【技术实现步骤摘要】
一种基于结构安全的富水隧道自动控制排放系统及方法
[0001]本专利技术属于隧道排水领域，涉及一种基于结构安全的富水隧道自动控制排放系统及方法。
技术介绍
[0002]高速路网的发展推动了隧道建设的迅猛发展，由于隧道特殊的建设环境，“十隧九漏”成为隧道建设及运营过程中一个突出的问题。以往研究地下水的问题多是针对具体工程研究地下水在工程结构体内的流量、结构的防排水和对地下水的处治等方面，而对隧道衬砌结构外水压力分布及结构承载水压力问题研究不多，因此目前遇到这类工程的处理结果是要么是衬砌承受的水压力不是很大，采取了过于保守的对策，造成相应的浪费；要么是衬砌承受的水压力很大，采取过于冒险或盲目的对策，存在安全隐患，造成安全问题。特别是对于衬砌结构外水压力的分级标准，没有合理的确定办法，毫无疑问，衬砌外水压力的分布规律可以为结构设计和施工提供重要理论依据，有助于丰富和发展隧道结构力学理论，保证隧道工程的安全性和提高其经济性。
[0003]公路隧道若采用“以排为主”的原则进行地下水的处理，将会造成地表地下水的流失，影响洞顶地表...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于结构安全的富水隧道自动控制排放系统，其特征在于：包括远程终端、结构安全感知子系统、地下水流量感知子系统、导水子系统、集水子系统、控制排放子系统与排水子系统；所述结构安全感知子系统用于实时获取围岩与衬砌结构的受力状态和变形状态，并发送到控制排放子系统；所述地下水流量感知子系统用于实时采集地下水流量数据，并发送到控制排放子系统；所述导水子系统用于引导围岩内地下水流向；所述集水子系统用于汇水储存地下水，包括设置在隧道两侧的I级沉砂池，设置在I级沉砂池下方和侧方的集水池，以及设置在集水池底部的II级沉砂池；所述控制排放子系统用于采集结构安全感知子系统和地下水流量感知子系统发送的信息，经过处理后发送到远程终端，还用于接收远程终端的指令，在排水子系统排水能力达到最大时，将I级沉砂池内的集水排入集水池中；所述排水子系统用于将集水子系统中的水排出隧道。2.根据权利要求1所述的基于结构安全的富水隧道自动控制排放系统，其特征在于：所述结构安全感知子系统包括埋设于围岩与衬砌结构内部的渗压计、应变计和位移计，所述渗压计用于实时测量围岩与衬砌结构孔隙水压力，所述应变计用于实时测量围岩与衬砌结构的应变量，所述位移计用于实时测量围岩与衬砌结构的位移量。3.根据权利要求1所述的基于结构安全的富水隧道自动控制排放系统，其特征在于：所述地下水流量感知子系统由布置于Ⅰ级沉砂池内与集水池内的超声波液位计组成，用于实时获取Ⅰ级沉砂池与集水池内的水位数据。4.根据权利要求1所述的基于结构安全的富水隧道自动控制排放系统，其特征在于：所述导水子系统由埋设于围岩内部的径向盲管、环向盲管组成，将围岩内地下水引导至I级沉砂池中。5.根据权利要求1所述的基于结构安全的富水隧道自动控制排放系统，其特征在于：所述控制排放子系统设置在I级沉砂池与集水池间，包括数据采集器、数据分析单元、排放控制器以及止水阀门；所述数据采集器与结构安全感知子系统、地下水流量感知子系统连接采集数据，并将采集到的数据经数据分析单元进行初步处理，发送给远程终端判断当前地下水量是否已超过排水子系统的阈值，是否已出现外水压力增大导致围岩与衬砌结构的受力状态和变形状态超出阈值，若出现，则发送命令至排放控制器，打开止水阀门，使I级沉砂池内的水排入集水池中。6.根据权利要求1所述的基于结构安全的富水隧道自动控制排放系统，其特征在于：所述排水子系统包括横向排水管、抽水管、水泵、中心水沟和路侧边沟，所述中心水沟设置在隧道中部地下，所述横向排水管向下倾斜，连接I级沉砂池与中心水沟；所述路侧边沟设置在隧道内道路两侧，所述抽水管连接集水池与路侧水沟，并通过水泵将集水池中的水抽到路侧水沟中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭鸿雁，胡学兵，曹鹏，须民健，丁浩，李铮，刘冒佚，廖志鹏，向蓉，
申请(专利权)人：重庆市城市建设投资集团有限公司重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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