[实用新型]一种碎屑流地层大断面隧道突水突泥治理结构

说明书

本实用新型公开了一种碎屑流地层大断面隧道突水突泥治理结构，包括对掌子面进行封堵的掌子面封堵结构、对掌子面前方岩层进行加固的洞周超前加固结构和对掌子面前方岩层内地下水进行排水的地下水排水结构，掌子面封堵结构包括止浆墙和下部封堵层，洞周超前加固结构为通过四组注浆孔对掌子面前方岩层进行加固后形成的帷幕注浆加固结构。本实用新型结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，先通过掌子面封堵结构对掌子面进行封堵，再采用通过洞周超前加固结构对掌子面前方岩层进行帷幕注浆加固，同时通过地下水排水结构对所施工隧道掌子面前方岩层内的地下水进行及时排出，能有效解决碎屑流地层隧道的突水突泥问题，确保隧道结构稳固。

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，尤其是涉及一种碎屑流地层大断面隧道突水突泥治理结构。

背景技术

近年来，正在修建及规划的铁路隧道、公路隧道、城市地铁等地下工程中，软岩隧道(也称软弱围岩隧道)占有很高的比例，而且隧道的长度和跨度也越来越大，大量隧道还处于特殊地质中，如具有大孔隙结构的黄土、富水的全强风化花岗岩、富水断层破碎带、碎屑流地层、砂卵石地层及松散的堆积体等。在这些地层中修建大断面、大跨隧道极为困难，施工中常常出现塌方现象。其中，断层破碎带是指断层两盘相对运动，相互挤压，使附近的岩石破碎，形成与断层面大致平行的破碎带，简称断裂带。穿越断层破碎带的软弱围岩隧道施工难度非常大，尤其是当所处地层为富水地层时，所穿越的断层破碎带为富水断层带，岩体破碎为地下水的赋存与富集提供了更有利条件，极易出现隧道泥石流、碎屑流、滑坡等突涌现象，给隧道工程带来了极强的破坏，施工难度非常大。其中，碎屑流是一种有塑性流变性质和层流流动状态的沉积物重力流，其沉积物的支撑机制主要是由其塑性流变的性质所决定，与其所具有的屈服强度直接相关。因而，当隧道穿越断层内富含地下水时，岩体多为碎屑岩，此时隧道所处地层为碎屑流地层，在高水压作用下，掌子面极易突发涌水(也称为突水)、涌泥(也称为突泥)等地质灾害，施工风险高，施工难度大且施工进度慢。其中，突水是指在隧道内突然发生且来势凶猛的涌水现象，突泥是指在隧道内突然发生且来势凶猛的涌泥现象。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种碎屑流地层大断面隧道突水突泥治理结构，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，先通过掌子面封堵结构对掌子面进行封堵，再采用通过洞周超前加固结构对掌子面前方岩层进行帷幕注浆加固，同时通过地下水排水结构对所施工隧道掌子面前方岩层内的地下水进行及时排出，能有效解决碎屑流地层隧道的突水突泥问题，确保隧道结构稳固，降低施工风险。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种碎屑流地层大断面隧道突水突泥治理结构，其特征在于：包括对所施工隧道的掌子面进行封堵的掌子面封堵结构、对所施工隧道掌子面前方岩层进行加固的洞周超前加固结构和对所施工隧道掌子面前方岩层内的地下水进行排水的地下水排水结构，所施工隧道呈水平布设且其隧道洞分为上部洞体和位于上部洞体正下方的下部洞体，所述上部洞体与下部洞体之间的分界面为水平面；所述隧道洞的开挖高度大于10m，所述上部洞体的开挖高度为6.5m～8m，所述下部洞体的开挖高度为3.5m～4.5m；