[發(fā)明專利]大型地下洞室群布置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310234648.0
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103291332A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張勇;肖平西;王仁坤;宋勝武;楊建宏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水電顧問集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院
• 主分類號: E21D13/02
• 分類號: E21D13/02
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 許澤偉

1.大型地下洞室群布置方法，首先確定主洞室位置，然后確定主洞室軸線方位，再確定主洞室之間的巖柱厚度，最后確定主洞室洞形，其特征在于：在確定主洞室位置時，首先測得施工地的巖石強(qiáng)度應(yīng)力比，當(dāng)巖石強(qiáng)度應(yīng)力比為2.0～4.0時，主洞室外緣到谷坡面的巖體厚度應(yīng)不小于400m；巖石強(qiáng)度應(yīng)力比為4.0～7.0時，主洞室外緣到谷坡面的巖體厚度取值為200～400m；巖石強(qiáng)度應(yīng)力比大于7.0時，主洞室外緣到谷坡面的巖體厚度為150～200m。

2.如權(quán)利要求1所述的大型地下洞室群布置方法，其特征在于：在確定主洞室位置時，若施工地為河流峽谷地段，將谷坡至山體以內(nèi)的河岸地應(yīng)力劃分為河谷地應(yīng)力區(qū)、遠(yuǎn)離河谷地貌的原始地應(yīng)力控制區(qū)、上述二者之間的過渡區(qū)三部分；河谷地應(yīng)力區(qū)又進(jìn)一步劃分為河床一帶的應(yīng)力集中區(qū)和坡面一帶的應(yīng)力松弛區(qū)；大型地下洞室群主洞室的位置應(yīng)避開谷坡應(yīng)力松弛帶和應(yīng)力集中區(qū)，并超過應(yīng)力分布極不穩(wěn)定的應(yīng)力過渡區(qū)邊緣。

3.如權(quán)利要求1所述的大型地下洞室群布置方法，其特征在于：在確定主洞室軸線方位時，首先測得施工處巖體主要結(jié)構(gòu)面走向和最大主應(yīng)力方位，以主洞室軸線同巖體主要結(jié)構(gòu)面走向和最大主應(yīng)力方位的夾角來確定主洞室軸線方位，主洞室軸線與巖體主要結(jié)構(gòu)面走向的夾角不小于40°，主洞室軸線與最大主應(yīng)力方位的夾角為0～40°。

4.如權(quán)利要求3所述的大型地下洞室群布置方法，其特征在于：當(dāng)巖石強(qiáng)度應(yīng)力比大于7.0時，主洞室軸線與巖體主要結(jié)構(gòu)面走向的夾角不小于60°；當(dāng)巖石強(qiáng)度應(yīng)力比為2.0～4.0時，主洞室軸線與最大主應(yīng)力方位的夾角在15～40°范圍取值且?guī)r石強(qiáng)度應(yīng)力比越低取值越小。

5.如權(quán)利要求3所述的大型地下洞室群布置方法，其特征在于：最大主應(yīng)力方位按以下方法確定：當(dāng)?shù)谝恢鲬?yīng)力與第二主應(yīng)力應(yīng)量值接近時，選擇第一主應(yīng)力或第二主應(yīng)力中的水平分力較大者的方位作為最大主應(yīng)力方位；否則選擇第一主應(yīng)力方位作為最大主應(yīng)力方位。

6.如權(quán)利要求1所述的大型地下洞室群布置方法，其特征在于：在確定主洞室之間的巖柱厚度時，巖柱厚度值為相鄰主洞室的平均開挖跨度的1.0～2.5倍且為相鄰兩個主洞室中較大者高度的0.5～0.8倍。

7.如權(quán)利要求6所述的大型地下洞室群布置方法，其特征在于：當(dāng)巖石強(qiáng)度應(yīng)力比為2.0～4.0時，巖柱厚度值取為相鄰主洞室的平均開挖跨度的2.0～2.5倍，且?guī)r石強(qiáng)度應(yīng)力比接近2.0時在上限值附近取值，巖石強(qiáng)度應(yīng)力比接近4.0時在下限值附近取值，同時需為較大洞室高度的0.7～0.8倍；巖石強(qiáng)度應(yīng)力比為4.0～7.0時，巖柱厚度值取為相鄰洞室的平均開挖跨度的1.5～2.0倍，且?guī)r石強(qiáng)度應(yīng)力比接近4.0時在上限值附近取值，接近7.0時在下限值附近取值，同時需為較大洞室高度的0.6～0.7倍；巖石強(qiáng)度應(yīng)力比大于7.0時，巖柱厚度值取為相鄰洞室的平均開挖跨度的1.0～1.5倍，且?guī)r石強(qiáng)度應(yīng)力比在7.0附近時在上限值附近取值，同時需為較大洞室高度的0.5～0.6倍。

8.如權(quán)利要求1至7任一權(quán)利要求所述的大型地下洞室群布置方法，其特征在于：在確定主洞室洞形時，根據(jù)功能將主洞室分為地下主廠房、主變室和尾水調(diào)壓室三類，地下主廠房和主變室的洞形采用采用圓拱直墻形或卵形，尾水調(diào)壓室采用圓筒形或長廊形。

9.如權(quán)利要求8所述的大型地下洞室群布置方法，其特征在于：當(dāng)巖石強(qiáng)度應(yīng)力比為2.0～4.0時，尾水調(diào)壓室采用圓筒形；當(dāng)巖石強(qiáng)度應(yīng)力比小于2.0時，地下主廠房和主變室采用卵形。

10.如權(quán)利要求8所述的大型地下洞室群布置方法，其特征在于：圓拱直墻形的地下主廠房和主變室的參數(shù)采用以下方式確定：巖石強(qiáng)度應(yīng)力比為2.0～4.0，圓拱直墻形斷面的頂拱矢跨比取1/3.0～1/3.5；巖石強(qiáng)度應(yīng)力比為4.0～7.0時，圓拱直墻形斷面的頂拱矢跨比取1/3.5～1/4.0；巖石強(qiáng)度應(yīng)力比大于7.0時，圓拱直墻形斷面的頂拱矢跨比取1/4.0～1/4.5。