大伙房特長隧洞TBM施工中TSP超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

hsp超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)作為一種先進(jìn)的聲波反射法工程地質(zhì)超前預(yù)報(bào)技術(shù),具有安裝方便、易于操作、可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確探測施工前方地質(zhì)情況等特點(diǎn),在蘭渝鐵路西秦嶺特長隧道tbm332-336掘進(jìn)機(jī)上應(yīng)用,取得了很好的效果,可供同類工程參考。

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(huì)和環(huán)境效益,可供復(fù)雜山區(qū)同類工程參考。

研究目的:大伙房輸水工程特長隧洞主洞長85.32km,開挖洞徑8.03m,屬于深埋特長隧洞。由于隧洞施工采用以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,通過對tbm合理選型和支護(hù)系統(tǒng)優(yōu)化,來解決隧洞開挖過程中面臨的圍巖穩(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。研究結(jié)論:通過對大量文獻(xiàn)資料和工程實(shí)例的研究,對大伙房特長隧洞所穿越區(qū)域的主要工程地質(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),特長隧洞決定選用敞開式tbm,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)。對大伙房輸水工程特長隧洞的建成發(fā)揮了重要的保證作用,也為今后類似工程提供參考和借鑒。

以烏鞘嶺隧道左線(dk169+570～dk172+083)施工為例,介紹了最新的隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)tsp203技術(shù)的應(yīng)用。

以遼寧大伙房水庫輸水隧洞工程為背景,詳細(xì)設(shè)計(jì)了tbm2標(biāo)段獨(dú)頭掘進(jìn)9km的施工通風(fēng)系統(tǒng),選取了漏風(fēng)系數(shù)、摩阻系數(shù)等特征參數(shù),計(jì)算了風(fēng)量、風(fēng)壓和通風(fēng)功率,并對通風(fēng)設(shè)備及其布置進(jìn)行了優(yōu)化匹配。在世界上首次采用了每段長度為300m的2.2m通風(fēng)軟管,取得了很好的通風(fēng)效果。

研究目的:通過對特長隧洞襯砌結(jié)構(gòu)的選擇、支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)、不良地質(zhì)段支護(hù)技術(shù)等方面的研究,為特長隧洞的優(yōu)化設(shè)計(jì)和tbm的結(jié)構(gòu)安全和快速施工提供技術(shù)支持,工程經(jīng)驗(yàn)可供今后類似工程參考。研究結(jié)論:大伙房輸水工程特長隧洞根據(jù)圍巖條件選擇了開敞式tbm+錨噴支護(hù)復(fù)合襯砌施工方案,并且獲得成功。實(shí)現(xiàn)的采用錨噴支護(hù)+二次襯砌復(fù)合襯砌替代管片襯砌既符合現(xiàn)代支護(hù)系統(tǒng)的natm設(shè)計(jì)理念,解決了tbm施工的止水與排水難題,又節(jié)約了大量土地和大量資金。

beam系統(tǒng)作為一種新型的電法超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù),具有設(shè)備簡便、易于操作、可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確探測并顯示前方地質(zhì)情況等特點(diǎn),在錦屏二級(jí)水電站1號(hào)引水隧洞tbm401-319掘進(jìn)機(jī)上應(yīng)用,取得了很好的效果,值得推廣應(yīng)用。

深長隧道的施工過程中經(jīng)常會(huì)遇到塌方、突水等無法預(yù)測的地質(zhì)災(zāi)害,對施工安全構(gòu)成了極大威脅,準(zhǔn)確及時(shí)的地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法是目前隧道建設(shè)過程中亟待解決的難題。本文詳細(xì)介紹了不良地質(zhì)隧道超前預(yù)報(bào)的幾種常見方法,以山西省中部引黃深埋超長隧道為工程背景,采用地震波預(yù)報(bào)tsp技術(shù),預(yù)報(bào)了隧道內(nèi)斷層構(gòu)造及斷層破碎帶、節(jié)理、裂隙較發(fā)育段情況,結(jié)果與實(shí)際比較符合,同時(shí)分析了tsp技術(shù)在地質(zhì)探測中的不足,最后提出了適用于中部引黃隧道的地質(zhì)預(yù)報(bào)方法,對類似工程具有一定的借鑒意義。

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(gè)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。

tsp技術(shù)是目前國內(nèi)外較先進(jìn)的隧洞超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù),可以較準(zhǔn)確地探明地層結(jié)構(gòu)及深埋隱伏構(gòu)造等不良地質(zhì)問題,對防治隧洞施工中的地質(zhì)災(zāi)害具有明顯作用。文中結(jié)合工程實(shí)際tsp技術(shù)的應(yīng)用,詳細(xì)闡述了tsp的原理、使用方法及效果,為掌握和正確使用tsp提供參考。

全斷面雙護(hù)盾巖石掘進(jìn)機(jī)施工隧洞,開挖與襯砌平行作業(yè),具有施工速度快、效率高、施工安全等特點(diǎn)。但對于深埋長隧洞來說,由于地質(zhì)條件復(fù)雜,tbm施工就會(huì)遇到一些困難。為此,對不良地質(zhì)洞段的施工對策進(jìn)行了探討,以供參考。

西山特長隧道地質(zhì)條件復(fù)雜,施工中采用了長距離tsp203與短距離掌子面地質(zhì)素描法、地質(zhì)雷達(dá)、水平探孔法等相結(jié)合的超前地質(zhì)預(yù)報(bào),\"動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工\

隧道施工過程中的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)是彌補(bǔ)初期勘探資料不足的有效手段。深埋特長隧道受地理位置和地質(zhì)條件的限制,相對于其它淺埋隧道來講,缺乏更多詳細(xì)的地質(zhì)資料,可能遇到更嚴(yán)重的工程地質(zhì)問題及地質(zhì)災(zāi)害。結(jié)合錦屏輔助洞施工過程中的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)實(shí)踐,著重闡述了深埋特長隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的目的、方法和原則,分析比較了幾種主要超前預(yù)報(bào)方法的工作原理、適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn),旨在為深埋特長隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報(bào)提供借鑒。

深埋長大隧道地質(zhì)情況復(fù)雜多變,為減少施工風(fēng)險(xiǎn)加快施工進(jìn)度,做到未雨綢繆,超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作就必不可少了。目前我國在深埋隧道開挖中已經(jīng)大量使用了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法,但隧洞tbm施工在中國起步較晚,并且較傳統(tǒng)鉆爆方法有其特有的特點(diǎn),各種超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在深埋超長大隧洞tbm施工中的應(yīng)用目前還缺乏系統(tǒng)的比較應(yīng)用。在大伙房輸水工程tbm1標(biāo)段針對性地對幾種常用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法進(jìn)行了對比應(yīng)用,并對幾種預(yù)報(bào)方法做出了比較,旨在探求在深埋長大隧道tbm施工中適合的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的方法。

本文系統(tǒng)地介紹了烏池壩隧道施工過程中所采用的各種地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)的原理及探測方法,值得今后我公司類似工程學(xué)習(xí)與借鑒。

小長隧洞的通風(fēng)一直都是困擾隧洞施工的關(guān)鍵性難題.文中以引紅濟(jì)石引水隧洞tbm施工通風(fēng)為例,通過獨(dú)頭壓入式通風(fēng)方式的分析與選擇,合理計(jì)算風(fēng)量和風(fēng)壓,科學(xué)配置gia風(fēng)機(jī)和風(fēng)管,有效解決了長隧洞獨(dú)頭壓入式通風(fēng)風(fēng)量大、風(fēng)壓高的制約,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益,值得類似施工工況下隧洞通風(fēng)的推廣應(yīng)用.

tbm在不良地質(zhì)段掘進(jìn)時(shí),應(yīng)合理匹配掘進(jìn)參數(shù),掘進(jìn)速度、推力和刀盤轉(zhuǎn)速要適當(dāng)降低,以便減少對圍巖的擾動(dòng),減輕或防止圍巖出現(xiàn)坍塌。通過地質(zhì)預(yù)報(bào),針對各種不良地質(zhì)體的性質(zhì)、類型和可能發(fā)生的施工地質(zhì)災(zāi)害,采取相應(yīng)處理措施。

我國是一個(gè)多山的國家,山區(qū)的鐵路建設(shè)需要修建大量隧道,并向深埋、長大方向發(fā)展。隨之而來的地質(zhì)問題也會(huì)更為復(fù)雜化,超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在隧道施工中變得尤為重要。本文則提出以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ),以地震波法做長距離預(yù)報(bào),局部異常段采用水平聲波反射法(hsp)進(jìn)行中長距離復(fù)核探測,以地質(zhì)雷達(dá)法和紅外探水法進(jìn)行短距離精確預(yù)報(bào)的綜合預(yù)報(bào)方法。通過對貴州—廣州高速鐵路三都隧道的應(yīng)用研究,本方案取得了很好的預(yù)報(bào)效果,給施工單位提供了有效科學(xué)的指導(dǎo)。

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。

結(jié)合工程實(shí)例,介紹tsp203超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的應(yīng)用過程,對預(yù)報(bào)結(jié)果作了分析,得出了預(yù)報(bào)結(jié)果,提出了相應(yīng)的施工建議,順利通過了該不良地質(zhì)。

隧洞施工中超前地質(zhì)預(yù)報(bào)關(guān)系到工程的安全、質(zhì)量和進(jìn)度；trt7000超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)采用三維空間觀測方式、錘擊震源、無線連接方式；是一種tbm施工工況下隧道施工長距離超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的優(yōu)選方法；在trt7000超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過程中；直達(dá)波的選取、濾波器設(shè)計(jì)極為關(guān)鍵；并且應(yīng)進(jìn)行多參數(shù)分析；最終成果解釋應(yīng)結(jié)合各參數(shù)的結(jié)果及工程地質(zhì)情況進(jìn)行綜合解釋；闡述trt7000超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的基本原理、數(shù)據(jù)處理過程中關(guān)鍵參數(shù)的選取方法及成果解釋的方法；通過某隧道工程實(shí)例；驗(yàn)證了該方法的有效性和實(shí)用性；

以肇興特長隧道為例,介紹了超前地質(zhì)預(yù)報(bào)設(shè)計(jì)體系及隧道炭質(zhì)泥巖地層的施工方法。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)主要采用雷達(dá)法與陸地聲納法相結(jié)合進(jìn)行探測,并結(jié)合水平鉆孔探索的方法。對洞口淺埋地段和圍巖與隧道行車洞身的施工方法以及輔助施工方法和排水、通風(fēng)措施進(jìn)行了介紹,并提出了施工中應(yīng)該注意的問題。