穿越多年冻土区与非冻土区的隧道排水系统的设置方法

摘要

本发明涉及一种穿越多年冻土区与非冻土区的隧道排水系统及其设置方法。在多年冻土段隧道下方设置防寒泄水洞，防寒泄水洞施工扰动会使多年冻土发生融化，导致地层融沉及冻胀，影响隧道整体结构安全。本发明在与多年冻土相接非冻土段设置单层隔热层防冻，设置中心深埋水沟或防寒泄水洞排水；在多年冻土段设置内外双层隔热层防冻与防融化，设置双侧保温边沟排水。通过在多年冻土段与非冻土段交界处设导水洞将洞内非多年冻土段的地下水引至位于隧道下方以外的防寒泄水洞引至洞外，从而不需在多年冻土段隧道下方增加任何排水设施，减少了泄水洞施工对主洞结构安全和施工进度的影响，同时保护冻土的原始状态，利于隧道结构的稳定。

主权项

一种穿越多年冻土区与非冻土区的隧道排水系统的设置方法，其特征在于：由以下步骤实现：步骤一：隧道开挖后,首先对开挖范围内的围岩进行预加固，采用机械开挖或弱爆破开挖，开挖后及时喷射低温混凝土、架立钢拱架、打设锁脚锚杆的初期支护，变形量超过警戒值时增加临时仰拱；步骤二：在多年冻土段初期支护及二衬仰拱完成后，沿隧道环向铺设环向排水管，环向排水管接入拱脚处铺设的纵向排水管，纵向排水管通过横向排水管与保温水沟连接；然后再铺设防水板、保温层，最后施作二衬及衬砌内表面隔热保温层；步骤三：根据隧道左、右线间距情况选择防寒泄水洞的布设位置，从洞口处开始采用暗挖法按设计埋深在隧道左、右线中间或一侧施工防寒泄水洞，挖至多年冻土与非冻土段交界处；当隧道左、右线间距较大时，防寒泄水洞在隧道左、右线中间处最大冻结深度以下，从多年冻土段和非冻土段的交界处，穿过多年冻土段引到隧道洞外；当隧道左、右线间距较小时，防寒泄水洞在左线或右线的外侧一定距离处最大冻结深度以下，从多年冻土段和非冻土段的交界处，穿过多年冻土段引到隧道洞外；当为单线隧道时，防寒泄水洞在隧道轴线外侧一定距离处最大冻结深度以下，从多年冻土段和非冻土段的交界处，穿过多年冻土段引到隧道洞外；步骤四：在非冻土段下台阶落底后，分段施作或临时封闭初支仰拱，开挖隧底中心深埋水沟，预埋横向排水管，水沟埋设后完成中间剩余初支仰拱，浇筑二衬仰拱；然后再铺设防水板、保温层，最后施作二衬；在多年冻土与非冻土交界段，施作导水洞与深埋中心水沟相接，导水洞与防寒泄水洞相接，深埋中心水沟可通过一道或多道导水洞接入防寒泄水洞中；步骤五：当山体地貌有条件在多年冻土与非冻土段交界处直接引至山体一侧时，则从山体表面出口处开始开挖防寒泄水洞，开挖至多年冻土与非冻土交界处时，施作导水管与深埋中心水沟连接；步骤六：当隧道开挖至非冻土段，按设计深度及尺寸施工深埋中心水沟，埋深横向排水管与拱脚处的纵向排水管相连接，施作初支仰拱，然后施工二次衬砌仰拱，铺设防水板浇筑二次衬砌，铺设二次衬砌内表面隔热保温层。