[发明专利]一种用于降低寒区隧道冻胀力的防排水板及其施工方法

说明书

本发明公开了一种用于降低寒区隧道冻胀力的防排水板及其施工方法，其中防水结构包括若干防水部，防水部上间隔设置有排水部，防水部上位于排水部间的位置处间隔设置有承力部；所述排水部为相互平行的沟槽状结构，排水部的底面与二次衬砌相平行，排水部沿隧道环形设置；所述防水部为层状结构，防水部的底面与二次衬砌贴合，防水部的上侧与排水部底面相平行，防水部的横截面形状相同；承力部为若干相互平行的实心柱状结构。施工方法包括开挖隧道开挖，在围岩上施作初期支护并进行基面处理等。本发明通过上述结构，能够解决现有技术中隧道内衬砌中容易因冻胀造成结构破坏的问题，结构简单，实用性强，可靠性好。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种用于降低寒区隧道冻胀力的防排水板及其施工方法。

背景技术

我国广袤的寒区分布着水利、森林和矿产等丰富的资源。为进行资源的有效开发利用，寒区的交通运输需求较为旺盛，隧道工程成为了寒区交通运输线路穿山越岭的重要手段之一。从现存的寒区隧道资料来看，冻害问题在寒区隧道的施工、运营过程中频频发生，已经成为了寒区隧道的主要病害问题之一，严重影响隧道的使用功能和耐久性，并易引发安全问题，发生事故。

目前，我国绝大多数交通隧道均采用复合式衬砌作为支护结构，即初期支护+防水板+二次衬砌的形式，采用新奥法修建的寒区隧道的防水板与普通隧道的防水板基本相同。围岩中的水渗透初期支护后进入防水板，经由防水板流入隧道的排水沟，并排出洞外。在多种因素影响下，会有水滞留在防水板中，在当地气温较低的情况下，水冻结成冰，体积增大约1/9，产生冻胀力，挤压初期支护与二次衬砌，导致初期支护与二次衬砌承受较大压力，出现裂缝、渗漏、挂冰等病害，显著降低了隧道服务水平，威胁行车安全。

而隧道发生冻胀破坏的根本原因，是围岩与支护结构中的水冻结成冰产生的冻胀力。采用合理的材料、结构与施工方式改善防水板的功能，减小冻胀力对于初期支护和二次衬砌的影响，有着十分重大的现实意义。

发明内容

本发明针对现有技术中的上述不足，提供了一种能够解决现有技术中隧道内衬砌中容易出现冻胀造成结构破坏的问题的用于降低寒区隧道冻胀力的防排水板及其施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用了下列技术方案：

提供了一种用于降低寒区隧道冻胀力的防排水板，其包括若干防水部，防水部上间隔设置有排水部，防水部上位于排水部间的位置处间隔设置有承力部；

所述排水部为相互平行的沟槽状结构，排水部的底面与二次衬砌相平行，排水部沿隧道环形设置；

所述防水部为层状结构，防水部的底面与二次衬砌贴合，防水部的上侧与排水部底面相平行，防水部的横截面形状相同；

承力部为若干相互平行的实心柱状结构，承力部的宽度与防水部的间隔相同，承力部的上端与初期支护抵接。

本发明还提供了一种上述用于降低寒区隧道冻胀力的防排水板的施工方法，其包括如下步骤：

S1、开挖隧道开挖，在围岩上施作初期支护并进行基面处理；

S2、将防水板铺挂台车移动至设定位置，铺设防排水板；

S3、在防水板内侧架设安装二次衬砌模板，然后灌注二次衬砌；

S4、灌注完毕后，施作养护工作，完成组合式防水结构的安装。

本发明提供的上述用于降低寒区隧道冻胀力的防排水板及其施工方法的主要有益效果在于：