[发明专利]一种裂隙岩体超大跨地下洞室阶段综合修建方法有效
| 申请号: | 202010481691.7 | 申请日: | 2020-05-29 |
| 公开(公告)号: | CN111502715B | 公开(公告)日: | 2021-07-20 |
| 发明(设计)人: | 宋超业;贺维国;高波;杨鑫;李约汉;张伟;王星;李兆龙;吕书清;杨志斌 | 申请(专利权)人: | 中铁第六勘察设计院集团有限公司;中铁(天津)隧道工程勘察设计有限公司 |
| 主分类号: | E21D13/00 | 分类号: | E21D13/00 |
| 代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
| 地址: | 300000 天津市滨海新*** | 国省代码: | 天津;12 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 一种 裂隙 超大 地下 阶段 综合 修建 方法 | ||
1.一种裂隙岩体超大跨地下洞室阶段综合修建方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:施工前收集分析超大跨地下洞室建设条件资料;
步骤二:施工初期总体初始设计阶段,包括初始地应力评价、断面初期支护结构设计和导洞设计;
步骤三:进行导洞、支护施工并获取洞室实际地质参数;
步骤四:施工过程中详细解析设计阶段,主要结合步骤三中的实际地质参数采用离散单元法判断开挖及裂隙块体的稳定性,当稳定性满足条件时,继续施工,当稳定性不符合标准时,通过计算修正支护参数至满足稳定性要求;
步骤五:施工监测反馈阶段,将不同导洞开挖逐步连通形成地下洞室,在超大洞室现场开挖支护中进行变形和支护结构应力测量,根据测量结果判断施工是否满足稳定性要求,当稳定性满足条件时,继续施工,当稳定性不符合标准时,通过计算再次修正支护参数、开挖步距至满足稳定性要求;
步骤六:形成地下洞室后,施工二次衬砌,施工完成,施工总结。
2.根据权利要求1所述的一种裂隙岩体超大跨地下洞室阶段综合修建方法,其特征在于,步骤二中,首先对场地初始地应力大小和方向的影响进行评价,根据初始地应力的主应力方向确定洞室走向,洞室走向与主应力方向平行或呈45度夹角以内,根据初始地应力大小和围岩强度比值核实修正围岩分级;
其次,采用工程类比的方法预设计超大跨地下洞室的支护结构和参数,结合有限元解析计算进行校核,初期支护结构设计采用喷射混凝土结合锚杆和预应力锚索进行支护,二次衬砌初始设计采用钢筋混凝土结构,计算模型采用地层-结构模型,采用有限单元法在满足变形协调条件的前提下,计算支护结构和地层的内力和变形,验算地层稳定性和支护结构尺寸;
再次,对超大跨地下洞室采用分块开挖的设计方式,在超大跨地下洞室内横向设置2-3个导洞,不同导洞之间平行设置,相邻的两个导洞之间的间距大于1倍导洞开挖跨度,导洞开挖跨度不大于12m,导洞开挖跨度小,工程经验多,采用标准设计方法进行设计。
3.根据权利要求2所述的一种裂隙岩体超大跨地下洞室阶段综合修建方法,其特征在于,所述初期支护结构设计中,喷射混凝土强度为C35,厚度为350mm,二次衬砌采用的钢筋混凝土结构厚度为1500mm。
4.根据权利要求2所述的一种裂隙岩体超大跨地下洞室阶段综合修建方法,其特征在于,所述锚杆包括长锚杆和短锚杆,短锚杆长度为4.5m,环向间距为1.5~4m,纵向间距为1.5~4m,长锚杆长度为9m,环向间距为3~8m,纵向间距为3~8m,所述预应力锚索的长度为35m,环向间距为3~8m,纵向间距为3~8m。
5.根据权利要求2所述的一种裂隙岩体超大跨地下洞室阶段综合修建方法,其特征在于,导洞设计中,导洞支护结构采用喷射混凝土和局部锚杆进行支护,所述喷射混凝土强度为C35,厚度为150mm,局部锚杆的长度为3m,环向间距和纵向间距根据现场围岩情况确定,对于四级围岩及更差围岩断面设置系统锚杆,所述系统锚杆的长度为3~5m,横向间距为1~3m,纵向间距为1~3m。
6.根据权利要求1所述的一种裂隙岩体超大跨地下洞室阶段综合修建方法,其特征在于,步骤三中,根据导洞设计进行导洞开挖、支护结构施工,并现场记录开挖实际揭示的裂隙位置、走向、宽度和岩性数据,通过实验获取相关物理力学参数。
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