近边坡地下洞室设计分析及处理对策——以曾文水库防淤隧道消能室为例

曾文水库为台湾容量最大之水库,亦为嘉南地区最主要之水源。自1974年营运至今饱受坝前库床淤积之困扰影响蓄水总量,由于缺乏库底排砂设施因而规划新建一防淤隧道于水库左坝座,利用蓄清排浑之操作来减缓水库淤积以延长水库寿命。由于防淤隧道出水口河道并无足够腹地提供浑水消能,故于山体内设置一长190 m、宽23 m、高46 m之地下洞室。针对防淤隧道消能池室范围进行案例说明,并利用三维数值模型检核设计需求之稳定性,透过岩盘参数的假设说明及开挖支撑系统设计的检讨,来确保地下洞室开挖之安全,亦针对该区域遭遇之关键课题进行说明,其中包含闸室顶拱两翼岩盘承载力、隧道分岔区域岩盘处理对策、边坡浅覆盖偏压处理对策等项目。     

曾文水库永久河道放水道防淤改善工程介绍

为改善水库防淤营运功能,以加速水库治理及维持水库营运寿命,将台湾南部之曾文水库永久河道放水道控制闸门由何本阀(Howell Bunger valve)更换为射流闸门,除新设3条隧道分别提供施工维护及通气需求外,配合射流闸门闸室空间需求,将原何本阀闸室往上方扩建,并设置双轨电动吊车,解决何本阀因排砂磨损与空气量不足及后续设备维修更新运输等问题,于台洪期间优先开启射流闸门之设施,排除异重流或浑水潭高浓度泥砂,减少水库淤积与提高水库排砂效益,以提升水库营运操作之安全。     

万松水力发电计划压力钢管隧道工程探讨

万松水力发电计划之万大电厂扩充机组系于台湾中部雾社水库取水,新建取水口、引水隧道及厂房,其中地下式压力钢管倾斜隧道倾角约48°,长约110 m,施工困难且危险,尤其地质极差,且临近水库地下水位高,施工安全风险极高。本文旨在探讨设计因应对策及施工处理,以期为类似工程提供参考。     

如山头隧道防排水设计与施工

由于该隧道的结构形式是双向连拱隧道，双拱中间设置了共用的中墙，隧道防排水在中墙部位显得尤其重要，如何处不好，将直接影响到中墙的整体外观，由于第一次实施，在设计和施工中均出现了不少难题，包括该隧道受水库库区的水位影响，增加了路面以下的防排水设计，文中对该隧道的防排水设计与施工作了简要介绍。     

紫阳汉江特大桥深水基础施工

紫阳汉江特大桥桥位处最大水深40m,水面宽约320m。桥梁设计、施工受水库水位影响较大,一年中水位变化17.34m;施工中采用钢管桩、钢护筒、双壁钢吊箱等设备进行深水基础的施工,为了防止桩基础施工中的坍塌、漏浆等现象而采用注浆加固措施,为水库区域深水施工积累了成功经验。     

湖北三峡鸡公岭隧道顺利贯通

日前,湖北三峡翻坝高速公路最长隧道——鸡公岭隧道提前实现双幅顺利贯通。鸡公岭隧道为分离式隧道,右幅长4540m,左幅长4505m;隧道底部设计标高约306m到249m,最大埋深约338.5m,属深埋特长隧道。隧道穿过处地下水丰富,岩溶十分发育,施工中极易发生突水、突泥、塌方等地质灾害,安全风险极高,对全线能否如期通车具有控制作用,是三峡翻坝高速公路的控制性工程之一。结合工程施工需要,项目组成立了风险评估小组,对鸡公岭隧道施工进行跟踪风险评诂与控制,提出了施工许可机制,详细研究了鸡公岭隧道区岩溶发育规律,并利用自主研发的超前地质预报设备准确预报了多处突涌水情况,为隧道安全施工提     

四川井田坝大桥连续刚构设计与施工

结合井田坝大桥灾后恢复重建工程,针对该工程抗震要求高,周边环境复杂、施工工期紧等特点和施工中存在的受水库水位影响大等难点,展开桥梁设计和施工的比对研究,通过计算验证设计的可靠性,并针对工程中的实际问题提出合理的解决办法.     

新考塘隧道出口三线渐变段结构选型与施工工法研究

赣龙铁路新考塘隧道出口处于全风化花岗岩富水地层,且处于三线渐变段,开挖跨度大,隧道埋深小,最大开挖跨度达到30.3 m,最大开挖面积为396 m2,为国内外铁路隧道工程所罕见。为安全、经济、快速修建此隧道,基于工程所处具体地形地质条件,对浅埋软岩特大跨度渐变段隧道的结构选型与施工工法进行研究,形成了应用于喇叭口渐变段的隧道内轮廓采用多个分段阶梯式变化的设计方法。渐变段共计215 m,分6段阶梯式加宽,加宽值分别为0.8、2、4、6、8、10.3 m,轨面以上净空面积从85.16 m2到 200.02 m2变化。除加宽0.8 m段按常规双线段考虑外,加宽2、4、6 m段分别采用了四步CRD法、双侧壁导坑法、大墙脚复合双侧壁法,加宽8 m和10.3 m段采用了“靴型大边墙+加劲拱”复合工法,且其支护参数不同。目前新考塘隧道已施工完毕并投入运营,实践证明设计的隧道结构型式及相应的工法是合理可行的。     

特高特大型充砂长管袋围堰在红谷沉管隧道工程中的应用

为了实现江中沉管与岸上匝道水下互通立交,在岸边施工高度为20 m、方量达80万m3的充砂长管袋围堰,围堰采用两侧为充砂长管袋、中间为砂芯的堰体结构,并在砂芯范围设塑性混凝土防渗墙隔断赣江水,施工围堰内明挖结构。以南昌红谷隧道为背景,介绍了国内内河沉管隧道规模最大的充砂长管袋围堰施工技术,施工过程中克服了赣江水位落差大、航道范围水流速度大和水位高等复杂的水文条件,利用7个月完成了充砂长管袋堰体的填筑和塑性混凝土防渗体系的施工。工程实施结果表明： 充砂长管袋围堰及其塑性混凝土防渗墙在内河沉管隧道领域是一种工艺新颖、技术先进、安全可靠的防护体系,且对江河环境影响受控,是值得进一步推广应用的施工工法。     

富水围岩山岭隧道防排水技术研究

以某隧道工程为依托,基于毗邻水库及F3断裂破碎带与隧道的相互影响,根据国内外隧道防排水技术资料,总结出富水情况下适合山岭隧道施工的防排水方案。文中根据该隧道水库段地质条件,综合红外探水与地质雷达所得数据,判断掌子面前方围岩情况。选取其中某期数据为参照,当数据结果显示前方含水时,用钻探法测出水量,并根据水量大小提出针对性防排水设计及注浆方案。实践证明,探水结果可靠,针对性防排水方案可行。     

青草沙水库库区流态及淤积分布特征研究

该文采用Delft3D二维数学模型,分析了青草沙库区流态和淤积分布特征。研究成果表明,青草沙库区除北堤中段附近和青草沙垦区附近外,不存在明显的死水区,库内的水质点都可在不同的时间内运动出库;青草沙垦区南水道的流速大于北水道,南水道是主要的输水和输沙通道,青草沙垦区南部水道淤积远大于北水道。就整个库区而言,淤积主要在上游水闸与引水道两侧、青草沙垦区南部水道,而库区中部和库尾淤积较少。库区年平均淤积量一般在100万t左右。如果取水泵站长期不用,应采取一定措施防止取水泵站出水池的淤积。     

郎溪县钟桥水库建设方案研究

拟建钟桥水库为小(1)型水库,对工程建设的必要性、任务进行分析,提出库区土方开挖、回填方式减小工程用地,通过用地、泥沙淤积、水工布置、供水、防洪及投资等多个因素比选,确定水库的特征水位,可可为其他地区同类水库建设提供参考.     

青岛胶州湾海底隧道总体设计与施工

海底隧道修建在我国处于起步阶段,没有规范和成熟的经验可以借鉴。为了科学、安全、经济地建设青岛胶州湾隧道,为我国海底隧道建设积累经验和规范的编制奠定基础,从工程调研类比分析、理论计算分析、室内试验、现场试验、工程实践等方面对胶州湾海底隧道进行系统的科学研究,对跨海通道的型式（轮渡、环湾高速公路、大桥、隧道）进行比较分析,得出以下结论： 1）总结出海底隧道全〖HJ2.5mm〗天候、经济运行的优点; 2）得出三车道海底隧道最小岩石覆盖层厚度25 m、线净间距一倍洞径和最大纵坡4%等总体设计关键参数; 3）得出采用复合式衬砌、多心圆椭圆型的合理断面和支护参数; 4）采用“以堵为主、限量排放”的防排水方案,限排标准为04 m3/(d•m),保证了结构安全和最小排水量; 5）采用控制爆破保护围岩、多重防腐锚杆、C35湿喷高性能混凝土、C50耐久性混凝土等系统耐久性设计,预测使用寿命超过120年; 6）采用超前钻3～5个钻孔进行超前探水结合地质素描、物探等手段的综合超前地质预报,查明了工程地质和地下水情况; 7）采用凿岩台车、湿喷混凝土机械手等大型机械全断面或台阶法的快速安全施工方法以及综合的防塌方涌水技术措施等,保证了施工安全。     

广深港客运专线福田站及相邻区间隧道通风系统研究

广深港客运专线福田站及相邻区间隧道为单洞双线隧道,具有时速高、断面大、阻塞比小、活塞效应弱和散热量大的特点。为保证隧道内人员舒适性要求,必须解决隧道内温度和新风量控制等关键技术问题。从区间和车站活塞风井设置、风井面积及车站排热风量3个方面进行研究,主要结论如下:1)隧道内共需设5处活塞风井,分别为益田路1#风井和2#风井、福田车站两端活塞风井、皇岗公园风井;2)福田车站两端活塞风井面积均为60 m~2,其余3处活塞风井面积均为40 m~2;3)福田车站排热风量为540m~3/s;4)优化后隧道最高温度为39.3℃,人均新风量为76 m~3/h,均满足设计标准要求。     

刘家峡大桥桥台岸坡岩体特性及其稳定性研究

刘家峡大桥位于刘家峡水库右岸冲沟沟口,是临夏折桥至兰州市达川二级公路的控制性重点工程.该桥设计采用单跨悬索桥方案（跨径20 m＋536m＋20m）,建成后将成为甘肃省乃至北方地区最大跨度的桥梁.通过地质调绘、工程钻探、平硐勘探、岩体声波测试、大型原位岩体变形试验和室内力学试验多种方法,对桥台岸坡岩体特性进行了详细研究.基于变形理论,运用Geo-Studio和FLAC数值模拟软件对库水位升降、桥基开挖、桥塔荷载等因素影响下的桥台岸坡的稳定性进行了研究,最后并就桥台岸坡防治措施提出了建议.     

盾构渣土资源化处理工艺及成套系统装备研究

为解决当前盾构渣土资源化装备庞大、操作复杂、对不同类型渣土及狭小场地适应性差等问题，以深圳地铁14号线六约北站盾构隧道工程为背景，研究盾构渣土资源化处理工艺以及智能化、集成化、模块化的振动筛分、絮凝、压滤、管路和中央集中控制平台等成套系统装备，并在六约北站盾构渣土资源化处理工程中得到了成功应用。结果表明： 六约北站采用新装备和新工艺后，设备占地面积仅470 m2，最大处理能力达到1 400 m3/d，仅需4人即可维持整个装备系统的有效运行；设备系统对不同地层渣土的〖JP2〗适应性大幅提高，筛孔淤堵得到解决；所生产的粗骨料、细骨料含泥量和含水率大幅降低。由此可见，盾构渣土资源化处理系统的智能化、集成化、模块化提升是装备升级的发展方向，最终形成智能化、集装箱化成套装备，从而满足不同场地及周边环境的运行需求。     

厦门文兴隧道近接东山水库段地下水连通试验研究

厦门文兴隧道近接东山水库段,工程地质与水文地质条件复杂,较发育的构造裂隙,以及断层破碎带的存在,容易形成集中渗漏水通道。该文介绍了其地下水连通试验研究。为了全面查明该区隧道内渗漏水与水库水的水力联系,分析了多种地下水连通试验方法,并形成了城市隧道地下水连通综合试验方法流程图,现场主要进行了氢氧稳定同位素、水化学和水样系统聚类三种天然示踪地下水连通试验。连通试验成功查明了隧道内渗漏水与水库水无水力联系,隧道内渗漏水来源于大气降水,即文兴隧道与东山水库不连通。该连通试验的成功实施,指导了文兴隧道近接东山水库段施工,保证了文兴隧道顺利贯通,可供类似工程借鉴参考。     

基于地下水生态平衡埋深的隧道排水量设计计算

为解决富水地区隧道开挖后地下水过量排放导致水位下降，进而破坏植被的正常生长和生态平衡的问题，提出基于地下水生态平衡埋深确定隧道排水量的有效方法。依托福州市某在建公路隧道，根据工程水文地质学，同时结合地下水生态平衡埋深的概念，提出隧道允许排水量的计算方法。首先，利用地下水动力学中的面井法，建立单洞隧道的地下水渗流模型，揭示地下水排放量与地下水位降深的关系。其次，根据所提出的地下水渗流模型，在植被存活的前提下，得出满足地下水生态平衡埋深要求的隧道排水时间，继而得出地下水排放疏干漏斗的影响范围。然后，通过降雨入渗系数法得到在影响范围内降雨补给量W与总地下水排放量Qt进行比较。通过调整隧道每延米平均涌水量q，使W等于Qt，q即为隧道的最大允许地下水排放量。研究结果表明： 1）地下水生态平衡埋深一定时，随着隧道单位排水量的增大，隧道影响范围逐渐减小，降水补给总量也逐渐减小，排放总量逐渐增加，因此存在一个单位排放量使排水总量等于降雨补给量； 2）未考虑水分胁迫时间效应得到的排水量较考虑水分胁迫时间得到的排水量偏于保守。最终，确定在建隧道的排水量q=0.4 m3/(m·d)。