[发明专利]一种大型地下洞室顶拱双导洞开挖及系统支护方法

说明书

本发明公开了一种大型地下洞室顶拱双导洞开挖及系统支护方法，包括a、导洞开挖；b、喷混支护；c、锚杆支护；d、锚索支护；e、挂网喷混支护；f、钢筋拱肋及拱肋处复喷支护，共六个步骤。本发明能够将大跨度开挖变为小跨度开挖，且为洞中遇到地质问题须扩挖处理时预留了安全余度，全断面支护变成分导洞支护，围岩变形小，锚杆及锚索形变量较小，提高了锚杆及锚索的安全余度，钢筋网及钢筋拱肋整体施工，避免了分导洞施工存在的交界薄弱的问题，解决了地质条件较差的大型地下洞室施工期围岩稳定问题，从而为地下工程的安全施工及稳定运营提供重要保证措施。

技术领域

本发明属于大型地下洞室挖掘技术领域，尤其涉及一种大型地下洞室顶拱双导洞开挖及系统支护方法。

背景技术

在大型地下工程如水电工程、矿山工程中，主体工程通常规模较大，其埋深、跨度可达几百米，同时也面临着复杂的地质条件，这大大地增加了工程的技术难度和危险性。顶拱如采用常规的先中导洞开挖，后上下游导洞开挖，在开挖过程中临时断面跨度较大，增加了开挖过程中围岩稳失稳的风险。

如采用常规的先中导洞开挖，后上下游导洞开挖，当上下游导洞开挖后遇到地质缺陷须进行扩挖处理时，跨度进一步增大，增加了开挖过程中围岩失稳的风险。

常规的先中导洞开挖，后上下游导洞开挖，因跨度较大，围岩变形较大，增加了锚杆锚索的应力及形变，降低了安全余度。

常规的先中导洞开挖，后上下游导洞开挖，因跨度较大，为保证围岩稳定，钢筋网及钢筋拱肋在导洞中即需要完成，导洞交界处钢筋网和钢筋拱肋的搭接处成为了支护薄弱地带，后期喷层开裂通常在此部位发生。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种大型地下洞室顶拱双导洞开挖及系统支护方法，能够将大跨度开挖变为小跨度开挖，且为洞中遇到地质问题须扩挖处理时预留了安全余度，全断面支护变成分导洞支护，围岩变形小，锚杆及锚索形变量较小，提高了锚杆及锚索的安全余度，钢筋网及钢筋拱肋整体施工，避免了分导洞施工存在的交界薄弱的问题，解决了地质条件较差的大型地下洞室施工期围岩稳定问题，从而为地下工程的安全施工及稳定运营提供重要保证措施。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种大型地下洞室顶拱双导洞开挖及系统支护方法，其特征在于包括如下步骤：

a、导洞开挖

在上游导洞和下游导洞中选择地质条件较差的一侧开挖，在先开挖导洞开挖一定距离后，另一侧导洞开挖，两侧导洞同时开挖一定距离后，再开挖中隔墩；

b、喷混支护

喷混支护紧跟各导洞掌子面，喷纳米掺聚丙烯粗纤维混凝土；

c、锚杆支护

导洞中III类围岩锚杆支护滞后掌子面不大于15m，IV类围岩锚杆支护须紧跟掌子面；

d、锚索支护

上游导洞和下游导洞锚索应在相应桩号中隔墩开挖前完成，Ⅲ类围岩中隔墩范围内锚索滞后开挖工作面应不大于10m，Ⅳ、Ⅴ类围岩中隔墩范围内锚索滞后开挖工作面应不大于2个开挖循环导洞中锚索；

e、挂网喷混支护

在中隔墩拆除后，进行挂网喷混支护，III类围岩滞后掌子面不大于15m，IV类围岩支护须紧跟掌子面；

f、钢筋拱肋及拱肋处复喷支护

钢筋网及钢筋拱肋整体施工，钢筋拱肋III类围岩间距3m，IV类围岩间距2.4m。

进一步，下游导洞跨度为9m，为半城门洞形，高度10m。

进一步，上游导洞跨度为9m，为半城门洞形，高度10m。