一种复杂地质条件下大型尾水调压室穹顶的开挖方法

摘要

本发明公开一种复杂地质条件下大型尾水调压室穹顶的开挖方法，尾水调压室穹顶使用手风钻配合钻爆平台分层、分区进行开挖，采用了先中导洞后两侧、分扇形条块、开挖区域逐步扩大、应力分期释放、穹顶对穿锚索支护跟进的开挖施工方法；设计轮廓线位置钻孔角度按照同心圆同一高程原理进行控制。使用本发明的开挖方法，能够提高开挖成型质量，节约了工程投资；通过有效控制洞室一次开挖成型最大跨度和应力的分区、分期调整释放，解决了复杂地质条件下的大直径洞室穹顶围岩稳定问题。

主权项

一种复杂地质条件下大型尾水调压室穹顶的开挖方法，其特征在于经过下列各步骤：（1）根据尾水调压室穹顶结构特点以及施工通道布置情况，将尾水调压室穹顶分为两层九区；所述两层九区是指以施工通道为分层界线，其底板以上至穹顶顶点部位为第Ⅰ层，其底板以下穹顶开挖范围为第Ⅱ层；第Ⅰ层根据实际施工设备的性能参数和结构设计体型又分为Ⅰ‑₁层和Ⅰ‑₂层；第Ⅰ‑₁层中导洞开挖范围为第①区，两侧范围按照径向进行分区，Ⅰ‑₁层的保护层开挖范围为第②区，第Ⅰ‑₂层的中部开挖范围为第③、④区，第Ⅰ‑₂层的外环预留保护层开挖范围为第⑤区；第Ⅱ层中部降坡道开挖范围为第⑥区，第Ⅱ层中部其它区域开挖范围为第⑦区，第Ⅱ层的外环预留保护层开挖范围为第⑧区，第Ⅱ层的预留斜坡道开挖范围为第⑨区；（2）穹顶开挖前首先通过锚固观测洞提前实施穹顶对穿预应力锚索造孔施工，穹顶开挖首先完成中导洞区域的开挖和支护施工，中导洞开挖结束后立即完成穹顶中心对穿预应力锚索的下索、张拉施工，然后按照“扇形条块法”分区域完成Ⅰ‑₁层保护层的开挖支护，Ⅰ‑₁层支护结束后，首先进行Ⅰ‑₂层中部区域的开挖，然后按照“扇形条块法”分区域完成Ⅰ‑₂层外环预留保护层的开挖支护；Ⅰ‑₂层支护完成后，采用降坡道的方式开挖至Ⅱ层底板高程，进行Ⅱ层中部区域的开挖；然后按照“扇形条块法”分区域完成Ⅱ层保护层的开挖支护施工；Ⅱ层全部支护完成后，再最后挖除预留的斜坡道；具体是：第Ⅰ层首先通过施工通道采用垫渣方式完成第Ⅰ层第①区范围内的开挖和支护施工，然后完成第②区范围内的开挖和支护施工，第②区支护完成后开始第③区、第④区的开挖施工；最后完成第Ⅰ层第⑤区范围内的开挖和支护施工；第Ⅰ层全部开挖支护完成后即转入第Ⅱ层开挖阶段；第Ⅱ层首先从尾水调压室穹顶与施工通道平交口位置按照12%的坡比采用降坡开挖的方式完成第⑥区的开挖，然后完成中部第⑦区的开挖，再开始第⑧区的开挖和支护施工，第Ⅱ层开挖支护基本完成后最后挖除第⑨区的预留斜坡道。