关于引水洞引12+063~12+270m不良地质洞段处理技术措施

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隧洞突涌水、突泥不良地质条件洞段施工措施

隧洞突涌水、突泥不良地质条件洞段施工措施

隧洞突涌水、突泥不良地质条件洞段施工措施1、采取综合超前地质预报手段,尽可能的探明地下水在施工接近可能产生突然涌水地段时,充分利用TBM上配置的超前地质预报手段,做好超前地质预报,以探明掌子面前方隧洞的水文地质情况;接近含水体时利用超前钻孔进行水量和水压测试,判断水的方向及突水的危险程度,根据涌水量和水压确定灌浆止水方案。

采用地质调查、物探和钻探等方法对隧洞掌子面前方的不良地质条件进行地质勘查及综合地质预报,以便及早准备应对措施,减小产生大量突涌水而带来损失。

在保证隧洞施工安全的前提下,实现隧洞快速施工,减小风险。

对于掌子面前方,采取联合探测的方法。

(1)利用TBM配备的超前钻机钻孔,根据钻孔时钻机的推力、扭矩和钻进速度,预测前方地质和地下水情况。

(2)必要时采用安伯格测量技术公司研制的TSP203探测系统进行隧洞施工中长期预报。

(3)根据地质预报方法得出的数据进行施工地质预测,及时调整施工方法,采取积极措施保证施工安全。

(4)对于存在大范围涌水地段,可利用TBM所配备的钻孔注浆设备实施地层加固处理,把具有填充和凝胶性能的浆液材料压入所需加固的地层中,经过凝胶硬化作用后填充和堵塞地层中的裂隙,减少注浆区地层渗水系数及隧洞开挖时的渗水量。

2、设置完善的排水系统(1)加强TBM主机的排水能力在TBM后部设置2套移动式排水系统,通过排水管直接抽排到TBM后配套尾部,正常施工排水采取1套排水管路,突发涌水时采取2套排水管路同时运行确保设备和人员安全,本标段隧洞为顺坡排水,从TBM前方抽排到TBM 后配套顺流到洞外。

3、涌水洞段钻爆法施工措施突涌水洞段采用YT28风动凿岩机钻孔,人工装药。

由于药卷装入后容易被涌水、突泥冲出,须将绑扎药卷用的竹片换成Ø6.5钢筋,同时在爆破孔孔口处用小石块堵塞,卡住钢筋以防止被水流冲出。

4、堵水灌浆施工方法(1)大涌水点封堵,先打分水孔镶铸灌浆管,以涌水点为中心打1.5m×1.5m的灌浆孔,孔深5m,若干排环(视具体情况而定),镶铸1灌浆管双液法灌注。

锦屏电站引水洞不良地质段的安全技术

锦屏电站引水洞不良地质段的安全技术

锦屏引水隧洞不良地质洞段安全施工技术1.工程简况锦屏二级水电站利用雅砻江下游河段150km 长大河弯地天然落差, 通过长约16.67km 地引水隧洞,截弯取直,获得水头约310m.电站总装机容量4800MW,单机容量600MW.水电站引水系统采用4 洞8 机布置形式, 从进水口至上游调压室地平均洞线长度约为16.67km, 中心距60m, 洞主轴线方位角为N58° W.引水隧洞立面为缓坡布置,底坡3.65%。

,由进口底板高程1618.00m 降至高程1564.70m与上游调压室相接.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、洞径大地特点. b5E2RGbCAP由于隧洞地埋深、涌水以及裂隙发育等情况导致隧洞地质复杂, 具体不良地质主要表现在以下几个方面:⑴地下水具有大流量、高水压、强交替、突发性显著特点,最大外水压力达10MPa.⑵埋深大、高地应力,洞室开挖极易引起岩爆.⑶岩溶裂隙发育, 洞段断层构造带较多, 节理裂隙发育易形成塌方和掉块. 2.监控量测和超前地质预报锦屏工程区内复杂地自然地理条件和水文地质条件使引水隧洞地地质条件变得复杂, 设计单位未能完全掌握施工前方地具体地质条件;隧洞深埋地应力较大, 洞群施工洞室交叉、另外地下水沿溶蚀裂隙突涌水, 隐蔽性强, 没有明显地构造异常显示, 用常规地水文地质勘探方法难以查明其位置和规律, 集中处理地难度相对较大;锦屏地区地监控量测和地质超前预测预报技术是本工程安全施工必不可少地内容. p1EanqFDPw2.14#引水隧洞监控量测引水隧洞监测重点为围岩变形、衬砌及支护结构受力情况、外水压力等.主要监测内容包括以下部分:⑴围岩变形:采用全站仪及围岩收敛分析软件,进行施工期全程围岩收敛变形监测;在围岩内钻孔埋设多点变位计, 观测围岩松动区, 校核围岩灌浆深度. DXDiTa9E3d⑵围岩应力监测:在围岩内钻孔埋设岩石应力计,观测围岩应力地变化情况.⑶衬砌及支护结构受力监测:设置观测锚杆布置锚杆应力计,观测锚杆受力并检验锚杆参数;在喷混凝土衬砌段,在第一次喷混凝土表面设置应变计组,观测喷混凝土应力情况;在钢筋混凝土衬砌内布置钢筋计、应变计,检验混凝土支护设计参数和施工方法. RTCrpUDGiT⑷外水压力监测:在围岩内钻孔埋设渗压计,钻孔深度深入围岩稳固圈以外.⑸围岩温度监测:在围岩不同深度埋设温度计,监测围岩内部温度情况,以便分析温度对监测成果地影响.⑹隧洞缺陷监测:采用分布式光纤裂缝传感器实现结构裂缝、岩体裂缝和围岩区域性破坏和大范围连续、定量监测• 5PCzVD7HxA⑺围岩松动圈监测:采用单孔声波测试方法,测定围岩声波速度及其变化趋势,判定隧洞围岩松弛厚度•⑻巡视检查:巡视检查是不借助任何测量仪器,而用肉眼凭经验判断围岩、初支、衬砌和隧洞安全性地最直观方法•其目地是核对地质资料,判断围岩和支护系统地稳定性,为施工管理和工序安排提供依据•在隧洞每开挖一循环后,细致地观察隧洞内地质条件地变化情况,裂隙地发育和扩展情况,地下水渗漏情况,有无岩爆发生地征兆,观察隧洞侧壁及拱顶有无松动地危石锚杆有无松动,喷层有无开裂以及衬砌上有无裂隙出现• jLBHrnAlLg各监测工程测次见表 1.表各监测工程测次表2.24 #引水隧洞超前地质预报在钻爆法施工地引水隧洞地施工过程中有可能会遇到涌水、围岩稳定、岩爆、岩溶、有害气体、高地温等多方面地地质问题• XHAQX74J0X施工过程中主要采用了TSP预报系统、HSP预报系统、地质雷达、红外探水、孔内摄影、单孔和跨孔CT测试等多种手段进行综合预报• LDAYtRyKfE⑴地质超前预报需采用多种预报探测手段,进行综合地地质预报,同时在现场施工过程中还需长期配备一名跟班作业地地质人员,通过已揭露地地质情况和掘进出地石渣进行综合分析预报前方地地质条件• Zzz6ZB2Ltk⑵原始数据地好坏直接决定了预报地准确性,在原始数据地采集过程中,尽量排除干扰•如地质雷达作超前预报时使用非屏蔽天线,如果在天线附近有较多钢结构,就会对采集数据产生干扰;TSP预测时应停止附近地放炮作业,避免地震波地重叠等等,只有数据准确才能进行准确地分析. dvzfvkwMI1⑶ TSP 在对隧道进行长距离探测中, 宏观准确性较高, 一般TSP 探测地距离在150m 左右效果最佳, 过短地TSP 探测长度会造成不必要地一次性耗材地浪费, 而过长地TSP 探测长度会使探测精度下降, 造成误判或错判. rqyn14ZNXI⑷地质雷达在短距离地地质探测中, 有很优异地表现, 使用地质雷达与TSP 相互论证, 得到地结论一般就比较准确了, 即使在不良地质条件下, 对大型地质异常体地判断准确率也会在90% 以上, 对一般性地质异常体地判断准确率也可以达到70%. EmxvxOtOco⑸红外探水仪重量轻, 操作简便,可以有效地分析出前方围岩是否存在含水体, 在围岩较好且无地质异常体地情况下, 使用该设备进行常规探测即可, 效果良好, 可节省大量地人力物力. SixE2yXPq5⑹超前水平钻探, 可以对TSP 和地质雷达都无法解释地地质异常体进行补充探测. 但在实际操作中, 采用超前水平钻探需要停止掌子面地掘进作业, 超前水平钻孔预测需要地时间较长, 对隧道施工地干扰大. 6ewMyirQFL⑺采用多种勘探手段进行综合预报, 预测地准确性最佳, 如何合理综合利用各种勘探手段, 使之发挥最大地效率,得到最准确地预报成果, 要根据地质情况和预测经验地积累逐步调整. kavU42VRUs⑻超前地质预测预报技术地勘探手段是建立在对探测仪器采集数据地分析上, 不同地人员对数据地判释结果也可能不同, 因此, 地质预测预报人员地业务水平也是影响预测准确性地关键因素,需要逐步积累经验加强学习,提高判释地准确性. y6v3ALoS892.2.1钻爆法施工采用地超前地质预报地方法、内容和手段⑴超前地质预报地预报方法钻爆法施工引水隧洞施工过程中地地质预报采用多种预报手段相结合地综合预报方法, 建立宏观超前地质预报(工程地质法>、长期<长距离、50m〜200m>超前地质预报(工程地质法、TSP探测及超前钻探>、短期<短距离、0〜50m)超前地质预报(HSP测试技术、地质雷达、红外探水、CT 测试、超前钻探、超前导洞及经验法等>三级预报预警机制, 构成引水隧洞施工地地质综合预报体系,进行不良地质体地超前预报.预报成果应在工程地质分析地基础上, 结合仪器测试解译结果, 进行综合分析后提出. 在施工期间, 通过现场三级预报信息反馈, 以提高信息解译精度, 经综合判断提交相应地地质超前预报报告. 施工过程中严格执行“ 先探后掘” 地原则, 以避免地质灾害地发生, 确保引水隧洞地安全施工. M2ub6vSTnP⑵超前地质预报地预报内容和手段针对钻爆法施工引水隧洞地工程地质特点、主要地潜在地质灾害及地质问题, 施工超前地质预报主要为不良地质预报及灾害地质预报,其内容和方法见表 2. OYujCfmUCw表2钻爆法施工超前地质预报地内容和手段表2.3超前地质预报地实施程序已有勘察成果分析图1综合预报法地实施程序图3不良地质段地安全施工技术3.1对于软岩和节理裂隙发育易挤压破碎带地施工锦屏电站地质以三叠纪围岩为主,节理裂隙地走向与隧道地轴线垂直,这在设计选线时确定地隧道走向从受力角度来讲有利于隧道地稳定•岩性主要为盐塘组地中薄层泥质灰岩和黑色结晶大理岩<T2y6)、白色臭大理岩、花斑状或条带状大理岩灰〜灰黑色大理岩<T2y5)、云母条带状大理岩<T2y4);和白山组白山组<T2b )地灰白色大理岩.盐塘组<T 2y )主要分布在大水沟一带及老庄子背斜核部,主要由大理岩、泥质灰岩组成受地质构造影响节理裂隙发育岩性变化频繁有大量地挤压破碎带和破碎松弛区受地应力影响出现较大地塌方和掉块.白山组大理岩<T2b )主要分布于工程区中部,形成锦屏山系地主体山脉,该层岩相稳定,结构致密、质纯,全层厚750〜2270m,岩石坚硬整体性好埋深较大在地应力作用下会有较大地岩爆.4 #洞现开挖段为盐塘组围岩,岩性变化频繁节理裂隙发育在多条节理面交汇处出现不稳定块体有较大地岩块滑落,节理裂隙发为三叠纪围岩地特性,三条以上节理面交汇形成较大地不稳定块体为锦屏山地特点,在遇到多条节理面相交地块体和隧道轮廓形成地四面临孔现象在地应力地作用下很难保持稳,定势必会滑落,在岩性变化处岩石软弱,出现塌方和涌水出现.eUts8ZQVRd3.1.1针对软岩和破碎带开挖采取以下安全措施和技术措施⑴开挖出渣结束后, 工程地质和技术人员进入工地后, 应首先观察工作面岩石状况节理面地走向等看是否处于安全状态, 如发现问题, 应及时报告, 采取必要地措施. 当发现支护变异或损坏时, 应立即修正加固;如发现有塌方迹象时,应在危险地段设立明显标志及派专人监守, 情况严重时, 应立即将全部人员撤离危险地段. 点人数, 其次清理主要机具设备;并详细记入施工日记, 分析塌方地原因, 吸取教训;同时拟定切实可行地清方、支护、掘进、安全等措施后方可继续施工. sQsAEJkW5T⑵ 应采取短开挖、浅钻孔、弱爆破、强支护、小循环施工方法. 根据地质情况, 支护时应预留足够地下沉量. 且应有钢架支撑和格栅支撑备品, 以应急需. GMsIasNXkA⑶ 开挖后及时喷射纳M混凝土,利用纳M混凝土地早强和一次性喷射较厚地特性,对围岩及时封闭可有效地制约软岩地变形. TIrRGchYzg⑷采取临时支护,在开挖后经现场观察如没有塌方迹象,只是存在不利结构面或是不稳定块体,需要进行临时支护,通常进行超前锚杆和随机锚杆施工保证开挖面地稳定保证开挖作业人员地安全.随机锚杆与结构面大角度相交,长度4〜6m;在围岩较为破碎时进行超前锚杆施工长度6m. 7EqZcWLZNX⑸钢支撑和格栅拱架施工,在节理面较大和围岩破碎地情况下在开挖爆破后出渣时会出现塌方,锦屏山出现塌方大多出现在结构面较多,岩石破碎带塌方体在结构面前后破碎岩体沿结构面滑落向结构面两侧发展,进而形成大地塌方. 在塌方过程中无法控制只能在稳定后重新进行系统支护. 在塌方面积较大,塌方高度较高时需要进行钢支撑或格栅拱架施工. lzq7IGf02E3.1.2软岩和破碎带塌方后地工程实例引<4)引水隧道现开挖至15+295 处,埋深1300m, 2008 年1 月19 日至2008 年1 月21 日,在15+315 〜15+295 处在地应力作用下岩石剥落,导致结构面不稳定块体滑落发生多次塌方,最大剥落塌方可达6m,导致临时支护锚杆、钢筋网随落石掉下,且剥落范围有向隧洞下游发展趋势,15+315 〜15+300 有松动地迹象,掌子面地钻爆停止,出渣、排险车辆及支护人员无法接近.zvpgeqJ1hk对现已岩爆段地处理方案:⑴钢筋格栅、钢拱架、系统锚杆加强支护隧洞下游,防止岩爆发展、提供安全作业空间.现15+315 〜15+300 段落仍有岩爆剥落、松动迹象,在该段落架设格栅拱架,间距75cm,系统锚杆采用?25中空注浆锚杆,间距1m;在15+315〜15+295段落架设型钢拱架,间距75cm, 采用?32,6m中空注浆锚杆锁脚每榀拱架锁脚锚杆8 根. NrpoJac3v1见图2.15+315〜15+295段落现已发生了岩层大面积剥落,为保证向前开挖地安全,减少前方掌子面岩层地纵向临空面,提高掌子面围岩地受力状态,减弱前方岩爆地影响,对型钢拱架上地空腔进行拱上拱处理回填C25砼.1nowfTG4KI待下游拱架施工结束后,采用挖掘机在安全稳定地环境下进行上方危岩地清理,排险后对岩面初喷20cm纳M纤维砼,充分利用纳M纤维砼,早期强度高,抗拉强度高地特点防止岩块地剥落,而后进行型钢拱架地架立,上断面拱架结构见图 3.对拱架上空腔较大处进行拱上拱处理改变拱架地受力,确保混凝土回填时拱架地稳定.fjnFLDa5Zo型钢拱架架立后在拱架上挂双层?8,15cm x 15cm钢筋网,而后采用纳M纤维砼进行喷射,使喷射砼和型钢拱架壳状结构同时,预留混凝土泵管道和排气管道为回填混凝土做好准备.tfnNhnE6e5 型钢拱架和喷射混凝土逐步完成后<型钢拱架与掌子面紧帖),采用混凝土输送泵分层分次回填混凝土,分三次回填完成,为保证混凝土地早期强度在混凝土泵送时加入速凝剂,每次回填间隔时间不少于24小时.HbmVN777sL待混凝土回填完成后进行混凝土内回填灌浆,填充因泵送混凝土因未经振捣留下空隙•灌浆采用BW250型灌浆泵灌注纯水泥浆,压力0.5MPa,灌浆结束标志:全孔一次灌注在规定地压力下,灌浆孔停止吸浆,继续灌注10min. V7l4jRB8Hs塌方段加强支护布置见图 4.拱上拱图2拱上拱型式图图4塌方段加强支护布置图3.2对于高地应力岩爆段地施工工程区地质条件复杂 ,具有发生岩爆地应力条件和岩性条件 .当引水洞进入厚层块状岩体完整地白山组大理岩洞段,特别是进入断层少、上覆岩体厚地洞段时,发生高等级岩爆地可能性较大.岩层埋深越大,开挖时产生岩爆地强度和频率就越高 .比如4#引水隧洞,按照目前地进尺,越往里面进,岩爆发生地机率越大 ,从岩性来看,岩爆多发生在坚硬性脆地岩层中 ,如花岗岩、石英岩、片麻岩、斑岩、闪长岩、辉绿岩、砂岩、灰岩、硬煤等 岩劈裂、弹射石块,有开缝声响或尖锐地爆裂声响即为岩爆地特征根据A 、B 辅助洞总结地经验发生岩爆地部位 ,绝大部分在隧道左侧拱部及左边墙位置; B洞第一次岩爆发生左拱肩部位,岩爆地破裂面粗糙 ,以层状剥落为主地张剪性破坏 ,波及深度12cm ,属于I 级岩爆.有噼啪地爆裂声.mZkklkzaaP随着埋深增加,岩爆加剧,特别是在隧道地顶拱、拱肩 ,发生了n 〜川级岩爆 ,破裂面呈粗 糙、阶梯状及穹状 ,以楔形爆裂和穹状爆裂为主地张剪破坏 ,波及深度最大达到 160cm ,有强烈地爆裂声甚至类似于放炮时地沉闷声响.AVktR43bpw进入白山组大理岩后 ,由于埋深地增加,个别洞已发生川〜W 级岩爆;极强岩爆 ,最大弹射距离达到5.0m,坑深3〜5m 不等,持续地岩爆声响了约5小时.ORjBnOwcEd强烈岩爆多发生在掘进工作面后方10〜30m 范围内,此段正是开挖后应力调整最剧烈、地513 .TO1OOC94+592.+.在地应力地作用下,围83ICPA59W9图3上断面拱架结构图拱上拱/回填混凝土钢筋格栅/间距0.75m型钢拱架/间距0.75m般多在响炮后30分钟〜8小时左右出现;岩爆区段隧道开挖后在地应应力高度集中地区域力场地应力调整未达到平衡前 , 已进行锚喷支护地围岩仍会出现断续地岩爆现象 , 但烈度及频 度有所下降. 预测今后(以 4#洞线为例>累计发生岩爆地长度约 5548m, 无岩爆段长度约 11119.1m, 其中发生轻微量级岩爆长度约 3291m, 中等量级岩爆长度约 1211m, 强烈量级岩爆长 度约 895m, 极强量级岩爆长度约 151m, 其中中等以上岩爆集中在4#洞 C5 标段 . 2MiJTy0dTT3.2.1 岩爆段开挖采取地安全措施和技术措施⑴一般岩爆段采用短进尺、弱爆破开挖,强烈与极强岩爆洞段要求配合应力解除爆破开挖T 危石清理及高压水冲洗T 及时喷护钢纤维覆盖岩面T 及时实施防岩爆锚固措施<包括快速锚杆、挂网、钢拱肋等)7后续实施系统锚杆支护 •所以及时挂网喷射混凝土、打锚杆能有效减少岩爆发生地机率 . gIiSpiue7A⑵应力解除爆破技术 , 即在正常爆破起爆过程中先行起爆应力解除孔 , 起到预裂掌子面前方岩体地作用 , 使掌子面地前方形成一个预先爆破松弛区, 改善掌子面前方地围岩应力状态 , 避免或减缓强烈地能量集中 , 并可以使每一循环开挖能在先期解除过高应力地低应力岩体条件中 进行 , 降低了开挖导致地应力变化程度 , 消除高应力可能造成地严重影响 . uEh0U1Yfmh⑶水涨式锚杆和预应力锚杆、纳M 钢纤维混凝土和无机仿纤维混凝土地施工,目前4#开挖在盐塘组地层 <T 2y )岩爆等级在轻微、中等 •目前较强烈岩爆主要发生在<T 2y 5)灰〜灰黑色大理岩中岩层为厚层中粗粒结构 , 岩石硬度大且有白色夹层 , 围岩开挖后炮眼残留率较高 , 在大 地应力作用下开挖爆破后出现爆音 ,30min 后开始围岩压碎后剥落 , 在不明开挖线外节理裂隙 分布地情况下出现岩爆和大面积岩体滑落地情况最大爆坑可达6m.目前岩层发现岩爆时在出渣排险结束采用三臂台车钻孔进行水涨式锚杆施工水涨式锚杆随机布设通过垫板和杆体摩擦力 控制岩石破坏地发展 , 在水涨式锚杆施工完毕进行纳10cm. 该措施在轻微岩爆和中等岩爆区取得了一定效果⑷岩爆个人防护及躲避措施 , 增设临时防护设施 架 , 给施工人员配发钢盔、防弹背心等;岩爆非常剧烈时 避一段时间 , 直至岩爆平静为止 . 之后 , 应加强巡回撬顶 安全 . WwghWvVhPE3.3 对于涌水与岩溶段地施工根据辅助洞地揭示情况 ,4# 引水洞地涌水具有流量大、压力高、强交替、突发性地特点涌水治理地成功与否 , 直接关系到工程地进度、安全 , 因此 , 对涌水地集中处理技术 , 是本工程 地关键 , 地下水沿溶蚀裂隙发育 , 隐蔽性、随机性强 , 开挖过程中地下水出露地基本形态为渗滴 水、线状渗水和高压集中涌水, 出水形式均属溶蚀裂隙涌水 , 处理应以充填 <塞)式注浆为M 钢纤维混凝土地喷射 , 喷射厚度 8 . IAg9qLsgBX, 给主要地施工设备安装防护网和防护棚, 为了安全 , 应在危险距离范围以外躲, 及时清除爆裂地危石 , 确保施工人员地地质雷达探测背后有大量溶蚀管道, 该段埋深500m 较浅开挖时为枯水季节没有大地岩溶水出现.asfpsfpi4k3.3.1 涌水段施工采取地安全措施和技术措施⑴现在隧道掘进阶段, 地下水处理应遵循“先探后掘、以堵为主、堵排结合、可控排放、择机封堵”地原则, 根据地下水出水形态和处理时机, 引水隧洞地下水处理采用如下措施:ooeyYZTjj1①对地下水突涌水地堵排, 既考虑充分利用排水洞, 又不完全依赖地原则;②加强地质预报.建立三级预报预警机制,充分利用辅助洞和排水洞地资料进行分析, 确定出水量地大小相应确定治水方案, 遵循“以堵为主,限制排放<大堵小排), 堵排结合,综合治理”地原则;BkeGuInkxI③洞内空压机房、变电箱、小型施工机具材料架高,考虑隧洞有大水不会对造成大地损失形成4#洞自身排水沟、横向排水通道、排水横洞导排相结合地排水系统;PgdO0sRlMo④遵循堵排结合地原则,尽量在地下水揭露前进行注浆止水;涌水揭露后,先进行导水处理,再后期注浆固结止水,确保掘进;3cdXwckm15⑤因地制宜,区别对待. 对渗滴水、线状渗水和高压集中涌水三种情况,分别制定治理方案;⑥配备足够数量地排水机具设备和材料;⑦制定应急预案,完善安全设施.⑵涌水时地个人应急躲避措施①发生涌水时应立即停止作业,紧急撤离出水点,并向调度员报告险情;②注意远离避让突(涌>水地直接喷射,互相进行警告,不要惊慌失措,防止危及人身安全;③离工作面一定距离配置有安全货柜,货柜内配置橡皮筏、救生圈或救生衣、应急照明设备等.在避开突(涌>水前期地爆发高峰后,洞内作业人员借助橡皮救生筏顺水流漂流出洞. 无法逃生时,可登爬到高处或钢爬梯上等待救援;h8c52WOngM④横向排水洞边墙上设置钢爬梯,并配备救生圈或救生衣,在发生突(涌>水时掌子面作业人员可爬上爬梯紧急避险,并等待急救队员解救,水性好地可利用救生圈或救生衣自救出洞;v4bdyGious⑤在涌水可能危及到洞内配变电设施时,应果断断电,防止线路漏电发生触电意外;⑥逃生时做到不惊慌失措,勿混乱、拥挤、踩踏,相互帮助才能脱困.3.3.2岩溶段施工采取地安全措施和技术措施⑴通过地质超前预报发现隧洞掘进前方岩溶发育时,要在查明岩溶分布范围、类型<大小、有无水、是否在发育中)、岩层地稳定程度、地下水情况有无增长)等后,分别采用“引、堵、越”等措施进行处理.J0bm4qMpJ9⑵岩溶发育洞段处理措施见表 3.表3岩溶发育洞段处理措施表在一定地距离外开凿引水斜洞,< 或引水槽),将水位降低到隧道底部位置以下,再行引排根据其与隧道相交地位置及其充填情况,采用与衬砌同标号混凝予以回填封闭岩溶工况描述处理方法图示purI>!A■<有无长期补给来源、雨季水量水流地位置在隧道地上部或高于隧道已经停止发育,范围较小;无水地溶洞顶拱以上空溶洞视溶洞地岩石破碎程度采用喷锚支护加固,或加设护拱及拱顶回填与衬砌同标号混凝土地办法处理隧道一侧遇到狭长而深地溶洞加深该侧地边拱基础同标号混凝土填充隧道底部遇有较大溶洞并有水流在隧道以下浇筑混凝土支墙,支撑隧道结构,隧道底板下浇筑与衬砌同标号混凝土并在支墙内套设涵管引排溶洞水4不良地质段地紧急预案图5应急反应组织机构图表应急反应组织各部门职能和职责以及人员组成序号部门职能和职责成员组成急反应组织各部门职能和职责以及人员组成 .应急反应组织机构见图 5,应急反应组织各部门职能和 职责以及人员组成见表 4.并依据应急方案进行了现场演练 ,为在施工岀现地突发情况作了必要地准 备.XVauA9grYP4.1 高压大流量突(涌>水应急预案4.1.1 突(涌>水预警由安全监察部和各工班指定人员加强日常观测,确保在第一时间确认突(涌>水险情, 提前发出预警提示.⑴与当地气象台和发包人建立锦屏工程水文气象地测量与预报系统联系, 及时了解水情气象测量预报信息, 加强隧洞涌水观测. bR9C6TJscw⑵注意观测雅砻江水位变化、隧洞涌水流量及变化时间、流速、水压及扩拱处有无渗涌水.⑶观测数据有变化时, 及时向应急小组组长汇报, 以便事故发生前进行人员和设备地紧急撤离.4.1.2 应急措施⑴应急通讯及报告①在隧洞内设置应急通讯设备,加强洞内、外及横通道施工区地联系, 以确保在发生突(涌>水情况下洞外人员能够立即组织力量采取应急措施.隧洞内地监视系统与监控室监视系统相联,摄像头可掌握施工工作面地情况,便于遇水险时立即采取应急救助措施, 从而争取时间、减少损失;pN9LBDdtrd②在掘进或开挖过程中发生突(涌>水, 操作人员立即避开正面突水点并迅速撤离至开挖台车和支护台车上层平台、隧洞内设置地紧急应急避险场所. 同时拨打急救电话报告突发涌水事故地情况, 以利洞外人员启用紧急应急预案, 及时组织进行抢险救援工作. DJ8T7nHuGT⑵应急躲避和逃生①在预警赋存高压水洞段掘进或开挖时, 施工人员要身系安全带, 安全带长度松紧适宜, 如遇突(涌>水, 立即停止施工, 转移到安全地带, 并及时汇报;QF81D7bvUA②工作面施工人员注意远离避让突(涌>水地直接喷射, 互相进行警示, 防止危及人身安全. 离工作面一定距离配置安全货柜, 货柜内配置橡皮筏、救生圈或救生衣、应急照明设备等, 施工人员可以利用进行自救;4B7a9QFw9h③紧急避险场所内预存被褥、干粮、防水照明灯、救生衣、供氧设施及橡皮救生筏等物品, 以便遇险人员进行自救,在避开突(涌>水前期地爆发高峰后,洞内作业人员借助橡皮救生筏顺水流漂流出洞. 无法逃生时, 可登爬到高处等待救援. ix6iFA8xoX⑶供电和照明在涌水可能危及到洞内配变电设施时, 应果断断电,防止个别线路漏电发生意外;险情排除后, 经检查确认安全后可恢复供电;如必要时可启动专用照明线路需要., 保障隧洞内必要地照明wt6qbkCyDE救援人员均配备防水照明设备, 如电筒、探照灯、头灯等.⑷设备安全如设备不能撤离到安全位置, 应使设备处于动力关闭、加固和适当防护状态, 防止设备造成不必要地。

引水隧洞塌方的处理措施

引水隧洞塌方的处理措施

引水隧洞塌方的处理措施引水隧洞是一种为了引水或者排水而开挖的隧洞工程,通常用于水利工程和地下工程中。

随着建设规模的不断扩大和工程技术的不断进步,引水隧洞的数量和长度也在不断增加。

但是在隧洞施工和运营过程中,难免会发生塌方等安全事故,这给工程建设和运营带来了严重的安全隐患。

本文将对引水隧洞塌方的处理措施进行探讨,以期为相关从业人员提供一些参考和借鉴。

引水隧洞塌方是指隧洞工程中地下岩层或者人工支护结构发生破坏,导致隧洞失去稳定性而发生坍塌的现象。

隧洞塌方不仅会造成工程停工、延误工期等经济损失,更会威胁施工人员和周围居民的生命财产安全,甚至引起严重的环境问题。

引水隧洞塌方处理是非常重要且迫切的问题。

针对引水隧洞塌方问题,我们可以从以下几个方面来进行处理措施:一、完善设计方案引水隧洞的设计方案是保证隧洞稳定性的关键。

在设计隧洞工程时,需要充分考虑地质条件、水文地质条件、地下水情况等因素,制定合理的支护措施和加固方案。

对于特殊地质条件和复杂工程情况,可以采用先进的仿真软件进行模拟分析,以确保设计方案的合理性和可行性。

设计方案的合理性也需要得到相关专家和监理单位的审查和确认,确保其符合国家相关技术标准和规范要求。

二、加强施工监管施工过程中,对于隧洞开挖、支护、衬砌等各个环节都需要严格把关和监管。

引水隧洞的开挖过程中,需要注意控制开挖速度和块度,避免过快或者过大的开挖引起地质变化和压力变化,从而导致隧洞塌方的发生。

在支护和衬砌过程中,需要严格按照设计方案和施工规范进行操作,确保结构的牢固性和密实性。

施工现场的排水、通风、安全等设施和措施也需要得到充分的重视和保障。

三、定期检测和维护隧洞工程竣工后,定期的检测和维护工作是非常重要的。

通过定期的地质勘察和监测,可以及时了解隧洞周围地质环境的变化情况,及时采取补救措施。

对于隧洞结构和支护结构的定期检测和维护也是必不可少的,确保工程的长期稳定性和安全性。

四、加强事故处理如果不幸发生引水隧洞塌方事故,及时且有效的处理将是关键。

不良地质工程地段施工方案

不良地质工程地段施工方案

不良地质工程地段施工不良地质工程地段施工原则在不良工程地质地段中开挖洞室时,需制定切实可行的施工方案,必须遵守下列原则:(1)、调查地质条件,必要时,可采用超前钻探、打导洞等方法进一步了解地质情况,做好地质预报;(2)、减少对围岩的扰动,采用短钻孔、弱爆破、多循环;(3)、做好排水,锁好洞口,清除危石,及时锚喷支护并尽早衬砌;(4)、分部开挖、分部支护;(5)、掌握不良工程地质问题的性质,及时采取有效的支护;(6)、加强监测,勤检查和巡视并且及时分析监测成果和检查情况。

穿越断层及破碎带施工导流洞穿过断层地段,施工难度取决于断层的性质、断层破碎带、填充物、含水性和断层活动性以及导流洞轴线和断层构造线方向的组合方式(正交、斜交、平行),此外与施工过程中对围岩的破坏程度、工序衔接的快慢、施工技术措施是否得当等都有很大的关系。

1.1.1.1.1.穿越断层破碎带处理措施(1)、超前地质预报导流洞施工过程中的超前地质预报采用多种预报相结合的综合预报方法,建立宏观超前地质预报(综合地质法)、长期(长距离)超前地质预报(超前钻探)、短期(短距离)超前地质预报(地质雷达)的三级预报预警机制,构成导流洞施工的地质综合预报体系,对岩石断层破碎带进行超前预报。

(2)、超前预支护采用超前小导管做为超前预支护,施做超前小导管注意以下事项:第一,喷3~5cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙,为灌浆作好准备工作;第二,准确测量导流洞中心线和高程,并按设计标出导管的位置,误差满足规范要求;第三,用仪器测出导流洞中心面,随时检查钻孔或推进导管的方向,以控制外插角达到设计的标准;第四,施工顺序为从两侧直墙向拱顶进行,为提前灌浆留好作业空间。

(3)、超前灌浆超前灌浆采用帷幕灌浆,灌浆采用双液灌浆,采用浆液搅拌器制浆。

为防止浆液从其他孔眼溢出,灌浆前对所有孔眼安装止浆塞,灌浆顺序从两侧拱脚向拱顶。

由于岩体孔隙不均匀,考虑环形开挖的方便,同时要达到固结破碎松散岩体的目的,保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定,形成有一定强度及密实度的壳体,特别是确保两侧拱脚的灌浆密实度和承载力,采取灌浆终压和灌浆量双控灌浆质量,拱脚的灌浆终压高于拱腰至拱顶。

不良地质隧道富水浅埋地段的施工处理技术

不良地质隧道富水浅埋地段的施工处理技术

不良地质隧道富水浅埋地段的施工处理技术王志鹏(山西路桥第一工程有限责任公司,山西太原030006)第43卷第 4 期 f h) !讨 Y 〇1.43,N 〇.42017 年 4 月________________________Sichuan Building Materials __________________________April ,2017摘要:为了降低隧道施工风险,需要做好不良地质的处理工作。

本文以实际工程为例,对工程地质情况进行了分析, 然后针对性地提出了隧道浅埋富水地段的处理方案,最后对 不良地质隧道浅埋地段的施工技术进行了探讨。

关键词:不良地质隧道;富水浅埋地段;处理 中图分类号:U 445. 4文献标志码:B文章编号:1672 - 4011 (2017) 04 - 0197 - 02DOI : 10. 3969/j , issn . 1672 - 4011. 2017. 04. 0931工程概况某高速公路隧道工程中建设长度为3 230 m ,隧道主要 位于黄土地段,冲沟复杂、地质环境复杂,洞身穿越黏土层、 老黄土层、新黄土 W ,一部分地段从风化岩层穿过,岩G 屮夹 杂有煤线M ,地下水的设计流量为118 mVd ,隧道的出口段 从两个冲沟经过,冲沟底部和隧道拱顶之间的距离分别为7、 12 m ,由于该隧道工程的地势比较特殊,三面都有山峰包围, 中间属于容易聚水的低地,在下雨时会形成规模比较大的汇 水区,有丰富的地下水资源$该隧道经过老黄富水地段,土 体容易坍塌变形,开挖初期涌水量到了 1〇 m3/(d • m 〕。

现场进行勘察后发现,该隧道所在K 域地表上録被黄土覆 盖,埋设深度为〇〜10 m ,含水量比较高,具有失陷性,局部土 质具有可塑性,与此不同的是,下层的老黄土含水量比较大, 呈硬塑状32总体施工方案的确定2.1 方案一:双侧壁导坑法开挖1)优点:对一些地表沉降变形和拱顶沉降的现象能有效控制,在施工过程中有较好的安全措施,在浅埋偏压隧道施 工方面更有优势所在#2)缺点:双侧壁导坑法在施工时属于单工序法,相对于循环工序来说更加耗费时间,一般分成6个阶段进行施工, 开挖空间不够大,难以完全开展施工,而且对于专门化的施 工机械要求较高,机械化施工组织不易开展,施工的成本相 对较大,月开挖掘进502.2 方案二:中隔壁法施工开挖1) 优点:能有效控制沉降变形,对于地表沉降变形和拱顶沉降有很大的改善,施工的作业空间足够大,能够满足机 械化施工的各种要求32)缺点:中隔壁法分为4个部分进行开挖,工序循环明显增加,而且根据之前的施工经验来看,在掌子面临空面较收稿日期=2017 - 02 - 10;修回日期:2017 - 02 - 28作者简介:王志鹏(1987 -),男,山西太原人,本科,助理工程师,主要从事公路桥梁建设工作。

引水隧洞不良地质段中空潜孔钻杆施工技术

引水隧洞不良地质段中空潜孔钻杆施工技术

引水隧洞不良地质段中空潜孔钻杆施工技术宋立宝(中铁十八局集团第三工程有限公司,河北涿州072750)[摘要]引水隧洞施工环境较为复杂,需全面考虑施工地形、水文地质、工程地质等条件,如施工遭遇不良地段,必须科学合理的选择处理方案,确保安全和质量。

本文针对某引水隧不良地质段处理的具体情况,分析中空潜孔钻杆在有泥质填充物及孤石的溶洞处理中的施工技术。

[关键词]潜孔钻杆;引水隧洞;溶洞;施工技术[中图分类号]U455.49 [文献标识码]B [文章编号]1001-554X(2018)04-0084-03 Construction technology of hollow submersible drill rod in the bad geologicalsection of the diversion tunnelSONG Li-bao某引水隧洞全长2100m,2015年3月8日12时,隧洞出口掌子面爆破后,拱顶上部出现有填充物溶洞,填充物为软塑状粉质黏土夹大小不等的岩块。

3月19日8时,溶洞填充物滑塌基本稳定,共坍塌软塑性粉质粘土300余m3,大小孤石8块,经勘测掌子面桩号拱顶埋深52m,掌子面距离山谷30m左右。

经相关参建部门勘察确定紧急处理措:对掌子面回填封闭,拱顶上部回填1.5~2.0m厚的混凝土护拱及不小于1m厚的喷砂缓冲层;加强超前注浆小导管及初期钢拱架支护;为减少对溶洞塌方体的扰动,上半断面开挖采取了留核心土环形分部开挖方式;爆破采取人工和小范围预裂控制爆破。

3月21日下午4时,拱顶上方溶腔位置已全部通过,掌子面再次出现了巨石滑落,涌出大量的泥浆、积水,挤垮初期支护钢拱架6榀,整个掌子面大部分处于溶洞范围。

待稳定后,项目部采取对巨石进行解体,用砂袋将掌子面封闭,拱顶以上回填1.5m厚的混凝土处理。

经对掌子面采用25m超前钻探测,发现掌子面向前22m范围都是间隔2~4m的土、石结构,孤石或基岩情况不明,并在钻探过程中出现多次卡钻现象。

探索水工隧洞通过不良地质段施工技术

探索水工隧洞通过不良地质段施工技术发布时间:2021-05-17T16:06:19.603Z 来源:《基层建设》2020年第35期作者:陈立峰[导读] 摘要:水工隧洞开挖施工很容易受到不良地质段的影响,塌方和塌落现象可能因处理不当发生。

新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局新疆乌鲁木齐 830000 摘要:水工隧洞开挖施工很容易受到不良地质段的影响,塌方和塌落现象可能因处理不当发生。

基于此,本文以某引水隧洞工程作为研究对象,深入探讨水工隧洞通过不良地质段施工技术的具体应用,希望研究内容能够给相关从业人员以启发。

关键词:水工隧洞;不良地质段;超前小导管注浆工艺前言:遇水软化、软弱带、断层破碎带等不良地质均可能对水工隧洞开挖施工造成负面影响,这种影响在工期、质量、安全等层面均存在直观体现。

为有效应对不良地质影响,应设法提高岩体自稳能力,因此本文研究主要围绕能够实现超前支护的超前小导管注浆工艺展开。

1.工程概况以全长6644m的某引水隧洞工程作为研究对象,该工程出口高程、进口高程分别为638.88m、640.0m,属于典型的“城门洞”型无压隧洞,存在5m3/s的设计流量,以及3.44m×3.86m的Ⅴ类围岩开挖净断面尺寸,采用全断面光面爆破方式进行开挖。

案例工程一般存在130m 以下的隧洞埋深,最大隧洞埋深为300m,主要经过河谷区、山前洪冲积倾斜平原、基岩山区,穿过的地层包括第四系、奥陶系、寒武系,岩性以卵石混合土、白云岩、灰岩、低液限黏土层为主。

多数地下水处于洞底板以下,层间滞水局部发育,隧洞围岩类型中Ⅴ类、Ⅳ类、Ⅲ类占比分别为23.1%、1.9%、74.8%。

通过地质勘探可以确定,案例工程段存在25m宽的破碎带,同时存在20~150m 的影响带宽和70m的附近埋深。

结合实际开挖和TSP超前地质预报可以确定,厚层鮞状灰岩夹薄层灰岩为该处主要地层岩性,局部存在黄白、灰白色断层泥和断层角砾,拱顶成型差、岩体破碎,掉块现象严重,自稳时间短。

水电站工程不良地质段施工工艺

公路工程不良地质段施工工艺1 简述导流洞对称布置于金沙江左右两岸山体内,高程约在364~400m之间。

进口位于坝上游300~650m处,地形平缓,370~380m高程以下多为基岩小陡坎;380~450m 高程,地形坡度10~25°,分布大片崩坡积块碎石层,厚度3~5m;450m高程以上为基岩陡壁。

洞身段沿线山体雄厚,垂直埋深一般达100~200m,最大可达380m;水平埋深一般达200~400m,最大可达550m。

出口位于拱坝轴线下游450~750m处,420~440m高程以下为缓坡,自然坡度25~40°,左岸大多为基岩,地形稍陡,右岸地形平缓,表部分布较多崩坡积块碎石层,厚度5~10m;420~440m高程以上多为基岩陡壁。

1.1 地层岩性左右岸导流洞沿线地层岩性均为P2β4~P2β6层含斑玄武岩、致密状玄武岩、斑状玄武岩及各岩流层上部的角砾(集块)熔岩。

右岸导流洞洞身主要为P2β5~P2β6层致密状玄武岩、斑状玄武岩及角砾(集块)熔岩。

岩性坚硬,单轴抗压强度大于100MPa,属坚硬~极坚硬岩类。

进口边坡岩体主要涉及P2β4~P2β6层的含斑玄武岩、致密状玄武岩。

斑状玄武岩和角砾集块熔岩。

出口边坡岩体主要涉及P2β7~P2β9层的含斑玄武岩、致密状玄武岩和角砾集块熔岩。

1.2 地质构造工程区内无断层分布,主要结构面为层间、层内错动带和节理裂隙。

导流洞部位层间错动带总体不发育,其中C3层间错动较弱,C4层间错动带断续延伸,主错面波状起伏、粗糙,主错带宽度一般5~10cm,主要由角砾及少量岩屑组成,影响带宽10~30cm,结构紧密,工程类型以裂隙岩块型为主,部分为含屑角砾型。

C5层间错动带分布连续,错动面舒缓波状起伏,光滑,见倾向擦痕,工程类型以含屑角砾型为主,部分裂隙岩块型。

层内错动带较发育,主要随机分布在各层中下部玄武岩内,特别是P2β6层中部和P2β5层中下部,呈集中成带分布。

不良地质输水隧洞处理措施研究

H o n gZ h e n g u o , F a nY o n g
( Y u n n a nW a t e r a n dH y d r o p o w e r E n g i n e e r i n gI n v e s t i g a t i o n , D e s i g na n dR e s e a r c hI n s t i t u t e , K u n m i n g ㊀6 5 0 0 2 1 , C h i n a ) A b s t r a c t : T h eu n d e r g r o u n de n g i n e e r i n ge s p e c i a l l y i nl a r g e s c a l e a n dl o n g d i s t a n c e w a t e r c o n v e y a n c e t u n n e l o f t e ne n c o u n t e r b a dg e o l o g i c a l c o n d i t i o n s , o f t e nr o c ki n s t a b i l i t ya n dc o l l a p s ec a u s i n gc a s u a l t i e s a n dl o s s o f e q u i p m e n t i nt h ec o n s t r u c t i o np r o c e s s . N o t o n l yd e l a y , i n c r e a s e t h e c o s t , b u t a l s o c a u s e t h e l o s s o f l i f e a n dp r o p e r t y . T h e Q i n g s h u i s e a w a t e r s u p p l y a n dw a t e r e n v i r o n t h e c o n s t r u c t i o np e r i o d m e n t m a n a g e m e n t p r o j e c t o f b a dg e o l o g i c a l t u n n e l a s a ne x a m p l e , t h e h i g he x t e r n a l w a t e r p r e s s u r e , g r o u n ds t r e s s a n a l y s i s a n do t h e r a d , t h ec o r r e s p o n d i n gs p r a ya n c h o r , s t e e l s u p p o r t , r e i n f o r c e dc o n c r e t em e a s u r e st os t r e n g t h e nm e a s u r e s , a n d v e r s eg e o l o g i c a l p r o b l e m s

引水隧洞塌方的处理措施

引水隧洞塌方的处理措施摘要:近年来由于环境恶化和资源紧缺问题的不断加快,我国也加快了对水电站的建设速度,水电站的建设数据量在不断增多且建设规模也在不断扩大,使得水力发电在目前电网中地位不断提高。

在水电站的建设中,引水隧洞工程属于其中地下工程中的一种,其在施工中容易受到地质、气候以及所用设施等多种外部因素的影响而干扰其施工安全以及水电站的正常运行,所以需要加强对引水隧洞施工技术的控制。

关键词:引水隧洞;塌方;处理措施1引水隧洞塌方的主要原因归纳来说导致引水隧洞出现塌方的原因主要有以下几点:第一,地质勘察资料和具体工程情况存在出入,对于可能会出现的塌方,并未及时采取有效的防范措施,在作业环节遇到破碎带、软弱带基层,常常无法有效进行应对而引起塌方。

第二,隧道处于不良地质地段,并未衬砌足够的厚度,实际承载要求难以得到满足,对于可能出现的山岩压力无法有效承受,从而导致塌方的情况出现。

第三,设计不到位。

部分设计人员为了追求成本的节约,往往会选择线路较短的洞线,并且通常会于垭口最底处选择洞轴线,没能系统考虑地质遗迹作业中的不利因素,导致了塌方事故的出现;部分设计人员在设计隧洞时,在不良地质地段设置隧洞轴线,并未绕开堆积、流砂、饱和粘土等不良地层以及陷穴、溶洞等不良地质,从而增加塌方的发生几率。

2引水隧洞塌方的处理措施某重点供水工程在176+382~193+498桩号范围内为马蹄形无压隧洞,毛洞开挖洞径7.3m×6.7m(宽×高)。

本次冒顶塌方位置位于1#支洞~2#支洞洞段之间,该桩号位置洞段洞室为Ⅴ类围岩,埋深约为48m,在勘查报告中的不良地质段桩号范围内。

上述隧洞不良地质段在施工开挖过程中发生塌方现象,塌方范围自桩号D180+878至D180+885.2,塌方方量约为157m3。

洞内塌方发生后不久,隧洞桩号D180+885处洞顶以上34~48m地表面发现塌陷。

经现场量测,地表坍塌范围为8.7m×9.9m(南北长×东西长),塌陷深度约为13.8m,坍塌坑近似圆形,坑洞周围约1.0m范围内地表出现裂缝,裂缝宽度1cm~8cm不等。

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关于引水洞引12+063~12+270m不良地质洞段处理技术措施一.工程现状
西溪河联补水电站引水隧洞引12+063~12+090段洞室开挖成形后,地质揭露显示,该洞段地层为黑、灰墨色中厚层状灰岩,受断裂构造影响,洞室围岩岩体破碎,多呈3~5㎝碎块状。

开挖过程中随时出现掉块及局部塌方现象,围岩自稳时间短,自稳能力差;围岩暴露后,受水蚀作用影响,岩石出现崩解、泥化现象。

洞室支护成型后,在引12+080,引12+088处,洞室变形引起喷护砼多次开裂,钢筋格栅变形,严重威胁洞室安全。

根据9月20日,业主、监理、设计和施工单位四方联席会议精神,拟对引水隧洞引12+063~12+270不良地质洞段采取专门施工技术措施,并对已发生围岩变形洞段进行进一步加固,以确保洞室成型安全。

二.不良地质洞段开挖支护程序
根据现场已成型洞段顶拱连续出现塌穴,采取钢筋格栅加强支护后;局部喷护砼开裂,且钢筋格栅变形严重的现状,拟采取20mm工字钢制作的钢支撑加强支护,并采取锚杆棚架超前支护措施,以防止洞室围岩形成塌落拱。

不良地段洞段开挖支护程序调整见不良地质洞段开挖支护程序框图。

不良地质洞段开挖支护程序框图
三.主要施工技术措施
1、超前锚杆棚架施工
○1、布孔及钻孔
孔位沿设计顶拱轮廓线外侧布孔,孔口距设计轮廓线距离5~10㎝,孔距20㎝,孔深3.5m,用手风钻造孔,外倾角3~5°。

○2、锚杆制作
锚杆采用Φ28mm螺纹钢筋制作,长度为3.5m,锚杆入岩端做成锥形或楔形。

○3、锚杆安装
人工配合钻机将加工好的锚杆插入孔内,必要时用大锤快速打入孔内,锚杆入岩长度不小于锚杆长度的90%,每茬锚杆棚架的纵向搭接长度控制在1.5~2.0m。

锚杆尾部与钢拱架焊接成一体。

2、钻爆施工
○1、布孔及钻孔
顶拱利用超前锚杆棚架钻孔作为诱裂孔控制顶拱开挖边线,边墙采用光面爆破。

孔位设计边墙轮廓线内侧布孔。

孔口距设计线加收缩5cm,孔距45㎝左右,孔深1.75m,用手风钻造孔,外插角控制为3°。

掏槽孔、辅助孔及崩落孔按设计钻爆参数控制孔深、孔向,以确保炮孔的底孔落在爆破图规定的同一平面上。

为确保爆破效果,钻孔孔径误差不得大于5cm,掏槽孔及辅助孔和底孔数量严格按照钻爆设计数量控制。

崩落孔数量不少于设计钻爆参数的90%。

○2、按照设计的钻爆参数进行爆破试验,通过试验调整求得最佳爆破参数。

○3、爆破施工严格按照《爆破安全规程》执行,同时加强现场警戒,严禁一边钻孔,一边在已成孔的炮孔内装药,严禁在残孔内钻孔,以确保施工安全。

○4、掏槽孔、辅助孔、崩落孔、底孔采用Ф32mm×200m-150g的2#乳化炸药连续装药;光面爆破采用Ф32mm×215m-100g炸药采用竹片固定药卷间隔装药(详见光面爆破孔装药结构示意图)
○5、装药结束后,按规定时间间隔拉警报器二遍。

然后起爆,为保证爆破作业安全,采用毫秒微差塑料导爆管起爆网络。

每循环起爆时,采用两发瞬发电雷管在距掌子面200m 外进行起爆。

开挖布孔装药结构详见4#支洞主引水洞下游Ⅴ类围岩钻爆设计图。

3、钢支撑制作与安装
钢支撑采用20mm工字钢制作。

每榀钢支撑分二节加工,采用钢板螺栓连接加工制作成型,钢支撑净空尺寸按宽×高=5.1m×5.1m控制。

以保证钢支撑安装后不侵占引水洞衬砌结构断面。

钢支撑连接板采用300mm×300mm×12mm钢板制作。

连接板钻设对称的四个Ф22mm 螺栓孔。

采用Ф20mm螺栓连接成整体,为方便钢支撑安装。

每榀钢支撑布置的两块连接板采取点焊形式固定后钻设螺栓孔。

钢支撑圆弧段在加工厂冷弯制作,然后在1:1胎模工作平台上拼装并焊接连接板,以确保钢支撑制作尺寸满足设计要求。

每榀钢支撑加工完成后,同一榀钢支撑编号相同运至现场使用。

钢支撑在初喷砼完成后安装,安装时,钢支撑与初喷砼面应紧贴,安装过程中,当钢支撑与洞壁之间有较大间隙时,用钢楔楔紧,并在复喷砼施工过程中,采用喷护砼将间隙砼填满。

为防止钢支撑支腿与底板接触面积过程过小造成钢支撑受力后下沉,钢支撑支腿底
部焊接300mm×300mm×8mm垫板,垫板底部埋设砼预制块,同时,每榀钢支撑布置8~12根锁脚锚杆(Ф22mm,L=3.5m)固定。

钢拱架纵向联系筋采用Ф25mm以上钢筋连接,为防止钢支撑受力或爆破冲击发生位移和变形,连接筋在洞周方向每50cm布置一根,且在钢支撑的内环和外环错开布置,并与钢支撑焊接牢固。

4、引12+080~12+092局部洞段围岩变形处理措施
○1、在引12+080~12+083洞段增设三榀钢支撑,并补喷20cm厚聚丙烯纤维砼,每榀钢支撑两侧各布置6根Ф22mm,L=3.5m锁脚锚杆固定。

○2、在引12+083~12+090洞段外露的钢筋格栅上挂模板,并补喷聚丙烯纤维砼至岩面,形成宽约40cm的砼格栅梁,加强对顶拱围岩的支护。

○3、在引12+090~12+092洞段围岩表面初喷5cm厚聚丙烯纤维砼后架立两榀钢支撑至掌子面,钢支撑顶部用砼预制块或喷聚丙烯纤维砼填满,以防止开挖时由掌子面向已支护段方向塌方,在锚杆棚架上方形成塌落拱现象的发生,对掌子面出现的两处集中渗漏点钻设深约3m的排水孔,并在孔口埋设排水管将渗漏水引出。

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