隧道引水工程范文10篇-9游会真人第一品牌

时间:2023-12-13 17:56:50

隧道引水工程

隧道引水工程范文篇1

关键词:水工隧道;运营铁路;施工安全;风险管控

1前言

中国水资源较为匮乏,而且分布极其不均匀,因此南水北调、滇中引水等水资源调配工程应运而生,此类工程一般跨越区域大,影响范围广。中国铁路近20年来的高速发展,引水隧道与铁路线相交、冲突的工况很多,而铁路作为国民经济的大动脉,营业线安全关系着国计民生,如何实现水工隧道安全穿越铁路线的施工技术有很大的研究和实用价值。本文以滇中引水工程螺峰山隧道的成功下穿玉蒙铁路汉邑隧道对此类工程的施工安全技术进行分析和归纳,为类似工程提供有成功实例的借鉴。

2工程概况

螺峰山隧道位于云南省玉溪市区,隧道走向由北向南,全长14571m。隧道横断面为城门洞型,宽4.12m,高4.86m,开挖面积约18.52m2,为输水隧道。隧区为侵蚀地貌、构造侵蚀溶蚀地貌。隧洞沿线地形坡度20°~40°。地层岩性有长石石英砂岩、砂岩、泥岩、砾岩、泥灰岩等。隧道穿越小江、西有普渡河、南临曲江等断裂带。螺峰山隧道与玉蒙铁路汉邑隧道为交叉关系:螺峰山隧道前段由北方向往南方向施工,玉蒙铁路隧道为西北向东南走向。螺峰山隧道yx61 527.078与玉(溪)蒙(自)铁路存在立体交叉,交叉段为隧洞下穿铁路隧道,穿越处为五级围岩,洞身段岩体较破碎,厚度约32m,大于3倍洞高,该处隧洞埋深100~110m,如图1所示。

3风险分析及对应措施

螺峰山隧道爆破产生的爆破震动、冲击波、噪声等对铁路运营会产生影响,特别是爆破震动对营业线运营安全的影响较大,为控制重点。为确保玉蒙铁路汉邑隧道运营安全和螺峰山隧道施工安全,首先应进行有效的超前地质预报,精确掌握影响洞段的围岩情况;合理选择交叉影响段施工方法,螺峰山隧道与铁路交叉段前后各200m范围采用机械或人工进行开挖;与铁路交叉段前后各1km范围(不含交叉段前后200m)采用控制爆破;采用有效的监测手段对汉邑隧道和螺峰山隧道进行监控,掌握变化动态。最后,应建立应急救援体系,防患于未然,确保铁路隧道运营和水工隧道施工安全。

4超前地质预报

多种类相印证的预报方法如下。地质分析法:利用钻探和现代物探等手段,探测隧道岩土体开挖面前方的地质情况,在施工前通过分析隧道介质物性差异特点,掌握前方的岩土体结构、性质、状态以及地下水的赋存情况、地应力情况等地质信息。加深炮孔法:应在施工超前地质预报洞段全覆盖(采用超前钻探洞段除外),前后探测循环宜有适当重合段。揭示岩溶或者地质条件复杂时应增加孔数。超前地质钻探:超前水平钻孔相比加深炮孔探测距离较长,花费时间也较多,一般每次钻30m,搭接5m。主要布置在地质复杂洞段,与加深炮孔形成长短结合的钻孔探测,每断面根据情况布1~3个孔。长距离物探法:以trt为主。通过对人造地震波的收集分析和成像,形成隧洞地质情况三维成像,每次可以预测长度约120m。短距离物探法:以地质雷达法为主,利用雷波对前方0~35m地质情况进行预测。

5施工工法及控制措施

螺峰山隧道下穿玉蒙铁路交叉段前后各1km范围(不含交叉段前后200m),采用控制爆破,铁路隧道控制爆破振动速度不大于2cm/s。5.1控制爆破设计爆破试验及参数选择:施工前通过工艺试验确定爆破参数;对参数进行优化,控制爆破振动速度小于2cm/s。爆破器材如表1所示,采用φ32乳化炸药。该类炸药主要性能为:药卷密度为0.95~1.25g/cm3,殉爆距离大于等于3cm,猛度大于等于12mm,爆速大于等于3200m/s,爆力大于等于320ml。雷管采用非电毫秒导爆雷管,连接击发管击发针引爆。非电毫秒导爆雷管共采用1~9号奇数段位。掏槽方式:根据断面尺寸及围岩特性采用楔形掏槽,掏槽位置选择在隧洞中线位置。炮眼布置参数:周边眼距离周边轮廓线20cm处开始钻眼,眼底向轮廓线方向倾斜,硬岩可达到或稍超出轮廓线位置,中硬岩眼底距轮廓线约0.1m,软岩为垂直眼,周边眼采用不耦合装药及间隔装药(通过实验确定参数),再通过爆破效果对爆破参数进行修正。具体如表2所示。ⅳ、ⅴ类围岩钻爆设计:采用光面爆破,掏槽采用二级楔形掏槽,掏槽眼长度比辅助眼深0.1~0.2m。周边眼间距0.40~0.35m,线装药集中度q为0.2~0.3kg/m,每循环开挖进尺控按1.6~1.8m进行控制。ⅳ类围岩开挖炮眼布置如图2所示。ⅴ类围岩开挖炮眼布置如图3所示堵塞方式:严格按爆破设计图装约,炮泥堵塞长度不小于20cm。爆破效果检查和参数优化:爆破后应对超欠挖,开挖轮廓、进尺及石渣块大小等进行检查,当存在问题时要有针对性地调整爆破参数。爆破振动控制和验算:根据gb6722—2014《爆破安全规程》规定,铁路隧道控制爆破振动速度不应大于2cm/s。α3式(1)中:v为地面质点峰值振动速度,cm/s;q为炸药量,kg,齐发爆破时为总药量,延时爆破时为最大一段药量;r为观测(计算)点到爆源的距离,m;k、α分别为与爆破点至计算点间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数,可按表3选取,也可通过类似工程选取或现场试验确定。2.244≈29.69m。软岩石爆破震动安全距离为32.81~29.69m。按最不利单段最大药量为11.3kg时,距离爆区39.9m外爆破振动速度小于2cm/s,交叉段前后200m不采用爆破开挖,技术条款要求控制爆破振动速度2cm/s,因此交叉段爆破施工期间爆破震速度满足相关施工技术要求,对铁路影响可控。5.2机械开挖螺峰山隧道下穿玉蒙铁路交叉段前后各200m采用机械开挖,机械开挖根据现场实际情况采用悬臂掘进机进行开挖,铣挖机配合进行修边。悬臂掘进机的切割方式是从扫底开始切割,再按s形左右循环向上的切割路线逐级切割以上部分。选用右旋截割头截割硬岩,先由右向左从扫底开始切割,再按从左至右、自下往上的方式或从右往左、自上而下逐步进行切割。如遇节理发育较高岩石,则应选择岩石节理方向逐步切割。悬臂掘进机开挖工艺流程如图4所示。掘进机切割方式如图5所示。图4悬臂掘进机开挖工艺流程图

6监控措施

6.1隧道监控量测加强隧道交叉段监控量测,特别是拱顶下沉与洞周收敛的监测,监测断面在铁路交叉段前后各1km范围(不含交叉段前后200m),按10m间距布置,交叉段前后各200m范围按5m间距布置。测点与测线布置:拱顶下沉测点与收敛测点布置在同一断面,拱顶下沉设置3个测点,中线附近1个,两侧间距1m各设1个。上台阶、下台阶开挖各设2条收敛测线。测点设置:所有测点均采用φ16钢筋设置,钢筋长度50cm,手持电钻钻孔,锚固剂锚固,固定后设置免棱镜反光片。监测频率:按铁路隧道施工安全监测技术标准执行,变形出现2mm/d预警时,监测频率调制至1次/2h;变形出现5mm/d,监测频率调制至1次/h,并制定应急加工方案,做好相应准备。图5掘进机切割方式示意图6.2营业线监控下穿前应调查和记录既有铁路的情况,要加强各项参数的监测并通过监控量测数据成果,分析对铁路的影响程度、隧洞开挖后围岩收敛趋势等,及时调整方案,保障既有铁路及隧洞施工安全。测点布置:在隧洞开挖影响范围外的稳定地点布置3个水准工作基点;在交叉最近点既有铁路布置一个爆破振动监测点;从隧道洞口对应的营业线路肩位置朝隧道施工方向每30m设置一个观测点。沉降、水平位移观测桩采用φ28mm长1.2m的钢杆。桩周上部0.2m用混凝土浇注固定。监测频次:在施工前对所有桩位进行复测,作为正式起始读数。爆破施工开始和结束时各测一次。观测方法:水平观测桩标高采用水准仪观测,水平测量应达到四等水准测量标准,测量精度应达到±1mm,读数取为0.1mm。预警:在营业线不限速的情况下,临近线路一侧单日位移达2mm/d且不收敛时或累计位移达10mm,停止施工。

7应急处置

7.1应急救援组织机构项目部成立应急领导小组,下设4个应急小组,分别为抢险救援组、九游会国际的技术支持组、综合协调组、后勤保障组,明确职责,配足资源,应急有备,闻险而动。7.2分级响应机制应急预案响应分为三个层级,分别对应发生(可能发生)事故等级决定,分为一般事故预案响应、重大事故预案响应、特大及以上事故预案响应。7.3定期演练制度为保证体系的有效性,每季度进行专项演练一次,每半年进行一次综合演练。

8结语

滇中引水工程螺峰山隧道下穿玉蒙铁路汉邑隧道,通过有效的超前地质预报精确掌握交叉段围岩情况,再根据情况进行合理的工法选择确保了施工安全。在监测方面,建立了完善的隧道施工和铁路营业线监测体系监测施工对营业线和围岩结构的影响,可以及时发现问题,防患于未然。施工中还建立了应急组织机构,完善了分级响应机制,为下穿铁路营业线施工加上了多道保障,本文对水工隧道下穿铁路营业线施工安全技术进行了较为全面的分析和总结,具有很好的借鉴价值。

参考文献:

[1]铁道部,铁运〔2012〕280号.铁道部关于印发《铁路营业线施工安全管理办法》的通知[s].2013-01-01.

[2]中国水利水电建设集团公司.sl399—2007水利水电工程土建施工安全技术规程[s].北京:中国水利水电出版社,2007.

[3]国家铁路局.tb10304—2020铁路隧道工程施工安全技术规程[s].出版社不详,2020.

隧道引水工程范文篇2

关键词:防水工程防水板抗渗混凝土

公路隧道工作的防排水工程对隧道使用寿命正常运营和安全起着举足轻重作用,现将**高速公路**隧道防排水施工工艺作一介绍并对一些重点进行分析探索。

一、工程概况

**高速公路**隧道为双线隧道,左线长1070m,又线长1030m,位于辽宁省本溪满族自治县**镇,地处辽东山区。属低山丘陵区,山势陡峻,地表植被发育。年降水量865~1203mm,地下水主要接受大气降水补给。主要地址为下元古界辽河群盖县组三段千枚岩,洞身设计位置均在地下水位以下。在隧道开挖过程中,断裂带、节理裂隙发育会有滴水或渗水现象,局部有小股涌水。

二、隧道防排水施工要点

为了能做好**隧道的防排水工程,我们通过熟悉设计图纸,充分理解防排水设计意图和设计目的,根据以排为主、堵、截、引相结合的设计思路,并结合以往排水施工的经验和教训,除按设计布置排水设施外,还在地下水多的地方增设排水设施,同时认真按设计做好三道防水屏障,使水顺利排到洞外。为克服以往施工中存在重主体轻防水的思想,定期对干部职工进行思想质量意识教育、提高全员质量意识,实行逐级岗位责任制,并认真落实“三检”制,严格过程控制,消除质量隐患。

21初期支护时通过“引、截、排”相结合作好的第一道防排水防线

根据开挖时围岩的实际涌水情况,详细作好记录,并作相应的引、排措施。当涌水较集中时,喷锚前先用开缝磨擦锚杆进行导水,当涌水面积较大时,喷锚前设置树枝状软式透水管排水,当涌水严重时设置汇水孔,边排水边喷射。喷锚完成后,使开挖岩石面与喷射混凝土之间形成排水用的汇水孔,使围岩涌水、渗漏水通过设置的汇水孔等排水装置流向墙脚纵向软式透水管,再由引水管排到隧道中心排水沟内。初期支护通过引水导管的引导及喷射混凝土的堵截作用形成永久性地下水排水设施。经过这样的处理,使围岩的大部分地下水通过排水设施排出洞外,喷混凝土后混凝土表面渗水现象很少,真正起到了防水作用。

22通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置,形成防排水第二道防线

221背面排水管安装

二次衬砌前,先对初期支护喷锚混凝土表面的锚杆和钢筋网断头及凹凸不平的部位进行修凿、喷补,使混凝土表面平顺,符合铺挂柔性防水的要求。然后按设计要求在拱部和边墙环向挂设φ50mm软式透水管。喷混凝土表面有渗漏水时,根据渗漏水的多少采用透水管引导,或再增加环向软式排水管,并用塑料锚固螺栓绑牢。

222隧道软性防水板安装

ldre软式放水板铺设前,应先检查防水板的质量,检查背面排水管安装是否符合设计要求。安装ldre放水板时,应先根据防水板的尺寸,布置好塑料锚固螺栓的位置,用电钻钻孔安装塑料锚固螺栓,用螺钉和垫圈环向整体铺挂防水板,用专用塑料焊接机及时焊接,保证拱接宽度和焊缝宽度,根据喷射混凝土面的平顺程度在每两个加固点都留有一定的富余量,衬砌时才能使防水板喷射混凝土面密贴。铺设防水板施工工艺如图。

(1)准备工作:检查喷射混凝土及背后排水管,检查防水板质量。

(2)焊接工艺

a焊接温度应控制在200~270℃为宜,并保持适当的速度即控制在01~015m/min范围内;

b搭接尺寸:搭接尺寸为10cm;

c焊缝宽度:焊缝宽度一般为25cm;

d焊接作业:在铺设防水板时,固定工序必须和焊接工序紧密配合。铺挂固定应超前于焊接工作。

a)采用焊接双缝焊接开始前,应在小块塑料片上试温。

b)焊缝若有漏焊、假焊应予补焊;若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点,必须用塑料片焊接覆盖。

c)焊接接头应平整,不得有气泡折皱及空隙。

(3)防水板施工注意事项:

a绑扎钢筋和安装模板及台车时,应防止碰撞和刮破防水板;挡头板的支撑在接触到防水板处必须加设橡皮垫层;

b浇筑混凝土时,应防止碰击防水板,二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不少于5cm,以防止破损防水板,浇注时应有专人观察,发现损伤应立即修补;

c安装孔位要严格控制方向和排列距离,避免安装时搭接困难。

(4)特殊情况下的处理办法:

a在浇灌混凝土过程中若发现防水板铺设绷得过紧,为避免破裂,可根据范围大小,将该处塑料防水板破开,另裁一块防水板插进破口内使其紧贴岩壁,然后再将新旧两块防水板焊接成整体;

b大面积漏水或有股水的地段必须先用油布、薄膜、塑料布等材料,将水引离施工工作面,待防水板铺设到适当位置时,再行拆除,引水顺防水板后流下。

23通过浇注抗渗混凝土及埋设沉降缝和施工缝止水带构筑防水第三道防线

防水衬砌既在拌制的混凝土中添加防渗防裂的br-3膨胀剂,增加混凝土的抗渗能力,衬砌模板使用简易衬砌台车,保证砼的供给。公务员之家:

231防水衬砌灌注方法

(1)每组衬砌的灌筑工作应从离开混凝土泵的最远处开始,这样有利于连续作业。

(2)为了使混凝土输送管路安设后不再移动,靠近灌筑工作面的输送管接有软管,并在作业窗口设有漏斗。

(3)灌注时左、右侧应分层平衡施工,每灌一层,应用振捣器捣固密实。

(4)为了便于拱圈封顶密实,我们在台车顶部预留5个作业窗口。在每个作业窗口上焊有封顶时压时混凝土的管道。封顶时把作业窗上压时混凝土管口与混凝土输送管连接,用输送泵直接给压把混凝土压入拱圈顶,当输送泵的工作压升到正常工作压2倍甚至更高时,停止加压,并把作业窗口混凝土管封闭。然后再把混凝土输送管接到下一个窗口,直到全部作业窗口都压混凝土完毕。公务员之家:

232施工要点及注意事项

(1)混凝土拌和时要按配合比严格计算。

(2)混凝土衬砌用输送泵作业。因此,粗骨料最大料径宜于30mm以下,水灰比为0.51,坍落度控制在7~10cm。

(3)防水混凝土施工,每组尽可能一次灌筑完成。

(4)灌注混凝土的入模自落高度超过1.5m时应设有串筒将混凝土送入。

(5)施工中预留的施工缝要留有凹槽和安装止水带,为了使接缝紧密结合,灌筑前均将接缝表面凿毛,清理杂质,用水冲洗干净,并保持湿润,再铺上厚20~55mm厚的同配比水泥砂浆。

(6)防水混凝土必须振捣密实,插入式振捣器插入间距不超过其有效半径的15倍,避免欠振、漏振和过振现象,施工缝和预埋部位尤需注意振捣密实,要防止振捣器触及模板、止水带及预埋件。

2.4作好排水设施,确保排水畅通

按设计要求埋设横向排水管,安装好中心保温沟、边沟,保证设计顺坡和接缝密实。

施工要点:

2.4.1中心保温沟、边沟等预制件安装时,预制件接头要用沥青麻絮填塞密实,外面用灌涂热沥青的油毛毡围裹两道,以防漏水,并确保设计坡度以便流水顺畅。

2.4.2埋设的离心花管上半面布有梅花形孔眼,在盖好无纺布后用炉渣填满压实。

2.4.3中心排水管出口要按设计要求做好保暖措施。

隧道引水工程范文篇3

关键词:防水工程防水板抗渗混凝土

公路隧道工作的防排水工程对隧道使用寿命正常运营和安全起着举足轻重作用,现将丹本高速公路下马塘隧道防排水施工工艺作一介绍并对一些重点进行分析探索。

1工程概况

丹本高速公路下马塘隧道为双线隧道,左线长1070m,又线长1030m,位于辽宁省本溪满族自治县下马塘镇,地处辽东山区。属低山丘陵区,山势陡峻,地表植被发育。年降水量865~1203mm,地下水主要接受大气降水补给。主要地址为下元古界辽河群盖县组三段千枚岩,洞身设计位置均在地下水位以下。在隧道开挖过程中,断裂带、节理裂隙发育会有滴水或渗水现象,局部有小股涌水。

2隧道防排水施工要点

为了能做好下马塘隧道的防排水工程,我们通过熟悉设计图纸,充分理解防排水设计意图和设计目的,根据以排为主、堵、截、引相结合的设计思路,并结合以往排水施工的经验和教训,除按设计布置排水设施外,还在地下水多的地方增设排水设施,同时认真按设计做好三道防水屏障,使水顺利排到洞外。为克服以往施工中存在重主体轻防水的思想,定期对干部职工进行思想质量意识教育、提高全员质量意识,实行逐级岗位责任制,并认真落实“三检”制,严格过程控制,消除质量隐患。

21初期支护时通过“引、截、排”相结合作好的第一道防排水防线

根据开挖时围岩的实际涌水情况,详细作好记录,并作相应的引、排措施。当涌水较集中时,喷锚前先用开缝磨擦锚杆进行导水,当涌水面积较大时,喷锚前设置树枝状软式透水管排水,当涌水严重时设置汇水孔,边排水边喷射。喷锚完成后,使开挖岩石面与喷射混凝土之间形成排水用的汇水孔,使围岩涌水、渗漏水通过设置的汇水孔等排水装置流向墙脚纵向软式透水管,再由引水管排到隧道中心排水沟内。初期支护通过引水导管的引导及喷射混凝土的堵截作用形成永久性地下水排水设施。经过这样的处理,使围岩的大部分地下水通过排水设施排出洞外,喷混凝土后混凝土表面渗水现象很少,真正起到了防水作用。

22通过初砌柔性防水和背面排水工程的设置,形成防排水第二道防线

221背面排水管安装

二次衬砌前,先对初期支护喷锚混凝土表面的锚杆和钢筋网断头及凹凸不平的部位进行修凿、喷补,使混凝土表面平顺,符合铺挂柔性防水的要求。然后按设计要求在拱部和边墙环向挂设φ50mm软式透水管。喷混凝土表面有渗漏水时,根据渗漏水的多少采用透水管引导,或再增加环向软式排水管,并用塑料锚固螺栓绑牢。

222隧道软性防水板安装

ldre软式放水板铺设前,应先检查防水板的质量,检查背面排水管安装是否符合设计要求。安装ldre放水板时,应先根据防水板的尺寸,布置好塑料锚固螺栓的位置,用电钻钻孔安装塑料锚固螺栓,用螺钉和垫圈环向整体铺挂防水板,用专用塑料焊接机及时焊接,保证拱接宽度和焊缝宽度,根据喷射混凝土面的平顺程度在每两个加固点都留有一定的富余量,衬砌时才能使防水板喷射混凝土面密贴。铺设防水板施工工艺如图。

(1)准备工作:检查喷射混凝土及背后排水管,检查防水板质量。

(2)焊接工艺

a焊接温度应控制在200~270℃为宜,并保持适当的速度即控制在01~015m/min范围内;

b搭接尺寸:搭接尺寸为10cm;

c焊缝宽度:焊缝宽度一般为25cm;

d焊接作业:在铺设防水板时,固定工序必须和焊接工序紧密配合。铺挂固定应超前于焊接工作。

a)采用焊接双缝焊接开始前,应在小块塑料片上试温。

b)焊缝若有漏焊、假焊应予补焊;若有烤焦、焊穿处以及外露的固定点,必须用塑料片焊接覆盖。

c)焊接接头应平整,不得有气泡折皱及空隙。

(3)防水板施工注意事项:

a绑扎钢筋和安装模板及台车时,应防止碰撞和刮破防水板;挡头板的支撑在接触到防水板处必须加设橡皮垫层;

b浇筑混凝土时,应防止碰击防水板,二次衬砌中埋设的管料与防水板间距不少于5cm,以防止破损防水板,浇注时应有专人观察,发现损伤应立即修补;

c安装孔位要严格控制方向和排列距离,避免安装时搭接困难。

(4)特殊情况下的处理办法:

a在浇灌混凝土过程中若发现防水板铺设绷得过紧,为避免破裂,可根据范围大小,将该处塑料防水板破开,另裁一块防水板插进破口内使其紧贴岩壁,然后再将新旧两块防水板焊接成整体;

b大面积漏水或有股水的地段必须先用油布、薄膜、塑料布等材料,将水引离施工工作面,待防水板铺设到适当位置时,再行拆除,引水顺防水板后流下。

3通过浇注抗渗混凝土及埋设沉降缝和施工缝止水带构筑防水第三道防线

防水衬砌既在拌制的混凝土中添加防渗防裂的br-3膨胀剂,增加混凝土的抗渗能力,衬砌模板使用简易衬砌台车,保证砼的供给。

231防水衬砌灌注方法

(1)每组衬砌的灌筑工作应从离开混凝土泵的最远处开始,这样有利于连续作业。

(2)为了使混凝土输送管路安设后不再移动,靠近灌筑工作面的输送管接有软管,并在作业窗口设有漏斗。

(3)灌注时左、右侧应分层平衡施工,每灌一层,应用振捣器捣固密实。

(4)为了便于拱圈封顶密实,我们在台车顶部预留5个作业窗口。在每个作业窗口上焊有封顶时压时混凝土的管道。封顶时把作业窗上压时混凝土管口与混凝土输送管连接,用输送泵直接给压把混凝土压入拱圈顶,当输送泵的工作压升到正常工作压2倍甚至更高时,停止加压,并把作业窗口混凝土管封闭。然后再把混凝土输送管接到下一个窗口,直到全部作业窗口都压混凝土完毕。

232施工要点及注意事项

(1)混凝土拌和时要按配合比严格计算。

(2)混凝土衬砌用输送泵作业。因此,粗骨料最大料径宜于30mm以下,水灰比为0.51,坍落度控制在7~10cm。

(3)防水混凝土施工,每组尽可能一次灌筑完成。

(4)灌注混凝土的入模自落高度超过1.5m时应设有串筒将混凝土送入。

(5)施工中预留的施工缝要留有凹槽和安装止水带,为了使接缝紧密结合,灌筑前均将接缝表面凿毛,清理杂质,用水冲洗干净,并保持湿润,再铺上厚20~55mm厚的同配比水泥砂浆。

(6)防水混凝土必须振捣密实,插入式振捣器插入间距不超过其有效半径的15倍,避免欠振、漏振和过振现象,施工缝和预埋部位尤需注意振捣密实,要防止振捣器触及模板、止水带及预埋件。

2.4作好排水设施,确保排水畅通

按设计要求埋设横向排水管,安装好中心保温沟、边沟,保证设计顺坡和接缝密实。

施工要点:

2.4.1中心保温沟、边沟等预制件安装时,预制件接头要用沥青麻絮填塞密实,外面用灌涂热沥青的油毛毡围裹两道,以防漏水,并确保设计坡度以便流水顺畅。

2.4.2埋设的离心花管上半面布有梅花形孔眼,在盖好无纺布后用炉渣填满压实。

2.4.3中心排水管出口要按设计要求做好保暖措施。

隧道引水工程范文篇4

关键词:水利工程;导流施工;明渠导流;隧道导流

导流施工是指在修筑水利水电工程时,用围堰来维护基坑,并将水流引向固定的泄水建筑或者施工地点的一项技术,使水工建筑物的施工免受水流干扰,或为施工提供水源。具体来说,由于各类水利工程施工环境存在差异,所用的导流技术也有一定区别,分析导流施工技术分类、技术步骤等内容,对于实际工作有一定的积极意义。

1导流施工以及其分类

1.1导流施工。现代水利工程施工过程中,经常面临水流的影响,未完成干凝的混凝土构件、建筑材料等等可能被水流侵蚀破坏,因此需要通过导流技术将水引向下游,也有部分工程需要河水作为工程用水。以用水引流为例,人员首先要根据用水需求确定引水方案,之后通过修建引水渠的方式将水流引至施工地点,引水渠深度通常浅于河道深度,且一般取弯曲结构,避免水流流速过大导致难以控制的问题,如果工程为长期工程,还需注意排水问题和引水渠的清淤。1.2导流施工分类。导流施工一般分为两种类型,一种是明渠导流,另一种是隧道导流。明渠导流在水利工程中较为常见,是指将围堰修筑在基坑的上下游,将渠道修筑在滩地或者河岸上,水流会随着引水渠自然下泄,明渠导流施工方式简单,作业量也较小,在大部分河滩宽广、地形平坦地区的水利工程作业中均可以使用明渠导流法。如果施工地点地形特殊,明渠导流法无法应用,可以采用隧道导流法。大部分峡谷、山区等地进行水利工程施工需要应用隧道导流法。隧道导流是开凿小型隧道或结合永久隧道,将水流引入隧道中排出的一种方法,该方法造价较高,且导流能力有效,但在特殊环境下能够起到实际作用。

2水利工程施工中导流施工技术的具体应用

2.1导流施工的应用步骤。导流施工的应用步骤是相对固定的,可按工作内容的不同分为三个主要时期,即前期准备、中期施工、后期处理。前期准备阶段的主要工作内容是确定引水总量、引水方案、进行施工组织设计,并评估各类方案的可行性、进行必要优化;中期工作的核心内容是实际组织施工工作,并合理安排人力、物力,做好统筹工作,确保施工顺利、安全进行;后续工作的主要内容是在完成水利工程建设的情况下,对引水渠道等进行处理,恢复河道本来面貌,避免生态失衡、河流断流、水流泛溢等问题。三个步骤中,中期工作处于核心位置,涉及到围堰建设等实际施工,应作为重点加以把控[1]。2.2实例分析。2.2.1工程概况。所选实例为我国湖北某地水坝建设,坝底高程为210.62m,坝顶高程为218.34m,大坝属于5跨连拱坝,消力池位于连拱坝下游,连拱坝与厂房的冲砂底孔孔径为1.15m,底板高程210.62m,河道存在淤泥较多问题,底孔也被淤塞。大坝船闸位于左岸,闸室长43.58m、宽7.96m。工程目的是进行改造,建设为小型水电站,库容标准为2213*104m3,发电量预计为每年1520万kw•h,该地地形较为平坦,且周边不存在居民点和农田等,土质条件优良,适合于明渠导流施工。2.2.2施工过程。工程进行前,首先进行施工方案设计,人员了解了施工环境后,确定施工方法为明渠导流施工。之后评估引水渠规模、用工数和工期,要求在汛期来临前完成施工。主体工程建设时,首先对基础部位进行清淤作业,按30°边坡的标准建立临时石围堰进行挡水,水流被引导至下游,之后进行正式施工。在石围堰后方建设混凝土围堰,应用分层开挖法进行岸坡施工,并通过爆破完成岩土结构打孔,之后抽出基坑中的残水,进行施工道路修建,要求道路修建在7个工作日内完成。坝体混凝土结构施工采用多卡悬臂模板法,每一仓高度3m,为确保通行不受阻碍,闸墩采用人工拼装小钢模,以内拉固定式方法进行立模,溢流堰面的施工取拉模浇筑法进行现场施工。由于河道存在淤塞问题,施工过程中,水流并未完全进入引水渠,并渐渐泛溢,接近混凝土围堰的顶端,为避免水流流过围堰、造成施工破坏,人员进一步拓宽了引导渠的宽度和深度,将深度由2.2m增至2.6m,宽度由3.7m增至4.8m,引导渠施工过后,引水能力明显增加,水位在5h内下降15.3cm,施工得以继续进行。船闸工程的施工包括下游导航墙、上闸首、上游导航墙、闸室、下闸首等,由于船闸工程各部位施工内容复杂,预计工期较长,施工人员采取分项施工的方式进行建设,确定原则为以主体结构施工为主,其余结构及时跟进,较预定工期提前14天完成施工[2]。总体施工完成后,先进行验收和检查,确定工程质量合格、混凝土结构强度达标,进行引导渠回填。施工人员先拆除混凝土围堰,之后拆除石围堰,使水流自然回归主河道,再应用废料堵塞引导渠进水口,由进水口方向开始进行回填作业。回填时,首先铺砂土,之后为淤泥和建筑废料,再铺砂土,重复上述步骤,用时两天完成回填,同时应用小型压实机进行压实,恢复河道原貌,回填完成。

3总结

通过分析水利工程施工中导流施工技术的应用,了解了相关基本内容。目前来看,导流施工技术在各类水利工程中应用广泛,作用突出,可以大致分为明渠导流和隧道导流两个方面,适用不同的施工环境。导流施工的步骤相对固定,结合实例进行分析,进一步明确了施工过程中的各个环节和细节。后续工作中,应用上述理论有助于在水利工程施工中更好的应用导流施工技术。

参考文献:

[1]白杨清.水利工程施工中导流施工技术的应用研究[j].中小企业管理与科技(上旬刊),2017(08):142-143.

隧道引水工程范文篇5

一、南水北调的必要性

我国水资源地区分布极不均匀,且与人口、耕地的分布不相适应,从全国水土资源来看,南方水多地少,北方地多水少。南方各流域水资源总量占全国的81%,耕地只占全国的35.9%;北方各流域水资源总量只占全国的19.0%(包括内陆河,下同),而耕地却占全国的64.1%。黄河为我国第二大河,但其水量仅占全国河川径流量的2%,位于七大江河的第四位。黄河亩均占有水量315m3,相当于全国亩均水量1752m3的18%;人均占有水量789m3,相当于全国人均水量2670m3的30%。

华北地区缺水问题日趋严重。整个华北地区目前年缺水量高达40亿m3,其中缺水量最大的是京、津、唐地区,平水年份缺水12亿m3,特枯水年份缺水多达53亿m3。无论现在和将来,华北和京、津、唐地区缺水问题已经到了急需解决的时候。目前,以山西为中心的能源基地、黄准海平原、白洋淀和青岛等都已实施和即将开展从黄河跨流域调水,使得黄河水资源紧缺的矛盾更为突出。

地处我国西北的青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西六省区,黄河流域内的土地面积约68.59万km2、,耕地面积16485万亩,人口6627万,有40%的地区降水量在400mm以下,处于干旱地带。我国西北地区,地域辽阔,有大量可开垦的土地,有丰富的矿产资源,生产潜力很大。仅目前正在研究开发的大柳树灌区,涉及宁、蒙、陕甘四省区的广大干旱地带,可开垦利用的土地在2000万亩以上,是我国将来重要的农牧业基地之一。黄河中游山、陕两省的沿河干旱高原需灌溉的面积还有1000多万亩,都仰赖黄河提供水源。预计到下个世纪前30年,黄河流域将建成煤炭、石油、化工、有色金属四大支柱产业和发达的林牧业,成为我国新的能源基地、化工基地和林牧业产品基地。而水资源不足,已成为西北、以致华北地区进一步发展经济和改善环境的制约因素。

黄河多年平均河川径流量580亿m3。由于黄河多年平均输沙量为16亿t,需保持一定的水量输沙入海,可以利用的水量370亿m3左右。建国以来,黄河流域工农业发展迅速,生产和生活用水大量增加。自70年代以来,黄河下游河段经常断流。根据目前的研究和预测,随着黄河流域及有关地区国民经济发展及人口的增长,即便尽量节约挖潜,黄河水资源也不能满足长远发展的需要。初步估算,2020年后黄河上中游地区将缺水150~200亿m3,必须依靠开源,由南水北调西线工程解决。

长江多年平均河川径流量约10000亿m3,为黄河年径流量的17倍。长江水源丰沛,黄河水不足。把长江水源引向干旱缺水的北方,以南丰补北欠,是实现区域水资源再分配、合理利用水资源、改造自然、发展经济、开拓西北、振兴华北的战略谋划,是合理开发我国国土资源的战略措施。

从长江调水到北方,经过多年研究,已逐步形成东、中、西三条线路引水的布局设想,也就是从长江下游、中游、上游调水的三项工程。三条调水工程各有不同的供水范围。东线南水北调工程是解决黄准海平原东部缺水问题的战略性工程。每年调水总量为300亿m3。中线南水北调工程是解决黄淮海平原西部缺水的战略性工程。年引水230亿m3。西线南水北调工程是解决我国西北和华北部分地区缺水的战略性工程。初步设想,从长江上游通天河引水100亿m3,长江支流雅砻江和大渡河各引水50亿m3,年调水200亿m3。

二、南水北调西线工程的提出

早在1952年,黄委会就组织了河源查勘队。在查勘黄河源头的同时,查勘了从通天河引水入黄河的线路。1958~1961年,黄河水利委员会与中国科学院及有关部委、有关省区通力协作,组织庞大的综合考察队伍,查勘的范围在北纬26~35度,东经94~106度之间,包括云南省北部、四川省西部、甘肃省南部和青海省东南部,总面积115万km2。主要调水河流包括怒江、澜沧江、金沙江、通天河、雅砻江、大渡河、岷江、涪江、白龙江等。在研究了多条引水线路基础上,最后提出了4条引水线路,由金沙江的不同引水口引水至黄河和黄河的支流贾曲河、洮河、渭河。这次查勘,涉及地域之广、动员人力之多,工作强度之大,都是查勘工作前所未有的。由于受当时历史条件的影响,提出的工程量过大,超越了客观条件。但是广大查勘人员,艰苦奋斗,取得了许多宝贵的资料。目前随着北方地区缺水问题的突出,西线调水问题又提上了日程。1978~1985年,黄委会又组织查勘队4次查勘了西线引水线路和主要引水枢纽坝址。西线调水研究工作,断断续续,历时35年。我们把这个时期工作,称作西线调水的初步研究阶段,提出了最大可能调水量200亿m3的初步方案。1987年国家计委下文,决定开展西线调水超前期规划研究工作,才由初步研究阶段,进入超前期规划研究阶段。

三、超前期规划研究工作的主要任务和内容

1987年,国家计委决定,将南水北调西线工程列入“七五”超前期工作项目,要求1990年完成南水北调西线工程雅砻江调水线路的规划研究报告,“八五”期间继续完成通天河和大渡河调水线路的规划研究工作,并于1995年完成南水北调西线工程规划研究综合报告。由于调水地区基础工作薄弱,资料缺乏,此阶段的主要任务是:在取得比较充分可靠基本资料的基础上,着重研究论证调水工程的可能性和合理性。根根任务总体要求,工程分两步开展,第一步先按雅砻江、通天河与大渡河分别进行各河调水工程的规划研究,第二步进行南水北调西线工程综合规划研究。调水范围,在北纬31°30′~35°30′,东经93°00′~103°30′之间,总面积47万km2,调水工程涉及四川、青海、甘肃三省的面积29万km2。

规划研究工作的内容,主要回答三个问题。

(1)最大可能调水量的研究。也就是说,长江上游有多少水可调。根据初步研究。从通天河调水100亿m3,占通天河年径流量124亿m3的81%,占金沙江渡口以上年径流量572亿m3的17.5%。从雅砻江调水50亿m3,占雅砻江年径流量604亿m3的8%。从大渡河调水50亿m3,占大渡河年径流量470亿m3的10.6%。三条河最大可能调水200亿m3,占长江干流李庄站(宜宾下游)的8%,宜昌站的4%。宏观地看,长江水量充沛,有水可谓。

(2)调水工程方案的研究。巴颜喀拉山为长江、黄河的分水岭。从通天河、雅砻江和大渡河调水入黄河都要穿过巴颜喀拉山。巴颜喀拉山走向与通天河、雅砻江、大渡河上游干流河段基本一致,北西至南东向,总的地势北西高、南东低。位于分水岭以南的长江水系,降雨量较黄河水系大,地形切割较深。通天河、雅砻江和大渡河上游河段河床高程较相应的黄河河床高程低150~450m。根据地形特点,要把长江水系的水调入黄河必须在引水河段筑坝壅水,抬高水位,流过穿过巴颜喀拉山的隧洞,注入黄河。

引水方式分别研究了自流和抽水两种。自流引水不需要修建抽水站、抽水动力电站和高压输电线路,年运行费用较低,但隧洞工程长。抽水方式对抽水线路、坝址和坝高的选择较灵活,可缩短隧洞长度,但需修建抽水泵站、抽水动力电站、高压输电线路、年运行费用较高。初步研究,三条河筛选出11个枢纽坝址,11条自流引水线路和16条抽水引水线路方案。为了对枢纽坝址和引水线路进行比较,要开展大量的地形测量和地质测绘工作。

(3)调水的效益和不利影响的研究。西线调水是解决水资源在地区上分布不均匀,进行再分配的一项有效措施。既要考虑适应西北和华北地区经济发展面临严重缺水的需要,又要充分研究调水对长江上游经济发展的影响,全面衡量,综合规划。

调水的主要效益:从长江调水200亿m3到黄河,基本能满足黄河流域及其近邻地区21世纪初、中叶国土资源综合开发的需要。为农林牧业灌溉,工业发展和能源基地建设用水提供可靠的水源,向北京地区供水,补充水源的不足。调水50亿m3,可满足2030年前后黄河河口镇以上引黄需水要求;调水100亿m3,可满足2030年前后三门峡以上引黄需水要求。还可使黄河干流各梯级增加发电水量。衡量调水的经济效益,较为复杂,目前尚难给以定量评价。

调水的社会环境效益是十分显著的,可使广大西北地区及其邻近地区的国土资源得到综合开发。西北地区地域广阔,土地资源、气候资源、矿产资源、水力资源、生物资源相当丰富,潜力巨大,提供可靠的水源,以把这一地区建设成我国的能源基地,建设成发展我国国民经济的战略要地;调水为开拓西北补充了水源。还可改善西北黄土高原的生产生活环境。黄河上、中游是我国藏、蒙、回等少数民族聚居区,振兴经济,对于维护安定团结的政治形势,加强民族团结,具有深远的重大的意义。

调水的主要不利影响:调水地区,人烟稀少,人口密度1.7人/km2,92%以上为藏族,以畜牧业为主,属于待开发区,调水对三条河下游工农业用水,总的说来影响不大,但对接近引水点的下游河段,影响较大,需要作进一步论证。调水对长江干支流已建、在建远景规划梯级电站的电能均造成一定影响,现仅就宜昌至宜宾,金沙江石鼓至宜宾,雅砻江两河口至河口,大渡河双江口至铜街子等,长江下游4个重点河段的水电基地的初步估算,调水200亿m3,这4个河段损失电能约400亿kw·h,占规划年发电量的10%。由于调水区交通不便,开采的木材,有一部分利用河道漂运,调水对漂木有些影响。生态环境影响方面,库区淹没涉及少数游牧藏民,社会问题相对小一些,但对当地宗教信仰和风俗习惯的有关寺庙和设施要慎重处理;调水与三条河的自然、经济、社会等方面密切相关,涉及气候、地貌、水源、动植物资源、工农业发展诸因素,这些因素相互作用和影响着,有些在不利影响和有利影响两个方面发生互为变化。调水的不利影响涉及面广,问题也比较复杂,现阶段只能提出一个粗略的看法。今后,随着研究阶段的深入,才能进行定量的分析和评价。

四、调水工程的艰巨性和可能性

南水北调西线工程是一项宏伟而又艰巨的工程、根据国家计委的安排,西线调水超前期规划研究工作由水利部黄委会承担,并在“七五”期间先开展雅砻江洞水的规划研究工作。

从1987年下半年到1990年,三年多来,黄委会设计院派出了以测量、地质、规划专业为主的200人的外业勘察队伍,与有关院所的查勘人员密切配合,在雅砻江上游地区开展调水的勘测、考察工作.调水区自然环境恶劣,工作艰苦,该区海拔多在4000~5000m,太阳照射时,紫外线特别强,空气含氧量少,一般只有内地的60%,气候高寒多变,经常受雨雪冰雹的袭击,施工条件很差。

工程规模大,技术复杂。研究的抽水方案,在长须建坝,最大坝高167m,抽水扬程432m,年耗电量60亿kw·h,引水隧洞长60km,按1990年下半年价格水平进行工程投资估算静态投资185.5亿元。研究的自流方案,在长须建坝,最大坝高175m,引水隧洞长131km,工程投资估算静态投资163.3亿元。调水工程虽然艰巨、难度大,但从当前科学技术水平和发展前景看,在技术上是可行的。

隧道引水工程范文篇6

关键词:引水隧洞;洞挖;施工质量

1工程概况

泉州市惠女至菱溪、黄塘引调水工程分为干支线,分别为惠女至佘格寮输水干线、佘格寮至菱溪输水支线。泉州市惠女至菱溪、黄塘引调水工程属ⅲ等工程,标段范围内的佘格寮至菱溪输水支线中的内山管道、内山至后苏输水隧洞、后苏管道、后苏至菱溪输水隧洞输水线路总长9.8km,隧洞开挖洞径为3.2m,开挖底宽2.6m,衬后洞径2.4m;输水管道管径为2.0m。主要工程量包括土方开挖39932.65m3,土方回填10942m3,石方洞挖93275.71m3,砼27251.89m3,钢筋制安792.68t,管道安装387.2m。

2地质条件、施工条件

2.1地质条件

引水隧道的地质主要是以ⅱ、ⅲ类围岩为主。内山管道主要为冲洪积粉质黏土、全风化花岗岩和弱风化花岗岩,可直接作为管道基础层。内山至后苏隧道ⅱ类围岩长度538m,占58.5%;ⅲ类围岩长度207m,占22.51%;后苏至菱溪隧洞ⅱ类围岩长度6201.224m,占73.06%。隧洞区的岩石致密坚硬,大部分隧洞围岩稳定,局部稳定性差,地质条件总体较好。

2.2施工条件

泉州市惠女至菱溪、黄塘引调水工程位于泉州市泉港区驿坂村,对外环库公路直通国道g324线。场内临时施工道路施工单位自行修建,同时与施工道路交叉或相邻道路施工时避开施工时差。另外,根据工程需要修建相关施工便道。

3施工机械与施工方案

3.1设备选型

施工机械设备选型原则如下:一是机械设备配备选型。综合考虑了机械设备的机动灵活、高效低耗、环保、运行安全可靠等各方面因素,其性能及工作参数以满足施工需要和保证施工进度为前提。二是施工机械设备数量。按高峰月施工强度及设备能力进行配备,适当考虑了设备的出勤率和完好率,并考虑了适当施工设备能力储备系数。三是选用的施工机械设备在满足工程需要的前提下,设备类型不宜太多,以利于设备的维修、保养、管理,提高生产效率[1]。工程所需的钻孔和爆破施工设备如表1所示。

3.2施工方法

根据工程的特点,洞身开挖分4个工作口7个工作面,分别是紫山分水口下游工作面、后苏上下游工作面、尾田支洞上下游工作面、土门竖井上下游工作面。除此之外,考虑了c2b标的菱溪支洞作为洞身开挖的一个备用工作面。开挖ⅲ类围岩地段采用全断面法,光面爆破开挖;隧洞采用新奥法施工,隧洞从竖井、出口、双向掘进,开挖采用自制多功能钻爆台架,人工手持风钻打眼,根据围岩特性及其节理裂隙的分布情况,确定该隧道的爆破参数,以隧洞爆破专项施工方案为蓝本进行适当的调整,在光爆区爆破孔装药参数不变的情况下增加光爆面导向光爆空孔,提高成面的准确性。在钻孔施工过程中坚决控制钻孔质量,成孔要求平、直、准、齐,各炮眼要准确地打在点好的眼位上,误差一般不大于20mm,周边眼误差应尽量减小;要求周边光爆孔与二圈孔要互相平行,以保证光爆最小抵抗线厚度,要求各炮孔与隧道轴线方向平行一致;同一类型炮眼深度斜度基本一致。

3.3施工流程

一是测量放线。测量放线是洞室开挖的关键环节,准确的测量放线对于工程质量十分关键。本工程中采用全站仪和激光导向仪配合工作,在施工工作面快速放出周围轮廓线,并且确定隧道中轴线以及钻孔孔位,精度能够满足工程的需求。为了对工程进度进行控制,在布设基本导线点的情况下设置三角高程,确保工程高程与放线精度。二是钻孔与质量控制。相关研究表明,钻孔精度对于后续工程十分重要,是防止超欠挖的重要措施。因此,必须严格按照爆破布置图及设计孔深施钻,沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm,其他孔位不应大于10cm。施工过程中需要加强钻孔的孔距、孔斜的检查,及时做好质量监督。三是装药连网爆破与质量控制。炮孔经检查合格后,由持证炮工领班操作,严格遵守爆破安全操作规程装药爆破。炸药采用84#岩石乳化炸药。药卷直径:周边光爆孔φ25mm,其余为φ32mm;爆破施工过程中的药量控制、装药连网爆破是整个工程的重点,在施工过程中,需要严格按照爆破设计要求与规范开展装药连网,周边光爆孔采用间隔装药方式,并且由塑料导爆管连接形成起爆网络,在检查无误且取得作业证之后,要求施工机械与施工人员撤离到安全地带,开展爆破警戒,同意执行爆破。四是通风除尘与质量控制。在爆破完毕后,需要对爆破后的残渣以及碎土进行除尘工作,采用轴流风机进行排烟,采用喷淋装置进行除尘管理,做好除尘之后,排查相关的安全隐患,按照《安全爆破规程》进行后续处理,确保安全后继续施工。五是锚喷支护与质量控制。采用锚喷支护的方式对不稳定的岩体进行保护,为了确保支护强度,应在钻孔后注入浆液,并且倒入孔底,安插杆体,最后认真堵塞孔口,防止浆液流出,确保支护强度,避免不稳定岩体引发的危险因素。整个工程的工艺流程如图1所示。

4钻爆设计与爆破试验

4.1钻爆设计

根据隧洞基本情况,隧洞爆破采用浅孔爆破法施工。ⅴ级围岩上台阶开挖每循环进尺不大于0.8m,ⅳ级围岩上台阶每循环进尺不大于1.0m,ⅲ级围岩地段控制在1.5~2.0m进行设定。隧洞明洞段土石开挖选用浅孔台阶爆破。隧洞ⅲ级围岩采用全断面开挖法,ⅳ级围岩和ⅴ级围岩采用2台阶开挖法进行开挖。开挖轮廓线采用光面爆破技术,洞口明挖段需要爆破施工,基本采取浅孔控制爆破,对于个别岩石尽可能采用机械破碎,不采用爆破法施工。

4.2爆破试验

为确定科学的爆破参数,明确起爆炸药使用数量和药孔之间的距离,应当进行爆破试验。首先依照公式明确炸药数量与药孔之间间隔的数据,每进尺都对预裂孔的爆破成效进行查看,在确保药孔间隔距离不发生变化的状况下调节炸药使用数量,在爆破成效达到预定要求的炸药使用范围内调节药孔之间的距离,力争在确保爆破效果与施工效率的状况下得到理想状态的药孔间隔距离与炸药使用数量。作业期间经过爆破成效剖析,基于地质变动状况恰当调节爆破参数,让其符合设计规定。为保证进洞安全需求,在进洞处范围内设置钢拱架,具体榀数根据进洞围堰情况确定。周边眼运用导爆索完成起爆与传爆,而其他眼与导爆索依托非电毫秒雷管进行引爆,这种雷管依托电雷管起爆。炸药运用的是2号硝铵炸药,遇到渗水时采用乳化炸药。

5ⅳ、ⅴ类围岩开挖支护

ⅳ、ⅴ类围岩的发育程度不高,围岩不稳定,而且以分布的小断层为主。本工程中内山至后苏隧iv类围岩长度144.729m,占15.73%;v类围岩长度30m,占3.26%;后苏至菱溪隧洞iv类围岩长度1236m,占14.56%;v类围岩长度169m,占1.99%。工程中的ⅳ、ⅴ类围岩虽然占比不高,但是因为其围岩不稳定的特性,需要在超前地质勘探的基础上,采取合理的施工方法。

5.1超前地质勘探

超前地质勘探是了解ⅳ、ⅴ类围岩的构成及基础结构的重要方式,在超前勘探的基础上,能够获取尚未开挖岩体的体质情况,为支护方式的选择提供依据。勘探过程中设置朝前钻探孔,采用sgz-ⅲa型地质钻机钻孔,孔径根据情况大于54mm,孔长15~30m,从钻探孔中获取岩芯,通过试验的方式了解岩芯的岩性、力学性能以及结构,分析围岩的构成。同时,采用抽水试验的方式了解水文资料,避免施工过程可能出现的涌水、坍塌等不良事故[2]。

5.2施工方法与质量控制

当ⅳ、ⅴ类围岩断层破碎带内充填软塑状断层泥或特别松散的颗粒时,需要设置超前支护。利用锚杆或管棚进行超前支护,在确保围岩稳定的情况下,开展分层开挖。开挖过程中做好监督与管理,采用分部支护和分布开挖等方式,提升施工安全。施工过程中要严格控制爆破用药量、爆破深度等参数,不能为了追求工程进度而忽略质量管理。

5.3地下水的防渗处理

在作业过程中洞中渗水范围比较大的情况下,运用钻孔把水全部引到集水井内,之后使用水泵把水排到洞外。若地下渗漏水水量很大或者范围较为广泛时,掘进之前首先要进行灌浆,之后基于全封闭深孔或者依托超前加强支护对渗水问题进行处置,而且在掘进作业面前方留下最少10m的搭接长度。小钢管与超前锚杆装设运用快硬水泥卷,使待凝时长减短。

6结语

隧道引水工程范文篇7

1可接受调水量分析

我国水资源在地区上分布不均衡,南方水多,北方水少。从水量丰沛的长江调水到缺水的黄河,这个总体思路是正确的,然而对调水河流而言,也不能把水调干调尽,要考虑到调水河流的生态平衡、水资源承载能力和水环境承载能力。据此,确定调水河流可调水量的一个基本点就是坚持水资源可持续利用的原则,优先考虑调水区远景年的实际需水量,包括工农业需水、人畜用水、生态用水等,剩余的水量再考虑外调。

规划南水北调西线工程从长江上游通天河末端,即金沙江起始段调水80亿m3,从雅砻江干流及两条支流调水65亿m3,从大渡河的3条支流调水25亿m3。调水量与调水河流多年平均径流量的比例:占金沙江渡口570亿m3的14.0%,占雅砻江河口604亿m3的10.7%,占大渡河河口495亿m3的5.0%。从三条河调水170亿m3,占所在河流河川径流量的5%~14%。对一条河而言,调多少水才算适度呢?当前,还没有明确的标准,不过国际通常认为一条河的用水率以不超过40%为宜。三条调水河流域的用水情况:调水区处于特殊的地理位置,人烟稀少,社会经济不发达,现状工农业用水及生活用水等用量不大,用水主要在河流下游,特别是河口地区。预测2030年,三条调水河流域工农业及生活等需水量占全河河川径流量的5%~7%,因此,从调水河流上游调取5%~14%的水量,三条河仍有足够的河川径流量,可以满足下游社会经济发展对水的需求,故此调水量称作可接受调水量。然而,就引水点而言,调水占引水坝址处河川径流量的比例却较大,达65%~70%。也就是说,调水后引水坝址下游河道的水量,只有原水量的30%~35%。这个下泄量是否能维持该河段生态系统的平衡,就需要研究并估算坝址下游河段的生态环境用水量。

生态环境用水是指用于保护和改善环境质量所需要的水量。目前,河道生态环境用水量的确定"还没有统一的计算方法,不同国家、不同地区、不同河流的自然条件和生态环境状况都有所不同。北京师范大学环境科学研究所与水科学研究所推荐了两种计算方法:第一种是用河道枯水流量的百分比确定;第二种是用tennant法确定#后者是目前美国使用的一种方法。鉴于西线调水河流的特殊性,这里仅简述河道枯水流量法。

依据调水河段特殊的高山峡谷地形和年降雨量700mm左右的相对较多的雨量以及流量的年际变化较小,枯水期流量相对比较稳定等较好的条件,选用坝址多年系列的最小月均流量作为基准,年内各月生态需水取该流量的60%。计算表明,生态环境需水占多年平均最小月流量的42%左右。通过水库数、入库水量、水库蒸发、渗漏水量、水库上游需水量、下泄水量、河道生态用水量等参数公式的运用和库容、输水工程输水能力、最小下泄流量!供水保证率等约束条件的换算,得出三条河引水坝址处可接受的调水量为171亿m3,与规划调水量170亿m3基本相符。

2第一期工程方案的可行性分析

第一期工程地处青藏高原东南部,海拔3500m左右,位于四川省甘孜县到阿坝县一带。工程方案由“五坝七洞一渠”组成。“五坝”坝高63~123m,初步推荐坝型为适合当地材料的混凝土面板堆石坝;穿越巴颜喀拉山的输水入黄河隧洞长244km,分为7段,开凿人工支洞后,最长施工洞段长37km,洞线上覆盖山体厚度(即埋深)300~600m,最厚达1150m;“一渠”为一段明渠,长16km。

2.1筑坝技术

从筑坝技术看,我国对各种坝型的建筑技术已趋成熟。20世纪80年代以来,开始重视和推广混凝土面板堆石坝坝型。这种采用当地石料,分层振动碾压堆石的施工方法,使坝体密实,面板较少出现裂缝,防渗效果也好,具有断面小,安全性好,施工简便!造价低的特点。当前,大型、多功能、高效施工机械的应用大大提高了施工质量,加快了施工进度,降低了工程造价。我国在广西与广州交界处的南盘江上于1999年建成混凝土面板堆石坝的坝高为179m,在海拔2900m处于1999年建成的青海黑泉面板堆石坝坝高为123.5m,最近才开工建设的湖北清江水布垭混凝土面板堆石坝坝高233m。这说明!在筑坝技术方面,西线工程虽有海拔3500m地区的气候寒冷问题,但从当今的施工技术看!完全有措施解决。

2.2开凿长隧洞技术

开凿长隧洞技术,在20世纪80年代以后发展迅速。开凿短隧洞,一般采用打眼、装炸药爆破,即常规的钻爆法。随着开凿长隧洞技术的发展,已采用适用于硬岩的开敞式掘进机施工法,以及适用于软岩、土砂层隧洞施工的盾构掘进机施工法。掘进机技术的特点是:高度机械化、专业化施工,掘进、出渣、衬砌、灌浆等工序一次完成,进度快、质量好。近年来掘进机广泛采用电子、信息技术,对全部作业进行指导和监控。欧洲隧道,即英吉利海峡隧道,在掘进过程中,安装约200部仪表,工程技术人员每天读取数据120个,运用计算机分析掘进机的运转效果,指出机械和电器存在的问题,从而明确机械维修保养的目标!使掘进机的时间利用率提高到90%,整个系统的时间利用率达60%。若使掘进机在掘进过程中始终处于最佳状态,其掘进速度一般为钻爆法的8~10倍,甚至更高!最佳日进尺可达150m以上。

从隧洞施工段的长度看,我国已建成的甘肃引大入秦30a输水隧洞长11.6km,成洞洞径5.5m;西康铁路秦岭隧道长18.4km,成洞洞径7.6m。国外已建成的英吉利海峡海底高速铁路两条平行隧道,即欧洲隧道,每条长38km,成洞洞径7.6m;正在施工的瑞士圣哥达高速铁路两条平行隧道每条长57km,成洞洞径9.6m。

这些长隧洞的特点:1采用掘进机开凿。秦岭隧道采用开敞式掘进机,欧洲隧道和引大入秦30a隧洞采用盾构式掘进机。2埋深大。欧洲隧道在海水面以下平均40m,最深达130m;圣哥达隧道上覆盖山体最厚近3000m。3没有条件开凿人工支洞。仅圣哥达隧道在山体上人工开凿了一个直径12m、深800m的竖井。

上述特点说明,无论是通过山体或水下的长隧洞,也无论硬岩或软岩,运用掘进机开凿,技术上都可行。

第一期工程输水隧洞通过的围岩主要为砂岩、板岩或砂板岩互层,岩石抗压强度30~100mpa,属中等硬度,有利于掘进机的开凿。虽然,当地气候寒冷缺氧,地质条件复杂,需要认真研究开凿隧洞可能出现的问题和需要采取的措施,但是类比国内外已建工程,开凿最长37km隧洞段以及其他各施工洞段,技术上是可行的。

3供水对象和供水范围分析

第一期工程调水40亿m3入黄河,现就规划的供水对象和供水范围进行分析。

供水对象:生态环境用水,城镇生活和工业用水,兼顾农业用水。供水对象把生态环境用水放到了第一位,这不是说其他供水不重要,而是考虑了地处黄河上中游地区的自然地理特点不同于其他地区。该地区年降雨量一般200~300mm,干旱少雨,水资源严重缺乏,已成为社会发展的重要制约因素。随着人口的增加和大规模的生产建设活动,使本来就十分脆弱的生态环境恶化加剧。当前,西部大开发建设加快,人类对自然的索取还要不断增加,生态环境的压力会越来越大,因此,西线调水首先要考虑为保护和改善生态环境供水。

供水范围:规划了向大柳树供水区、渭河地区和黄河干流补水。大柳树供水区地处陕、甘、宁、蒙四省(区)的干旱地带,该区有3万多hm2的辽阔土地,而且地形平坦,是我国开发条件较好的后备土地资源之一。该地区毗邻腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和毛乌素沙漠,风沙的蔓延和人为不合理的活动致使该地区部分土地沙化,生态失调,急需采取治理措施来有效地控制沙漠的侵蚀。规划向大柳树供水区供水20亿m3,使这片有水则绿洲、无水则荒漠的广袤干旱土地得到水源,植树种草,同时发展生态农业,扩大环境容量,扩展人的生存空间。使居住在山区的人们迁居到这片得到供水的平原区,建设新的定居点或村镇,不断改善这片适宜于人类生存的绿色土地,遏制沙漠的蔓延。规划供水10亿m3给渭河地区,使渭河增添良好水质的新水源,改善渭河地区的缺水和水污染状况,使已有雄厚经济基础的陕西关中地区更快地向前发展。规划供水10亿m3补给黄河干流!这样做考虑了两点:一是黄河上游地区支流用水较多,减少了入黄水量;二是黄河上中游地区广泛开展的水土保持治理工作,增加拦蓄降水资源的能力,提高降水资源的利用率,减少了入黄水量。向黄河干流补水,既可满足支流用水和水土保持用水,又能维持河道的生态基流。

隧道引水工程范文篇8

[关键词]小洞径;混凝土衬砌;技术应用

水利工程引水隧洞工程通常由于断面小、施工距离长,往往施工功效低,混凝土衬砌质量难以保证。文中通过对该工程的大量实践和总结,经过施工手段和技术方法的改良,形成了一套行之有效的小洞径混凝土施工方案。

1项目概况

绥中大风口水库应急供水工程引水隧洞工程,进口位于大坝下游右岸的山坡上,底高程为106.0m,隧洞出口连通大风口水库,底高程为105.5m坡降i=0.08‰。引水隧洞全长为6.295km,圆拱直墙式断面,主要为iii、iv、v类围岩。其中iii类围岩开挖断面为宽2.6m,高3.6m,混凝土衬砌厚度30cm;iv、v类围岩开挖断面为宽3.2m,高4.1m,混凝土衬砌厚度50cm。混凝土衬砌后,断面洞宽2.0m,高3.0m,喷锚衬砌断面洞宽2.8m,高3.0m。属特小断面洞室。为增加隧洞施工作业面,分别在桩号k2 017和k3 799处布置施工支洞,支洞宽4m、高3m,坡比分别为45.66%和32.5%的斜井。

2施工难点

2.1混凝土衬砌台车进出洞困难断面小,距离长,转弯多(4个),转角大(22.23°),钢模台车洞内安装、行走、转弯困难。2.2小断面,材料转运和混凝土入仓困难钢筋、模板等材料转运和隧洞混凝土衬砌浇筑入仓,由于距离长,施工断面小,不适宜采用大型车辆和混凝土搅拌罐车进行运输施工,采用小型三轮车和混凝土搅拌罐车利用避车道会车,长距离倒车运输施工工效低,直接影响了施工效率。2.3通风除尘难隧洞洞身长且施工作业面小,洞内空气流通差。洞内车辆运输产生的尾气和施工电气焊产生的气体导致洞内空气质量差,为确保作业人员健康必须采取有效措施。

3总体方案

隧洞混凝土衬砌采用先浇筑底板、矮边墙,后钢模台车衬砌侧墙、顶拱的二次浇注成形施工方法。为加快施工进度,采取底板、矮边墙超前侧墙、顶拱三仓的方式连续施工,减少混凝土浇筑后底板硬化等待时间。

4小洞径混凝土衬砌施工技术

4.1钢筋加工。考虑洞径小,钢筋长,钢筋加工采用钢筋弯曲机等设备在洞外加工成型后转运进洞方式,转运过程中设置泡沫垫板等加强对钢筋的保护。钢筋安装采用三点定位方法,根据城门洞断面特点,首先测量放样在顶点和两侧各2m高起拱点处设置三条定位线,然后在矮边墙上标记钢筋间距,作业人员将成型后的钢筋,在三条定位线和标记处绑扎固定,该方法能有效解决断面尺寸控制难和钢筋尺寸控制问题问题。4.2模板加固及振捣。底板、矮边墙模板根据衬砌厚度选择300mm宽、2000mm长的组合钢模板,钢筋安装成型后,采取内拉外撑方式加固,施工过程中定期不定期检查模板变形情况及时进行维修或更换处理。由于底板和矮边墙须一次成型,浇筑时先浇筑底板,再回头浇筑矮边墙,缩短底板硬化等待时间。侧墙、顶拱采用一次成型的钢模台车加固,台车端头模板及止水带安装采用人工支模封堵,预留孔洞观察浇筑进程,台车定位前在矮边墙上黏贴2mm厚双面胶或土工织物,避免错台。台车由厂家根据设计图纸生产后运至洞内进行组装,安装成型后具有刚度大、安拆模快、整体性好等显著特点。针对转弯转角处,采取人工支模方式,侧墙和底板采取宽300mm、长2000mm和宽100mm、长1000mm的组合钢模板;顶拱采用定制整体半圆形钢板,长1000mm,厚5mm,根据现场转角大小现场切割后拼装。经过现场实践,整体半圆形钢板较拼装小块钢模衬砌效果好,且装、拆方便。4.3混凝土运输、浇筑和振捣。由于洞径较小,混凝土罐车厂家没有该类罐车生产,单独定制成本太高。为此,创造性采用山轮车和搅拌罐结合的方式,利用山轮车的车身并定制搅拌罐现场组装,罐车方量为1.2m3,该方案不仅解决了车辆宽度和高度问题,还解决了混凝土长距离运输过程中的搅拌问题。洞内每200m左右设置避车洞会车,根据现场实践,每公里配置3台比较经济合理。混凝土运至仓位后,采取混凝土输送泵泵送入仓。底板混凝土采用ϕ50mm和ϕ100mm混凝土震动棒及平板振捣器浇筑。侧墙及顶拱采用ϕ50mm插入式捣固棒配合附着式振捣器捣固,观察窗以下采用插入式捣固棒振捣。4.4通风。洞内通风采用轴流式通风机和车辆尾气排放控制相结合的办法。根据洞长每500m左右设置轴流式通风机一台往外排烟,另外在每台车辆尾气排放出口处设置改装后的过滤水箱,尾气通过水箱后再排放,有效降低了尾气浓度,洞内施工环境大为改善,同时为作业人员配备必要的防护口罩。

5总结

通过对小洞径混凝土衬砌的实践和总结,针对底板超前边墙顶拱浇筑、钢模台车的运用、转弯转角处整体钢板使用、混凝土罐车组装等手段,不仅有效解决了施工难点,而且提高了施工进度,降低了成本。

[参考文献]

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隧道引水工程范文篇9

其中辽宁大伙房输水隧洞长85km,是当今世界上单洞最长的水工隧洞,锦屏二级电站引水发电洞最大埋深达2500m,是我国目前埋深最大的水工隧洞之一。

另外,还有一批深埋长隧洞工程正在施工或正在规划设计,如新疆某补水工程穿天山隧洞,陕西引汉济渭工程穿秦岭隧洞,南水北调西线工程克柯—黄河隧洞、扎洛—克柯隧洞,青海引大济湟穿大阪山隧洞等,其中最长的达77km,最大埋深达2200m。

无论是国内还是国外,深埋长隧洞的工程地质勘察技术还不成熟,还存在不少困难,是水利水电工程地质勘察突出的难点之一,主要表现在:①地面海拔高,交通困难,勘探设备甚至技术人员难以到达洞线位置。

②勘察测试手段跟不上隧洞工程发展需要,1000~3000m的深度以及高应力、高水头条件尚缺乏适宜的勘探试验设备,现有的勘探试验方法选择受到限制。

③随埋深的显著增加,工程地质问题更为复杂,可借鉴的工程实例不多。

④有关理论还不够完善,分析评价方法需要摸索。

⑤采用tbm施工是深埋长隧洞工程发展趋势,相对于钻爆法,tbm对勘察成果的准确性有更高的要求,而不是可以简化。⑥勘察经费和工期不足,勘察工作量布置和勘察方法选择受到明显限制。

目前,深埋长隧洞的工程地质勘察还处于探索和积累经验阶段,不仅需要工程地质分析、评价理论的丰富与完善,更需要勘察技术与方法的突破与创新。

一、深埋长隧洞主要工程地质问题隧洞工程可能存在的工程地质问题主要有围岩变形、塌方、岩爆、高外水压力、突水、突泥和涌水、高地温、岩溶、膨胀岩、有害气体、有害水质、放射性危害等。

从一些工程实例来看,深埋长隧洞工程出现上述问题的概率明显更高,也更为复杂。

在一个工程中,一般有2~4个工程地质问题会比较突出,如锦屏二级发电洞主要问题是岩爆和涌水,精伊霍铁路天山隧洞主要是断层带、大溶隙涌水,鱼箭口发电洞主要是溶洞突水、突泥,某达坂输水隧洞主要是软岩变形,奇热哈塔尔发电洞主要是岩爆和高地温等。突涌水、高应力条件下的岩爆、软弱破碎围岩大变形和高地温是深埋长隧洞出现概率比较高的工程地质问题,对工程影响也较大。国内如辽宁大伙房水库输水隧洞、野三关公路隧洞、精伊霍铁路天山隧洞、锦屏二级发电洞等工程在施工期间曾因大量突水、突泥、岩爆、塌方而出现过人身伤亡和设备事故,并造成投资增加、工期延误等不良影响。

特别需要提出的是,在极高应力条件下,某些中硬岩也存在发生塑性变形的可能。

瑞士圣格达铁路隧洞围岩中存在一种糖粒状砂岩,在高围压下发生塑性收敛变形达70cm以上,曾造成tbm卡机事故。新疆某达坂引水隧洞埋深不超过300m,但地应力高,岩石以泥岩与砂岩为主,因围岩挤压和膨胀变形造成数十次tbm卡机事故。穿过煤系地层的隧洞,有害气体和大变形问题最为突出,比较典型的工程有广渝高速公路华蓥山隧道和南昆铁路家竹箐隧道。家竹箐隧道实测瓦斯压力最大达到1.585mpa,高压力瓦斯、大变形和大涌水给该隧洞施工造成了很大困难。广渝高速公路华蓥山隧道不仅有煤层瓦斯,还遭遇了天然气、二次生化气及h2s等有害气体,问题更为复杂。

比较而言,这方面的问题在水利水电工程中较为少见。

隧洞活断层工程抗断的已建工程实例尚未见到,规划中的南水北调西线等几个长大隧洞工程,已将断裂活动性问题作为主要工程地质问题之一进行研究。考虑到强烈的破坏性,短时间内形成较大错距的区域性活断层应尽力绕避,而以缓慢蠕变变形为主的活断层在工程技术上是可以克服的。新疆某隧洞曾因放射性危害造成停工和方案改变,但是总的来说,出现严重放射性危害的工程实例较少见。

大范围的侵入岩、煤系地层是放射性矿物易于积聚之地,如在工程中遇到此类地层应进行必要的勘察研究工作。大伙房输水隧洞等工程勘察期间曾委托专业机构进行放射性勘探。

线路上如存在大范围放射性矿物,对施工、水资源危害较大,难以有效处理,应首先考虑绕避。

二、深埋长隧洞工程勘察技术1.遥感、地质测绘和调查地面地质工作仍是隧洞工程的主要勘察手段之一。

对于深埋长隧洞工程,地质调查和测绘的内容、要求与常规隧洞工程有所不同。

在隧洞埋深达2000m甚至更深的情况下,洞线两侧2km甚至更远的岩体、断裂都有可能会出现在隧洞围岩中,因此测绘范围宜扩大到隧洞两侧各2km以上,有时为了追踪重要的地质现象,需要扩大地质测绘的范围。

对于水文地质条件的调查要充分重视,必要时应进行专门的水文地质、岩溶调查。

洞线附近的小流域与隧洞涌水问题的评价有直接关系,应纳入调查与测绘范围。

高山区的溪流、泉水往往没有观测资料,测绘过程中应对地表水体的范围、水量、水位进行调查,应选择多个断面采用简易仪器估测溪流流量,对泉水应进行重点调查与观测。

高山区气温、降雨量、蒸发量和降雨入渗规律与山下存在显著不同,更缺乏直接的观测资料,这些资料对于预测隧洞涌水量、地温都是必要的,因此有条件时应在洞线附近分高程设置专门的观测站点。

深埋长隧洞工程勘察范围大、交通困难,并缺乏基础地质资料,地面调查与测绘工作是非常艰难的。

而遥感地质测绘技术具有宏观性、周期性、信息量丰富、快捷及成本低等优点,已成为深埋长隧洞工程地质勘察的一个重要手段。

如辽宁大伙房水库输水隧洞工程进行了面积2100km2的1∶50000遥感地质解译工作,通过航片、卫片解译及野外验证,确定了80余条断裂构造,初步确定了岩土体范围、地质界线、地质构造等;南水北调西线工程选择了etm、spot和sar等卫星遥感数据为主要信息源,重点对30000km2范围内的断裂构造进行了解译。

2.综合物探除常规物探方法外,为了探测深部地质体和地质现象,近年使用较多的是可控源音频大地电磁测深法(csamt)和高频人文大地电磁测深法(eh4)。

如南水北调西线工程、陕西引汉济渭穿秦岭隧洞工程、新疆某补水工程穿天山隧洞等。

可控源音频大地电磁法是根据不同频率电磁波具有不同穿透深度的特点,利用人工可控源产生音频电磁信号,探测地面电磁场的频率响应从而获得不同深度介质电阻率分布信息和目的体分布特征,其理论测深可达1500m,有效测深1100m。

与可控源音频大地电磁法不同,高频人文大地电磁测深法利用天然电磁波信号进行探测,其电磁波频率相对较高,探测深度也相对浅一些,其理论测深为1000m,有效测深600~800m。

该方法虽然探测深度大,地形适应性强,但是精度还需要进一步提高。

由于各种物探方法都有其优缺点,深埋长隧洞物探勘察适宜采用综合手段,不同方法之间相互补充和验证,采取点、线、面结合,定性与半定量结合的勘探布置和分析原则。

3.深钻孔通过钻探能够直接了解深部地层岩性、地质构造、地下水水位与水质、岩溶等基本地质条件,了解岩体放射性及有害气体的赋存特征;通过岩芯观察判断隧洞围岩类别,分析岩__爆的可能性;通过钻孔可以取样或在钻孔内进行试验与测试工作,获得深部岩体物理力学参数等。

因此,对于深埋隧洞工程,钻探仍是不可替代的主要勘察手段之一。

目前,深钻孔在国内隧洞工程勘察中的应用已经达到较高水平。

南水北调西线隧洞最大钻孔深度为470m;精伊霍铁路北天山隧洞最大钻孔深度约733m,平均钻孔间距约2~3km;北天山某水工隧洞钻孔最大深度886m,平均钻孔间距达到3~5km;安康铁路秦岭隧洞钻孔深度210~603m,孔间距约2km;引黄入晋工程隧洞钻孔深度350m,平均间距约1km。

国外也在深埋长隧洞工程地质勘察中使用深钻孔,如意大利与法国之间穿越阿尔卑斯山麓的铁路隧道,长约54km,有3.5km以上洞段埋深超过2000m,布置了20个钻孔,其中有3个深度超过1000m,平均钻孔间距小于3km;瑞士圣戈达快速铁路隧洞和伯伦纳铁路隧洞也都布置深钻孔,甚至在深孔底部又打水平孔。

可见,国内外隧洞工程对钻探的应用都非常重视,并没有因埋深大、地面工作条件恶劣而减少钻孔。

但限于经费和设备能力,不少钻孔是“悬挂”的,没有达到洞身位置。

深钻孔成本高昂,必须精心设计,用于关键部位,并尽量一孔多用,除取芯外,常常利用钻孔开展物探综合测井、地应力测量、孔内变形试验、孔内电视录像以及地温、放射性测量等试验测试工作。

4.钻孔压水试验常规的单管顶压试验方法在大深度和高压力下不适用。

一方面埋深很大时岩体吸水量小,常规橡皮栓塞的密封性能不能满足要求;另一方面栓塞压力难以控制,可能会被“压翻”导致试验难以成功,并可能造成严重井内事故。

双栓塞法技术可靠并具有高试验精度,中水北方公司在600~850m深度成功完成多段压水试验。关于试验段长度,由于深部岩体渗透性较差,试验段长度不能太短,在吸水量小的情况下适当加大试验段长度反而能降低试验误差,还可以提高工作效率,如10~20m一段。

关于试验压力,中水北方公司在某工程中采用双栓塞方法进行了常规压水和高压压水对比试验,结果显示3mpa和1mpa试验的透水率相近,显示常规水头压水试验方法对于深埋隧洞仍是基本适宜的。

5.长探洞锦屏二级引水发电洞实施了超过10km的勘探洞,获得了大量难得的技术资料。

黄河大柳树水利枢纽工程右岸发电洞也实施了1.2km的勘探洞,对发电洞成洞条件的论证起到了重要作用。

瑞士圣戈达隧洞为了解皮奥拉(piora)地层的地质条件,开凿了长度约为5.5km的隧洞。

瑞士的伯伦纳隧洞也采取了类似的勘探方式,在阿尔卑斯山主峰附近开凿了约1km长的探洞。

目前,国内深埋长隧洞工程地质勘察中采用长探洞的实例还不多,但在工程建设初期,结合施工支洞的施工进行一些试验、测试是必要的。

如陕西引汉济渭穿秦岭隧洞,勘察单位就利用施工支洞进行了深部岩体变形、物理力学特性等方面的测试和试验工作。

6.岩石(岩体)试验断层破碎带等岩体以及泥岩等软岩,在高应力下会发生挤压变形,膨胀岩在水环境改变时会发生胀缩变形,一些中硬岩甚至硬岩在高应力下也存在快速蠕变的可能。

在大深度、高应力条件下,岩体中的空隙被压密,岩体与岩石的强度特性较为接近,因此可以通过岩石的不同围压三轴压缩试验模拟围岩岩体的工作环境,了解岩体蠕变条件和特征,解决施工期哪些围岩在什么条件下会发生快速蠕变变形问题,为施工方法选择、掘进机选型提供基础资料。

郭志通过试验证实,温度在数十度至百度时,岩石的力学性质与常温时差异不大,可以不考虑高地温对围岩力学性质的影响。但在高围压或卸荷条件下,围岩的长期强度与峰值强度差异较大。

如某工程围岩为浅变质泥质砂岩,单轴抗压强度约70mpa,在30mpa围压下其长期强度(抗剪强度)仅为峰值强度的一半。因此,对于大埋深隧洞应考虑进行岩石(岩体)的高围压蠕变试验,以确定岩体的长期强度,为工程永久支护提供强度参数。针对掘进机工效的试验研究不容忽视,实际上刀具选择不当会明显影响掘进效率,维护费用也大大提高,与此有关的试验主要有岩石抗压强度、石英含量、硬度和研磨性等。

三、几点经验与体会

1.循序渐进,逐步深入,重视施工阶段的超前勘探鉴于深埋长隧洞工程地质勘察工作难度较大,存在的工程地质问题复杂,大量的勘探工期较长,费用较高,因此深埋长隧洞工程宜采取整体构思、逐步加深的勘察方式。

超前勘探是深埋长隧洞工程技施阶段必不可少的超前预测预报手段,对工程安全施工至关重要,应纳入施工工序,并应作为技施阶段勘察单位的重要勘察任务。

2.勘探布置应抓住重点隧洞存在的主要工程地质问题是前期勘探的重点所在。

锦屏二级发电洞针对岩溶涌水问题曾进行了全面系统的岩溶调查和超长探洞勘探,奇热哈塔尔发电洞针对地热泉引起的高地温问题进行了钻孔地温测量和大范围泉水调查。国外也是这样,为了查明关键地质问题不惜代价。如瑞士圣戈达快速铁路隧洞,为查明北面圣哥达“地块”和南面pennine片麻岩带之间皮奥拉地层特征,布置了长度超过1000m的定向钻孔,并在探洞内布置了深300m的垂直孔;瑞士伯伦纳铁路隧洞,为了解一段复杂洞段的地质条件,首先在主峰附近开凿了一个长900m的勘探洞,洞内布置了深800m的垂直勘探孔,达到隧洞高程后沿洞线水平方向各延伸了约450m。

大变形、塌方、突涌水、高外水压力、岩溶、有害气体等,往往与断层有直接或间接的关联,是勘探重点。

如引黄入晋工程、精伊霍铁路天山隧洞、大伙房输水隧洞等工程主要断层均布置有钻孔或探洞进行控制。

3.充分利用高科技勘探手段鉴于深埋长隧洞的特点,常规勘察方法已无能为力,必须采用重型勘探设备和高科技手段。如航空航天遥感、超深钻孔及孔内测试、大深度地面综合物探以及“三高”环境下的岩体力学试验等。

4.着重针对基本地质条件的勘察,采用多种勘察方法互相补充验证对于深埋长隧洞来说,无论是工程地质分析理论还是勘察技术方法,都还不成熟,认识深部地质体和地质现象都还比较困难,因此要想在前期勘察设计阶段完全查明工程地质条件是不现实的,应把工作重点放在对地层分布、岩组划分、构造形态与特征、水文地质条件等基本地质条件的认识上,对于重要地质现象、关键地质问题的勘察有必要采用多种方法和手段,以互相补充和验证。

5.勘察评价内容具有针对性,并与施工方法相适应采用钻爆法、tbm法结合方式是深埋隧洞常用的施工9游会真人第一品牌的解决方案。以钻爆法突破复杂洞段,发挥钻爆法适应性强的特点;条件简单洞段采用tbm法,发挥其掘进速度快、效率高的优势。掘进机只有在地质条件适合的范围才能充分发挥快速高效的优势,而不同类型的掘进机又有不同的特点,围岩类别、结构面发育特征、岩石的研磨特性等直接影响掘进机效率和运行成本。这就要求勘察工作对围岩性质、大变形等问题有较为充分的认识,勘察深度、提供资料的内容必须满足施工方法选择需要,与施工方法相适应。

隧道引水工程范文篇10

关键词:小断面;长距离;水工隧洞;施工技术;混凝土衬砌

本文以甘肃引洮供水二期主体工程施工63标为例,着重探析小断面、长距离水工隧洞工程施工工艺。引洮二期施工63标包括隧洞、倒虹吸、直斗节制闸等多种建筑物,而隧洞是本标段极为重要的管控工程,总体长度为14.7km,断面尺寸为1.6m×1.923m,隧洞围岩以砂质泥岩结构为主,基于铣挖机掘进法实施作业,根据实际施工的开展情况应用相应设备,强化提升工序生产力以及设备利用率,进行小断面长距离水工隧洞工程的施工建设,达到隧洞工程的施工目标。

1施工工期和工程特征

1.1施工工期

由于隧洞工程的距离比较长,本项目的施工工期为33个月,工期安排较为紧张,同时施工任务也较重。

1.2工程特征

此项水工隧洞的施工特征较为突出,断面较小,且距离较长,通风情况不佳,机械作业的空间有限。施工现场有较为丰富的地下水,施工难度比较大,同时因为隧洞距离较长,工期紧张,影响施工作业的因素比较多,施工作业的实际开展受到很大影响[1]。

2施工方案与方法

在水工隧洞的实际施工中,其断面较小,作业空间不足,施工难度非常大,导致施工工作量的增加。因此在施工作业过程中,需要根据水工隧洞工程的实际情况,增加机械化施工技术的应用,以确保工程如期完成。

2.1施工方案

由于本工程隧洞工程的断面较小,且距离较长,需要使用轴流风机进行接力式的通风。为了确保隧洞开挖过程中能够对围岩进行合理管控,采用铣挖机掘进施工技术,对隧洞进行有效开挖。由于断面较小,施工作业操作比较困难,所以为了确保施工作业质量,可使用小型三轮自卸汽车进行运输。因为水工隧道断面较小,无法进行平行作业,因此需要对围岩进行有效支护。

2.2施工方法

在进行开挖时,首先要明确进尺,为水工隧洞挖掘施工提供参数。铣挖机掘进作业的理想深度是由水工隧洞的宽度决定的,因此以实际水工隧洞的宽度确定进尺深度。确定好进尺深度后根据要求实施开挖。合理的铣挖机掘进方案设计能够为隧洞挖掘速度提供保证。通风问题是小断面长距离水工隧洞有序施工作业的关键,为了满足施工方案的要求,保持连续通风,一定要使用满足方案要求的通风管实施接力通风,为水工隧洞工程的施工作业提供优质的通风条件[2]。

3水工隧洞工程施工中关键技术

3.1施工通风

小断面长距离的水工隧洞工程施工中,最难解决的就是通风问题。隧洞中需要良好的供风量,依据隧洞中最多能够承受的人员数量、洞内最小的风速、洞内出渣车、铣挖机掘进等进行最大供风量计算。在对通风设备进行选择的时候,因为隧洞断面过小,直径太大的通风管会对设备作业和运输产生影响,直径较小的通风管会产生大风阻,严重影响供风量以及供风距离,机械设备需要满足配套作业的需求。综合性考量之下,可使用ф400mm规格的通风筒进行通风,通风机的功率是15kw,供风量是200m3/min,风筒材质为布质,能够起到更加良好的通风作用。在对施工通风设备进行安装时,一定要确保安装位置的合理性,这样才能够获得良好的通风成效。在所有隧洞口安装通风设备,设备从洞口进入洞内时不能有折角与转弯,这样才能保证通风顺畅。实际安装中要保持风筒平顺,风筒截面一定要完整,如果存在破损的位置,要使用专业胶水实施粘结,不可使用普通胶水粘结。通风筒在进行送风的时候,要确保送风口与掌子面的距离超过15m,接力通风中,后边风机要高于前面风机的供风量,且不能同前面风筒进行直接连接,间隔距离一般要保证在30~50m。

3.2铣挖机掘进

铣挖机自行进到掌子面实施开挖,开挖过程当中根据断面种类的不同对开挖旋转半径进行及时调整,降低超挖或者欠挖等问题。为了能够提升开挖速度,在实际开挖过程当中,开挖到隧洞轴线位置的土方时,将掌子面轴线位置挖成凹槽,槽口宽度和铣刀宽度等同,深度方面大概40~50cm。槽口完成之后,可遵照断面的尺寸朝两侧方向对岩土进行旋转切削,如果遇到比较坚硬的岩土,可先对强度较低的一侧进行切削,形成槽口,之后逐渐朝向两侧实施旋转切削,切削的过程当中可对切削速度进行适当调整。完成了断面开挖作业之后,要求及时对断面尺寸进行测量、处理,对开挖程度不足的位置进行欠挖处理,并且在后续循环铣挖作业过程当中,根据铣挖成效、现场具体情况等逐步对施工参数与施工程序等进行完善,及时对铣挖作业方案、技术工艺等进行改进,最后归纳出切实合理、详尽完善的施工技术方案,实施开挖作业。同时要在完成开挖作业之后及时进行检查,为后续施工提供必要的参数数据。

3.3水泥基药卷锚杆

在小断面长距离水工隧洞工程的实际施工中,水泥基药卷锚杆采用手风钻进行钻孔施工,在对锚杆孔进行开孔操作之前一定要进行严谨细致的测量,基于设计方案中的要求对需要开孔的位置进行标记,锚杆孔本身的孔轴依据施工方案相关要求实施开孔,需要和开挖面保持垂直。锚杆孔深度方面,一定要遵照设计方案中的相关规定,用高压风实施冲洗处理,将锚杆孔清扫干净,保证孔中没有石粉。在进行砂浆施工的时候,要使用浓度较高的砂浆,砂浆配合比要依据现场原位实验进行明确与应用,同时一定要秉承随办随用的施工原则,对超过初凝时间的药卷进行报废处理。使用止浆塞让砂浆更为坚固,这样能够保证其可以承受得住锚杆上、锚杆孔塞满水泥基药卷之后的重量要求。

3.4混凝土二次衬砌

在进行混凝土二次衬砌施工作业的时候,要使用自行式液压衬砌台车进行衬砌,同时要配备专门的抗侧偏千斤顶,衬砌施工以前要在隧洞拱部位置上顶上抗浮千斤顶,避免出现防水板与衬砌产生损坏的情况,同时千斤顶的顶端需要进行特殊的设计。从振捣、排气以及抗浮等诸多因素考量工作窗的设置,为了确保顶拱封堵的密实性,需要在顶部位置上设计3个封口器,对顶拱进行密实封堵。台车方面需要使用2套不同的装置:液压收支、丝杆顶升,强化提升台车的灵活性与可靠性。实际施工作业中,为了规避模板产生变形的情况,钢模需要使用8mm厚的钢板,这样既能强化提升结构整体性,更能够满足其防水要求。

4结束语

水工隧洞属于水利项目工程中的关键组成部分,对其施工技术进行探究与分析是非常关键的。小断面长距离水工隧洞工程施工要根据实际情况选择施工工艺,同时要选择合理有效的机械设备,比如铣挖机。基于此,进行科学而合理的施工作业。在进行作业时,要确保施工技术的安全性、环保性以及有效性,以此保证工程的顺利开展,保证施工质量和成效。

参考文献

[1]张剑飞.浅谈长距离小断面隧道施工技术要点[j].四川建筑,2019(2):295-297.