[发明专利]一种防治地下洞室中缓倾角错动带变形与破坏的梯式阻滑群洞

摘要

本发明涉及一种防治地下洞室中缓倾角错动带变形与破坏的梯式阻滑群洞技术，在已知垂直地下洞室轴线平面上的缓倾角错动带的参数(视倾角、粘聚力、内摩擦角)、地下洞室的宽度、垂直地下洞室轴线平面上岩体的应力张量和设定的抗滑安全系数后通过计算确定设置梯式阻滑群洞的设计参数，然后在缓倾角错动带平面内分别在地下洞室的上方和下方分别布置一组梯形结构的混凝土阻滑群洞，梯形阻滑群洞由两条主洞和与其轴线垂直联通的多条连接洞相互构成。该方法可以在地下洞室中含缓倾角错动带开挖时实现阻滑力均匀分布、较高阻滑力和整体阻滑可靠性，有效地防治大型地下工程开挖时出露洞室边墙的缓倾角错动带发生滑动变形或破坏。

主权项

一种防治地下洞室中缓倾角错动带变形与破坏的梯式阻滑群洞，其特征在于：A.在含缓倾角错动带(1)岩层中预开挖的地下洞室(5)边墙两侧的外侧岩体(9)内分别开挖第一梯形结构的阻滑群洞和第二梯形结构的阻滑群洞，第一梯形结构的阻滑群洞中的第一主洞(2)的轴线和第二主洞(4)的轴线均位于缓倾角错动带(2)的平面内，第一主洞(2)的轴线和第二主洞(4)轴线的相互平行且与地下洞室(5)的边墙平面平行，第一主洞(2)与第二主洞(4)之间开挖两条以上的连接洞(3)，连接洞(3)的轴线垂直于第一主洞(2)和第二主洞(4)的轴线，第二梯形结构的阻滑群洞中的第三主洞(6)的轴线和第四主洞(8)的轴线均位于缓倾角错动带(2)的平面内，第三主洞(6)的轴线和第四主洞(8)轴线相互平行且与地下洞室(5)的边墙平面平行，第三主洞(6)与第四主洞(8)之间开挖两条以上的连接洞(7)，连接洞(7)的轴线垂直于第三主洞(6)和第四主洞(8)的轴线；B..所述第一梯形结构的阻滑群洞和第二梯形结构的阻滑群洞中的第一主洞(2)、第二主洞(4)、第三主洞(6)和第四主洞(8)的宽度Bt是在已知预开挖地下洞室(5)的宽度B、拟填充混凝土的抗剪强度τcon、垂直地下洞室(5)的轴线平面上的缓倾角错动带(1)的视倾角β、缓倾角错动带(1)的粘聚力C和缓倾角错动带(1)的内摩擦角φ、垂直地下洞室(5)的轴线平面上岩体(9)应力张量[σxx，σyy，τxy]和设定的阻滑安全系数Fs后，按(式1)计算获得；Bt＝(τ·Fs‑f)·B/2/τcon             (式1)式中，f＝(cos2β·σxx+sin2β·σyy+2sinβ·cosβ·τxy)tanφ+C  (式2)τ＝sinβ·cosβ(σyy‑σxx)+(cos2β‑sin2β)·τxy          (式3) 第一主洞(2)、第二主洞(4)、第三主洞(6)和第四主洞(8)的高度为已知缓倾角错动带(1)的平均高度的二倍，第一主洞(2)、第二主洞(4)、第三主洞(6)和第四主洞(8)的长度等于缓倾角错动带(1)在地下洞室(5)的边墙出露的平均长度；C.所述第一梯形结构的阻滑群洞和第二梯形结构的阻滑群洞中的第一主洞(2)的轴线和第四主洞(8)的轴线到地下洞室(5)临近直立边墙的距离为地下洞室(5)宽度的一倍，第二主洞(4)的轴线和第三主洞(6)的轴线到地下洞室(5)临近直立边墙的距离为地下洞室(5)宽度的0.3倍；D.所述第一梯形结构的阻滑群洞和第二梯形结构的阻滑群洞中的连接洞(3)和连接洞(7)的断面尺寸小于或等于第一主洞(2)、第二主洞(4)、第三主洞(6)和第四主洞(8)的断面尺寸，两条以上相邻连接洞(3)的轴线之间的间距为地下洞室(5)的0.5倍，两条以上相邻连接洞(7)的轴线之间的间距为地下洞室(5)宽度的0.5倍；E.对所述第一梯形结构的阻滑群洞中的第一主洞(2)、第二主洞(4)和两条以上连接洞(3)进行抗剪强度为τcon的混凝土填充，对第三主洞(6)、第四主洞(8)和两条以上连接洞(7)进行抗剪强度为τcon的混凝土填充。