本發(fā)明涉及隧道工程，特別涉及一種適用于富水地層的排水洞門結構。

背景技術：

隧道洞門是隧道洞口用圬工襯砌并加以建筑裝飾的支擋結構物。它聯(lián)系襯砌和路塹，是整個隧道結構的主要組成部分，也是隧道進出口的標志。洞門結構型式包括柱式、耳墻式、臺階式、偏壓式明洞門及單壓式明洞門等，其主要作用在于支擋正面仰坡、洞門端墻背后的水土壓力，保持仰坡穩(wěn)定，并將坡面匯水引離隧道，保證洞口線路的安全。洞門對于確保洞內施工安全和隧道正常運營具有重要的作用。

洞門端墻承受洞口端墻背后水土壓力，洞門端墻應檢算其墻身截面強度、地基承載能力及穩(wěn)定性等。為減少水壓力對洞門結構的作用，隧道洞門端墻后設置排水盲溝網(wǎng)，將端墻后地下水引排至隧道排水側溝。在巖溶水發(fā)育的高山地區(qū)，隧道洞口開挖常揭示大的層狀或股狀涌水，甚至巖溶管道水，隧道洞門結構需承受較大的水土荷載，當端墻背后水無法快速引排出來時，洞門端墻結構將面臨洞門頂部淋水、洞門端墻局部失效、傾覆破壞危險，對運營安全造成極大破壞。

參照圖1和圖2，目前洞門端墻背后采用設置排水盲溝網(wǎng)來解決排水問題，排水盲溝網(wǎng)由豎向排水盲溝和橫向排水盲溝構成，豎向排水盲溝和橫向排水盲溝采用外包土工布的中空塑料排水盲溝，其橫豎間距一般為3m。端墻后橫向排水盲溝以不小于30％的坡度傾向豎向盲溝，排水盲溝在路基面高度處采用排水管(管)排入側溝。端墻盲溝要求設中孔，在土體中挖槽埋設，豎向排水盲溝和橫向排水盲溝采用接頭連接，外鋪土工布(每平米總量不小于300g)，然后澆筑端墻或擋墻結構混凝土。

傳統(tǒng)的洞門端墻盲溝網(wǎng)排水僅適用于端墻背后地下水很少的情況，且存在盲溝布設施工質量差，盲溝引水孔易堵塞，排水盲溝無法檢修與維護等問題。西南山區(qū)巖溶水發(fā)育地區(qū)地下水對隧道建設與運營常常造成嚴重的破壞，洞口洞門端墻背后的地下水問題對隧道建設造成了很大影響，一種利于隧道端墻背后地下水排泄的洞門型式成為亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種適用于富水地層的排水洞門結構，以有效引排富水地層的股狀、片狀、管狀涌水，確保洞門端墻后地下水順利引排出去，且便于對排水系統(tǒng)進行檢修與維護，并保證洞門端墻結構受力安全。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本發(fā)明的一種適用于富水地層的排水洞門結構，包括設置于洞口巖壁外的洞門端墻，其特征是：所述洞口巖壁上間隔設置排水孔，各排水孔由洞口巖壁向地層內延伸；所述洞門端墻的墻背上間隔設置向后凸出且與洞口巖壁密貼的支撐部，于各支撐部外在洞門端墻墻背與洞口巖壁之間形成排水空間；所述洞門端墻外于底部兩側設置排水溝，排水空間底部設置與排水溝相連通的排水槽；所述洞口巖壁、洞門端墻固定連接形成洞口支擋體系。

本發(fā)明的有益效果是，通過鉆設排水孔將富水地層層狀或股狀涌水引排至洞門端墻背后，洞門端墻與洞門巖壁之間形成較大的排水空間，可確保洞門端墻背后的地下水順利引排出去，減小洞門傾覆或破壞的風險；預留排水空間大，運營期間排水通道不易堵塞，通過排水槽檢修人員還可進入洞門端墻背后查看排水系統(tǒng)情況，可方便地對排水系統(tǒng)進行檢修與維護。

附圖說明

本說明書包括如下五幅附圖：

圖1是現(xiàn)有洞門結構中洞門端墻背后排水盲溝布置正面示意圖；

圖2是現(xiàn)有洞門結構中洞門端墻背后排水盲溝布置縱斷面示意圖；

圖3是本發(fā)明一種適用于富水地層的排水洞門結構的正面示意圖；

圖4是本發(fā)明一種適用于富水地層的排水洞門結構的剖面圖；

圖5是本發(fā)明一種適用于富水地層的排水洞門結構的局部剖面圖；

圖中示出構件和對應的標記：排水管1、豎向排水盲溝2、橫向排水盲溝3、土工布層4、洞門端墻10、排水槽12、排水空間13、支撐部14、消能池15、洞口巖壁20、排水孔21、噴射混凝土層22、土釘23。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

參照圖3和圖4，本發(fā)明的一種適用于富水地層的排水洞門結構，包括設置于洞口巖壁20外的洞門端墻10。所述洞口巖壁20上間隔設置排水孔21，各排水孔21由洞口巖壁20向地層內延伸，排水孔21將地層地下水引排，降低地下水位，改善土體的物理力學參數(shù)。所述洞門端墻10的墻背上間隔設置向后凸出且與洞口巖壁20密貼的支撐部14，于各支撐部14外在洞門端墻10墻背與洞口巖壁20之間形成排水空間13。所述所述洞門端墻10外于底部兩側設置集水井11，排水空間13底部設置與集水井11相連通的排水槽12。所述洞口巖壁20、洞門端墻10固定連接形成洞口支擋體系。通過鉆設的排水孔21將富水地層水、層狀或股狀涌水引排至洞門端墻10背后，洞門端墻10與洞門巖壁20之間形成較大的排水空間13，可確保洞門端墻10背后的地下水順利引排出去，減小洞門傾覆或破壞的風險，保而且便于對排水系統(tǒng)進行檢修與維護。

參照圖4和圖5，所述洞口巖壁20表面設置噴射混凝土層22作為防護結構，并橫向、豎向間隔設置土釘23，各土釘23后部錨入洞口巖壁20后的地層內，前部則錨入噴射混凝土層22，或者穿過支撐部14錨入洞門端墻10本體內。

參照圖4，所述排水槽12外端口與集水井11之間設置消能池15。

在高山富水地區(qū)，尤其是巖溶水發(fā)育地區(qū)，常存在洞口段富水、涌水和高壓噴水的情況，一般隧道洞門結構無法有效排泄大量地下水，造成隧道施工或運營期間隧道洞門頂淋水、洞門端墻開裂破壞、中斷運營等危害。通常為解決地下水問題，采用在隧道一側修建泄水洞的方案，但泄水洞方案施工工期較長，資金投入大。本發(fā)明的一種適用于富水地層的排水洞門結構既可有效解決洞口幾十米范圍的地下水引排問題，又具有施工簡單，避免增設泄水洞的優(yōu)點，能節(jié)約大量投資，具有顯著的社會經(jīng)濟效益。

以上所述只是用圖解說明本發(fā)明一種適用于富水地層的排水洞門結構的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請的專利范圍。

技術特征：

技術總結
一種適用于富水地層的排水洞門結構，以有效引排富水地層的股狀、片狀、管狀涌水，確保洞門端墻后地下水順利引排出去，且便于對排水系統(tǒng)進行檢修與維護，并保證洞門端墻結構受力安全。包括設置于洞口巖壁外的洞門端墻，所述洞口巖壁上間隔設置排水孔，各排水孔由洞口巖壁向地層內延伸。所述洞門端墻的墻背上間隔設置向后凸出且與洞口巖壁密貼的支撐部，于各支撐部外在洞門端墻墻背與洞口巖壁之間形成排水空間。所述洞門端墻外于底部兩側設置排水溝，排水空間底部設置與排水溝相連通的排水槽。所述洞口巖壁、洞門端墻固定連接形成洞口支擋體系。

技術研發(fā)人員：楊雄;高楊;趙萬強;曹彧;譚永杰;馬青;何昌國;楊云;柴培璽;賴新軍;劉金松;何洋;岳建楠;鄭長青;楊學中;劉鶴冰;方錢寶;常永濤
受保護的技術使用者：中鐵二院工程集團有限責任公司
技術研發(fā)日：2017.06.15
技術公布日：2017.09.29