技术摘要：
本发明公开了一种高寒地区隧道渗漏水治理方法，包括以下步骤：一、勘察隧道渗水区段及富水区段；二、确定隧道侧壁导坑引排水结构尺寸；三、开凿隧道衬砌；四、开凿隧道侧壁导坑引排水结构；五、放射状打入多根地下打孔渗水引排水导管；六、开挖集水沉砂井；七、开挖埋  全部
背景技术：
目前的隧道衬砌设计根据外部围岩类别，普遍采用厚度30cm--60cm的C35砼，这个 厚度在平原气温较好的地区是没有什么影响的，隧道防排水系统可以正常发挥堵截引排作 用。但在高原高寒地区或高纬度极寒地区的隧道，受到不同程度极端低气温以及持续时间 长短的影响，也不同程度的受到冻结深度的影响。这些地区普遍存在着冻土层，相比冻土衬 砌混凝土比冻土的传热性好，实际上衬砌的冻结深度比冻土还要深，隧道内尤其是洞口段， 没有太阳辐射持续低温冷量更多，随着隧道的深入逐渐远离洞口，围岩中的原始地温逐渐 升高冻结深度也随之逐渐减少。在高原高寒地区或高纬度极寒地区，受到高寒极寒天气的 影响，洞内特别是洞口段环境温度下降，持续极端低温气候情况下衬砌砼受冻，冻结深度会 穿过隧道衬砌砼，抵达外侧初期支护砼层，甚至对外部围岩产生一定深度的冻结影响。隧道 衬砌外部就是防排水系统的防水板土工布及环纵向排水管，在持续高寒极寒天气情况下， 隧道衬砌与初期支护之间的防排水系统也受到了不同程度的影响，降低甚至积冰堵塞丧失 防排水系统的功效。在我国东北和西北高纬度地区，西藏青海等高海拔地区的铁路隧道存 在不同程度的冻害，有的冻害严重，在建成后普遍存在季节性隧道内渗水漏水、挂冰积冰、 水沟积冰漫上路面影响交通。对应也产生了诸多的高寒地区渗漏水隧道处理病害措施。其 中，堵漏修补法，洞内加强法，地表处理法，基本属于堵的设计意图，很难做到100％的无渗 漏。中心深埋排水管法，防寒水沟法，采暖水沟法，基本属于升温保温避免水冻结的设计意 图，仅对洞内局部有一定意义，对衬砌后的排水体系影响不大。以上均不能解决环纵向盲管 在高寒地区环境下冻结堵塞，地下水囤积水位升高衬砌渗漏水问题。 竖井(井点降水)法及引泄水洞法，抽水引排降低了地下水水位，是有效的治理方 式。但是以隧道地表埋深大，长大隧道地质复杂，存在多处富水断面的隧道的，竖井(井点降 水)法，需要针对隧道受冻范围每个富水区段形成降水，降水效果良好，排水效果一般。从地 表向下施工多处竖井，施工工程量及工程后期维护费用投入巨大。地表埋深大的隧道竖井 需要穿透多个富水地质层，长期耗用大量电能，还要在抽排水系统升温保温及后期维护投 入大量人力物力。而引泄水洞法需要针对隧道受冻范围每个富水区段形成降水，排水效果 良好，降水效果一般。采用支导泄水洞法就需要根据地形施工多个支导泄水洞工程量巨大， 地形很难满足要求。采用洞侧平行泄水洞法就需要施工一条与隧道主洞受冻长度等长的泄 水洞，与之伴生的问题：隧道另外一侧是否也施工一条平行泄水洞，平行泄水洞洞内升温设 施设备也不能少，工程投入费用巨大。采用洞下中心泄水洞法就需要与隧道同期或通车后 增设洞下中心泄水洞，从结构施工上位于洞底中央，不利于隧道衬砌及支护稳定性及施工 安全。通车后增设为保证隧道稳定洞下中心泄水洞位置会更深，很难连通隧道衬砌外排水 水系。并且洞下中心泄水洞与中心深埋排水管理念相同，施工时采用中心深埋排水管法，并 4 CN 111577383 A 说　明　书 2/7 页 可与衬砌后排水系统管道连接引排，洞下中心泄水洞法存在的意义不大。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高寒地区 隧道渗漏水治理方法，针对高寒地区隧道渗水区段或富水区段水量情况在隧道外开挖构筑 适宜尺寸的引排水结构，T字形隧道侧壁导坑中平行导坑在不干扰隧道安全的前提下，在隧 道外集中降水，能疏干隧道外基土中的水分、促使土体固结，提高地基强度，减少土坡土体 侧向位移与沉降，T字形隧道侧壁导坑中垂直导坑在导水的同时提供后期检查通道，便于隧 道渗水治理，在垂直导坑内安装电热自动温控装置，确保隧道低温环境下，地下水可以通过 放射状地下打孔渗水引排水导管进入导坑，再通过中央排水管排出隧道，放射状地下打孔 渗水引排水导管大范围引导地下水进入导坑，工程施工成本投入大幅降低，工程施工简单 易行，堵截引排效果优异，有效解决因隧道地处高寒地区，衬砌外侧环向及纵向盲管结冰堵 塞，造成隧道拱顶及侧墙渗漏水，路面结冰影响通行的病害，确保了低温环境下隧道内通车 运营安全，同时在既有通车隧道及在建隧道，乃至于普通常温地区富水隧道的渗漏水治理 均可实施，便于推广使用。 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高寒地区隧道渗漏水治理 方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 步骤一、勘察隧道渗水区段及富水区段：根据高寒地区隧道设计图纸及施工期间 的地质勘察描述，圈出高寒地区隧道围岩破碎渗水区段及富水区间，并对隧道围岩破碎渗 水区段及富水区间的水量大小进行预估； 步骤二、确定隧道侧壁导坑引排水结构尺寸：根据高寒地区隧道围岩破碎渗水区 段或富水区间位置处预估的水量大小，以及高寒地区隧道围岩破碎渗水区段或富水区间长 度确定对应位置处隧道侧壁导坑引排水结构尺寸； 所述隧道侧壁导坑引排水结构包括沿垂直于隧道衬砌方向开挖的垂直导坑和沿 平行于隧道衬砌方向开挖且与垂直导坑远离高寒地区隧道一端连通的平行导坑，垂直导坑 和平行导坑构成T字形隧道侧壁导坑； 平行导坑的长度等于对应位置处高寒地区隧道围岩破碎渗水区段或富水区间长 度； 步骤三、开凿隧道衬砌：在高寒地区隧道围岩破碎渗水区段或富水区间长度对应 的隧道内限道围挡，在隧道二次衬砌上放样垂直导坑的洞门线并切割洞门线，洞门线切割 棱角整齐，切割从隧道二次衬砌开始，依次经过防水层和隧道一次衬砌，并对隧道二次衬砌 和隧道一次衬砌进行支护加强； 洞门线位于高寒地区隧道围岩破碎渗水区段或富水区间中间位置； 步骤四、开凿隧道侧壁导坑引排水结构：沿垂直于隧道衬砌方向开挖并支护垂直 导坑，在垂直导坑远离高寒地区隧道一端向两侧分别开挖并支护，形成平行导坑，垂直导坑 和平行导坑构成T字形隧道侧壁导坑； 步骤五、放射状打入多根地下打孔渗水引排水导管：将多根地下打孔渗水引排水 导管从垂直导坑和平行导坑的侧壁中放射状向上打入地层围岩，引流围岩中的地下水进入 导坑； 5 CN 111577383 A 说　明　书 3/7 页 步骤六、开挖集水沉砂井：在垂直导坑和平行导坑交汇位置处竖直向下开挖与垂 直导坑和平行导坑均连通的集水沉砂井，垂直导坑的内地面和平行导坑位于集水沉砂井两 侧的内地面均为坡面，所述坡面的坡度为5％～15％，且所述坡面靠近集水沉砂井的一侧低 于其远离集水沉砂井的一侧，使进入导坑的地下水排入集水沉沙井； 步骤七、开挖埋设连接排水管：在集水沉沙井至中央排水管之间开挖埋设连接排 水管，连接排水管与集水沉砂井连通的一端高于连接排水管与中央排水管连通的一端，连 接排水管与集水沉砂井连接的一端管底标高高于集水沉砂井的井底标高，用于集水沉砂井 沉砂，集水沉砂井内经沉淀的地下水，经连接排水管进入隧道设计深埋的中央排水管中并 排出隧道； 步骤八、原有隧道防水层和纵向排水盲管的切割部引流：隧道二次衬砌和隧道一 次衬砌之间的防水层的切割部、环向打孔排水盲管的切割部均经导坑接入集水沉砂井； 步骤九、安装检查门：在垂直导坑内安装电热自动温控装置，垂直导坑与隧道一次 衬砌至隧道二次衬砌之间的交汇段通过模筑混凝土墙封堵，在模筑混凝土墙上安装检查 门。 上述的一种高寒地区隧道渗漏水治理方法，其特征在于：步骤四中，利用风镐或爆 破方式开凿隧道侧壁导坑引排水结构，垂直导坑和平行导坑采用钢拱架及喷射混凝土支 护，垂直导坑和平行导坑的围岩破碎时加设超前小导管或超前锚杆支护。 上述的一种高寒地区隧道渗漏水治理方法，其特征在于：所述集水沉砂井的顶部 安装有镂空井盖。 上述的一种高寒地区隧道渗漏水治理方法，其特征在于：所述电热自动温控装置 包括XGD式电加热器。 上述的一种高寒地区隧道渗漏水治理方法，其特征在于：所述连接排水管与集水 沉砂井连接的一端管底标高高于集水沉砂井的井底标高50cm～100cm。 本发明与现有技术相比具有以下优点： 1、本发明通过在高寒地区隧道渗水区段或富水区段外侧设置与隧道衬砌方向平 行的平行导坑，在隧道外集中降水，能引流疏干隧道外基土中的水分、促使土体固结，提高 地基强度，减少土坡土体侧向位移与沉降，平行导坑通过沿垂直于隧道衬砌方向的垂直导 坑与高寒地区隧道连通，工程施工成本投入大幅降低，工程施工简单易行，堵截引排效果优 异，有效解决了高寒地区隧道渗漏水问题，确保了低温环境下隧道内通车运营安全，同时在 既有通车隧道及在建隧道，乃至于普通常温地区富水隧道的渗漏水引排均可实施，便于推 广使用。 2、本发明在垂直导坑和平行导坑交汇位置处竖直向下开挖有与垂直导坑和平行 导坑均连通的集水沉砂井，沉淀渗水中存在的砂石，避免后期连接排水管向中央排水管排 水造成中央排水管的堵塞，垂直导坑内安装有电热自动温控装置，确保隧道低温环境下，地 下水可以通过放射状地下打孔渗水引排水导管进入导坑，再通过中央排水管排出隧道，解 决因隧道地处高寒地区，衬砌外侧环向及纵向盲管结冰堵塞，造成隧道拱顶及侧墙渗漏水， 路面结冰影响通行的病害，可靠稳定，使用效果好。 3、本发明通过在垂直导坑和平行导坑上呈放射状向T字形隧道侧壁导坑上部岩层 打入多根均与垂直导坑和平行导坑连通的地下打孔渗水引排水导管，放射状地下打孔渗水 6 CN 111577383 A 说　明　书 4/7 页 引排水导管大范围引导地下水进入导坑，实现隧道外基土中的水分快速引流疏导，使用效 果优异。 4、本发明方法步骤简单，对原有隧道衬砌原有隧道防水层和纵向排水盲管的切割 部引流，隧道二次衬砌和隧道一次衬砌之间的防水层的切割部、环向打孔排水盲管的切割 部均经导坑接入集水沉砂井，确保隧道防水结构被切割的部分引水正常，避免开凿隧道侧 壁导坑引排水结构对原有隧道的破坏，可在类似环境情况下，在建隧道设计增加应用，也可 在既有通车隧道病害治理时应用，乃至于普通常温地区富水隧道采用隧道侧壁导坑引排水 结构，对以后同类隧道施工将起到重要借鉴及指导作用，便于推广使用。 综上所述，本发明针对高寒地区隧道渗水区段或富水区段水量情况在隧道外开挖 构筑适宜尺寸的引排水结构，T字形隧道侧壁导坑中平行导坑在不干扰隧道安全的前提下， 在隧道外集中降水，能疏干隧道外基土中的水分、促使土体固结，提高地基强度，减少土坡 土体侧向位移与沉降，T字形隧道侧壁导坑中垂直导坑在导水的同时提供后期检查通道，便 于隧道渗水治理，在垂直导坑内安装电热自动温控装置，确保隧道低温环境下，地下水可以 通过放射状地下打孔渗水引排水导管进入导坑，再通过中央排水管排出隧道，放射状地下 打孔渗水引排水导管大范围引导地下水进入导坑，工程施工成本投入大幅降低，工程施工 简单易行，堵截引排效果优异，有效解决因隧道地处高寒地区，衬砌外侧环向及纵向盲管结 冰堵塞，造成隧道拱顶及侧墙渗漏水，路面结冰影响通行的病害，确保了低温环境下隧道内 通车运营安全，同时在既有通车隧道及在建隧道，乃至于普通常温地区富水隧道的渗漏水 治理均可实施，便于推广使用。 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 附图说明 图1为本发明隧道侧壁导坑引排水结构与隧道的位置关系示意图。 图2为图1的俯视图。 图3为本发明引排水结构与隧道的配合关系立体示意图。 图4为本发明方法的流程框图。 附图标记说明: 1—隧道一次衬砌；       2—防水层；             3—隧道二次衬砌； 4—环向打孔排水盲管；   5—施工缝止水条；       6—纵向排水盲管； 7—边墙横向排水支管；   8—中央排水管；         9—垂直导坑； 10—平行导坑；          11—集水沉砂井；        12—连接排水管； 13—检查门；            14—镂空井盖； 15—地下打孔渗水引排水导管。