[发明专利]贯穿大埋深地下洞室的层间错动带防滑抗剪治理结构及施工方法

权利要求书

1.一种贯穿大埋深地下洞室的层间错动带防滑抗剪治理结构，其特征在于：在地下洞室(2)的两侧均置换洞，该置换洞的轴线位于层间错动带(3)上，且置换洞的轴线和地下洞室(2)的轴线平行，置换洞的坡度和层间错动带沿地下洞室纵轴线方向的坡度相同，层间错动带出露于置换洞边墙的中部；

所述置换洞具有直墙圆拱形的置换洞洞室(4)，置换洞洞室内浇筑有的一期钢筋混凝土衬砌(6)，一期钢筋混凝土衬砌内形成与置换洞洞室(4)同轴的、直墙圆拱形的二期施工隧洞(5)；所述二期施工隧洞(5)内回填混凝土形成二期混凝土封堵块(7)。

2.根据权利要求1所述贯穿大埋深地下洞室的层间错动带防滑抗剪治理结构，其特征在于：所述置换洞洞室(4)的宽度B_z；

B_z＝(τF_s－f)B/(2τ_c)

f＝(cos²βσ_xx+sin²βσ_yy+2sinβcosβτ_xy)tanφ+C

τ＝sinβcosβ(σ_yy－σ_xx)+(cos²β－sin²β)τ_xy；

其中：B为地下洞室的宽度；τ_c为置换洞内混凝土的平均抗剪强度；β为层间错动带在垂直于地下洞室的轴线平面上的视倾角；C为层间错动带的粘聚力；φ为层间错动带的内摩擦角；[σ_xx、σ_yy、τ_xy]为地下洞室岩体的应力张量；F_s为地下洞室岩体的抗滑安全系数。

3.根据权利要求1或2所述贯穿大埋深地下洞室的层间错动带防滑抗剪治理结构，其特征在于：所述置换洞的轴线与地下洞室(2)临近侧边墙的距离为1倍地下洞室宽度；所述置换洞的高度大于等于两倍的所述层间错动带(3)高度。

4.根据权利要求1或2或3所述贯穿大埋深地下洞室的层间错动带防滑抗剪治理结构，其特征在于：所述置换洞的长度超出地下洞室(2)1倍的地下洞室宽度，且置换洞两端均超出地下洞室0.5倍的地下洞室宽度。

5.根据权利要求1所述贯穿大埋深地下洞室的层间错动带防滑抗剪治理结构，其特征在于：所述一期钢筋混凝土衬砌(6)内预埋若干从二期施工隧洞(5)贯穿一期钢筋混凝土衬砌深入置换洞洞室周围岩体(1)的灌浆管；所述二期施工隧洞(5)的拱顶处设置排气管(11)，该二期施工隧洞的两侧拱肩处设置有两排灌浆盒(10)。

6.根据权利要求5所述贯穿大埋深地下洞室的层间错动带防滑抗剪治理结构，其特征在于：所述排气管(11)采用钢管，钢管设置一定间距的排气孔，并将排气孔采用牛皮纸绑扎保护；所述灌浆盒(10)水平间隔布置，该灌浆盒采用橡胶套(12)为保护材料。

7.根据权利要求5所述贯穿大埋深地下洞室的层间错动带防滑抗剪治理结构，其特征在于：沿所述置换洞洞室(4)轴向具有若干灌浆断面，每个灌浆断面沿置换洞洞室环向均匀布置有十个所述灌浆管，其中位于置换洞洞室(4)拱顶位置的灌浆管为顶拱回填灌浆管(9)，位于置换洞洞室边墙和底板位置的灌浆管为围岩固结灌浆管(8)。

8.根据权利要求1所述贯穿大埋深地下洞室的层间错动带防滑抗剪治理结构，其特征在于：所述一期钢筋混凝土衬砌(6)上设置有纵向和横向施工缝，横向施工缝设置于底板位置，横向施工缝设有键槽和凿毛处理，所述一期钢筋混凝土衬砌(6)内表面经凿毛处理。

9.根据权利要求8所述贯穿大埋深地下洞室的层间错动带防滑抗剪治理结构，其特征在于：所述二期混凝土封堵块(7)采用微膨胀素混凝土在二期施工隧洞内从下而上分成浇筑而成。

10.一种权利要求1～9任意一项所述治理结构的施工方法，其特征在于：

a、计算确定待开挖地下洞室(2)两侧置换洞的位置和尺寸参数；

b、进行待开挖地下洞室(2)一侧的置换洞施工

b1、开挖置换洞洞室(4)；

b2、在置换洞洞室(4)内浇筑一期钢筋混凝土衬砌(6)，形成二期施工隧洞(5)，一期钢筋混凝土衬砌中预埋顶拱回填灌浆管(9)和围岩固结灌浆管(8)；

b3、一期钢筋混凝土衬砌(6)达到70％的设计强度后通过顶拱回填灌浆管(9)进行顶拱回填灌浆；

b4、检查拱顶回填灌浆质量；

b5、待拱顶回填灌浆质量检查合格后，通过围岩固结灌浆管(8)进行围岩固结灌浆；

b6、检查围岩固结灌浆质量；

b7、待围岩固结灌浆质量检查合格后，采用微膨胀素混凝土回填二期施工隧洞(5)，分层浇筑的方法从下往上施工，形成二期混凝土封堵块(7)；

b8、通过灌浆盒(10)配合排气管(11)进行一期钢筋混凝土衬砌(6)与二期混凝土封堵块(7)之间的二期回填灌浆；

c、待二期施工隧洞(5)内回填灌浆的质量检查合格后，进行待开挖地下洞室(2)另一侧置换洞的开挖，具体步骤与步骤b相同。