[發明專利]一種巨跨地下洞庫預留雙巖柱支撐八部開挖施工方法

在審

• 申請號: 202110151480.1
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112901182A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 楊朝帥;劉永勝;卓越;姚士磊;林春剛;邵陽;熊炎林;種玉配;楊效廣;安博;金星亮;代昱昊;尚偉
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司;中鐵隧道勘察設計研究院有限公司;中鐵隧道集團一處有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/00;E21D11/10
• 代理公司: 西安維賽恩專利代理事務所(普通合伙) 61257
• 代理人: 劉艷霞

本發明公開了一種巨跨地下洞庫預留雙巖柱支撐八部開挖施工方法，步驟一、將洞庫開挖面在豎直向上分為上下獨立的兩部分，起拱線以上的部分為上部分施工區，以下的部分為下部分施工區；步驟二、全斷面開挖第一部，直至前方端頭墻；步驟三、在第一部的前方端頭墻處，向左右兩側開挖橫向通道，直至到達第二部區域。步驟四、在左右側的兩個第二部區域內，反向向后由掌子面開挖導洞，直至出洞。步驟五、落底開挖第三部，直至前方端頭墻處；步驟六、錯步開挖左右兩側的第四部，直至前方端頭墻處。步驟七、開挖第五部，直至前方端頭墻處。該施工方法充分利用原圍巖巖體代替人工材料作為洞庫的臨時支撐，節約材料成本。

技術領域

本發明屬于技術領域，具體涉及一種巨跨地下洞庫預留雙巖柱支撐八部開挖施工方法。

背景技術

對于硬巖地層大跨地下洞庫工程，當跨度不超過40m時，可根據圍巖地層條件、洞庫跨度尺寸、機械設備技術水平以及周邊環境等因素，選擇較為成熟的半斷面法、臺階法、雙側壁導坑法、單巖柱支撐分部開挖法等施工方法，這些方法目前都較為成熟，并且已經形成技術標準規范。首先，根據地質勘察結果，確定地層的RQD值，并確定圍巖級別，然后根據洞庫斷面的尺寸大小，初步確定開挖斷面的分塊形式和分塊尺寸；在設計施工組織時，考慮到施工機械設備的技術水平，機械大臂的自由工作空間范圍上、下限也是調整優化斷面分塊形式和分塊大小的重要因素。

對于分塊開挖的地下洞庫工程，分塊數量越多、每個開挖部的尺寸也越小、開挖爆破對圍巖的擾動次數月越多，圍巖劣化損傷加劇。但是，由于每個分塊尺寸小，每個開挖部開挖后及時跟進臨時支護穩定圍巖變形，待所有開挖部都開挖支護完成后，再拆除臨時支護，能夠有效控制圍巖變形，確保圍巖穩定和施工安全，但是工程進度較慢、經濟成本較高，如何做到安全性與經濟性的最佳折中，是復雜地層條件下大跨度地下洞庫工程確定分塊形式和尺寸的出發點，盡可能做到確保施工安全的前提下，使工程建造成本降到最低。

對于硬巖地層條件下修建跨度超過70m的巨跨地下洞庫，目前國內還沒有成功的案例工程，更沒有相應的技術標準和成熟的施工技術。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種巨跨地下洞庫預留雙巖柱支撐八部開挖施工方法，充分利用原圍巖巖體代替人工材料作為洞庫的臨時支撐，節約材料成本

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，一種巨跨地下洞庫預留雙巖柱支撐八部開挖施工方法，適用于硬質圍巖地層跨度大于70m，但小于75m的巨跨地下洞庫，圍巖級別屬于Ⅱ級或Ⅲ級；洞庫斷面形式為：直墻拱形無仰拱扁平蟶型斷面，邊墻高度不超過10m，矢高不超過10m。

該施工方法包括如下步驟：

步驟一、將洞庫開挖面在豎直向上分為上下獨立的兩部分，起拱線以上的部分為上部分施工區，以下的部分為下部分施工區；

將上部分施工區在左右方向上分為五個依次相鄰的區域，中部設為第一部，左右兩側且靠近側壁的區域為第二部，第一部和左右兩側的第二部間的區域為第四部；

在下部分施工區內，位于第二部下方的區域為第三部，位于第一部和第四部下方的區域為第五部；

步驟二、全斷面開挖第一部，直至前方端頭墻；

步驟三、在第一部的前方端頭墻處，向左右兩側開挖橫向通道，直至到達第二部區域，在第二部區域內，形成其縱向開挖方向上的開挖掌子面；

步驟四、在左右側的兩個第二部區域內，反向向后由掌子面開挖導洞，直至出洞；開挖后，第四部作為預留中隔巖柱支撐；

步驟五、落底開挖第三部，直至前方端頭墻處；

步驟六、錯步開挖左右兩側的第四部，直至前方端頭墻處；并對已開挖段施做預應力錨索和系統錨桿；

步驟七、開挖第五部，直至前方端頭墻處。