四川锦屏山隧道岩爆综合防治施工技术
锦屏水电枢纽辅助洞西端预防岩爆措施

有资料显示围岩应力水平大于 0 6 . 倍岩石单轴抗压强度: 一般
佩 =0 3 . 弱 岩爆、 . ~0 5
=05 07中等 岩爆 、 .- . % / 七 .-0 9强 岩爆 、 / 七 . 强 岩爆 。围岩 强 度 比 R =07 . d R >09极 满 足 :bd =4 7弱 岩爆 、 bd =2 4中岩爆 、 ba R /m - R /m - R / =1 ~2强 岩爆 、 bd <1 强岩爆 。 R / 极 Omx 0a 为洞壁最 大切 向应力 ( a ; 为最 大主应 力 ( a ; b MP)d MP )R 为单轴 抗压 强度 。
岩爆地段快速施工 的预 防措施 , 为锦屏辅 助洞西端 的快速掘进创 造了有利 条件。可供类似工
程借鉴 。
【 关键词 】 深埋
高地应力
岩爆
防治措施
1 工程背 景 1 1 工程 概况 .
锦屏水 电枢 纽辅 助洞工 程 位于 四川省 凉 山彝族 自治州 的木 里 、 源 、 宁三县 交界处 的雅砻 江 盐 冕
1 3 工程 特点 .
辅助洞具有埋深大, 地应力高和高水头 , 大流量地下水及独头掘进长等特点。辅助洞高压大流 量地下水预报与处理和超深埋条件下 的高地应力岩爆洞段安全快速掘进 , 是地下工程施工 中的两
大世界性 技术 难题 。其 中岩 爆洞 段 占掘进 洞 长 的 2 %, 工 过 程 中 以弱 至 中 等 岩爆 为 主 , 至极 2 施 强
掘进 双过 8 0 m。 60 1 2 工程 地质情 况 .
工 程 区地质 以可 溶岩 大理 岩为 主 , 次 为砂 ( ) 和少量绿 泥 石片 岩 与千枚 岩 , 其 板 岩 围岩 的抗 压强 度 3 -2 0 a均质 大理岩 的最 大抗 拉强 度 8 a 0 1MP , MP 。围岩 以 Ⅱ、 Ⅲ类 为主 , 少量 Ⅳ 、 V类 。 工程 区穿 越锦 屏 山 主 山 峰 山体 ,埋 深 大 于 10m 的洞 段 长 度 为 18 5 占辅 助 洞 总 长 的 50 27 m, 7 .%, 大埋 深 2 7m 左右 。在 埋 深 20 m 时 , 据三 维初始 地 应场 反演 回归 分析 , 31 最 35 30 根 最大 主应力 a =6 MP , 1 0 a但在 埋 深 10m 处 实测 最大 主应 力为 4 .8 a 35 4 1MP 。
锦屏山隧道施工关键技术简介

锦屏山隧道施工关键技术简介
锦屏山隧道施工中的关键技术主要包括以下几个方面:
1.掘进方法:锦屏山隧道采用了盾构法掘进,盾构机由于其高度可靠性和安全性,已成为大型隧道建设中的主要掘进方法。
2.隧道的支护:隧道施工必须同时进行支护,保证隧道安全。
锦屏山隧道采用了钢筋混凝土拱形支护以及涂覆型隧道衬砌支护。
3.岩爆和水涌控制:地下隧道施工中会遇到许多地质问题,岩爆和水涌是其中最严重的问题之一。
为了保证施工的顺利进行,锦屏山隧道采用了多种方法来控制岩爆和水涌,如预先钻孔、喷射混凝土、撑网等。
4.施工管理:施工过程中的管理是确保质量和安全的关键。
锦屏山隧道采用高效的施工管理系统,包括实时监控,自动控制和实时数据分析,以确保施工的质量和速度。
总之,锦屏山隧道的施工技术高度复杂,但随着科技的发展和管理经验的积累,它已经成为一种成功的应用。
浅谈锦屏二级水电站3_引水隧洞强岩爆段TBM拆卸洞第三次预处理岩爆预防和处理措施论文

浅谈锦屏二级水电站3#引水隧洞强岩爆段TBM拆卸洞第三次预处理岩爆预防和处理措施论文【摘要】结合锦屏二级水电站3#引水隧洞强岩爆段TBM拆卸洞第三次预处理工程实例论述隧洞岩爆的预防及发生岩爆后的处理措施。
【关键词】岩爆;岩爆预防和处理措施引言岩爆是深埋地下工程在施工过程中常见的动力破坏现象,当岩体中聚积的高弹性应变能大于岩石破坏所消耗的能量时,破坏了岩体结构的平衡,多余的能量导致岩石爆裂,使岩石碎片从岩体中剥离、崩出。
岩爆往往造成开挖工作面的严重破坏、设备损坏和人员伤亡,已成为岩石地下工程和岩石力学领域的世界性难题。
轻微的岩爆仅剥落岩片,无弹射现象。
严重的可测到4.6级的震级,一般持续几天或几个月。
1.工程概况锦屏二级水电站3#引水隧洞强岩爆段TBM拆卸洞第三次预处理段引(3)9+607.00~9+207.00预测围岩情况,以及相邻的1#、2#、4#引水隧洞及施工排水洞临近洞段的岩爆频率和等级,都属于锦屏山的岩爆高风险区域。
且根据现场TBM刀盘至L2区范围内的岩爆造成的破坏情况,TBM继续掘进风险巨大,可能发生排水洞11.28强岩爆事故类似的事件。
并结合之前实施的导洞试验及预处理段成果,要求3#引水隧洞强岩爆TBM拆卸洞洞段采用钻爆法预处理。
设计地质勘查即显示引水隧洞在K7+000.00~K10+000.00桩号范围为最大埋深洞段,埋深超过2200m,地应力极高,均属于强岩爆洞段。
并且经过排水洞TBM所遭受的最极强烈岩爆导致TBM设备损害严重,以及根据C4标先行施工平导洞开挖揭示出的地质情况,也进一步证实了引(3)9+607.00~9+207.00m为潜在中强岩爆段。
该区域的岩爆等级、强度、频次均超过以往所发生岩爆规模。
预测强烈~极强烈岩爆将会发生,影响范围和时间也较大,对于人员和设备安全影响巨大,也将严重制约工程进度。
因此强岩爆问题将是本工程所面临的最大的重难点。
2.隧洞岩爆预防和处理措施针对隧洞的地质特征,在施工中可能出现岩爆的地段应采取积极主动的预防措施和强有力的施工支护,确保岩爆地段的施工安全,将岩爆发生的可能性及岩爆的危害降到最低。
锦屏二级水电站引水隧洞岩爆洞段开挖技术措施

锦屏二级水电站引水隧洞岩爆洞段开挖技术措施李金辉;徐茂华【摘要】大埋深、高地应力区地下工程施工普遍会遇到岩爆问题.如何预防和防止岩爆对施工人员造成伤害、对工程造成破坏是大埋深、高应力地区地下工程施工中的难点,一直没有成熟可靠的施工措施避免岩爆造成的危害.锦屏二级水电站引水隧洞群埋深普遍达1 500~2520 m,地应力达到70 MPa,岩爆发生频繁.通过工程参建单位和科研机构的共同努力,采取了"主动预防、被动治理相结合"的方式,总体顺利完成了引水隧洞的开挖贯通,其施工技术措施和经验可供类似工程参考.【期刊名称】《四川水力发电》【年(卷),期】2015(034)0z2【总页数】4页(P58-60,77)【关键词】锦屏二级水电站;引水隧洞;岩爆;开挖技术【作者】李金辉;徐茂华【作者单位】四川二滩国际工程咨询有限责任公司,四川成都611130;四川二滩国际工程咨询有限责任公司,四川成都611130【正文语种】中文【中图分类】TV7;TV52;TV554;TV554+.2锦屏二级水电站引水系统采用4洞8机布置形式,四条平行布置的引水隧洞平均洞线长度约为16.7 km,隧洞中心距60 m。
引水隧洞开挖直径为12.4~14.4 m。
锦屏二级水电站引水隧洞沿线地层岩性主要为三迭系(T)中、上统的大理岩、灰岩及砂岩、板岩。
引水隧洞线路区地处西南高地应力区,洞群沿线上覆岩体一般埋深为1 500~2 000 m,最大埋深约为2 525 m,具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。
隧洞线高程的最大和最小主应力值分别为70.1 MPa和30.1 MPa。
岩爆发生具有以下规律和特点:(1)岩爆以轻微岩爆、中等岩爆为主,次为强烈岩爆和少量极强岩爆。
受其影响围岩破坏较严重,洞室坍塌普遍。
在高地应力作用下的岩体多呈层状劈裂破坏,破坏方式有片/层状剥落、弯曲鼓折破裂、穹状/楔状爆裂三种,破坏深度以15~40cm居多,最深达2~2.5 m,个别大于2.5 m以上。
隧道施工关键技术简介

声波 CT 等物探方法,中后期构建了以 TSP、雷达等物探为主,并结 的重视。
合钻探与地质分析的基本预报体系(简称地—物—钻),将宏观预
3.3 高地应力条件下岩爆防治技术。
报、中长期预报、短期预报三者有机地统一起来,坚持始终不间断
3.3.1 高地应力条件下的岩爆防治原则。从岩爆防治的字面理
地的连续跟踪预报制度,极大地提高超前地质预报的准确率。
达预报技术,比较准确地对掌子面前方含水构造进行全方位预报,等许多技术难题得到解决,作者试想通过对这些施工关
键技术的简要介绍,为提升我国地下工程的施工技术水平上台阶,为类似工程提供借鉴与参考。
[关键词] 无锦屏山隧道;关键技术 地下水;岩爆;超前预报;施工通风
[中图分类号] U45
[文献标识码] A
[文章编号] 1009-5489(2010)20-0182-03
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锦屏山隧道施工关键技术简介
颜洪波,1 陈会军,1 张汇文 2
(1. 二滩水电开发有限责任公司,四川 成都 610021;2. 中国水利水电第十四工程局有限公司,云南 昆明 650041)
[摘一要] 锦屏山隧道具有洞线长、埋深大、地下水丰富的特点,其中高水头大流量地下水的处理、超深埋高地应力
岩爆的防治被业内称之为两大世界级技术难题,无轨运输独头通风开创了隧道施工的新模式,结合超前探孔采用孔内雷
3.2.4 锦屏山隧道地下水处理效果。地下水在考虑不封堵的情
头通风长达 9725m 属于技术创新。
况下,T2b 的总出水量达到 2.85m3/s,采取择机封堵原则后,地下水
3.1 复杂地质条件超前预报技术。锦屏山隧道先后采用了 汇总下降至 1.1m3/s,洞内排水系统完全可以顺畅排放。择机封堵
浅谈锦屏水电站隧洞岩爆防治措施

浅谈锦屏水电站隧洞岩爆防治措施【提要】岩爆是地下工程开挖施工中发生在高应力、完整脆性岩体内的一种地址灾害,极大地威胁着现场施工人员和设备的安全。
通过对锦屏水电站4#引水隧洞上台阶开挖时发生岩爆现象的观测和实践处理中,总结得出相应的预防和处理措施。
【主题词】引水隧洞地质条件岩爆特征防治措施1、工程及地质概况锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河弯上,是雅砻江干流上的重要梯级电站。
电站总装机容量4800MW,单机容量600MW。
工程枢纽主要由首部拦河闸、引水系统、尾部地下厂房三大部分组成,为一低闸、长隧洞、大容量引水式电站。
水电站引水系统采用4洞8机布置形式。
引水隧洞洞群沿线上覆岩体一般埋深1500~2000m,最大埋深约为2525m,具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。
2、岩爆的产生及特性隧洞穿越坚硬围岩且处于高应力地区时,常常由于围岩的应力超过围岩的强度而使围岩发生突然破坏,并伴随产生块体的弹射、抛掷、震动、声响等释放内部较大的弹性应变能的现象称为岩爆。
岩爆是极为复杂的动力现象,各国对此现象进行了大量的研究,目前多数停留在假说和试验阶段。
我国对岩爆的研究,近年来有所突破。
通过对岩爆一般力学特性和破坏断口的电微扫描分析确定,岩爆是具有大量弹性应变能储备的硬质脆性岩体,由于开挖洞石和坑道,使地应力分异、围岩应力跃升及能量进一步集中,在围岩应力作用下产生张—剪脆性破坏,并伴随声响和震动,而消耗部分弹性应变能的同时,剩余能量转化为动能,使围岩由静态平衡向动态平衡失稳发展,造成岩片(块)脱离母体,获得有效弹射能量,以猛烈向临空方向抛(弹、散)射为特征,是经历“劈裂成板—剪断成块—块片弹射”渐进过程的动力破坏现象。
从工程实用现点来看,常把有爆裂声、有弹射的围岩突然破坏的现象称为岩爆。
可以看出岩爆所具有的特征是:从释放的现象看,破坏具有突发性;从围岩应力角度看,包括集中—超限—破坏—转移过程;从能量变化角度看,包括聚集—消散过程。
浅谈锦屏二级水电站洞挖岩爆成因及预防措施

浅谈锦屏二级水电站洞挖岩爆成因及预防措施发表时间:2013-03-29T15:32:15.890Z 来源:《建筑学研究前沿》2012年12月Under供稿作者:王宏博[导读] 在岩爆地段施工对人员和设备进行必要的防护,以保证施工安全。
王宏博摘要介绍锦屏二级水电站地处高应力地区,在洞室开挖过程中常发生岩爆一些预测及防治措施。
关键词:岩爆;成因;预防措施一锦屏二级水电站地质状况锦屏二级水电站位于雅砻江锦屏大河湾雅砻江干流上。
河湾区位处青藏高原向四川盆地过渡的两级地貌阶梯带,全区呈高山峡谷地貌景观。
锦屏山以近南北向展布于河湾范围内,山势雄厚,河谷深切,峭壁陡立,山脊多呈尖棱状、主脊两测山梁呈疏状排列。
区内地表起伏大,高差悬殊,山高谷深坡陡。
根据厂区内地质资料显示,区内地质构造复杂,褶皱及断裂构造发育,主要构造形迹有近SN向、NNE 和NE向、NNW和NW向,天然状态下地应力较高,在长期应力释放及重力等综合因素作用下,岩体向临空方向卸荷回弹较强烈,极易在开挖过程中发生岩爆。
二隧洞内的岩爆一般具有以下特点1.在未发生前,并无明显的征兆,虽经过仔细寻找,并无空声响,一般认为不会掉落石块的地方,也会突然发生岩石爆裂声响,石块有时应声而下,有时暂不坠下。
2.岩爆发生的地点多在新开挖的工作面附近,个别的也有距新开挖工作面较远,常见的岩爆部位以拱部或拱腰部位为多;岩爆在开挖后陆续出现,多在爆破后的2—3小时,24小时内最为明显,延续时间一般1—2个月,有的延长1年以上,事前一般无明显预兆。
3.岩爆时围岩破坏的规模,小者几厘米,大者可多达几十吨重。
石块由母岩弹出,小者形状常呈中间厚、周边薄、不规则的片状脱落,脱落面多与岩壁平行。
4.岩爆围岩的破坏过程,一般新鲜坚硬岩体均先产生声响,伴随片状剥落的裂隙出现,裂隙一旦贯通就产生剥落或弹出,属于表部岩爆;在强度较低的岩体,则在离隧洞掌子面以里一定距离产生,造成向洞内临空面冲击力量最大,这种岩爆属于深部冲击型。
隧道岩爆的防治技术和施工措施

隧道岩爆的防治技术和施工措施定义:岩爆是高地应力区的地下工程在开挖过程中或开挖完毕后,围岩因开挖卸荷发生脆性破坏而导致储存于岩体中的弹性应变能突然释放且产生爆裂松脱、剥落、弹射甚至抛掷现象的一种动力失稳地质灾害。
现场岩爆照片岩爆引起的初喷砼脱落岩爆的防治技术主动方法1、改变围岩性质(1)向工作面及洞壁喷高压水;(2)超前钻孔高压注水使围岩软化。
2、改善围岩应力条件(1)短进尺、多步开挖,控制光面爆破减少应力集中;(2)钻爆法施工,释放岩体内应力;(3)纵向切槽法;(4)洞壁钻孔和超前钻孔应力解除法;(5)超前钻孔松动爆破应力解除法。
被动方法围岩加固措施,及时支护(1)及时支护,减少岩体暴露时间和面积;(2)喷锚+钢筋网、必要时加钢支撑支护,喷钢纤维混凝土,可屈服膨胀锚杆(3)掌子面施设膨胀锚杆以防止坍塌。
利用可屈服型膨胀锚杆和喷钢纤维混泥土稳定掌子面左掌子面钻孔应力解除法右采用曲面掌子面改善围岩受力状态超前钻孔松动爆破应力解除法岩爆地段施工措施1、在可能发生岩爆的隧道中施工,应遵守“短进尺,多循环”的原则,具体应符合下列要求:(1)采用短进尺,一般情况下,每循环进尺宜控制在1.0~1.5m,最大不得大于2.0m;(2)采用光面爆破技术,使隧道周边圆顺,降低岩爆发强度;(3)采用网喷钢纤维混凝土;(4)施作超前锚杆,对于岩爆强烈的开挖面,可采用超前锚杆,对开挖面前方的围岩进行锁定;(5)在拱部及两侧边墙布置预防岩爆的短锚杆,该锚杆长度宜为2m左右,间距宜为0.5~1.0m,并宜与钢纤维喷射混凝土联合使用,形成喷锚加固作用。
2、隧道施工中,一旦发生岩爆,应立即采取下列处理措施:(1)彻底停机待避,同时进行工作面的观察记录,如岩爆的位置、强度、类型、数量以及山鸣等;(2)在工作面、边墙和拱部,每一循环内进行2~3次找顶;(3)采用能及时受力的摩擦型锚杆(水胀式锚杆);(4)采用喷射钢纤维混凝土,厚度宜为5~8mm;(5)当用台车钻眼,岩爆的强度在中等以下时,可在台车及装碴机械、运输车辆上加装防护钢板,避免岩爆弹射出的块体伤及作业人员和砸坏施工设备。
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探 矿工 程 ( 岩土 钻掘 工程 )
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四川 锦 屏 山隧 道 岩 爆 综 合 防 治施 公 司 , 东 济 南 2 0 1 ) 山 5 0 4
摘
要: 锦屏山隧道工程是锦屏水 电枢纽 工程的关键性控制施工项 目, 隧道地处我 国西南 高地 应力区 , 长约 1 . 全 75
a e fs uh w s h n i h l e  ̄h o b u 7 5 m n h x mu d p h o e t n e s a o t2 7 m.T e r a o o t — e tC i a w t a w oe l n f o t1 . k a d t e ma i m e t f h u n l b u 3 5 h a t i h ln ft e s ci n w t ui d d p h o e 5 0 i b u 2 7 m.T e p p r n rd c st e u i u h r ce it so e e  ̄h o e t i b r e t v r1 0 m sa o t 8 5 h o h e 1 h a e to u e h n q e c a a trsi f h i c t
岩 爆 多发地 段 。
锦屏 山隧道是 锦屏 水 电枢 纽工 程 的关键 性控 制 施 工项 目, 作用 是 沟 通 东 、 雅 砻 江 的交 通运 输 , 其 西
并作 为锦 屏二 级水 电 站 引水 隧 洞 的施 工 辅 助 隧 道 , 集交 通 、 研 、 科 试验 等 多种功 能 于一 身 。锦屏 山隧 道
k 隧道最 大埋深约为 27 埋深大于 10 m, 3 5m, 5 0m的地段长度约 185m。通过对锦屏 山隧道 现场岩爆特征 的分析 2 7 总结 和研究 , 介绍 了锦屏 山隧道岩爆 独特的工程特点和综合 防治施工技术 。
关键词 : 长深埋隧道 ; 特 岩爆 ; 合 防 治 ; 工 技 术 综 施 中 图分 类 号 :V 5 T 54 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :62— 4 8 2 1 )6— 0 5— 6 17 7 2 (0 0 0 07 0
Co sr c in T c n l g fCo r h n i e P e e t n f r Ro k Bu s n t eJ n i g h n T n e n S c u n HOU n t u to e h o o y o mp e e sv r v n i o c r t h i p n s a u n l i h a / o i i
1 工程 概况
分 强 烈岩爆 多 全断 面发 生 , 向深部 扩展 。 并 ( ) 爆 多 发 生 在 围 岩 为 片 层 状 结 构 的 类 型 2岩 中 , 干燥 无水 。横 通 道与 主洞 相交 的交 叉 口、 室 且 洞 群 等应 力集 中区 、 宽 带 开挖 断 面 较 大 的洞 段 亦 为 加
由 2条 相 互 平 行 、 中心距 为 3 洞 断 面 尺 寸 分 别 5m、 为 5 5m×57m( ×高 )6m×62 的单 车 道 . . 宽 、 .5m
隧道 组成 , 围岩主要 由三叠 系 ( ) 层 组 成 , 性 主 T地 岩 要 为碳酸 岩 , 道 特 长 ( 1 . m, 头 掘 进 9 5 隧 达 7 5k 独 . k 与埋 深大 ( 2 0 最大 地应 力可 达 5 a m) 达 4 0m, 4MP ) 的特 点决 定 了岩爆 是其 主要 工程 地质 难题 之一 。在 施工 开挖 过程 中产 生 了 中等 强度 岩爆 , 分洞 段 为 部 强岩爆 , 爆对 施 工 安全 、 程质 量 、 期 和环 境 具 岩 工 工 有重 大影 响 , 工 中对 岩 爆 的综 合 防 治施 工 技 术 是 施
i ipn s a u n 1 nJn ig h ntn e.
K e o ds:e ta lng d e un e ;r c urt o r he sv r v n in;c n t cin tc noo y yw r xr -o e p t n l o k b s ;c mp e n i e p e e to o sr to e h lg u
poet n e o pees epeet ncnt co cn l yb eaa s n uyo erc us caat iis rj dt m rhni rvni o sut n eh o g yt nl ia ds d nt kb rt hrc r t ca h c v o r i t o h ys t h o e sc
i —e( hn R i a hsuGo pC r r i J nS ad n 5 04, hn r gd C i a w yS ij ru o oao , ia h no g20 1 C i ) n a l i p tn n a
A sr c : h ipn s a n e po e i tek y f ipn y r o e o pe , hc c t ehg os e s b t t T eJ ig h nt n l r e t s h e n igh do w r m l w i i l ae i t i g — rs a n u j oJ p c x h so d n h h e t
本工程 的重点 和难 点 。
() 3 岩爆 的运动 特征 以松 脱 、 离 为 主 , 岩爆 剥 在