技术摘要：
本发明公开了一种高寒地区隧道侧壁导坑引排水结构，包括装有电热自动温控装置的T字形隧道侧壁导坑，交汇位置处设置有集水沉砂井，T字形隧道侧壁导坑上呈放射状向岩层打入多根地下渗水引排水导管。本发明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  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。对应病害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，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，并可与衬砌后排水系统管道连接引排，洞下 3 CN 111577384 A 说　明　书 2/5 页 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 隧道侧壁导坑引排水结构，其设计新颖合理，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，能引排疏干隧道外圈围岩基岩基土中的水分、促使 土体固结，减少土坡土体侧向位移与沉降，在垂直导坑内安装电热自动温控装置，确保隧道 在长期低温环境下，隧道排水体系中的纵环向排水盲管冻结堵塞，丧失排水能力的情况下， 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，使用效果优异，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：一种高寒地区隧道侧壁导坑引 排水结构，其特征在于：包括在高寒地区隧道渗水区段或富水区段对应的隧道侧壁中心位 置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，所述 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，集水沉砂井通过连接排水管与中央排水管连通，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，所述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，所述垂直导坑内安装有电热自动温控装置。 上述的一种高寒地区隧道侧壁导坑引排水结构，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侧壁导坑引排水结构，其特征在于：所述垂直导坑穿过 隧道一次衬砌、防水层、隧道二次衬砌与高寒地区隧道连通，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。 上述的一种高寒地区隧道侧壁导坑引排水结构，其特征在于：所述模筑混凝土墙 上安装有检查门。 上述的一种高寒地区隧道侧壁导坑引排水结构，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侧壁导坑引排水结构，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。 上述的一种高寒地区隧道侧壁导坑引排水结构，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。 上述的一种高寒地区隧道侧壁导坑引排水结构，其特征在于：所述垂直导坑的内 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。 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 4 CN 111577384 A 说　明　书 3/5 页 行的平行导坑，在隧道外集中降水，能引排疏干隧道外围岩基土中的水分、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。 3、本发明设计新颖合理，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 排疏导，使用效果优异，便于推广使用。 综上所述，本发明设计新颖合理，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，能引排疏干隧道外圈围岩基岩基土中的水分、促使土 体固结，减少土坡土体侧向位移与沉降，在垂直导坑内安装电热自动温控装置，确保隧道在 长期低温环境下，隧道排水体系中的纵环向排水盲管冻结堵塞，丧失排水能力的情况下，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，使用效果优异，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为本发明的使用状态图。 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。 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。