(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211221169.0 (22)申请日 2022.10.08 (71)申请人 四川省交通勘察设计 研究院有限公 司 地址 610000 四川省成 都市青羊区太 升北 路35号 (72)发明人 黎良仆　袁松　廖沛源　王希宝　 郑国强　姚萌　张廷彪　 (74)专利代理 机构 成都行之智 信知识产权代理 有限公司 5125 6 专利代理师 宋辉 (51)Int.Cl. E21D 11/00(2006.01) E21D 21/00(2006.01) E21F 16/02(2006.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 隧道地下水限量排放衬砌结构形式及计算 方法 (57)摘要 隧址区水资源生态环境与衬砌承受水压力 是一个矛盾体， 如何确定一个合理限排范围， 既 能保护隧址区生态水位环境免遭破坏， 又使衬砌 不承受过大水压力， 是个目前来 说尚未很好解决 的问题。 基于此， 本发明提出一种基于生态保护 的深埋富水地带隧道地下水限量排放衬砌结构 形式及计算方法。 隧道地下水限量排放衬砌结构 形式， 隧道衬砌结构纵向上分为常规段与排放 段； 排放段衬砌结构外加中空泄水锚杆， 与衬砌 结构内部的排水通道连通， 将地下水引导至隧道 排水系统。 通过本方案的排放段 实现隧道限量排 放， 是一种能够较好的平衡衬砌压力与生态保护 的地下水排放方式， 既实现衬砌结构的安全可 靠， 又能保证当地的生态 环境用水需求。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115434723 A 2022.12.06 CN 115434723 A 1.隧道地下水限量排放衬砌结构形式， 其特征在于： 隧道衬砌结构纵向上分为常规段 与排放段； 所述排放段衬砌结构 外加中空泄水锚杆， 与衬砌结构内部的排水通道连通， 将地 下水引导至隧道排水系统。 2.根据权利要求1所述的隧道地下水限量排放衬砌结构形式， 其特征在于： 所述排放段 衬砌结构外侧顶部预埋压力传感器， 用于根据水压换算衬砌结构顶部地下水实际水头高 度。 3.根据权利要求2所述的隧道地下水限量排放衬砌结构形式， 其特征在于： 所述中空泄 水锚杆带控制阀门。 4.根据权利要求1所述的隧道地下水限量排放衬砌结构形式， 其特征在于： 所述排放段 衬砌结构采用钢壳加劲板 。 5.根据权利要求1所述的隧道地下水限量排放衬砌结构形式， 其特征在于： 所述排水系 统包括位于隧道底部仰拱的中央排水沟， 衬砌结构内部排水通道与中央排水沟通过横向排 水管连通。 6.根据权利要求5所述的隧道地下水限量排放衬砌结构形式， 其特征在于： 所述排水系 统包括位于隧道 底部仰拱的储水室， 储水室与横向排水 管连通。 7.根据权利要求6所述的隧道地下水限量排放衬砌结构形式， 其特征在于： 所述储水室 顶部设取 水井盖。 8.根据权利要求1所述的隧道地下水限量排放衬砌结构形式， 其特征在于： 所述储水室 位于中央排水沟两侧。 9.隧道地下水限量排放计算方法， 其特征在于， 采用 如权利要求2或3所述的隧道地下 水限量排放衬砌结构形式， 其中空 泄水锚杆泄水排 放时间计算方法为： 式中， t为中空 泄水锚杆泄水排 放时间； hs为根据压力传感器换算的衬砌结构顶部地下 水实际水头高度； h0为结合生态环境要求和衬砌 承载力确定的地下 水期望水头高度； hm为一根中空泄水锚杆在单位时间排 放地下水水头高度； n为工作的中空 泄水锚杆 数量。 10.根据权利要求9所述的隧道地下 水限量排放计算方法， 其特 征在于： 如当季的hw>hc时， h0取hc； 如当季的hw<hc时， h0取hw； hw为隧址区植物正常生长所需地下 水水头高度； hc为衬砌极限承载力状态下地下 水水头高度。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115434723 A 2隧道地下水限量排放衬砌结构形式及计算方 法 技术领域 [0001]本发明属于隧道工程技术领域， 具体涉及 一种基于生态保护的深埋富水地带隧道 地下水限量排放衬砌结构形式及计算方法。 背景技术 [0002]近几年来， 高速公路与铁路建设飞速发展。 我国中西部地区以山岭为主， 随着路网 向山区不断延伸， 越来越多的深、 长、 大的山岭隧道应运而生。 而众多的山岭隧道修建过程 中经常需要穿越高水压富水岩层， 涉及到许多地下 水问题。 [0003]对于地下水处理措施， 如果采用 “以排为主 ”的设计理念， 任由地下水资源排放， 容 易导致地表水位下降较大， 进而威胁生态平衡； 而如果采用 “以堵为主 ”的地下水 处理方式， 可以避免地下水资源的流失， 使得生态环境免遭破坏， 但容易造成衬砌无法承受特大水压 力。 隧址区水资源生态环境与衬砌承受水压力是一个矛盾体， 如何确定一个合理限排范围， 既能保护隧址区生态水位环境免遭破坏， 又使衬砌不承受过大水压力， 是个目前来说尚未 很好解决的问题。 发明内容 [0004]隧址区水资源生态环境与衬砌承受水压力是一个矛盾体， 基于此， 本发明提出一 种基于生态保护的深埋富水地带隧道地下水限量排放衬砌结构形式及计算方法， 目的在 于， 通过本发明实现隧道限量排放， 是一种能够较好的平衡衬砌压力与生态保护的地下水 排放方式， 既实现衬砌结构的安全可靠， 又能保证当地的生态 环境用水需求。 [0005]为达到上述目的， 本发明通过 下述技术方案实现： [0006]隧道地下水限量排放衬砌结构形式， 隧道衬砌结构纵向上分为常规段与排放段； 所述排放段衬砌结构外加中空泄水锚杆， 与衬砌结构内部的排水通道连通， 将地下水引导 至隧道排水系统。 通过本方案的排放段实现隧道限量排放， 是一种能够较好的平衡衬砌压 力与生态保护的地下水排放方式， 既实现衬砌结构的安全可靠， 又能保证当地的生态环境 用水需求。 [0007]作为优选方案， 所述排放段衬砌结构外侧顶部预埋压力传感器， 用于根据水压换 算衬砌结构顶部地下 水实际水头高度。 [0008]作为优选方案， 所述中空 泄水锚杆 带控制阀门。 [0009]作为优选方案， 所述 排放段衬砌结构采用钢壳加劲板 。 [0010]作为优选方案， 所述排水系统包括位于隧道底部仰拱的中央排水沟， 衬砌结构内 部排水通道与中央排水沟通过横向排水 管连通。 [0011]作为优选方案， 所述排水系统包括位于隧道底部仰拱的储水室， 储水室与横向排 水管连通。 [0012]作为优选方案， 所述储水室顶部设取 水井盖。 [0013]作为优选方案， 所述储水室位于中央排水沟两侧。说　明　书 1/4 页 3 CN 115434723 A 3