[发明专利]一种处置隧道底板渗水病害的纵向排水系统及方法

说明书

本发明涉及隧道排水技术，旨在提供一种处置隧道底板渗水病害的纵向排水系统及方法。在隧道渗漏水区域的边沟中钻造竖向集水孔，在沿隧道纵坡方向的下游钻造竖向储水孔，保证两者底部具有相同高程；集水孔上部布置具有透水性能的透水管，底部布置不透水的集水管；储水孔中布置不透水的储水管，虹吸排水管的两端分别伸入至集水管与储水管的底部；储水管上部侧壁设置溢流口，且通过管路接至隧道边沟。本发明通过虹吸排水作用并利用隧道纵向高差，可实现自动、实时、持续地排出渗漏区域地下水，控制地下水水位抬升，防止底板渗漏问题；具有设计布置灵活，施工维修快速方便，对隧道底板及路面无破坏，不影响隧道正常通车的优点。

技术领域

本发明属于隧道排水技术，涉及一种处置隧道底板渗水病害的纵向排水系统及方法，尤其涉及一种控制地下水位升高的隧道底板渗水处置的纵向虹吸排水方法。

背景技术

受到复杂地质环境条件的影响，隧道建设和运营中常会出现渗漏水病害，特别是隧道底板受到行车荷载的反复作用易导致底板开裂或防水层破坏。当隧道地下水位较高时，常常导致局部底板渗水。隧道底板渗水会使路面积水、结冰，导致车辆行驶的打滑，严重影响行车的安全；渗水会破坏隧道底板衬砌及路面结构，缩短隧道的使用寿命，加大隧道的维护和保养成本。

目前，常用的隧道渗水处置方法有：注浆堵水和设置排水设施引排。注浆堵水是采用速凝材料作为浆体注入围岩的裂隙中，达到堵水的目的。但注浆堵水会导致地下水转移到附近薄弱处渗出，且注浆工序复杂，施工质量难以控制，造价高、周期长，影响隧道的正常使用。设置排水设施引排主要是通过设置排水盲管和导水管将地下水排入隧道的边沟。隧道底板的排水设施位于路面以下，施工需要将已有的路面挖开，且需要较深的排水边沟，施工对交通运营影响大，成本高。此外，排水管和排水孔集水能力差，容易淤堵失效，而且修复困难，其长期排水效果较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种处置隧道底板渗水病害的纵向排水系统及方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种处置隧道底板渗水病害的纵向排水系统，该排水系统适用于具有纵向坡度的隧道，在隧道底板渗漏水区域的边沟中钻造竖向集水孔，在沿隧道纵坡方向远离渗漏水区域的下游钻造竖向储水孔，保证集水孔和储水孔的底部具有相同高程；集水孔上部布置具有透水性能的透水管，底部布置不透水的集水管；储水孔中布置不透水的储水管，集水孔和储水孔通过虹吸排水管相连，虹吸排水管的两端分别伸入至集水管与储水管的底部；储水管上部侧壁设置溢流口，且通过管路接至隧道边沟。

本发明中，所述储水管溢流口高程与水位控制线高程保持一致。

本发明中，所述集水孔的直径为70～120mm，深度为3～6m，相邻集水孔的间距为2～5m；储水孔的直径为70～120mm，深度为0.8～1.2m。

本发明中，所述储水孔中布置了多根虹吸排水管，分别连接至不同的集水孔。

本发明进一步提供了实现处置隧道底板渗水病害的纵向排水方法，是利用隧道纵向坡度形成的高差，采用虹吸排水原理降低并控制隧道底板渗水区域的地下水位；具体包括下述步骤：

(1)在隧道底板渗漏水区域的隧道边沟中钻造形成多个竖向的集水孔，并在各集水孔中分别布置具有透水性的上部透水管和不透水的底部集水管；

(2)在沿隧道纵坡方向远离渗漏水区域的下游边沟钻造竖向的储水孔，使集水孔和储水孔的孔底标高在同一高程；在储水孔中布置不透水的储水管，储水管的管口高出隧道边沟沟底至少30cm，储水管的侧壁设置溢流口，且通过管路接至隧道边沟；

(3)以虹吸排水管连接集水孔和储水孔，虹吸排水管的两端分别伸入至集水管与储水管的底部，并使虹吸管内充满水；