[實用新型]一種提高洞室穩定性的結構

有效

• 申請號: 201420127892.7
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN203809010U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 楊鵬;湛正剛;李曉彬;邵凌峰;申顯柱;任興普;孫衛;杜帥群;張凱
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團貴陽勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術領域

本實用新型涉及一種提高洞室穩定性的結構，屬于水利水電工程應用技術領域。

背景技術

隨著水電工程建設的蓬勃發展，地下洞室所處地質條件越來越復雜、洞室規模也越來越大，大型洞室高外水、高圍壓及高應力等地質問題越來越突出，地下洞室失穩破壞形式受地質巖性、巖體結構、地質條件、地應力及外水壓力等多種因素的綜合影響，會產生多種破壞模式，具體的表現形式也千差萬別，其破壞過程基本可歸結為：荷載作用→圍巖變形→襯砌變形→應力集中→結構破壞過程。根據地下洞室失穩破壞的機理，要提高地下洞室穩定性，應從以下幾個方面采取工程措施：消除地應力、降低外水壓力、減小圍巖壓力、改善結構應力集中等以提高圍巖穩定性，但現有的措施及襯砌結構并沒有真正解決以上技術問題。

實用新型內容

針對以上技術缺陷，本實用新型的目的在于提供一種能有效消除或減小地下洞室地應力、降低外水壓力、改善結構應力分布，降低襯砌結構破壞機率從而提高洞室穩定性的結構。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種提高洞室穩定性的結構，包括洞室，設置在山體與洞室之間的一期柔性支護結構和二期襯砌支護結構，所述一期柔性支護結構包括帶墊板錨桿和混凝土噴層，所述二期襯砌支護結構包括鋼筋混凝土襯砌結構、設置在鋼筋混凝土襯砌結構上通過混凝土噴層錨固于山體內部的預應力錨索，在二期襯砌支護結構頂拱設置有排水孔，所述鋼筋混凝土襯砌結構的底部設置有倒角結構。

所述排水孔深入基巖10cm左右。

所述帶墊板錨桿長度L為6m或9m，長短間隔布置。

所述預應力錨索設置間距約3m。

所述倒角結構為1：1倒角，倒角高度與鋼筋混凝土襯砌厚度相同。

所述混凝土噴層為聚炳烯纖維混凝土。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型長短間隔布置帶墊板的錨桿，能有效分散開挖表面的地應力到圍巖內部不同位置，避免地應力集中；噴射聚炳烯纖維混凝土，能有效抑制開挖后圍巖的初期大幅變形，同時一期柔性支護結構能與圍巖一起做適度的變形釋放一部分地應力；二期襯砌頂拱設置排水孔，能有效降低作用在頂拱結構外表面上的外水壓力；無壓洞室在外壓荷載作用下，襯砌底板轉角位置應力集中明顯，在襯砌底板轉角處設置1：1倒角以改善應力分布；設置預應力錨索，有效的提高了邊墻穩定性。

綜上所述，本實用新型具有能有效消除或減小地下洞室地應力、降低外水壓力、改善結構應力分布、提高襯砌結構穩定性等優點。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1的A-A剖面圖；

圖3是圖1是B-B剖面圖；

圖中：預應力錨索1、帶墊板錨桿2、混凝土噴層3、鋼筋混凝土襯砌結構4、倒角結構5、排水孔6、洞室7。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明：

如圖1～圖3所示，本實用新型為一種提高洞室穩定性的結構，包括洞室7，設置在山體與洞室7之間的一期柔性支護結構和二期襯砌支護結構，所述一期柔性支護結構包括帶墊板錨桿2和混凝土噴層3，所述二期襯砌支護結構包括鋼筋混凝土襯砌結構4、設置在鋼筋混凝土襯砌結構4上通過混凝土噴層3錨固于山體內部的預應力錨索1，在二期襯砌支護結構頂拱設置有排水孔6，所述鋼筋混凝土襯砌結構4的底部設置有倒角結構5。

所述排水孔6深入基巖10cm左右，能有效降低作用在頂拱結構外表面上的外水壓力。

所述帶墊板錨桿2長度L為6m或9m，長短間隔布置，能有效分散開挖表面的地應力到圍巖內部不同位置，避免地應力集中。

所述預應力錨索1設置間距約3m。

所述倒角結構5為1：1倒角，能有效的改善應力分布。

所述混凝土噴層3為聚炳烯纖維混凝土，能有效抑制開挖后圍巖的初期大幅變形，同時一期柔性支護結構能與圍巖一起做適度的變形釋放一部分地應力。

在施工過程中，洞室開挖完成后進行一期柔性支護結構的設置即在開挖面長短間隔布置帶墊板的錨桿（用鉆機先打孔，再放錨桿，再注漿），并噴射聚炳烯纖維混凝土。二期襯砌支護結構在一期支護完成后即可進行。