[發明專利]一種埋藏式沉砂池施工方法

有效

• 申請號: 202011041738.4
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112127921B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 陳敦剛;李彩云;張玉霞;肖芳;雷衛佳
• 申請（專利權）人: 中電建十一局工程有限公司;中國水利水電第十一工程局有限公司
• 主分類號: E21D13/02
• 分類號: E21D13/02;E21D11/18;E21D11/10;E21D11/15;E21D20/02;E21D11/14;E21D11/02
• 代理公司: 鄭州先風知識產權代理有限公司 41127
• 代理人: 邢月

本發明提供了一種埋藏式沉砂池施工方法，將沉砂池的穹頂洞室分為左右兩個相同規格的半洞，先開挖臨坡側的半洞，設置中間隔墻和鋼支撐，再開挖臨水側的半洞，并做好鋼支撐，然后去除中間隔墻，完成穹頂的開挖，再開挖沉砂池上室，并進行混凝土襯砌和錨桿支護，最后開挖沉砂池下室，并布置系統錨桿，外露錨桿與鋼筋點焊并綁扎后，澆筑護坡混凝土。該施工方法減少了跨度與拱高比，改善了洞室開挖階段的受力狀態，提升了穹頂洞室施工安全的可靠性，沉砂池穹頂及上室洞采用鋼支撐、鋼筋棚架、掛網噴混凝土形成梁板相間的支護結構，既加強了噴護結構剛度，又具有較好的柔性，在埋藏深度淺的扁平洞室進行支護技術經濟效益明顯。

技術領域

本發明涉及一種沉砂池的施工技術，具體的說，涉及了一種埋藏式沉砂池施工方法。

背景技術

布置在臨河一側盆地突出的山體內的沉砂池，近坡埋深通常有30m-40m，頂部覆蓋層厚度10m-15m。沉砂池洞身段地層多為強風化片麻巖，圍巖類別為Ⅳ-Ⅴ類，圍巖揭露后，受滲水和空氣影響極易產生水蝕現象，并產生泥化。沉砂池自上而下分為穹頂、上室直墻洞室和下室倒梯形洞室，沉砂池地段巖石為片麻巖，片麻巖受水蝕影響極易產生全風化和強風化現象，洞室成型安全控制難度大。施工中主要存在的問題有以下幾個方面：

沉砂池穹頂開挖后因應力重分布，將在穹頂產生應力松馳圈，需要采取相應的支護結構來控制穹頂的變形，防止穹頂上部覆蓋層在變形過大后坍塌，發生冒頂通天現象。

沉砂池穹頂及上室開挖后，上部荷載將在沉砂池上室直墻與下室倒梯形變坡銜接部產生較大的應力集中現象，同時，因洞室圍巖軟弱使得其側壓系數小，在沉砂池下室開挖時，沉砂池穹頂上部荷載在側壁處產生的應力將有造成上室直墻及穹頂邊壁滑塌的可能，進而引發穹頂坍塌。

已有研究成果表明，在開挖寬度為2倍高度的情況下，采用常規支護結構可以有效的防止巖塊的崩塌，若開挖寬度大于2倍高度，則需要采用其他有效措施保證拱頂的穩定。

開挖寬度和開挖高度越大，要求產生拱作用的埋深越大，在埋深小時，拱作用不能發揮作用時，就會產生很大的松弛地壓。

洞室開挖跨度越大，扁平形狀拱形支護結構的承載力也小。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種減小施工過程的跨度與拱高比、改善洞室開挖階段的受力狀態、節省工程材料、材料可周轉使用、安裝方便、安全性大大提升、經濟效益好的埋藏式沉砂池施工方法。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種埋藏式沉砂池施工方法，包括以下步驟： 步驟1）將沉砂池的穹頂洞室分為左右兩個相同規格的半洞，開挖其中臨坡側的半洞，采用鋼筋棚架做超前支護，采用小藥量爆破松動輔助，然后開挖、出渣，對拱肩以上及拱圈表面采用一次混凝土噴護，然后通過鋼支撐對半洞的穹頂和側壁進行支護，最后對側墻和頂拱掛網進行二次混凝土噴護；設置中間隔墻，中間隔墻與半洞內的鋼支撐結構連在一起；

步驟2）開挖臨水側的半洞，采用鋼筋棚架做超前支護，采用小藥量爆破松動輔助，然后開挖、出渣，開挖過程中，在臨近中間隔墻的一側預留一定厚度的巖埂以對中間隔墻進行保護，對拱肩以上及拱圈表面采用一次混凝土噴護，一次混凝土噴護完成后去除巖埂，然后通過鋼支撐對該側半洞的穹頂和側壁進行支護并與臨坡側半洞中的鋼支撐連接，最后對側墻和頂拱掛網進行二次混凝土噴護，二次混凝土噴護完成后拆除中間隔墻；

步驟3）開挖沉砂池上室，先對穹頂洞室的鋼支撐的支腿布置鎖腳錨桿進行支撐固定，錨桿鉆孔采用先注漿后插錨桿的方式施工，錨桿鉆孔的孔口采用鋼楔固定；然后通過梯段爆破的方式的爆破開挖，在需要加長的鋼支撐立柱支腿處布置挑梁或頂撐的方式對需要加長支腿的鋼支撐進行加固；沿洞壁開挖輪廓線預留一層保護層，保護層的開挖采用分段剝離，剝離完成后進行鋼支撐立柱支腿的加長，并布置鎖腳錨桿進行固定，最后對沉砂池上室進行掛網噴護邊壁混凝土；

步驟4）在沉砂池上室的直墻洞室邊墻進行混凝土襯砌，并對混凝土襯砌進行系統錨桿支護；