CN109440787A - 一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构及方法 - Google Patents
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- E02D5/76—Anchorings for bulkheads or sections thereof in as much as specially adapted therefor
Abstract
本发明提供一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构及方法，工程边坡采用分级开挖，地下洞室采用上、下半洞室分别开挖。首先进行地下洞室顶部高程以上的边坡上段的开挖与预应力锚索及框格梁支护，再进行洞室上半洞的开挖与喷锚及混凝土衬砌支护，之后进行地下洞室高程范围内边坡中段的开挖，随后在地下洞室与边坡中段之间进行对穿预应力锚索及混凝土框格梁支护，再进行地下洞室高程以下边坡下段的开挖与预应力锚索及框格梁支护，最后再进行洞室下半洞的开挖与喷锚及混凝土衬砌支护。本发明所提供的结构及方法能够确保倾倒变形破碎岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖顺利实施，并确保工程边坡与地下洞室的稳定与安全。
Description
技术领域
本发明涉及水利水电工程技术领域，尤其是涉及一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构及方法。
背景技术
倾倒变形是深切河谷地区层状岩质边坡一种典型的变形破坏形式。倾倒变形岩体普遍发育于我国西南地区高山峡谷地区，其地质结构复杂，开挖条件下稳定性差，尤其是在倾倒变形岩体中同时进行工程边坡与地下洞室开挖，需要一种针对性的开挖与支护的结构与方法，确保同时开挖条件下工程边坡与地下洞室的稳定与安全。
发明内容
本发明的第一个目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构。
为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构，其特征在于，所述结构包括在倾倒变形岩体上开挖形成的工程边坡和在倾倒变形岩体内开挖地下洞室，所述工程边坡根据与地下洞室的关系和开挖时序分为边坡上段、边坡中段和边坡下段，所述地下洞室根据开挖与支护时序分为洞室上半洞和洞室下半洞，所述边坡上段的底部与边坡中段的顶部均高于洞室上半洞的顶部高程至少20 m，所述边坡中段的底部与边坡下段的顶部均不高于洞室的底部高程。
在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：
作为优选地，所述边坡上段、边坡中段和边坡下段内均布置预应力锚索对倾倒变形岩体进行锚固支护。
作为优选地，所述边坡中段与地下洞室之间布置对穿预应力锚索进行锚固，所述对穿预应力锚索的两端分别布置于边坡中段坡面和洞室边墙。
作为优选地，所述预应力锚索和/或对穿预应力锚索在倾倒变形岩体坡面采用混凝土框格梁连接。
作为优选地，所述洞室上半洞和洞室下半洞均采用喷锚与混凝土衬砌对倾倒变形围岩进行支护。
本发明的第二个目的在于，针对现有技术的不足，提供一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的方法。
为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）自边坡坡顶至洞室顶部高程以上至少20 m之间的边坡上段先开挖并进行预应力锚索与混凝土框格梁支护；
（2）洞室上半洞进行开挖并进行喷锚与混凝土衬砌支护；
（3）洞室顶部高程以上至少20 m至洞室底部高程之间的边坡中段进行开挖并进行预应力锚索与混凝土框格梁支护；
（4）边坡中段与地下洞室之间布置有对穿预应力锚索以联合锚固支护；
（5）洞底高程以下边坡下段进行开挖并进行预应力锚索与混凝土框格梁支护；
（6）洞室下半洞进行开挖并进行喷锚与混凝土衬砌支护。
在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：
作为优选地，所述边坡上段、边坡中段和边坡下段内均布置预应力锚索对倾倒变形岩体进行锚固支护。
作为优选地，所述预应力锚索和/或对穿预应力锚索在倾倒变形岩体坡面采用混凝土框格梁联合支护。
作为优选地，所述对穿预应力锚索在倾倒变形岩体洞室采用与混凝土衬砌联合支护。
本发明提供一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构及方法，使得工程边坡和地下洞室均在倾倒变形岩体中开挖形成，工程边坡采用分级开挖，地下洞室采用上、下半洞室分别开挖，为了确保同时开挖条件下工程边坡与地下洞室的稳定与安全，首先进行地下洞室顶部高程以上的边坡上段的开挖并进行预应力锚索与混凝土框格梁支护，再进行洞室上半洞的开挖并进行喷锚与混凝土衬砌支护，之后进行洞室高程范围内边坡中段的开挖，随后在洞室与边坡中段之间进行对穿预应力锚索与混凝土框格梁支护，再进行地下洞室高程以下边坡下段的开挖与预应力锚索及框格梁支护，最后再进行洞室下半洞的开挖与喷锚及混凝土衬砌支护。本发明所提供的倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构及方法能够确保倾倒变形破碎岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖顺利实施，并确保工程边坡与地下洞室的稳定与安全。
附图说明
图1为本发明所提供的一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构的图示；
图中：1-倾倒变形岩体；110-工程边坡；111-边坡上段；112-边坡中段；113-边坡下段；120-地下洞室；121-洞室上半洞；122-洞室下半洞；131-预应力锚索；132-混凝土框格梁；133-对穿预应力锚索；141-喷锚；142-混凝土衬砌。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本发明作进一步详细地描述。
一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构，包括倾倒变形岩体1上开挖形成的工程边坡110和在倾倒变形岩体1内开挖形成地下洞室120，工程边坡110根据与地下洞室的关系和开挖时序分为边坡上段111、边坡中段112和边坡下段113，洞室120根据开挖与支护时序分为洞室上半洞121和洞室下半洞122，边坡上段111的底部与边坡中段112的顶部均高于洞室上半洞121的顶部高程至少20 m，边坡中段112的下端与边坡下段113的上端均不高于洞室下半洞122的底部高程。
边坡上段111、边坡中段112和边坡下段113内均布置预应力锚索131对倾倒变形岩体1进行锚固支护。
边坡中段112与洞室120之间布置对穿预应力锚索133进行锚固支护。
预应力锚索131和/或对穿预应力锚索133在倾倒变形岩体1坡面采用混凝土框格梁132连接。
洞室上半洞121和洞室下半洞122围岩均采用喷锚141与混凝土衬砌142对倾倒变形岩体1围岩进行支护。
上述倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构具体可以采用如下方法予以实现：
（1）自工程边坡坡顶至洞室顶部高程以上至少20 m之间的边坡上段先开挖并进行预应力锚索与混凝土框格梁支护；
（2）洞室上半洞进行开挖并进行喷锚与混凝土衬砌支护；
（3）洞室顶部高程以上至少20 m至洞室底部高程之间的边坡中段进行开挖并进行预应力锚索与混凝土框格梁支护；
（4）边坡中段与地下洞室之间布置对穿预应力锚索以联合锚固支护；
（5）地下洞室的洞底高程以下边坡下段进行开挖并进行预应力锚索与混凝土框格梁支护；
（6）洞室下半洞进行开挖并进行喷锚与混凝土衬砌支护。
上述方法中，边坡上段111、边坡中段112和边坡下段113均布置预应力锚索131对倾倒变形岩体1进行锚固。预应力锚索131和/或对穿预应力锚索133在倾倒变形岩体1坡面采用混凝土框格梁132连接。洞室上半洞121和洞室下半洞122均采用喷锚141和混凝土衬砌142支护，洞室120与边坡中段112采用对穿预应力锚索133联合支护。
本发明提供一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构及方法，使得工程边坡和地下洞室均在倾倒变形岩体中开挖形成，工程边坡采用分级开挖，洞室采用上、下半洞室分别开挖，为了确保同时开挖条件下工程边坡与地下洞室的稳定与安全，首先进行地下洞室顶部高程以上的边坡上段的开挖并进行预应力锚索与混凝土框格梁支护，再进行洞室上半洞的开挖并进行喷锚与混凝土衬砌支护，之后进行地下洞室高程范围内边坡中段的开挖，随后在地下洞室与边坡中段之间进行对穿预应力锚索与混凝土框格梁支护，再进行地下洞室高程以下边坡下段的开挖与预应力锚索及框格梁支护，最后再进行洞室下半洞的开挖与喷锚及混凝土衬砌支护。本发明所提供的倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构及方法能够确保倾倒变形破碎岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖顺利实施，并确保工程边坡与地下洞室的稳定与安全。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实施例，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构，其特征在于，所述结构包括在倾倒变形岩体上开挖形成的工程边坡和在倾倒变形岩体内开挖地下洞室，所述工程边坡根据与地下洞室的关系和开挖时序分为边坡上段、边坡中段和边坡下段，所述地下洞室根据开挖与支护时序分为洞室上半洞和洞室下半洞，所述边坡上段的底部与边坡中段的顶部均高于洞室上半洞的顶部高程至少20 m，所述边坡中段的底部与边坡下段的顶部均不高于地下洞室的底部高程。
2.根据权利要求1所述的倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构，其特征在于，所述边坡上段、边坡中段和边坡下段内均布置预应力锚索对倾倒变形岩体进行锚固支护。
3.根据权利要求1所述的倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构，其特征在于，所述边坡中段与地下洞室之间布置对穿预应力锚索进行锚固，所述对穿预应力锚索的两端分别位于边坡中段坡面和洞室边墙。
4.根据权利要求2或3所述的倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构，其特征在于，所述预应力锚索和/或对穿预应力锚索在倾倒变形岩体坡面采用混凝土框格梁连接。
5.根据权利要求1所述的倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的结构，其特征在于，所述洞室上半洞和洞室下半洞均采用喷锚与混凝土衬砌对倾倒变形围岩进行支护。
6.一种倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）自边坡坡顶至地下洞室顶部高程以上至少20 m之间的边坡上段先开挖并进行预应力锚索及混凝土框格梁支护；
（2）洞室上半洞进行开挖并进行喷锚与混凝土衬砌支护；
（3）洞室顶部高程以上至少20 m至洞室底部高程之间的边坡中段进行开挖并进行预应力锚索及混凝土框格梁支护；
（4）边坡中段与地下洞室之间布置对穿预应力锚索以联合锚固支护；
（5）洞底高程以下边坡下段进行开挖并进行预应力锚索及混凝土框格梁支护；
（6）洞室下半洞进行开挖并进行喷锚与混凝土衬砌支护。
7.根据权利要求6所述的倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的方法，其特征在于，所述边坡上段、边坡中段和边坡下段均布置预应力锚索对倾倒变形岩体进行锚固支护。
8.根据权利要求6或7所述的倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的方法，其特征在于，所述预应力锚索和/或对穿预应力锚索在倾倒变形岩体坡面采用混凝土框格梁联合支护。
9.根据权利要求6或7所述的倾倒变形岩体中工程边坡与地下洞室同时开挖与支护的方法，其特征在于，所述对穿预应力锚索在倾倒变形岩体洞室采用与混凝土衬砌联合支护。
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