[实用新型]一种用于穿越活动断层的钻爆法隧道抗错断结构

说明书

本实用新型涉及隧道与地下工程技术领域，为一种用于穿越活动断层的钻爆法隧道抗错断结构，抗错断结构包括断层破碎带扩挖段、过渡段及普通段，所述断层破碎带扩挖段位于断层破碎带内，所述普通段位于岩性较好的上盘和下盘内，所述过渡段位于断层破碎带扩挖段与普通段之间，所述抗错断结构每隔一预设长度设有变形缝，缝间设有止水结构。该抗错断结构能够适应活动断层大位移错动，并大幅减小了扩挖量；可以适应任意方向的断层错动，对于不确定断层错动方向的情形更具有保障；且止水构造设置比较简单；断层错动时，二次衬砌不发生破坏，保证了隧道内部结构的稳定与安全，灾后修复工作量较小。

技术领域

本实用新型涉及隧道与地下工程技术领域，具体涉及一种用于穿越活动断层的钻爆法隧道抗错断结构。

背景技术

隧道穿越活动断层时，若无相应工程措施应对，活动断层的错动，尤其是大位移错动，会造成隧道结构的严重破损，而对于水下隧道由此会引起上覆水大量涌入，严重威胁行车及生命财产安全，也使得救援及灾后修复工作难以进行。因此，解决大位移活动断层错动对隧道结构的严重威胁，是隧道工程建设的重大技术难题。

目前普遍采用的隧道穿越活动断层抗错断措施以隔震消能设计、扩挖设计、铰链设计为主，或综合其中两种或三种方法，但仍存在以下几方面问题：

(1)所能容纳的断层位移量较小：有的设计仅通过一个或个别几个抗震缝(或者变形缝)的位错变形来容纳断层错动，抗断能力有限。

(2)无法应对任意方向、任意位置的断层错动：一些抗错断结构只能适应预先设定的特定方向的错动位移，或者只能应对特定错动位置的情况，当断层错动方向无法预测、断层错动位置未发生在预定位置时，抗断措施即失效，结构将发生破坏。

(3)抗断措施仍使隧道内部结构破坏：变形缝间发生垂直位错，隧道路面标高出现突变，节段间将呈锯齿状，原有道路发生结构侵限，除非扩大原有断面面积，预留一定程度的净空面积。尽管如此，也需要对隧道内部结构进行彻底的调整，灾后修复难度较大，耗时较长，快速恢复隧道交通功能的能力较弱。

(4)止水构造难度加大。

(5)抗大位移错断结构相较于传统钻爆法施工开挖支护，结构复杂，施工工序多，建造难度大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于穿越活动断层的钻爆法隧道抗错断结构，解决了以上所述的隧道抗错断技术的部分或全部问题。

本实用新型为解决上述技术问题提供了一种用于穿越活动断层的钻爆法隧道抗错断结构，抗错断结构包括断层破碎带扩挖段、过渡段及普通段，所述断层破碎带扩挖段位于断层破碎带内，所述普通段位于岩性较好的上盘和下盘内，所述过渡段位于断层破碎带扩挖段与普通段之间，所述抗错断结构每隔一预设长度设有变形缝，缝间设有止水结构。

可选的，所述断层破碎带扩挖段包括二次衬砌，所述二次衬砌向外周扩挖深度为所述活动断层最大位错量的一半。

可选的，所述过渡段与断层破碎带扩挖段横断面相同，隧道向外周扩挖深度为所述活动断层最大位错量的一半。

可选的，所述断层破碎带扩挖段及过渡段内的围岩与二次衬砌之间充填有多孔脆性填充材料层，所述多孔脆性填充材料层包括泡沫混凝土。

可选的，所述普通段内的围岩与二次衬砌之间充填有弹性填充材料。

可选的，所述弹性填充材料的弹性模量小于围岩的弹性模量。

可选的，所述过渡段与普通段的交界处隧道结构横向位移值不大于该交界处弹性材料允许的最大弹性压缩量。

可选的，所述止水结构包括Ω止水带。