大伙房輸水工程特長隧洞TBM選型及施工關(guān)鍵技術(shù)

介紹了大伙房水庫輸水工程特長隧洞設(shè)計要點。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、連續(xù)皮帶機出渣、不良地質(zhì)段施工對策等關(guān)鍵技術(shù)問題進行了論述。

tbm的選型對于tbm隧道工程具有重要的意義。本文以大伙房輸水工程tbm1標為背景,探討研究了該隧道工程的tbm選型。從tbm的形式到主要參數(shù)的選取及裝備的模塊等,希望能對類似工程提供參考。

依據(jù)tbn法在大伙房輸水工程施工中的應用實踐，探尋該施工方法在隧洞施工設(shè)備選型適用性、單機掘進深度參數(shù)、支洞布設(shè)等方面應遵循的原則，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。

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入大伙房水庫。輸水隧洞為無壓自流式引水,tbm施工段掘進的總長度為18.6km,此地段地質(zhì)條件比較復雜。主要以tbm施工段掘進時,通過查梁子不良地質(zhì)段時采取的主要技術(shù)措施進行研究和探討。

遼寧省大伙房輸水隧洞tbm2標段獨頭開挖長度超過8km,貫通精度的控制是工程施工的難點之一.本文對貫通誤差、控制測量實施方案進行了詳細研究,通過控制測量措施和方案的有效實施,實現(xiàn)了該標段隧洞的高精度貫通.大伙房tbm2標輸水隧洞高精度貫通為我國以后做好長大隧洞控制測量方面積累了經(jīng)驗.

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行觀測，觀測成果顯示了襯砌混凝土內(nèi)部應力的變化，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。

以大伙房特長隧洞樁號8+538前方的地質(zhì)為例,利用tsp203對其進行地質(zhì)解譯。tbm開挖后所暴露的地質(zhì)條件表明,tsp203利用泊松比以及波速的變化能夠準確預報地質(zhì)情況。

遼寧省大伙房水庫輸水工程tbm3標段主洞地質(zhì)條件較差,通過方案研究擬采用雙護盾tbm進行開挖,采用預制管片進行襯砌,降低了施工成本和安全風險,同時節(jié)省了工期.

tbm設(shè)備是目前隧洞施工比較先進的設(shè)備,其系統(tǒng)復雜、造價昂貴,因此對設(shè)備進行狀態(tài)檢測極其重要.對設(shè)備進行狀態(tài)檢測,使故障在萌芽狀態(tài)時就能夠進行有效的維護,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)容等進行了詳細分析,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,采取了切實可行的防護技術(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。

大伙房水庫輸水工程tbm3施工段查梁子段,地質(zhì)條件較為復雜,tbm能否順利通過存在較大的風險,為此對工程提前進行了風險評估和施工預案準備。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的處理措施后,采用tbm施工比鉆爆法更能適應不良地質(zhì)條件下不同圍巖的掘進要求。

水利水電技術(shù)　第37卷　2006年第8期 waterresourcesandhydropowerengineeringvol137no18 淺談tbm施工輸水長隧洞的關(guān)鍵技術(shù) 樊安順 (山西省萬家寨引黃工程管理局,山西太原　030012) 　地下工程;引黃入晉;隧洞;tbm 中圖分類號:tv54412　　　　文獻標識碼:b　　　　文章編號:100020860(2006)0820037203 　　　　　　　　　　 收稿日期:2006206202 作者簡介:樊安順(1962—),男,高級工程師,副局長。 1　概　述 山西省萬家寨引黃工程是從黃河萬家寨水利樞紐 取水,貫穿山西省北中部地區(qū),解決太原、朔州和大 同3個主要工業(yè)城市水資源緊缺問題的一項大型跨流 域引水工程。引黃工程一期工程共開鑿2

北疆供水二期工程中的西二、喀—雙、雙—三隧洞總長516.19km,設(shè)計采用18臺tbm分段掘進,其中喀—雙隧洞單洞長283.27km,是目前世界在建最長的輸水隧洞。深埋、超特長、tbm集群施工是該隧洞工程建設(shè)的顯著特點,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征、工程地質(zhì)條件和大量地質(zhì)勘探成果,分析了存在的主要工程地質(zhì)問題,提出了tbm結(jié)合鉆爆法聯(lián)合分段掘進的施工組織方案。并圍繞深埋隧洞施工支洞及tbm進入通道型式的選擇布局、超特長隧洞分段施工及tbm掘進方案優(yōu)化設(shè)計、tbm集群施工及配套系統(tǒng)高效運行管理、地質(zhì)災害預測預報及風險防范控制、軟巖變形控制及斷裂破碎帶安全掘進等工程建設(shè)中的重點、難點及關(guān)鍵技術(shù)問題,開展了分析討論?？晒﹖bm設(shè)計制造和長隧洞工程建設(shè)借鑒參考。

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

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及相關(guān)處理措施,安全優(yōu)質(zhì)地保證了施工的順利進行,為今后同類工程施工積累了寶貴經(jīng)驗。

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用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)本地存儲和遠端數(shù)據(jù)共享。再加上整個系統(tǒng)能實現(xiàn)統(tǒng)一管理,更是可以及時準確地為領(lǐng)導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,運行不穩(wěn)定,令目前維護起來相當困難,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)約后期維護成本。

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,以及相應處理措施,可為以后類似工程塌方治理提供借鑒。

我國目前的tbm施工技術(shù)無論是設(shè)計還是施工方面都正處于形成過程，尚屬起步階段。本文以“引黃入晉”工程為例,研究和分析了tbm適用條件、掘進參數(shù)確定和隧洞襯砌理論等，同時也對超長深埋巖石隧洞施工中采用tbm技術(shù)的一些關(guān)鍵技術(shù)進行了介紹,可提供參考和借鑒給其它類似工程。

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。

本文針對項目的水量分配、工程管理方式、項目融資方案的不同組合方案,分析了各種方案時項目的水價,并結(jié)合用戶的水價承受能力分析確定了項目的水價。

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。