[實用新型]大型地下洞室開挖順序合理性原位檢測結構

有效

• 申請號: 201921579227.0
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN211116045U
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 劉寧;陳建林;褚衛江;陳平志
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司;浙江中科依泰斯卡巖石工程研發有限公司
• 主分類號: E21D13/00
• 分類號: E21D13/00;E21F17/18
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本實用新型涉及大型地下洞室開挖順序合理性原位檢測結構，適用于大型地下洞室，尤其是水電地下廠房、地下儲油庫、地下核廢料處理庫等。本實用新型提供大型地下洞室開挖順序合理性原位檢測結構，通過合理布置預埋檢測孔、檢測洞和后期檢測孔，通過聲波裝置檢測預埋件側孔和后期檢測孔的損傷深度，能夠檢測大型地下洞室開挖過程的合理性，使得地下洞室的圍巖受損程度和范圍達到最小，從而確保地下洞室的安全開挖，并為其支護優化設計提供參考依據。

技術領域

本實用新型涉及大型地下洞室開挖順序合理性原位檢測結構，適用于大型地下洞室，尤其是水電地下廠房、地下儲油庫、地下核廢料處理庫等。

背景技術

隨著我國經濟的飛速發展，地下建筑物的數量越來越多，其規模也愈來愈大。90年代后動工的峽谷高壩基本上都采用地下廠房結構，如白鶴灘、溪洛渡、大崗山等，我國水電站設計正朝著單機大容量、廠房洞室大跨度、大規模的超大型方向發展。例如在建的世界最大水電站——白鶴灘水電站，地下廠房洞室群開挖總里程約210 km，總開挖量達2500萬m³，平行布置地下廠房、主變洞、尾水管檢修閘門室、尾水調壓室等四大洞室。地下廠房長438m，高88.7 m，跨度34.0 m，是在建水電工程中跨度最大的地下廠房。主變洞長368 m，寬21m，高39.5 m，主變洞與地下廠房間巖柱厚度60.65 m。左右岸各布置4個圓筒型尾水調壓室，最大開挖直徑48 m，豎井最大開挖高度93 m。可見，在地下廠房系統中，大大小小的洞室、隧洞交織在一塊，形成龐大、復雜的地下洞室群。

地下洞室開挖前處于初始平衡狀態，施工開挖將導致圍巖應力重分布，而洞室開挖中圍巖所發生的物理、力學效應取決于圍巖特性、圍巖地質狀態和開挖方式，尤其是大型地下洞室群的施工，不可能全斷面一次成洞，而需要根據巖體特性及施工工期等條件，選擇合理的分期分塊的開挖方式，不同的開挖程序意味著在時空上以不同的方式對圍巖加卸載，導致圍巖的損傷范圍和程度發生較大差別。而這一過程往往是不可逆的非線性演化過程，它的最終狀態不是唯一的，而是與開挖過程密切相關，如何選擇合理的開挖順序對于工程的成敗事關重要。

盡管國內在大型地下洞室的開挖方面積累了豐富的施工經驗，而且也作了一定的理論和試驗研究，但是對于大型地下洞室開始程序的選擇仍處于一種經驗和半經驗的狀態。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，針對上述存在的技術問題，提供大型地下洞室開挖順序合理性原位檢測結構。

為此，本實用新型的上述目的通過以下技術方案來實現：

大型地下洞室開挖順序合理性原位檢測結構，其特征在于，所述大型地下洞室開挖順序合理性原位檢測結構包括三個檢測洞，所述檢測洞內布置聲波裝置，所述檢測洞包括頂部檢測洞和側方檢測洞，所述頂部檢測洞設置在大型地下洞室的頂拱附近，所述側方檢測洞為兩個且設置在大型地下洞室的兩側邊墻附近；所述地下洞室包括處于洞室上半斷面的I區和II區以及處于洞室下半斷面的III區和IV區，I區和III區處于中部，II區和III區分別處于I區和III區的兩側；所述頂部檢測洞與大型地下洞室的頂拱輪廓線之間設有三條預埋檢測孔且分別布置在I區和II區的頂拱中間位置，所述側方檢測洞與大型地下洞室的邊墻輪廓線之間分別設有兩條預埋檢測孔且分別布置在II區的拱肩位置和IV區的拱腳位置且該兩條預埋檢測孔分別貫穿II區和IV區；所述大型地下洞室開挖順序合理性原位檢測結構還包括多條后期檢測孔，所述I區邊緣向II區的拱肩方向分別布置兩條放射狀后期檢測孔，所述III區邊緣向IV區的拱腳方向分別布置兩條放射狀后期檢測孔；且后期檢測孔的位置與預埋檢測孔的位置不形成重疊布置。

作為上述方案的優選技術方案：所述檢測洞距離大型地下洞室的輪廓線為一倍開挖洞室的洞徑，以避免產生洞群擾動效應。

本實用新型還提供大型地下洞室開挖順序合理性原位檢測結構的第二個方案，如下所述：