[实用新型]适用于大变形围岩的隧道结构

说明书

本实用新型适用于大变形围岩的隧道结构，属于隧道工程领域，目的是降低围岩变形对隧道结构的影响。沿其径向包括外层的初期支护和内层的二次衬砌；沿隧道纵向，在隧道外周设置有数组变形释放孔；各组中的变形释放孔有N个，且各组中的N个变形释放孔环绕隧道环向布置；各所述变形释放孔沿隧道径向由初期支护钻设至隧道围岩内。本实用新型公开的适用于大变形围岩的隧道结构，通过变形释放孔的设置，为隧道围岩预留变形空间，释放部分围岩压力，从而降低初期支护承受的压力，缩小初期支护变形。

技术领域

本实用新型属于隧道工程领域，具体的是适用于大变形围岩的隧道结构。

背景技术

随着我国交通事业的快速发展，在地质环境恶劣、高地应力、软弱围岩地区建设长隧道的工程越来越多。然而，这种地区内修建隧道，面临围岩大变形问题，其给工程建设带来了极大的安全隐患。

对于大变形围岩隧道，目前常采用提高支护刚度的方式来控制隧道围岩大变形。如提高钢拱架的刚度，增加喷砼的厚度、增加锚杆的埋设长度，增加二次衬砌的厚度和强度等来提高对围岩大变形抵抗。然而，该方式，由于施工阶段围岩大变形作用于初期支护，初期支护极易发生大变形，通过提高结构的刚度和强度，不仅增加成本，且过大的围岩变形依旧会导致隧道结构变形、侵限、塌方等问题；后期运营过程中甚至会对二次衬砌带来开裂等病害，处治难度极大。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决隧道围岩大变形导致隧道变形等问题，提供一种适用于大变形围岩的隧道结构，以降低围岩变形对隧道结构的影响，有效降低围岩变形对隧道的压力。

本实用新型采用的技术方案是：适用于大变形围岩的隧道结构，沿其径向包括外层的初期支护和内层的二次衬砌；沿隧道纵向，在一个隧道纵向监控段内,环绕隧道外周设置有数组变形释放孔；各组中的变形释放孔有N个，且各组中的N个变形释放孔环绕隧道环向布置；各所述变形释放孔沿隧道径向由初期支护钻设至隧道围岩内。

进一步的，一个隧道纵向监控段内，相邻两组变形释放孔的纵向间距相等。

进一步的，各个所述变形释放孔沿隧道径向向外延伸并沿隧道纵向向前倾斜设置，且倾斜角度为30-60°。

进一步的，还设置有泄水管和连接管；所述泄水管插接于变形释放孔内，且泄水管的开口端位于隧道初期支护内；连接管的一端与泄水管的开口端相连通，另一端与隧道的中央排水沟相连通；所述泄水管的外径为D1,变形释放孔的直径为D，D1≤D/2。

进一步的，所述隧道沿其环向包括底部的仰拱和顶部的拱部；

所述连接管包括与隧道拱部对应的变形释放孔内的泄水管相连接的拱部连接管和与仰拱对应的变形释放孔内的泄水管相连接的底部连接管；

拱部连接管包括连接段一和连接段二；所述连接段一与泄水管对接的另一端贴着拱部初期支护内壁延伸至隧道拱脚，所述连接段二与连接段一相连接的另一端穿过拱脚处的二次衬砌延伸至中央排水沟；

所述底部连接管与泄水管对接的另一端贴着仰拱初期支护内壁延伸至中央排水沟下方，并穿过中央排水沟的底壁与中央排水沟相连通。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的适用于大变形围岩的隧道结构，通过变形释放孔的设置，为隧道围岩预留变形空间，释放部分围岩压力，从而降低初期支护承受的压力，缩小初期支护变形。并且，本实用新型的变形释放孔可用于布置泄水管，从而利于对岩层深部地下水进行排泄，解决变形体的遇水膨胀及遇水软化等问题。

附图说明

图1为本实用新型横向断面图；

图2为本实用新型变形释放孔局部示意图。

图中，变形释放孔1、泄水管2、连接管3、拱部连接管31、连接段一311、连接段二312、底部连接管32、初期支护4、二次衬砌5、中央排水沟6。