锦屏高地应力下特大异形断面隧洞扩挖技术研究

以超埋深、高地应力条件下的锦屏二级水电站隧洞群施工为背景,对多洞交叉形成特大异形断面隧洞施工技术进行研究。在对交叉口地段围岩地质、断面形状与几何尺寸及其变异、施工条件、多次施工扰动进行分析的基础上,结合隧洞施工理论及方法,提出了适合于锦屏特大异形断面的"从上至下,主攻节点"的二次扩挖方法,给出了3#施工节点分五步开挖的施工顺序,确定了与隧洞围岩和断面条件及施工方法相适应的支护结构及参数,为锦屏二级水电站多洞交叉口困难地段施工提供了指导依据,从而为实现隧洞群工程顺利施工奠定了基础。     

高地应力下大断面隧洞进口段施工技术研究

以超埋深、高地应力条件下的锦屏二级水电站隧洞工程建设为背景,对高地应力下大断面隧洞进口段施工技术进行研究.在对引水隧洞和施工支洞的围岩地质、断面和施工条件等因素进行分析的基础上,运用隧道工程理论,结合锦屏水电站的施工要求,提出了先用工字钢型钢钢架分别在1#、2#施工支洞和引水洞洞口加强支护后开挖大断面引水隧洞的进洞方案,并给出了开挖方法和步骤.工程实践表明,给出的大断面隧洞进口段开挖方案、方法及作业顺序是合理的,施工方法是科学的,可以确保在复杂条件下大断面隧洞开挖时围岩的稳定以及支护与地下结构的安全.     

高地应力大断面特长水工隧洞灌浆施工技术

在建锦屏二级水电站4条引水隧洞群穿越锦屏山主峰山体,最大埋深2525m,最高地应力值69．94MPa,隧洞施工过程中在高地应力区将出现大的涌漏水,危及隧洞的施工安全。通过对锦屏隧洞围岩地质、断面条件、工程重点与难点等因素分析,结合隧洞开挖及支护理论,并对隧洞开挖过程中的灌浆技术进行了分析和研究,确定了锦屏高地应力条件下大断面特长水工隧洞灌浆施工中制浆系统和与围岩条件相适应的灌浆参数,分析了符合施工顺序及施工过程的施工工艺。采用这种灌浆技术,保证了长大隧洞开挖围岩稳定和地下结构的安全。     

高地应力下特大隧洞开挖支护形式及其参数研究

以超埋深、高地应力条件下的锦屏二级水电站隧洞中TBM组装洞的施工为背景,对特大断面隧洞开挖支护形式及其参数进行研究.通过对组装洞的围岩地质、断面形状及几何尺寸、施工方法及作业顺序进行分析,运用隧洞施工理论,提出了特大断面TBM组装洞室、为开挖必须增加的横通道等较为薄弱的位置和环节的支护方案,给出了包括锚杆布置、喷射混凝土、钢筋网、衬砌、配筋设计等支护参数.工程施工结果表明,优化后的开挖支护形式及其参数能够保证高地应力条件下特大断面隧洞开挖时围岩的稳定和地下结构的安全.     

锦屏二级水电站特大洞室控制爆破施工技术研究

以锦屏二级水电站特大断面隧洞工程建设为背景,依据隧洞围岩地质、隧洞断面形状与尺寸、施工方法和施工步骤,运用隧道工程理论与施工方法,结合工程实际,提出了高地应力下特大隧洞控制爆破必须具备的要求,确定了隧洞开挖控制爆破方案及其参数,给出了"短进尺、弱爆破、强支护"的降振及作业原则.结果表明,按研究出的隧洞控制爆破技术方案进行高地应力条件下特大断面隧洞施工,能够保证隧洞轮廓瓦岩面开挖质量要求,同时也能保证隧洞围岩稳定和地下结构安全.     

高地应力下高强预应力锚杆快速施工技术研究

在超埋深、高地应力条件下的锦屏二级水电站大断面隧洞的施工中,仅采用普通支护技术不能满足支护及工期的要求。通过对隧洞围岩地质、断面条件、TBM吊装特殊要求的分析,结合隧洞开挖及支护理论,提出了涨壳式高强度预应力中空注浆锚杆的快速支护施工方法及其锚杆布置形式及参数。实践表明,高强度应力锚杆快速施工技术可保证高地应力条件下特大断面隧洞开挖围岩稳定和地下结构的安全,同时可满足较为紧张的工程建设工期的需要。     

高地应力下TBM转渣系统及其施工技术研究

通过对隧洞围岩地质状况、断面形状及几何尺寸、施工条件等多方面进行综合分析,运用隧道理论,结合锦屏二级水电站引水隧洞实际情况,确定了适合于高地应力下特大断面TBM转渣系统布置及设计方案,给出了施工台车的结构与尺寸,提出了转渣系统的开挖施工技术和相适应的支护结构及参数.结果表明,转渣系统能够满足TBM出渣需要,转渣系统开挖技术和支护结构及其参数可确保开挖过程中和开挖后围岩稳定.     

高地应力下大断面隧洞混凝土施工技术研究

以锦屏二级水电站隧洞工程建设为背景,对高地应力下大断面隧洞混凝土施工技术进行研究.通过对隧洞的围岩地质、断面形状及几何尺寸、施工等条件进行分析,结合隧道工程理论及混凝土施工方法,提出了高地应力下特大断面隧洞底拱和项拱的混凝土衬砌施工技术、施工步骤和施工方法,给出了不良地段、集渣坑及富水地段混凝土施工技术及方法.实践结果表明,提出的混凝土施工技术可以满足锦屏二级水电站建设要求,能够保证围岩稳定和工程结构安全.     

锦屏二级水电站特大断面隧洞围岩稳定性研究

以超埋深、高地应力条件下的锦屏二级水电站隧洞施工为背景,对特大断面隧洞开挖围岩稳定性进行研究.依据围岩地质和断面形状与尺寸,结合隧道工程理论与方法,确定了监测断面并在各断面安装埋设了锚杆应力计、多点变位计和反射膜片,通过对TBM组装洞现场监测并对实测数据进行分析,得出了施工过程中围岩应力和位移及其变化规律.结果表明,围岩的应力和变形都在可以接受的范围内,处于稳定状态.说明施工方法、作业顺序和支护形式及其参数是合理的,能够保证在恶劣条件下开挖时围岩的稳定以及地下结构安全.     

色尔古电站引水隧洞大塌方处理技术

色尔古电站引水隧洞工程在洞身跨度大,穿过碳质千枚岩软弱地层,地下涌水量大的情况下洞内出现了大塌方。塌方处理时通过加固未塌方地段和对塌方松散体的注浆,再对固结体分部开挖支护使塌方顺利通过。隧道软弱围岩的施工必须控制开挖进尺,适当超前支护,紧跟初期支护和二衬,加强监控量测,确保结构稳定和施工安全。     

锦屏引水隧洞岩爆特征及其影响因素分析

以锦屏二级水电站隧洞施工实际情况为背景,对岩爆灾害问题进行研究.通过对隧洞开挖过程中发生的岩爆数据进行统计分析,得出岩爆类型主要有剥落型和爆裂型两种,并具有声响、爆落体和爆裂面等不同特征.总结出钻孔时拱顶出现岩爆几率大、支护后岩爆几率稍小,强烈岩爆多发生在掘进工作面后方10～30 m范围内的岩爆发生规律.提出了岩爆发生的影响因素主要有地质条件、地应力、隧洞断面形状及几何尺寸等内部因素和施工方法、开挖顺序与强度及动力干扰等外部因素.     

锦屏二级电站引水隧洞群施工平台总体规划研究

针对锦屏二级水电站隧洞群建设海拔高、空间狭小、场地布设困难及其严重影响施工安全及进度等问题,在分析隧洞群和平台施工地段空间条件、围岩地质、隧洞断面情况、施工方法以及平台必须满足的功能要求的基础上,按照隧洞设计与施工方法,运用系统工程与运筹学理论,提出了平台规划的要求、特点、重点与难点,确定了平台规划的三大原则及七大目标,把平台规划为轨道交通、无轨交通、材料周转场及材料仓库"四个基本区"和另外"六个预留区",给出了各规划区规划方案及其施工主要工程量.实践表明,按规划方案建设后的1 560 m平台能够很好地满足施工要求,为实现隧洞群工程顺利完工奠定了良好的基础.     

高地应力下大断面隧洞施工岩爆工程对策

针对大埋深且高地应力条件下的锦屏二级水电站隧洞施工高强岩爆等问题,结合隧洞围岩地质和山体条件,对隧洞岩爆形式和特征进行了分析。发现锦屏工程引水隧洞发生岩爆的岩性主要为条带大理岩和灰黑大理岩,围岩类别主要为Ⅱ～Ⅲ类,岩爆部位主要在拱顶及拱肩和隧洞边墙,并具有声响、爆落体和爆裂面等不同特征。提出了"短进尺、高压注水;调整施工工艺,合理支护;爆破解除应力"等一系列工程治理方案。实践表明,研究出的岩爆工程技术对策可以满足锦屏隧洞掘进工作面和开挖成形的洞身段的不同岩爆处理需要,能够保证施工人员、设备及工程结构安全。     

坞石隧道扩大断面软岩段变形控制技术

坞石隧道左线扩大断面地质条件差、断面大,易塌方,施工难度大。对软弱围岩大断面隧道的变形沉降影响疏忽,造成施工缺陷需返工处理。从坞石隧道扩大断面地质条件、调整开挖方案、加大支护参数、加强各工序施工质量等入手,提出了控制大断面软岩隧道的沉降、变形的措施,并采用围岩量测作为辅助施工控制手段,为类似工程提供借鉴。     

客运专线大断面软弱围岩隧道塌方预防与整治技术

通过武广客运专线软弱围岩浅埋隧道的施工,总结施工方法及施工经验,探讨有关大断面软弱围岩隧道塌方预防与整治技术。要保证大跨度浅埋软弱围岩隧道的施工安全,关键在于:控制开挖进尺,加强超前支护,坚持超前地质预报,监控量测。同时,应建立塌方应急预案,以保证出现塌方时及时正确的处理。     

太中银铁路岗城隧道突泥塌方处理

研究目的:岗城隧道位于陕西省横山县,为一单洞双线隧道,全长4 575 m.施工中发生突泥塌方,涌泥约1 000 m3,塌方处隧道埋深94 m,地表最大沉降5.137 m,针对突泥塌方段的特点,对于岩层加固进行了"大管棚+上半断面超前预注浆"法、夯管法和冻结法的比选,推荐采用"大管棚+上半断面超前预注浆"法施工.研究结论:(1) 岗城隧道突泥塌方处理方案选定合理;(2) 岗城隧道涌泥涌砂塌方地段的超前支护注浆加固是治理塌方涌泥有效的方法.(3) 岗城隧道突泥塌方处理证明了做好地质超前预报是安全施工的必要手段.     

对冷龙岭隧洞碎(煤)屑流地质灾害的处理

研究目的:根据引硫济金工程冷龙岭隧洞的施工实践,通过分析施工中遇到的地质灾害,为隧洞"碎(煤)屑流地质灾害"的施工处理提供技术支持. 研究结论:(1) "深孔预注浆加固 大管棚超前支护"的综合施工技术处理碎(煤)屑流地质灾害是可行的.该方法能有效地挤密和胶结岩体,提高围岩力学性能.同时,管棚与岩体结石形成具有一定刚度和强度的承载拱,为开挖提供安全的作业环境.(2)重视隧洞灾害地段的地质素描工作.(3)重视施工技术细节的处理:杜绝超设计长度开挖;底部止浆墙设计为台阶齿墙式;喷混凝土封闭注浆墙缝隙.(4)重视灾害地层排水.采取"堵、排"相结合的方式,通过注浆帷幕使水流集中,并设置深孔集水管导出水流.     

特长复杂隧洞掘进施工通风技术研究

针对锦屏二级水电站长达16.67 km的复杂引水隧洞工程施工,对高难施工通风技术进行研究。考虑隧洞围岩地质、断面条件、隧洞布置与施工组织以及污染物质类型和特点,计算得出了特长隧洞施工通风风量和风阻以及风机容量等参数并据此确定了风机类型,进而对风机布置进行了分析。     

复杂条件下隧道围岩变形特征

研究目的:新七道梁隧道是甘肃省在建的开挖断面最大的公路隧道,地质条件复杂。研究复杂条件下长大隧道围岩变形分布规律,可以指导隧道开挖支护设计施工,这也是隧道信息化施工的重要手段。研究方法:在现场布设收敛大量量测断面,并长期监测,对隧道围岩收敛测量数据进行曲线分析。研究结果:结果显示隧道开挖后围岩的变形具有时间相关性和空间相关性。包括3个阶段,即急剧变形阶段、缓慢增长阶段、基本稳定阶段。新七道梁隧道围岩变形具有变形较均匀、收敛速度快、变形小、拱顶下沉较水平收敛变形大的特征,这是地质条件、施工技术、周围环境综合作用的结果。表明隧道区围岩条件较好,自稳定性能强,隧道开挖支护设计施工技术科学合理,支护结构较强。围岩变形分析动态反馈于施工中,取得令人满意的结果。研究结论:地质条件复杂、岩性、空间位置变化频繁地段围岩变形变化大,应引起特别注意,并制定相应施工措施。     

米拉湾卵石土隧道塌方处理方案

兰新铁路米拉湾隧道位于青海省民和县境内,隧址埋深浅,土体为卵石土,围岩自稳性较差,在开挖过程中局部出现坍塌、冒顶情况。针对该隧道地质条件和处理塌方工程实践,着重论述了铁路隧道卵石土塌方处理施工技术,并介绍了处理卵石土隧道施工中采用大管棚超前支护,尽早封闭成环,加强监控量测工作,以及加强施工管理等措施,对类似隧道施工具有一定的借鉴意义。