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一種水利水電工程地下洞室高薄巖墻開挖方法

文檔序號:5308575閱讀:233來源:國知局
一種水利水電工程地下洞室高薄巖墻開挖方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于水利水電工程地下洞室高薄巖墻開挖方法。兩側(cè)開挖前,對先開挖側(cè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)線部位實(shí)施深孔預(yù)裂爆破,深孔預(yù)裂爆破深度為兩個(gè)開挖梯段高度為9~12m,先開挖側(cè)巖墻揭露后,立即實(shí)施巖墻淺層支護(hù)。與此同時(shí),進(jìn)行后開挖側(cè)遠(yuǎn)離巖墻的巖體開挖,先揭露的巖墻支護(hù)完成后,后開挖側(cè)巖體才能開挖至巖墻附近。后開挖側(cè)巖墻預(yù)留4~6m保護(hù)層,自上而下分兩小層采用光面爆破。后揭露的巖墻按照先淺層支護(hù)、后對穿支護(hù)的順序?qū)嵤2捎迷摲椒▽?shí)現(xiàn)了高薄巖墻兩側(cè)基本對穿開挖,有利于加快工程建設(shè)進(jìn)度,節(jié)約工期,簡化施工措施,有利于節(jié)約成本。
【專利說明】一種水利水電工程地下洞室高薄巖墻開挖方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利水電工程【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種應(yīng)用于水利水電地下洞室高薄巖墻開挖方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在水利水電工程地下洞室結(jié)構(gòu)中,采用預(yù)留巖石隔墻(簡稱巖墻)的結(jié)構(gòu)型式較為普遍,如水電站地下廠房機(jī)組之間的巖墻、長廊式調(diào)壓室中部的巖墻等,有的預(yù)留巖墻高達(dá)數(shù)十米,厚度只有十多米,高寬比甚至達(dá)3.5以上。
[0003]預(yù)留巖墻主要對高邊墻起到約束、支撐作用,以及對結(jié)構(gòu)起到分割作用。由于預(yù)留巖墻大大減少了高邊墻的長(跨)度,并對高邊墻起到了約束、支撐作用,有利于高邊墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,同時(shí)可以大大減少用于控制高邊墻變形與穩(wěn)定的支護(hù)工程量,既有利于高邊墻穩(wěn)定,又減少了支護(hù)工程投資。此外,由于結(jié)構(gòu)本身需要分割開來,即使不預(yù)留巖墻,后續(xù)也需要采用混凝土澆筑隔墻,也就是說預(yù)留巖墻替代了混凝土隔墻結(jié)構(gòu),減少了混凝土工程投資。
[0004]由于巖墻結(jié)構(gòu)單薄,巖墻自身的穩(wěn)定問題較為突出,如無法確保巖墻自身的穩(wěn)定,不僅巖墻自身穩(wěn)定存在較大的安全隱患,還會影響到洞室高邊墻的穩(wěn)定。為了確保巖墻穩(wěn)定,在現(xiàn)行的技術(shù)中,設(shè)計(jì)往往要求巖墻兩側(cè)的巖體采用錯(cuò)距(高程)開挖,即巖墻的一側(cè)巖體開挖支護(hù)完成并達(dá)到一定的高差后,才能進(jìn)行對應(yīng)另一側(cè)巖體的開挖支護(hù),如此循環(huán)往復(fù),如圖1 一 4所示。
[0005]采用現(xiàn)行的技術(shù),巖墻兩側(cè)的開挖支護(hù)成為先后順序施工關(guān)系,直線工期較長;施工后開挖側(cè)時(shí),需要搭設(shè)較高的腳手架施工巖墻的對穿錨桿(索)支護(hù),施工成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對水利水電工程廣泛采用的預(yù)留高薄巖墻結(jié)構(gòu),提供一種對高薄巖墻的開挖方法。該方法可操作性強(qiáng),有利于加快工程進(jìn)度,簡化施工措施,降低施工成本。
[0007]本發(fā)明根據(jù)高薄巖墻的結(jié)構(gòu)特征,針對現(xiàn)行技術(shù)的弊端,創(chuàng)新形成了 “總體對稱開挖、兩側(cè)工序合理搭接、先開挖側(cè)深孔預(yù)裂爆破、后開挖側(cè)預(yù)留保護(hù)層小層開挖”的總體開挖新方法。
[0008]本發(fā)明的具體方法如下:高薄巖墻兩側(cè)開挖前,首先對先開挖側(cè)沿高薄巖墻設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)線進(jìn)行深孔預(yù)裂爆破,一次性預(yù)裂爆破深度為9?12m,一次性預(yù)裂兩個(gè)開挖梯段高度(一個(gè)開挖梯段高度4.5飛m)。此時(shí)高薄巖墻同高程兩側(cè)巖體均未開挖,可視為無限介質(zhì),無平行于預(yù)裂面的爆破臨空面,實(shí)施預(yù)裂爆破不會對巖墻巖體產(chǎn)生有害損傷,且采用預(yù)裂爆破不占用先開挖側(cè)高薄巖墻規(guī)格修整直線工期。先開挖側(cè)巖墻揭露后,立即對揭露的巖墻實(shí)施淺層噴錨支護(hù)。
[0009]在先開挖側(cè)進(jìn)行開挖支護(hù)的同時(shí),進(jìn)行后開挖側(cè)遠(yuǎn)離巖墻部分的巖體開挖,待先開挖側(cè)揭露的巖墻淺層支護(hù)完成后,后開挖側(cè)巖體才能開挖至巖墻附近。后開挖側(cè)靠近巖墻部位預(yù)留Γ6πι厚度的保護(hù)層,自上而下分兩小層(每小層2.25^3m)淺孔小藥量光面爆破,以減少爆破振動對巖墻的損傷(先開挖側(cè)巖墻已形成臨空面)。后開挖側(cè)巖墻揭露后,先實(shí)施該側(cè)的淺層支護(hù),再實(shí)施該層的對穿錨桿(索)支護(hù)。對穿支護(hù)完成后,按照前述順序,繼續(xù)開挖下一層(下一層先開挖側(cè)不再重復(fù)深孔預(yù)裂爆破),以此循環(huán),完成巖墻開挖支護(hù)。
[0010]本發(fā)明的特點(diǎn)是:對高薄巖墻采用整體對稱開挖替代現(xiàn)行的錯(cuò)距(高程)開挖,先開挖側(cè)巖墻采用深孔預(yù)裂爆破,后開挖側(cè)預(yù)留保護(hù)層分兩小層淺孔小藥量光面爆破。采用該方法實(shí)現(xiàn)了高薄巖墻兩側(cè)基本對穿開挖,簡化施工措施,可操作性強(qiáng),有利于加快工程進(jìn)度,節(jié)約工期,降低施工成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為現(xiàn)行巖墻開挖結(jié)構(gòu)平面示意圖。
[0012]圖2為圖1中的A-A剖面示意圖。
[0013]圖3為現(xiàn)行巖墻先開挖側(cè)開挖支護(hù)示意圖。
[0014]圖4為現(xiàn)行巖墻后開挖側(cè)開挖支護(hù)示意圖。
[0015]圖5為本發(fā)明巖墻開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖廣4中:(1) 一巖墻,(2) 一先開挖側(cè),(3) 一后開挖側(cè),(4) 一開挖分層線,
(5)—先開挖側(cè)分層開挖巖體,(6) 一先開挖側(cè)巖墻淺層支護(hù),(7) 一后開挖側(cè)分層開挖巖體,(8) 一后開挖側(cè)巖墻淺層支護(hù),(9) 一巖墻對穿錨桿(索)。
[0017]圖5中:1 一巖墻,2 —先開挖側(cè),3 —后開挖側(cè),4 一開挖分層線,5 —先開挖側(cè)深孔預(yù)裂爆破,6 —先開挖側(cè)巖體,7 —先開挖側(cè)巖墻淺層支護(hù),8 —后開挖側(cè)巖體,9 一后開挖側(cè)巖墻預(yù)留保護(hù)層,10 —后開挖側(cè)巖墻淺層支護(hù),11 一該層對穿錨桿(索),12 —下一層先開挖側(cè)巖體。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖5所示,首先對高薄巖墻I先開挖側(cè)2沿設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)線進(jìn)行深孔預(yù)裂爆破5,一次性預(yù)裂爆破深度為9?12m,一次性預(yù)裂兩個(gè)開挖梯段高度,一個(gè)開挖梯段高度4.5?6m。實(shí)施深孔預(yù)裂爆破后,開挖先開挖側(cè)巖體6,先開挖側(cè)巖墻揭露后,立即對揭露的巖墻實(shí)施淺層噴錨支護(hù)7,與此同時(shí),進(jìn)行后開挖側(cè)3遠(yuǎn)離高薄巖墻的巖體8開挖。先揭露側(cè)巖墻淺層支護(hù)7完成后,后開挖側(cè)巖體8才能開挖至巖墻附近,后開挖側(cè)靠近巖墻部位預(yù)留Γ6πι厚度的保護(hù)層9,保護(hù)層9自上而下分兩小層(每小層2.25^3m)淺孔小藥量光面爆破,以減少爆破振動對巖墻的損傷(先開挖側(cè)巖墻已形成臨空面)。后開挖側(cè)巖墻先實(shí)施淺層支護(hù)10,再實(shí)施對穿錨桿(索)支護(hù)11。繼續(xù)開挖下一層(下一層先開挖側(cè)不再重復(fù)深孔預(yù)裂爆破),以此循環(huán),直至完成巖墻開挖支護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用于水利水電地下洞室高薄巖墻開挖方法,其特征在于按以下步驟進(jìn)行:首先對高薄巖墻先開挖側(cè)沿設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)線進(jìn)行深孔預(yù)裂爆破,一次性預(yù)裂爆破深度為9?12m,實(shí)施深孔預(yù)裂爆破后,開挖先開挖側(cè)巖體,先開挖側(cè)巖墻揭露后,立即對揭露的巖墻實(shí)施淺層噴錨支護(hù),與此同時(shí),進(jìn)行后開挖側(cè)遠(yuǎn)離高薄巖墻的巖體開挖,后開挖側(cè)靠近高薄巖墻部位預(yù)留Γ6πι厚度的保護(hù)層,保護(hù)層進(jìn)行淺孔小藥量光面爆破,對后開挖側(cè)巖墻先實(shí)施淺層支護(hù)1,再實(shí)施對穿錨桿或錨索支護(hù),然后繼續(xù)下一循環(huán)的開挖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于水利水電地下洞室高薄巖墻開挖方法,其特征在于所述的一次性預(yù)裂爆破預(yù)裂兩個(gè)開挖梯段高度,一個(gè)開挖梯段高度4.5飛m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于水利水電地下洞室高薄巖墻開挖方法,其特征在于所述的保護(hù)層自上而下分兩小層淺孔小藥量光面爆破,每小層2.25^3m,以減少爆破振動對巖墻的損傷。
【文檔編號】E02D29/045GK104264709SQ201410490938
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】孫留陽, 馬增翼, 侯孝軍, 李所, 魏驚蟄, 曾彪 申請人:中國水利水電第十四工程局有限公司
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