小断面输水遂洞钻爆法快速施工技术

着重从多功能简易钻孔台架的应用,小断面输水遂洞光面爆破、设备配套、施工通风、Ⅱ类、Ⅲ类围岩全断面开挖等方面介绍输水遂洞快速施工中取得的一些经验和技术。最后得出要实现小隧洞快速施工需要从技术革新、设备配套、安全文明施工努力,另外提高管理人员和技术人员的业务水平,辅以相应的措施和辅助工具,进行施工过程中的严格监控,也是重要的因素。     

某引水工程中长输水隧洞断面初选设计分析

断面比选设计是为了研究输水隧洞在复杂的地质条件中能够更好的施工,在运行期具有更好的过流能力,并且在建设中节省工程投资而进行的不同断面设计分析。以在建某长输水隧洞为例,选择城门洞型和马蹄形两种不同设计断面,从水力参数设计、施工方法、工程量及工程投资等各个方面进行对比分析计算,选择出易于施工,水利条件好并节省投资的设计断面,再进行输水隧洞正常水深、临界水深、临界底坡的水力计算,并分析了设计断面的水力特性。最后,提出了在输水隧洞断面设计上的几点建议,供水利设计和施工人员参考。     

基于收敛-约束法的隧洞纵向变形演化规律研究与支护时机估算

依托某供水工程输水隧洞建立三维数值模型,采用有限差分法和Mohr-Coulomb屈服准则进行施工开挖过程的数值模拟,研究不同围岩条件下隧洞支护时机的估算。首先,基于收敛-约束法进行隧洞开挖推进过程中的变形规律研究,分析监测断面的围岩变形特征,研究发现围岩位移的收敛规律与围岩质量相关,提出隧洞纵向变形曲线的修正公式。然后,采用一步挖穿分期释放的模拟方法,研究监测断面位移随开挖荷载释放的变化规律,以相同的位移释放系数为出发点,构建,开挖面推进距离与荷载释放率之间的关系,并将对应的围岩位移陡增点作为施加支护的推荐时机,得出不同围岩条件下施加支护与开挖面之间的控制距离。研究结果表明,提出的纵向变形公式相关参数确定过程简单,拟合效果良好,推荐的支护与开挖面之间的控制距离符合工程实际规律。     

某输水工程隧洞预裂爆破施工技术应用分析

爆破是隧洞施工的主要开挖工艺,本文以辽宁某输水工程为例,对输水工程隧洞施工过程中的爆破施工技术进行分析,采取钻爆法施工,计算了线装药密度、炮孔数目、炮孔间距、炸药单耗、装药量等参数,并对施工关键技术和质量控制方案进行对比,确定应在本隧洞预裂爆破施工中,根据实验和经验公式确定的爆破参数,发现爆破后的隧洞轮廓面较完整,效果比较理想,损失较小。说明选用的爆破参数可行,为以后的类似工程具有指导意义。     

桃曲坡灌区低干渠输水工程2#隧洞穿越铁路施工技术

结合低干渠输水工程2#隧洞成功穿越梅七铁路段的施工,阐述了隧洞穿越铁路时,在埋深较浅,并穿越土石结合变化区,围岩成洞条件较差,开挖极易塌方的不良地质段时,采取"短掘、弱爆、强支、快衬"的施工方案,采用钢拱架结合管棚超前支护技术,施工效果较好,对解决类似工程问题具有一定的参考和借鉴意义。     

小断面长距离输油管道隧洞病害治理施工技术

结合赵家山隧洞工程实践,较详细地介绍了长距离、小断面隧洞病害治理施工技术,对困难条件下的小断面隧洞病害治理施工有一定的参考价值。     

光面爆破在输水隧洞施工中的应用

我队在“引青济秦”西线工程输水隧洞，运用了新奥法施工，取得了满意效果。该隧洞长为526.8m，开挖断面为宽4.10m、高4.28m、墙高3.08m、半径2.35m的圆弧拱形。隧洞通过的地质构造以断层、破碎带为主。岩石为安山岩、安山质页岩和安山质泥灰岩。凿岩机具为7655风钻和单臂液压凿岩台车，配用φ40mm一字马蹄形钎头。     

陕北地区饱和红黏土隧洞工程特性及施工方法初探——以榆林黄河东线引水工程为例

榆林黄河东线引水工程以输水隧洞为主,其中秃尾河以西段隧洞围岩大部分为新近系饱和红黏土,该类洞室的稳定性是隧洞施工的关键问题。通过详细地质调查,结合室内试验,对红黏土的工程特性进行研究,利用有限元方法计算因隧洞开挖带来的变形量,并采用HSS弹塑性本构模型,对钻爆法施工时的饱和红黏土隧洞围岩稳定性进行数值模拟计算,结果发现:隧洞采用钻爆法开挖时,洞室产生的位移变形迅速且位移量大,特别是深埋段,开挖后下沉量最大可达30 cm,而采用盾构法施工时,洞室顶部位移最大仅为12 mm,表明盾构法施工能够很好地控制周围地层的变形,对周围环境影响很小。研究结果证明了传统钻爆法开挖洞室稳定性差,盾构法施工更适宜于该类隧洞的结论。     

长距离输水隧洞施工中TBM的应用分析

在长距离输水隧洞的施工中,由于隧洞工程较为庞大,需要多个工作面同时进行施工,多种施工技术共同运用,这给长距离输水隧洞的施工带来很大的困扰。以TBM技术的应用现状作为切入点,重点探讨和提出TBM技术在长距离输水隧洞施工中的具体应用。     

导流输水放空隧洞开挖的边坡稳定性监测方法

边坡稳定性主要受其内部结构发育程度影响,可以进行监测和预测。为确保导流输水放空隧洞开挖安全,以提升边坡稳定性监测效果为目的,提出导流输水放空隧洞开挖的边坡稳定性监测方法。以平海子水库扩建工程导流输水放空隧洞开挖的边坡为工程实例,在边坡布设若干监测点,通过果蝇算法寻找危险度最高的滑动面,结合边坡实际情况确定传感器埋设位置,实现边坡稳定性监测,通过试验验证了该方法的监测有效性。研究可供相关工程的边坡稳定性监测做参考。     

引红济石工程长隧洞施工防水与排水

介绍了引红济石工程长输水隧洞施工防排水方案,参照国内类似工程和结合秦岭Ⅱ线平导洞施工经验,通过对隧洞涌水的分析,提出了长输水隧洞施工的抽排水措施、封堵措施和抽排水设备。     

隧洞的各种施工方法和新奥法

隧洞的施工方法因地质条件，水文条件，隧洞长度，隧洞截面尺寸和形状，开挖设备型式以及隧洞的用途不同而异，在各种影响因素中，地下的地质条件和隧洞断面尺寸是决定隧洞施工方法的主要因素，因此，对于不同的隧洞施工情况已经发展为几种不同的隧洞施工系统。本文将阐述隧洞的开挖方法（传统的方法和利用隧洞掘进机的方法）和包括新奥法在内的在岩层中的开挖隧洞的方法。     

引大入秦工程隧洞出口施工技术

本文介绍了小断面水工长隧道有轨运输施工方法,劳力组织与设备配备,软弱围岩开挖与支护方法,围岩量测,施工通风,隧洞压浆,平行作业快速施工方法,以及安全与质量管理。     

深埋隧洞开敞式TBM通过软岩破碎带施工方法研究

正与传统钻爆法施工隧洞相比,采用TBM施工具有快速、安全、经济和施工环境相对较好等优点,开敞式TBM自1997年西康铁路秦岭隧道引进国内以来,已先后在磨沟岭隧道、吐库二线工程中天山隧道、兰渝铁路西秦岭隧道、辽宁大伙房输水隧洞、辽西北供水隧洞等工程中得到广泛应用,它是国内长大隧道(洞)施工的技术的又一次巨大革新,大大提升了隧道(洞)施工的机械化水平。然而,多数开敞式TBM开挖隧     

大跨度洞室开挖施工方案研究

针对某工程隧洞进口闸室段开挖跨度大,上覆岩体薄,围岩为V类的具体情况,本文以减小开挖断面跨度以及新奥法施工方法的基本原理为出发点,对该隧洞进口闸室段的两种开挖方案进行了分析研究。用有限元方法得到了洞室外围岩的位移场、应力场分布。比较这两种方案,最终得出了在围岩稳定以及支护结构稳定情况下较为理想的开挖与支护方案。      

软弱围岩隧洞施工性态的力学模拟与分析

本文着重对软弱围岩隧洞施工中的力学性态进行了计算机模拟和分析。文中除提出了考虑隧洞开挖面时空效应的三维分析模型外，还计入岩体流变时效，进行了弹－粘塑性数值计算。其中，研讨了开挖面推进过程中洞室围岩与错喷支护的相互作用以及设置整筑式二次内衬的影响。用所建议的力学模型和编制的程序软件，结合某实际工程，分别就洞室上下台阶法分部开挖、全断面法一次开挖和侧壁导坑法扩大开挖等三种最常见的隧洞施工作业方式进行了模拟分析，并将计算成果与现场实测数据作了比较验证。     

甘肃引洮供水工程饱和黄土隧洞施工方法选择的工程地质研究

甘肃引洮供水一期工程总干渠13#、14#、15#隧洞围岩为al-lQ2饱和黄土,地下水位高于洞顶437m,饱和度一般在98%100%,水稳性很差。因此,该段隧洞施工方法的选择十分重要,从工程地质角度研究其工程特性,采用D rucker-Prager弹塑性模型、关联流动法则,模拟了传统钻爆法开挖时隧洞稳定性,计算表明,若采用钻爆法,由于围岩的岩性软弱,隧洞开挖后,在隧洞周围较大范围内存在应力降低区,隧洞位移十分迅速而且位移量非常大,洞顶下降发生塌方并引起地面沉降。从盾构法施工对地质条件的适应性分析,其施工风险相对较小,施工过程中可利用护盾很快封闭围岩,因此该段隧洞宜采用盾构法施工。     

黄河小浪底水利枢纽工程洞群施工测量

小浪底水利枢纽工程洞群部分包括导流洞、明流洞、排沙洞、发电洞、孔板洞、灌溉洞等各种隧洞108条。洞群施工控制网是在小浪底GPS首级控制网的基础上布设的，为便于施工和快速放样，首先建立以每条遂洞轴线为北方向的坐标系，并将隧洞原设计采用的国家大地坐标转换为每条隧洞的施工坐标。在开挖测量中，用全站仪配合CASIO fx-4800机算器，计算超欠挖及隧洞拱顶变形值。为保证隧洞施工与设计一致，在断面测量中还使用了瑞士徕卡公司新生产的AMT3000激光无棱镜断面仪，大幅度提高了工作效率：     

乌金塘引水隧洞圆形断面光面爆破施工技术

介绍了乌金塘引水隧洞光面爆破施工方案，总结圆形断面光面爆破经验及开挖轮廓线控制。     

深部复合地层TBM开挖扰动模型试验研究

针对全断面隧道掘进机（TBM）开挖过程掌子面岩体软硬交替变化的特点,以兰州水源地建设工程为背景,采用模型试验与数值模拟方法研究了复合地层TBM开挖过程隧洞围岩的动态响应规律。通过开展相似配比试验配制了不同围岩强度比的复合地层岩体相似材料,运用光纤光栅技术全程捕捉了隧洞开挖过程复合地层应变演化规律,并分析了隧洞围岩的宏观破裂形态。模型试验结果表明：TBM推进过程中复合地层应变变化规律体现了掌子面推进的空间效应,软岩部分应变要大于硬岩部分应变,且随着开挖步数的增加两种岩层应变差值越大;隧洞内岩体完全挖除后,围岩宏观破裂形态表明因复合地层岩体物理力学性质的差异,上覆软岩变形破坏较为严重,破裂和变形较为显著,在软、硬岩层交界面出现“变形不协调”现象。选取工程沿线某洞段的地质力学参数,基于破坏接近度（FAI）指标评价了隧洞开挖过程中复合地层围岩的稳定性,数值结果表明：开挖过程软岩中FAI变化较为明显,塑性区和破坏区分布范围更广,而下部硬岩受开挖扰动影响较小,只有拱底小范围岩体进入破坏状态。模型试验和数值结果均说明交替变化的掌子面岩体在开挖过程中其围岩在变形破坏等规律方面存在明显差异,因此,TBM在复合地层施工可采取重点部位监测预警、提前采取相应措施等手段,减少或避免卡机事故的发生。该研究成果对于指导复合地层TBM施工具有一定的借鉴和指导意义。