大伙房輸水工程TBM2標(biāo)隧洞測量貫通控制技術(shù)

大伙房輸水工程特長隧洞,由于工程地質(zhì)條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境指標(biāo)的影響,為更好地發(fā)揮tbm的效率,工程施工之前就tbm的類型特征和對地層的適應(yīng)性以及經(jīng)濟(jì)因素等的影響進(jìn)行了深入研究。工程實(shí)踐表明,該項(xiàng)工程正確的tbm選型,取得了較好的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益,可供復(fù)雜山區(qū)同類工程參考。

為解決遼寧省大伙房水庫輸水一期工程二次襯砌施工進(jìn)度與tbm快速掘進(jìn)相匹配這一問題,降低tbm工廠化作業(yè)施工成本,通過對tbm施工配套仰拱臺車施工方案與仰拱預(yù)制塊施工方案的對比論證,最終選擇了與傳統(tǒng)施工工藝所不同的仰拱臺車施工方法,確定了現(xiàn)澆仰拱施工組織形式及施工工藝的研究、仰拱模板臺車及其它配套機(jī)具的研發(fā)、洞內(nèi)施工運(yùn)輸組織的優(yōu)化以及現(xiàn)澆仰拱混凝土施工質(zhì)量控制等關(guān)鍵性問題。仰拱臺車制造成功后,通過試驗(yàn)段的檢驗(yàn),先后解決了仰拱臺車及配套機(jī)械的流水線作業(yè)、臺車整體上浮、長距離單線運(yùn)輸、冬季混凝土施工質(zhì)量控制及滲漏水段襯砌施工質(zhì)量控制等問題,實(shí)現(xiàn)了tbm開挖仰拱襯砌施工的高效快速、降低了tbm工廠化作業(yè)的施工成本。

大伙房輸水工程隧洞長85.32km,開挖洞徑8.03m,屬于深埋特長隧洞。隧洞施工采用以tbm為主、鉆爆法為輔的聯(lián)合施工方式。隧洞穿越區(qū)域水文地質(zhì)條件復(fù)雜,開挖中面臨的主要工程地質(zhì)問題有圍巖穩(wěn)定性、隧洞涌水、石英砂巖的掘進(jìn)效率及巖爆等三大關(guān)鍵技術(shù)難題。文章通過對大量文獻(xiàn)資料和工程實(shí)例的研究,概述了tbm近一個世紀(jì)的發(fā)展及其在隧道建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀和主要問題。通過對大伙房特長隧洞所穿越區(qū)域的地質(zhì)條件以及主要工程地質(zhì)問題進(jìn)行分析,并結(jié)合國內(nèi)外已有的tbm施工經(jīng)驗(yàn),以及對特長隧洞tbm選型進(jìn)行分析,決定選用錨噴支護(hù)+模筑混凝土復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu)支護(hù)系統(tǒng)代替管片襯砌結(jié)構(gòu),采用連續(xù)皮帶機(jī)高速度出碴、tbm掘進(jìn)獨(dú)頭長距離施工通風(fēng)以及tbm洞內(nèi)組裝和檢修等技術(shù),對大伙房輸水工程特長隧洞高速度、高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的建成發(fā)揮了重要的保證作用,也可為今后類似工程提供參考和借鑒。

依據(jù)tbn法在大伙房輸水工程施工中的應(yīng)用實(shí)踐，探尋該施工方法在隧洞施工設(shè)備選型適用性、單機(jī)掘進(jìn)深度參數(shù)、支洞布設(shè)等方面應(yīng)遵循的原則，同時針對性地提出tbm法施工的組織管理對策，研究可為同類型隧洞工程的施工與管理提供有益借鑒。

簡要介紹了大伙房隧洞輸水工程的概況,重點(diǎn)對其橫向貫通誤差進(jìn)行了分析,確定了有效的施工測量方案。

遼寧大伙房水庫輸水工程的輸水方式,是通過引水隧洞放入天然河道蘇子河進(jìn)入大伙房水庫。輸水隧洞為無壓自流式引水,tbm施工段掘進(jìn)的總長度為18.6km,此地段地質(zhì)條件比較復(fù)雜。主要以tbm施工段掘進(jìn)時,通過查梁子不良地質(zhì)段時采取的主要技術(shù)措施進(jìn)行研究和探討。

介紹了大伙房水庫輸水工程特長隧洞設(shè)計(jì)要點(diǎn)。根據(jù)工程地質(zhì)、地形條件,選擇隧洞的施工方法和tbm型式,并對tbm地下組裝洞室、隧洞施工通風(fēng)、連續(xù)皮帶機(jī)出渣、不良地質(zhì)段施工對策等關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了論述。

大伙房輸水工程，無壓隧洞采用馬蹄形結(jié)構(gòu)，在隧洞襯砌過程中，襯砌混凝土出現(xiàn)多條裂縫，為了分析裂縫產(chǎn)生的成因，采用了觀測儀器對襯砌混凝土進(jìn)行觀測，觀測成果顯示了襯砌混凝土內(nèi)部應(yīng)力的變化，為裂縫成因分析提供了理論依據(jù)。

本文論述了tbm在大伙房水庫輸水隧洞工程中的施工設(shè)計(jì)和襯砌方案,對tbm施工中的主要技術(shù)措施作了介紹,旨在為今后類似工程采用tbm施工提供技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

2009年4月15日，全長85．32km的大伙房水庫輸水工程全線貫通。水利部副部長鄂競平、遼寧省常務(wù)副省長許衛(wèi)國及7個受水城市主管副市長、遼寧省相關(guān)廳局單位領(lǐng)導(dǎo)參加了貫通慶典。受業(yè)主邀請中國中鐵隧道股份有限公司黨委書記謝建蒲同志參加了貫通儀式。

tbm設(shè)備是目前隧洞施工比較先進(jìn)的設(shè)備,其系統(tǒng)復(fù)雜、造價(jià)昂貴,因此對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測極其重要.對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測,使故障在萌芽狀態(tài)時就能夠進(jìn)行有效的維護(hù),從而使設(shè)備發(fā)揮最大潛能.文章結(jié)合大伙房輸水工程tbm2標(biāo)段設(shè)備狀態(tài)檢測,對設(shè)備狀態(tài)檢測意義、內(nèi)容等進(jìn)行了詳細(xì)分析,希望對類似工程起到參考作用.

遼寧省大伙房水庫輸水一期工程,是解決水資源不均衡的調(diào)水工程,遼寧省大伙房水庫輸水一期工程主體隧洞開挖棄渣的處理和利用,采取了切實(shí)可行的防護(hù)技術(shù)措施,保證了渣場的穩(wěn)定,同時將符合規(guī)范要求的石料用于不同的用途,變廢為寶。

由于歷史原因,目前我國現(xiàn)行的工程水價(jià)均較低,新建項(xiàng)目按現(xiàn)行水價(jià)均無法正常運(yùn)行,只能根據(jù)項(xiàng)目的投資運(yùn)轉(zhuǎn)情況測算水價(jià),而測算的水價(jià)還必須與用戶的承受能力相適應(yīng),水價(jià)才可能得到實(shí)施。為了使大伙房輸水工程實(shí)施的供水價(jià)格既符合理論要求,又具有實(shí)際可操作性,在滿足工程投資回收和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下測算了供方水價(jià);按當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度分析了工業(yè)和居民對測算水價(jià)的承受能力;兼顧供需雙方利益,應(yīng)用ahp測算了綜合水價(jià),并提出水價(jià)合理性建議。

大伙房水庫輸水工程tbm3施工段查梁子段,地質(zhì)條件較為復(fù)雜,tbm能否順利通過存在較大的風(fēng)險(xiǎn),為此對工程提前進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評估和施工預(yù)案準(zhǔn)備。結(jié)果表明,在對圍巖軟弱破碎帶、斷層及含水地帶采取相應(yīng)的處理措施后,采用tbm施工比鉆爆法更能適應(yīng)不良地質(zhì)條件下不同圍巖的掘進(jìn)要求。

遼寧省大伙房水庫輸水工程tbm3標(biāo)段主洞地質(zhì)條件較差,通過方案研究擬采用雙護(hù)盾tbm進(jìn)行開挖,采用預(yù)制管片進(jìn)行襯砌,降低了施工成本和安全風(fēng)險(xiǎn),同時節(jié)省了工期.

遼寧省大伙房輸水工程為長距離封閉式管道有壓輸水,在國內(nèi)尚屬首次,為目前國內(nèi)管道輸水距離最長、輸水量最大、供水方式最復(fù)雜的工程。工程主要提供遼寧中南部7城市居民生活與工業(yè)用水。視頻監(jiān)控系統(tǒng)為推動大伙房水庫輸水工程信息化起到了非常重要的作用,而大伙房輸水工程應(yīng)用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)本地存儲和遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)共享。再加上整個系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理,更是可以及時準(zhǔn)確地為領(lǐng)導(dǎo)決策提供直觀的圖像信息。然而隨著時間的推移,早期搭建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備繁雜致使故障高,運(yùn)行不穩(wěn)定,令目前維護(hù)起來相當(dāng)困難,另外加上圖像清晰度偏低等因素都必須通過改造升級才能有效解決。同時也可降低故障率,節(jié)約后期維護(hù)成本。

大伙房輸水工程9號洞上游洞段巖石條件是最差的,在施工中合理、及時地采取了各種有效的開挖支護(hù)及相關(guān)處理措施,安全優(yōu)質(zhì)地保證了施工的順利進(jìn)行,為今后同類工程施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

大伙房水庫輸水工程主體工程為一條85.32km長的隧洞,做為目前世界上單洞之最,其主洞的能否貫通及如何貫通始終是個大問題。

隨著我國大規(guī)?；A(chǔ)建設(shè)的開展,隧洞工程已成為水利水電、鐵路和公路等大型項(xiàng)目中的重要工程,而隧洞塌方也成為常見的典型事故。文章闡述了大伙房輸水工程引水隧洞某支洞施工塌方的原因,以及相應(yīng)處理措施,可為以后類似工程塌方治理提供借鑒。

針對大伙房輸水(二期)工程兩段隧洞之間的連接型式,采用典型斷面進(jìn)行設(shè)計(jì),并對設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土管涵進(jìn)行了三維有限元分析,分析結(jié)果表明,預(yù)應(yīng)力管涵方案滿足設(shè)計(jì)要求,說明采用的連接結(jié)構(gòu)型式安全合理,可供類似工程參考。

主要針對大伙房水庫輸水工程,根據(jù)其設(shè)計(jì)階段的地質(zhì)勘察成果,同時結(jié)合施工中已開挖揭露的實(shí)際地質(zhì)情況,對地形地貌、區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、主要工程地質(zhì)問題等進(jìn)行了綜合評述,以期關(guān)心本工程的人士能對隧洞的工程地質(zhì)條件有初步了解和認(rèn)識。

在遼寧省大伙房水庫輸水工程六河不良地質(zhì)段施工過程中,針對六河段襯砌后出現(xiàn)的涌水、涌沙現(xiàn)象,進(jìn)行了固結(jié)灌漿處理,有效地治理了涌水、涌沙等問題,保證了洞室的安全。本文詳細(xì)介紹了固結(jié)灌漿的施工工藝,可為同類水利工程提供有益借鑒。