[发明专利]岩质地层双初支分层法修建大型地下结构的方法

摘要

一种岩质地层双初支分层法修建大型地下结构的方法。其主要包括对拱部侧导坑进行开挖、对拱部中导坑上台阶进行开挖、设置拱部双层初期支护、设置压浆钢管、设置拱脚纵梁、对拱部中导坑下台阶进行开挖、对位于拱部中导坑及两个拱部侧导坑下方的地基分三层开挖等步骤。本发明提供的岩质地层双初支分层法修建大型地下结构的方法是将超前小导管、大管棚、型钢支撑等多项技术以及PBA法、侧洞法、CRD法、台阶法等多项暗挖技术结合在一起，不仅能够较好地控制结构变形和地层沉降，而且具有工艺简单、施工组织方便、施工效率高、节省工程造价等优点。

主权项

一种岩质地层双初支分层法修建大型地下结构的方法，所述的大型地下结构拱部为大跨单拱形式，下部为直边墙单柱形式，其特征在于：所述的方法包括按顺序进行的下列步骤：1)首先在待开挖的大型地下结构的一侧进行斜井(27)的施工，斜井(27)洞身采用暗挖台阶法施工，口部采用明挖法施工；2)在待开挖的大型地下结构的掌子面上两个拱部侧导坑(25)拱圈外侧边缘部位施做一排由交替设置的多个小导管(1)和多个大管棚(2)构成的超前支护；3)采用台阶法对拱部侧导坑(25)上台阶I和下台阶II进行开挖，开挖完成后在拱部侧导坑(25)的拱顶内表面上及时施做一层拱部初期支护(3)，同时在拱部侧导坑(25)的内侧边缘设置临时支撑(4)，并在每个台阶处设置锁脚锚杆(5)以拱部固定初期支护(3)和临时支撑(4)；4)在拱部中导坑(26)拱圈外侧边缘部位施做一排由交替设置的多个小导管(1)和多个大管棚(2)构成的超前支护；5)采用台阶法对拱部中导坑(26)上台阶III进行开挖，开挖完成后在拱部中导坑(26)的拱顶内表面上及时施做一层拱部初期支护(3)；6)在大型地下结构的两个拱脚部位分别设置2根向外侧斜下方倾斜的压浆钢管(6)并从上往下注浆，以加固拱脚部位的地基；7)在大型地下结构的两个拱脚部位分别沿大型地下结构的长度方向设置一条钢筋混凝土结构的拱脚纵梁(7)；8)待监控量测显示拱部初期支护(3)及围岩变形稳定时，跳段拆除临时支撑(4)，然后在拱部初期支护(3)的内表面上施作一层拱部二次初支结构(8)，并将拱部二次初支结构(8)的底脚设于拱脚纵梁(7)之上，之后对拱部初期支护(3)和拱部二次初支结构(8)之间的空间(9)进行 初支背后注浆；9)对拱部中导坑(26)下台阶IV进行开挖；10)对位于拱部中导坑(26)及两个拱部侧导坑(25)下方的地基分三层开挖，第一层开挖先两边后中间：首先对称开挖位于两侧的第一道边槽V1，然后采用非爆破施工扩挖出边槽与侧墙中间部分V 2，并在扩挖出的边槽V2的外侧及时施做呈竖直状态的侧墙初期支护(10)，然后在侧墙初期支护(10)外侧打设预应力锚索(11)及砂浆锚杆(12)，边槽V 1底部略深于边槽V2，作为排水通道，以免开挖后地下水浸泡边墙，软化围岩，然后再开挖位于两个第一道边槽V 1之间的第一道中槽VI；11)第二、三层采用先中间后两边的方式。依次开挖位于第一道中槽VI下方的第二道中槽VII、位于第一道边槽V下方的第二道边槽VIII、位于第二道中槽VII下方的第三道中槽IX以及位于第二道边槽VIII下方的第三道边槽X，并及时施做相应的侧墙初期支护(10)以及打设预应力锚索(11)和砂浆锚杆(12)；12)在第三道边槽X和第三道中槽IX的下方铺设一层混凝土垫层(13)，混凝土垫层(13)的两端分别与两个侧墙初期支护(10)的下端相连，然后在混凝土垫层(13)和侧墙初期支护(10)的内表面上铺设一层仰拱及侧墙防水层(14)，之后在仰拱防水层(14)的上表面中部沿大型地下结构的长度方向浇筑混凝土而形成底纵梁(15)，在仰拱防水层(14)的上表面浇筑一层混凝土而形成仰拱二衬(16)，并在侧墙防水层(14)的表面浇筑一层混凝土而形成侧墙二衬(18)；13)然后在底纵梁(15)上浇筑混凝土而形成中柱(19)，在中柱(19)上浇筑混凝土而形成中纵梁(20)，在中纵梁(20)两侧浇筑混凝土而形成中板(21)；14)在拱部二次初支结构(8)的内表面上铺设一层拱部防水层(14)， 然后在拱部防水层(14)表面上浇筑一层混凝土而形成拱部二衬(22)；15)在第三道中槽IX内施做站台板结构(23)，最后在第三道边槽X和第三道中槽IX底部回填混凝土(24)即可完成整个大型地下结构的施工过程。