[發(fā)明專利]初襯式豎井系統(tǒng)性監(jiān)測及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911386957.3
• 申請日: 2019-12-29
• 公開（公告）號: CN111122826B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹愛武;吳家耀;褚衛(wèi)江;徐全;劉加進(jìn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;E21D5/04
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

1.一種初襯式豎井系統(tǒng)性監(jiān)測及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征是，所述方法包括以下步驟：

步驟1，根據(jù)初襯式豎井工程的具體特征，依據(jù)地層及埋深情況選取若干監(jiān)測段；

步驟2，以初始設(shè)計(jì)的豎井開挖進(jìn)尺和初始襯砌厚度進(jìn)行豎井施工，開挖過程中對每一監(jiān)測段，選擇典型監(jiān)測斷面布置6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測，所述的6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測內(nèi)容包括：豎井圍巖變形監(jiān)測、豎井圍巖應(yīng)力監(jiān)測、豎井初期襯砌混凝土應(yīng)力監(jiān)測、豎井圍巖松弛深度監(jiān)測、豎井初期襯砌混凝土及圍巖聲發(fā)射監(jiān)測、豎井初期襯砌混凝土與圍巖接觸面壓力監(jiān)測；

步驟3，根據(jù)每一監(jiān)測段的所述6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測的結(jié)果判斷開挖支護(hù)設(shè)計(jì)方案的合理性，優(yōu)化豎井開挖支護(hù)設(shè)計(jì)方案，重新布置所述6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測，并重新判斷和優(yōu)化開挖支護(hù)設(shè)計(jì)方案，直至6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測的結(jié)果滿足施工要求；

所述步驟3具體包括以下步驟：

步驟301，初期襯砌混凝土澆筑情況的判斷及優(yōu)化：若豎井圍巖變形監(jiān)測、豎井圍巖應(yīng)力監(jiān)測、豎井初期襯砌混凝土應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果正常且圍巖的爆破松動(dòng)圈小于預(yù)警值，而豎井初期襯砌混凝土及圍巖聲發(fā)射監(jiān)測的結(jié)果數(shù)據(jù)顯示初期襯砌混凝土的裂縫情況異常，則優(yōu)化混凝土的澆筑質(zhì)量、混凝土配合比及混凝土養(yǎng)護(hù)狀況，控制初期襯砌混凝土裂縫；

步驟302，爆破方案及開挖進(jìn)尺的判斷及優(yōu)化，若豎井圍巖松弛深度監(jiān)測結(jié)果異常，則改善爆破方案或減小爆破開挖進(jìn)尺；

步驟303，開挖進(jìn)尺的判斷及優(yōu)化，若所述6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測的結(jié)果正常，則逐步增加豎井開挖進(jìn)尺，每次開挖進(jìn)尺增加1m直至所述6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測顯示豎井開挖存在安全風(fēng)險(xiǎn)，將所述6項(xiàng)開挖支護(hù)參數(shù)響應(yīng)顯示豎井開挖存在安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)的開挖進(jìn)尺減去1m后的開挖進(jìn)尺長度作為最終的優(yōu)化設(shè)計(jì)的開挖進(jìn)尺長度；

步驟304，初期襯砌混凝土厚度的判斷及優(yōu)化，若所述6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測的結(jié)果正常且初期襯砌混凝土厚度不小于30cm，則逐步減小初期襯砌混凝土厚度，每次初期襯砌混凝土厚度減小5cm，直至所述6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測顯示豎井開挖存在安全風(fēng)險(xiǎn)，將所述6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測顯示豎井開挖存在安全風(fēng)險(xiǎn)時(shí)的初期襯砌混凝土厚度增加5cm后的初期襯砌混凝土厚度作為最終的優(yōu)化設(shè)計(jì)的初期襯砌混凝土厚度，所述初期襯砌混凝土厚度不小于25cm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的初襯式豎井系統(tǒng)性監(jiān)測及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征是，所述步驟1具體包括：根據(jù)初襯式豎井工程的具體特征，依據(jù)地層及埋深情況選取多個(gè)監(jiān)測段，豎井前50米定為第一個(gè)監(jiān)測段，每100-200m設(shè)置為一個(gè)監(jiān)測段，對于埋深大于1000m豎井段，每隔50-100m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測段，監(jiān)測段覆蓋應(yīng)力集中區(qū)和應(yīng)力松弛區(qū)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的初襯式豎井系統(tǒng)性監(jiān)測及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征是，所述豎井圍巖變形監(jiān)測的步驟具體包括：在監(jiān)測段的典型監(jiān)測斷面的豎井圍巖中間隔預(yù)設(shè)深度埋設(shè)多點(diǎn)位移計(jì)，同一深度的多點(diǎn)位移計(jì)的監(jiān)測點(diǎn)沿豎井橫截面軸線等距間隔設(shè)置，通過多點(diǎn)位移計(jì)對豎井圍巖變形進(jìn)行監(jiān)測。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的初襯式豎井系統(tǒng)性監(jiān)測及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征是，所述豎井圍巖應(yīng)力監(jiān)測的步驟具體包括：在監(jiān)測段的典型監(jiān)測斷面中，沿著豎井圍巖埋設(shè)兩層圍巖應(yīng)力計(jì)，外層的圍巖應(yīng)力計(jì)環(huán)繞豎井圍巖等距間隔設(shè)置，內(nèi)層的圍巖應(yīng)力計(jì)環(huán)繞豎井圍巖等距間隔設(shè)置且內(nèi)層的圍巖應(yīng)力計(jì)位于外層的相鄰兩個(gè)圍巖應(yīng)力計(jì)之間，通過圍巖應(yīng)力計(jì)對豎井圍巖進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的初襯式豎井系統(tǒng)性監(jiān)測及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征是，所述豎井初期襯砌混凝土應(yīng)力監(jiān)測的步驟具體包括：在監(jiān)測段的典型監(jiān)測斷面中，初期襯砌混凝土內(nèi)埋設(shè)混凝土應(yīng)力計(jì)，所述混凝土應(yīng)力計(jì)環(huán)繞豎井中軸等距間隔設(shè)置，通過混凝土應(yīng)力計(jì)對豎井初期襯砌混凝土進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的初襯式豎井系統(tǒng)性監(jiān)測及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征是，所述豎井圍巖松弛深度監(jiān)測的步驟具體包括：初期襯砌混凝土澆筑前，在監(jiān)測段的典型監(jiān)測斷面中的豎井圍巖四周設(shè)置松弛深度測試孔，松弛深度測試孔沿著豎井徑向方向延伸，在松弛深度測試孔內(nèi)通關(guān)聲波儀對豎井圍巖進(jìn)行松弛深度測試。