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

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911386957.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-29
• 公開（公告）號(hào): 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(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01N33/24
• 分類號(hào): 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

本發(fā)明公開了一種初襯式豎井系統(tǒng)性監(jiān)測(cè)及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括系統(tǒng)性監(jiān)測(cè)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，開挖支護(hù)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，一方面，論證初襯式豎井開挖支護(hù)方案的合理性，保障施工安全；另一方面，為施工方案及初期襯砌厚度優(yōu)化提供依據(jù)，提高施工效率。所述方法步驟主要包括，選取若干監(jiān)測(cè)段；開挖過(guò)程中對(duì)每一監(jiān)測(cè)段，選擇典型監(jiān)測(cè)斷面布置6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測(cè)，根據(jù)每一監(jiān)測(cè)段的所述6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測(cè)的結(jié)果判斷初襯式豎井開挖支護(hù)設(shè)計(jì)方案的合理性，優(yōu)化開挖支護(hù)設(shè)計(jì)方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地下工程豎井施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于初期支護(hù)采用現(xiàn)澆混凝土襯砌的豎井，對(duì)豎井圍巖開挖支護(hù)響應(yīng)及初期支護(hù)混凝土襯砌進(jìn)行系統(tǒng)性的監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)一步地為豎井開挖支護(hù)方案優(yōu)化提供依據(jù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

地下工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大、深度不斷延伸，深豎井及超深豎井工程越來(lái)越多。對(duì)于深豎井及超深豎井工程，支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對(duì)保障施工安全及工程按期完成尤為重要。

豎井工程不同于隧洞工程，復(fù)雜的施工工序?qū)⒑馁M(fèi)更多的施工時(shí)間，便捷的支護(hù)方式將有利于節(jié)省施工時(shí)間，提高施工效率，更好地保障工程按期完成。通常情況下，采用噴錨方式對(duì)豎井工程進(jìn)行初期支護(hù)。然而，噴錨支護(hù)方案工序較多，對(duì)于豎井工程，鉆孔、爆破、出渣、初噴、錨桿支護(hù)、復(fù)噴等步序常常需要通過(guò)吊盤上下豎井進(jìn)行實(shí)施，耗費(fèi)較多的時(shí)間。同時(shí)，利用噴錨方案進(jìn)行初期支護(hù)的豎井，支護(hù)表面通常平整性較差，若造成吊盤撞擊或卡住，威脅到施工人員的安全。

因此，對(duì)于圍巖條件相對(duì)較好的豎井工程或豎井段，可采用初襯混凝土的支護(hù)方案，豎井開挖后，通過(guò)滑模方式澆筑一定厚度的混凝土作為初期支護(hù)。主要工序?yàn)殂@孔、爆破、出渣、澆筑混凝土，工序上節(jié)省了施工時(shí)間，待混凝土強(qiáng)度提升后，進(jìn)行下一循環(huán)開挖支護(hù)施工。同時(shí)，模板澆筑的初期襯砌混凝土表明平整度有保證，有利于吊盤上下移動(dòng)。對(duì)于豎井工程，該方法具有一定的優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)性的監(jiān)測(cè)是保障工程安全的重要手段，通過(guò)監(jiān)測(cè)及時(shí)掌握豎井圍巖變形及襯砌受力等特征，評(píng)價(jià)施工方案、支護(hù)參數(shù)的合理性，但是現(xiàn)有技術(shù)中的初襯式豎井開挖支護(hù)監(jiān)測(cè)方案缺乏系統(tǒng)性及具體的開挖支護(hù)方案優(yōu)化方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的豎井開挖工程缺乏系統(tǒng)性監(jiān)測(cè)及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的不足之處，為初期支護(hù)采用現(xiàn)澆混凝土襯砌的豎井工程提供了一種初襯式豎井系統(tǒng)性監(jiān)測(cè)及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括系統(tǒng)性監(jiān)測(cè)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，開挖支護(hù)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，一方面，論證豎井初襯式支護(hù)方案的合理性，保障施工安全；另一方面，為施工方案及初期襯砌厚度優(yōu)化提供依據(jù)，提高施工效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)峁┮环N初襯式豎井系統(tǒng)性監(jiān)測(cè)及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，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(cè)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(guò)程中對(duì)每一監(jiān)測(cè)段，選擇典型監(jiān)測(cè)斷面布置6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測(cè)，所述的6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括：豎井圍巖變形監(jiān)測(cè)、豎井圍巖應(yīng)力監(jiān)測(cè)、豎井初期襯砌混凝土應(yīng)力監(jiān)測(cè)、豎井圍巖松弛深度監(jiān)測(cè)、豎井初期襯砌混凝土及圍巖聲發(fā)射監(jiān)測(cè)、豎井初期襯砌混凝土與圍巖接觸面壓力監(jiān)測(cè)；

步驟3，根據(jù)每一監(jiān)測(cè)段的所述6項(xiàng)開挖支護(hù)響應(yīng)監(jiān)測(cè)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(cè)，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(cè)的結(jié)果滿足施工要求。

作為優(yōu)選，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(cè)、豎井圍巖應(yīng)力監(jiān)測(cè)、豎井初期襯砌混凝土應(yīng)力監(jiān)測(cè)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(cè)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；