专利名称：水电站地下厂房洞室围岩软弱结构面置换的施工方法
技术领域：
本发明涉及一种水电站地下厂房洞室围岩软弱结构面置换的施工方法，主要适用于地下厂房洞室围岩软弱结构面预置换处理。
背景技术：
地下厂房布置在地面以下的岩体中，是水电站中经常采用的一种厂房型式。随着近年来水利水电工程建设的飞速发展，地下洞室的规模越来越大，国内大型电站的地下厂房洞室长度达400米，宽度达30余米，高度近100米。地下洞室尺寸较大时，往往会遇到岩体内的软弱结构面。软弱结构面破坏了岩体的整体性,在地下洞室的高边墙等部位出露时，会造成边墙大变形和剪切变形(软弱结构面上下变形不一致)，如图I所示，严重影响地下洞室的稳定性和安全，对工程设计和施工都是新的挑战，有时甚至导致无法修建大型地下洞室。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述存在的问题提供一种水电站地下厂房洞室围岩软弱结构面置换的施工方法，以减小岩体内的软弱结构面对洞室变形的影响，保证地下洞室围岩的稳定和安全。本发明所采用的技术方案是一种水电站地下厂房洞室围岩软弱结构面置换的施工方法，其特征在于步骤如下
a、地下厂房洞室开挖前或开挖至围岩软弱结构面出露前，沿软弱结构面开挖施工通道，洞室靠近软弱结构面一侧的边墙穿过该施工通道并将其分为两部分；
b、利用施工通道向软弱结构面一侧开挖一组预置换支洞兼施工支洞；
C、利用施工通道和预置换支洞兼施工支洞，沿软弱结构面开挖预置换洞；
d、利用施工通道和预置换支洞兼施工支洞，对预置换洞进行混凝土分段回填并灌浆；
e、利用施工通道对预置换支洞兼施工支洞进行混凝土回填并灌浆；
f、对施工通道、位于所述边墙外侧的部分进行混凝土回填即可。所述施工通道和预置换洞均平行于洞室轴线布置。所述预置换支洞兼施工支洞垂直于施工通道和预置换洞。本发明的有益效果是针对地下厂房洞室边墙围岩软弱结构面的出露位置和地质状况，通过开挖施工通道、预置换洞和预置换支洞兼施工支洞，然后对其进行混凝土回填，以实现软弱结构面的预置换，从而有效减小了岩体内软弱结构面对洞室变形的影响，保证了地下洞室围岩的稳定和安全，使复杂地质条件下修建大型地下厂房成为可行性方案。
图I是本发明背景技术的结构示意图。图2是本发明的结构示意图。
图3是图2的A-A向剖视图。
具体实施例方式如图2、图3所示，本实施例施工步骤如下
a、在地下厂房洞室I开挖前或开挖至围岩软弱结构面2出露前，利用已有通道3，在洞室I靠近软弱结构面2 —侧的边墙1-1部位、沿软弱结构面2开挖施工通道4 ;该施工通道的断面尺寸应满足施工要求，并保证开挖完成后，洞室I靠近软弱结构面2 —侧的边墙1-1穿过该施工通道并将其分为两部分，前述边墙1-1均为洞室I开挖完成后所形成的侧面墙体。b、利用施工通道4向软弱结构面2 —侧开挖一组预置换支洞兼施工支洞6，且各预置换支洞兼施工支洞6均垂直于施工通道4，其断面尺寸应满足置换和施工要求，位置和数量根据地质状况和施工需要确定。 C、利用施工通道4和预置换支洞兼施工支洞6，在离边墙1-1 一定距离的位置、沿软弱结构面2开挖预置换洞5 ;所述施工通道4和预置换洞5均平行于洞室I轴线布置；所述预置换洞5的位置根据计算出的边墙沿软弱结构面剪切变形确定。d、利用施工通道4和预置换支洞兼施工支洞6，对预置换洞5进行混凝土分段回填并灌浆，以改善预置换洞5周围岩体的稳定性；同时由于采用分段回填的方式，从而缩短了预置换洞5混凝土回填施工的工期。e、利用施工通道4，对预置换支洞兼施工支洞6进行混凝土回填并灌浆，以改善预置换支洞兼施工支洞6周围岩体的稳定性。f、对施工通道4进行局部混凝土回填即可完成软弱结构面2的预置换，即对施工通道4、位于所述边墙1-1外侧的部分(位于边墙靠近预置换洞一侧)进行混凝土回填，施工完成后设备及人员从施工通道4未回填部分及已有通道3撤出，最后采用常规方法进行洞室I的开挖即可。
权利要求
1.一种水电站地下厂房洞室围岩软弱结构面置换的施工方法，其特征在于步骤如下 a、地下厂房洞室(I)开挖前或开挖至围岩软弱结构面(2)出露前，沿软弱结构面(2)开挖施工通道(4)，洞室(I)靠近软弱结构面(2) —侧的边墙穿过该施工通道并将其分为两部分； b、利用施工通道(4)向软弱结构面(2)—侧开挖一组预置换支洞兼施工支洞(6)； C、利用施工通道(4)和预置换支洞兼施工支洞(6)，沿软弱结构面(2)开挖预置换洞(5)； d、利用施工通道(4)和预置换支洞兼施工支洞(6)，对预置换洞(5)进行混凝土分段回填并灌浆； e、利用施工通道(4)对预置换支洞兼施工支洞(6)进行混凝土回填并灌浆； f、对施工通道(4)、位于所述边墙外侧的部分进行混凝土回填即可。
2.根据权利要求I所述的水电站地下厂房洞室围岩软弱结构面置换的施工方法，其特征在于所述施工通道(4)和预置换洞(5)均平行于洞室(I)轴线布置。
3.根据权利要求I或2所述的水电站地下厂房洞室围岩软弱结构面置换的施工方法，其特征在于所述预置换支洞兼施工支洞(6)垂直于施工通道(4)和预置换洞(5)。
全文摘要
本发明涉及一种水电站地下厂房洞室围岩软弱结构面置换的施工方法。本发明的目的是提供一种水电站地下厂房洞室围岩软弱结构面置换的施工方法，以减小岩体内的软弱结构面对洞室变形的影响。本发明的技术方案是a、地下厂房洞室开挖前或开挖至围岩软弱结构面出露前，沿软弱结构面开挖施工通道；b、利用施工通道向软弱结构面一侧开挖预置换支洞兼施工支洞；c、沿软弱结构面开挖预置换洞；d、对预置换洞进行混凝土分段回填并灌浆；e、利用施工通道对预置换支洞兼施工支洞进行混凝土回填并灌浆；f、对施工通道、位于所述边墙外侧的部分进行混凝土回填即可。本发明适用于地下厂房洞室围岩软弱结构面预置换处理。
文档编号E21D9/00GK102877850SQ20121039455
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者江亚丽, 黄可, 万祥兵, 方丹, 李良权, 钱军 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院