引汉济渭秦岭0-1隧洞(施工进度分析报告课案
引汉济渭工程规划设计工作简介
1、工程总体情况
引汉济渭水源工程由黄金峡水利枢纽、三河口水利枢纽和秦岭输水隧洞三部分组成。工程总体布局为: 在汉江干流和支流子午河分别修建黄金峡水利枢纽和三河口水利枢纽蓄水,并利用黄金峡水利枢纽坝后泵 站抽干流水通过秦岭输水隧洞黄三段输水至控制闸,大部分水量通过控制闸直接进入秦岭输水隧洞越岭段 送至关中地区,少量水(黄金峡泵站抽水流量大于关中用水流量部分)经控制闸由三河口泵站抽水入三河 口水库存蓄,当黄金峡泵站抽水流量不能满足关中地区用水需要时,由三河口水库放水补充,经坝后电站 发电后进入秦岭输水隧洞越岭段送至关中地区。
第三,复杂地基条件的坝肩稳定问题。从初步设计揭示的地质条件看,三河口大坝基础地质条件非 常复杂,具有构造复杂、裂隙发育的特点。需要研究的坝肩不利组合多,不易确定不利组合面的特点, 坝肩稳定问题相对复杂。
4、关键技术问题
(四)多水源联合调节调度问题
引汉济渭工程建成后,将成为关中地区的骨干水源。供水范围涉及西起宝鸡,东至华阴的整个关中核 心区域,面积1.35万km2。它将和受水区内众多的地表、地下水源联合运用,来满足5个大中城市、12个 中小城市的工业用水和6个工业园区城乡居民的生活用水。根据规划,以引汉济渭工程为龙头,将建成覆 盖关中核心区的关中供水工程系统。为了充分发挥引汉济渭工程的综合效益,保障关中城市群的供水安 全,必须实现引汉济渭和关中当地水源的统一调度和联合调节。
1、工程总体情况
• 秦岭输水隧洞:为引汉济渭工程的输水隧洞,横穿秦岭,地跨陕南、关中两区,连接长江、黄河两大流域 。秦岭输水隧洞进水口与黄金峡水利枢纽泵站出水管道相接,出口位于渭河一级支流黑河金盆水库右侧支 沟黄池沟,主要任务是将黄金峡泵站所抽的水和三河口水利枢纽调节后的汉江水自流送入渭河流域的黄池 沟。该输水洞为明流洞,洞长98.3km,马蹄形断面为6.74*6.74m,比降1/2500 ,设计流量70m3/s。
引汉济渭秦岭隧洞0-1号洞项目富水反坡斜井排水方案研究
– 88 –建筑工程 Architectural Engineering1 工程概况“引汉济渭”为陕西省的“南水北调”工程,是由汉江向渭河关中地区调水的省内南水北调骨干工程,是缓解近期关中渭河沿线城市和工业缺水问题的根本性措施,经总长98.3公里的秦岭隧洞送水至关中。
引汉济渭工程秦岭隧洞(越岭段)0-1号洞工程地处陕西省汉中市佛坪县陈家坝镇小郭家坝蒲河右岸山坡上,洞口设计高程为695.084m,支洞与主洞交汇里程为K13+900,支洞平距1513m,斜长1522.12m,断面尺寸为5.2m×6.0m(宽×高),洞底设计里高程为537.13m,综合纵坡为10.44%。
支洞正常涌水量26562m 3/d,可能出现的最大涌水量53124m 3/d。
2 排水方案2.1 施工排水方案选择原则.经济性原则:在确保洞内涌水及时排出洞外不影响正常施工的前提下,选取维护方便、成本低的方案。
适用性原则:结合工程特点及施工环境等因素选择适用于该工程的排水方案。
2.2 排水方案。
本隧道施工排水按两个阶段考虑:第一阶段为支洞施工时,结合最终确定的主洞排水方案将支洞涌水抽排至洞外污水处理厂;第二阶段为主洞施工时排水。
主洞采用阶梯接力排水至水仓泵站的方式,具体方案如下:将掌子面至主洞水仓泵站间划分为多个排水区段,每区段长约200m,分级将水排至水仓泵站。
在每区段间、错车道下游方向10m范围内设置堵水平台,以抬高水头并防止水回流至下游。
在堵水平台大里程方向安装水泵通过φ150消防水带将水抽到堵水平台小里程方向,让水在排水沟内自流到下一级堵水平台大里程方向进行抽排,逐级抽排到洞内泵站。
在堵水平台处设置消防水管,水管长度根据堵水平台、错车道长度而定,水管数量根据前方涌水量而定。
水引至水仓泵站后,拟采取两种方案排出至洞外涌水处理站:方案一:根据合理经济的抽水扬程在隧道内设置4级水仓泵站,其中支洞内设置3级泵站,桩号分别为斜04+00、斜08+00、斜12+00;主洞内设置1级水仓泵站,桩号为K13+990,将水逐级抽排至洞外。
引汉济渭秦岭隧洞工程施工组织设计
目录1 施工组织设计..................................................................................................................... 1-1 1.1施工条件....................................................................................................................... 1-11.1.1工程条件................................................................................................................. 1-11.1.2自然条件................................................................................................................. 1-4 1.2料场选择与开采 ......................................................................................................... 1-131.2.1可研审查意见....................................................................................................... 1-131.2.2料场选择............................................................................................................... 1-131.2.3料场开采............................................................................................................... 1-19 1.3施工导流..................................................................................................................... 1-191.3.1水文特性............................................................................................................... 1-191.3.2导流标准............................................................................................................... 1-20 1.4主体工程施工............................................................................................................. 1-201.4.1概述....................................................................................................................... 1-201.4.2施工支洞............................................................................................................... 1-211.4.3主隧洞工程施工................................................................................................... 1-331.4.4 控制闸工程.......................................................................................................... 1-431.4.5控制闸交通洞....................................................................................................... 1-441.4.6 金属结构安装...................................................................................................... 1-44 1.5施工交通运输............................................................................................................. 1-451.5.1 对外交通运输...................................................................................................... 1-451.5.2 场内交通运输...................................................................................................... 1-47 1.6施工工厂设施............................................................................................................. 1-481.6.1砂石加工系统....................................................................................................... 1-481.6.2混凝土拌和站....................................................................................................... 1-501.6.3综合加工厂........................................................................................................... 1-501.6.4 机械保养厂.......................................................................................................... 1-501.6.5 炸药库.................................................................................................................. 1-511.6.6 施工供风、供水.................................................................................................. 1-51 1.6.1 施工供电.............................................................................................................. 1-51 1.6.8 施工通信.............................................................................................................. 1-52 1.1施工总体布置 ............................................................................................................. 1-52 1.1.1布置原则............................................................................................................... 1-52 1.1.2分区规划............................................................................................................... 1-53 1.1.3土石方平衡及堆渣规划....................................................................................... 1-54 1.1.4工程占地............................................................................................................... 1-55 1.8施工总进度................................................................................................................. 1-56 1.8.1编制依据和原则................................................................................................... 1-56 1.8.2 施工分期.............................................................................................................. 1-57 1.8.3 施工总进度.......................................................................................................... 1-57 1.9主要技术供应 ............................................................................................................. 1-59 1.9.1 主要建筑材料...................................................................................................... 1-59 1.9.2 劳动力供应.......................................................................................................... 1-60 1.9.3 主要施工机械设备.............................................................................................. 1-601 施工组织设计1.1 施工条件1.1.1工程条件1.1.1.1工程地理位置秦岭隧洞工程黄三段为引汉济渭秦岭隧洞工程的组成部分,该工程南起黃金峡枢纽左岸坝后泵站压力管道出水闸,北至三河口枢纽右岸坝下游300m附近的控制闸,全长16.48km。
引汉济渭工程前期工作需要研究的问题
〉 〉 〉需要研究的问题
◎ 张克强
引汉济渭工程是针对我省关中严重 缺水问题, 规划提出的一项跨流域调水 工 程 。无 论 从 工 程 规 模 、技 术 难 度 还 是 影 响范围上看, 引汉济渭工程都是我省水 利工程史上一项开创性事业。从长期以 来对引汉济渭研究及勘察设计的成果 看, 引汉济渭工程的建设不存在制约性 的技术障碍, 但仍面临一些具有挑战性 的问题, 笔者认为, 妥当解决和处理好这 些问题, 是引汉济渭工程顺利建设的重 要前提。
2.抽 水 蓄 能 问 题 引汉济渭需要建设黄金峡、三河口 两 个 大 型 水 库 , 两 个 水 库 相 距 17km, 水 位 相 差 190m, 有 可 能 利 用 两 个 水 库 , 结 合泵站建设抽水蓄能电站, 甚至利用两 库建设多处蓄能电站 ( 在库边或下游再 建 上 、下 库) , 使 引 汉 济 渭 工 程 的 功 能 得 到扩充。如结合抽水蓄能电站, 将黄三隧 洞设计成有压输水, 抽水平均扬程和能 耗会有所降低。虽然目前西北电网对抽 水蓄能电站的需求尚不明显, 但随着经 济发展和峰谷电价差的拉大, 结合黄金 峡泵站建设蓄能电站有可能取得一定的 经济效益。因为是否结合蓄能电站对机 组 选 型 、工 程 布 置 等 均 有 直 接 影 响, 在 泵 站设计中有必要对可能成立的各种方案 进行充分论证比较。
地质问题, 如果掘进中途出现严重问题, 将给整个工程工期和投资造成严重影响。
3.施 工 环 境 控 制 措 施 由于超长、大埋深, 隧洞建设中的普遍 性问题表现在秦岭隧洞上即可能成为复杂 问题。由于地面水系复杂, 洞线穿越多处地 质构造带及透水岩层, 较大量的涌水甚至 突然涌水是秦岭隧洞必须警惕的问题。此 外, 施工热害是秦岭隧洞要面对的另一个 特殊问题。据预测深埋段岩层基础温度约 32℃, 加上施工过程产热, 将使洞内气温处 于较高水平, 对施工造成影响。为此, 必须 采取有效控制环境温度措施。 4.衬 砌 结 构 设 计 衬砌结构对工程造价和施工工期均 会 带 来 重 要 影 响 。在 安 全 可 靠 的 前 提 下 , 对衬砌结构进行优化, 特别是合理简化 地质条件较好段落的衬砌, 是引汉济渭 秦岭隧洞工程要重点研究的问题之一。
引汉济渭工程秦岭隧洞主要工程地质问题分析研究
调 水工 程之 一 , 即从 秦 岭 南 侧 的汉 江 向秦 岭北 侧 的渭
河 调 水工程 。本 工程 地跨长 江 、 黄 河两 大流域 , 穿 越秦 岭屏 障 , 主要 由黄金 峡 水利 枢纽 、 秦 岭 输水 隧洞 ( 以下 简称 秦岭 隧洞 ) 和 三 河 口水 利 枢 纽 等 三 大 部 分 组 成 。 秦岭 隧洞位 于 陕西省佛 坪县 、 宁 陕县及 周至县 境 内 , 穿 越秦 岭分水 岭 , 长达 8 1 . 7 7 9 k m, 设计流量 7 0 . 0 i n / s 。 过水 断面采 用钻 爆法 和 T B M 法 施工 。其 中 T B M 法 施
铁
68
道
建
筑
Ra i l wa y En g i n e e r i ng
文章 编号 : 1 0 0 3 — 1 9 9 5 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 0 6 8 — 0 3
引 汉 济 渭 工 程 秦 岭 隧 洞 主 要 工 程 地 质 问题 分 析 研 究
李 立 民
褶 皱主 要有 4条 , 为 佛坪复 背斜 、 极房 子一小 王涧复 式 向斜 、 黄 石板 背斜 、 高桥一 黄桶梁 复式 向斜 。
1 秦 岭 隧 洞 的 地 质 特 征
1 . 1 地 形 地 貌
秦 岭 隧洞 位 于 秦 岭 山 区 , 区 内 山峰 高 耸 , 沟壑 纵
横, 横 穿秦 岭 山脉 , 隧 洞埋 深 普 遍 较 大 , 大 多在 6 0 0 m
关键 词 : 引汉济渭 工程 秦岭 隧洞 工程 地质 问题
中图分 类号 : U 4 5 3 . 6 1 ; T V 2 2 1 . 2 文献标 识码 : A D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 3 — 1 9 9 5 . 2 0 1 3 . 0 4 . 2 1
引汉济渭秦岭0-1隧洞(施工进度分析报告
引汉济渭秦岭0-1富水隧洞施工进度因素分析一、秦岭隧洞地质情况概述目前,世界单项长度第一的隧洞为芬兰赫尔辛基调水工程隧洞,总长120km,其最大埋深仅100m;世界单项埋深最大的隧洞是锦屏二级引水隧洞,最大埋深2525m,但其长度仅16.7km。
因此,引汉济渭工程的秦岭输水隧洞以长度和埋深的施工难度综合排名世界第一毫不夸张。
秦岭隧洞区位于秦岭褶皱系,地质条件极其复杂,断裂构造极其发育。
隧洞共通过3条区域性断裂,宽度170~190m不等,通过4条次一级断层和33条区域性一般断层,其施工及设计难度极大。
秦岭隧洞区水文地质条件复杂,共通过贫水区、弱富水区、中等富水区和强富水区四个水文地质单元。
其中中等富水区长度30680m,强富水区长度8225m,0-1号勘探试验洞均位于强富水区。
此外,预测秦岭隧洞施工中可能会出现高地应力条件下的岩爆、高地温及热害、局部高地应力条件下的软岩塑性(主要是断层破碎带、炭质千枚岩及炭质片岩等)变形、围岩失稳、突涌(泥)水、有害气体等各种地质灾害。
二、2015年上半年进度完成情况2015年度秦岭隧洞0-1号勘探试验洞年度目标任务为隧洞开挖掘进1270米,二衬拱墙882米,二衬仰拱852米。
截至6月底,隧洞开挖完成397米,占年度目标任务的31%;二衬拱墙完成542米,占年度目标任务的61%,二衬仰拱完成542米,占年度目标任务的64%。
总体来看,上游隧洞二衬上半年按进度计划超额完成,由于下游隧洞开挖中多次遇到洞内大量涌水、围岩变差等情况,进度严重滞后。
三、进度滞后原因分析(一)围岩情况复杂,影响进度上半年共完成隧洞开挖397米,原设计为Ⅲ类类围岩。
在施工过程中,局部段落围岩破碎、稳定性差,为确保施工安全,对该段落支护参数进行了调整。
其中Ⅲ类变Ⅳ类围岩7次,长度分别为2米、15米、4米、29米、10米、11米、19米,共计90米;Ⅲ类变Ⅲ类加强2次,长度分别为15米、23米,共计38米;支护调整长度占原设计长度的32%。
引汉济渭秦岭隧洞涌水突泥段施工总结
( 6 ) 止浆蜷 在碴体下部牢 固处施做第一 节止 浆墙 ( 墙 高4 m, 墙 厚 2 m , ) 。外 墙 采 用 钢 模 板 支 立 , 钢 模 板 要 求 顺 直 , 对 漏 浆 处 对主洞下游两侧边墙各施 做了一次掌子面红外探水 。 预报成果见 要及时进行封堵 。止浆墙外墙坡度暂定为 1 :0 . 2 5 , 内墙坡度 可 表1
程
场 ,泵送入模; ( 7 ) 接茬筋 : 在第一层止浆墙施工至设计标高后在混凝土 初 凝前在与第二 层止 浆墙接茬处预 留中2 2 钢筋 , 长度 8 0 c m, 外露 长度 4 0 c m,间距 3 0 c m。
HW- 3 0 5型红 外探测仪
,
开挖段及掌子面地下水发育 开挖段为 石英岩及片麻岩 情况 预报里程 K2 6 +7 6 1 ~ K2 6 + 7 9 1 ,共 3 0 m
关键词: 引汉 济 渭秦岭 ; 隧洞 涌水 突泥段 ; 工程施 工 ;
1 . 工 程 概 况
引汉济渭秦岭隧洞3 号试验洞主洞勘探试验 段与 支洞夹角为
2 . 2 1第一 层止 浆墙 施 工
( 1 ) 回填 反 压 : K2 6 + 7 2 0 ~K2 6 + 7 5 2 段 加 强 支 护 过 程 中暂 时
现 目前碴体 脚处 的里程为K 2 6 + 7 5 0 ) , 3 7 。3 1 4 5 , 试 验 段 围岩 分 为 1 1 I 、Ⅱ类 , 主 洞 内里 程 K2 6 +1 8 0 不对掌 子面碴体进行扰动 ( 和 K2 5 + 7 8 4 各设有一处 泵站 , 隧道坡度 为1 / 2 5 2 7 。2 0 1 1 年1 O 月 在加强支护施做完成后利用上游洞渣反压掌子面附近碴体使其更 反压情况视碴体和溃 口变化而定 , 如碴体 有向外移动的 2 3 E l 下游 爆破后 , 里 程K2 6 +7 6 0 掌子面拱顶位置突然 出现 突泥 加稳定 , 迹象立即停止施压; 涌水 ,出水 裂隙倾角 3 0 。 ~4 5 。,裂隙宽度约为 2 5 c m。自裂 ( 2 ) 掌子面碴体注 浆: 在碴体 内插 入注 浆管 , 浆液采用 1 : 0 6 隙处 涌出石屑及伴随孤石 , 经估算此 时突泥涌水量约 1 0 0 m3 / h 。 自1 O 月2 6日至 1 0 月3 1 E t 间在清淤过程 中共发生 四次较 大溃 口 水灰 比水泥浆液 ( 必要时根据试验确定 ) 。
引汉济渭秦岭输水隧洞越岭段主要工程地质问题
引汉济渭秦岭输水隧洞越岭段主要工程地质问题王新华【摘要】引汉济渭秦岭隧洞位于秦岭西部山区,隧洞自南向北,横穿秦岭山脊,岩浆活动频繁,褶皱形态复杂,断裂构造发育.隧洞埋深大,地质条件复杂,工程地质问题突出,本文着重分析和论述了对工程有重大影响的几个关键地质问题,即高地应力与岩爆问题、高地温与热害问题、放射性问题、围岩稳定问题、隧洞施工涌(突)水、涌泥问题、软岩变形问题等问题.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】3页(P160-162)【关键词】秦岭隧洞;高地应力与岩爆;高地温与热害;放射性;围岩稳定;软岩变形【作者】王新华【作者单位】陕西省水利电力勘测设计研究院,陕西西安710001【正文语种】中文【中图分类】P642引汉济渭工程位于陕西省南部的秦岭山区,工程跨越黄河、长江两大水系,呈线状分布,将汉江水调入渭河水系。
开发方案为,在汉江干流修建黄金峡水库枢纽,通过黄金峡抽水泵站经秦岭输水隧洞黄三段引水隧洞,将汉江的水引入三河口水库中,经调节后再通过秦岭输水隧洞越岭段送至黑河口,向关中地区城镇供水及向渭河补水。
秦岭输水隧洞越岭段从黄三段隧洞出口控制闸引水进洞,流入黑河口下游黄池沟,隧洞全长81.625 km。
秦岭隧洞设计流量70m3/s,多年平均输水量15亿m3,比降为1/2500,采用圆型(D=6.92m/7.52m)或马蹄型(6.76×6.76m)结构。
1 输水隧洞越岭段工程地质条件输水隧洞越岭段为引汉济渭工程的主要组成部分。
工程区地质条件复杂,前人所做工作很少,可利用资料缺乏。
因此详细查明其工程地质条件,准确预测、预报洞内可能发生的地质灾害和特殊地质问题,才能为输水隧洞越岭段的设计和施工提供科学依据。
1.1 地形地貌引汉济渭秦岭隧洞位于秦岭西部山区,地貌总体受构造控制,在新构造作用影响下,经长期水流侵蚀、切割,形成了较为复杂的地貌单元。
隧洞自南向北,横穿秦岭山脊,进出口两端为秦岭中低山区,中部为秦岭中高山区,最高山峰为2704.6m,隧洞全长65 km,最大埋深为2 012m。
引汉济渭秦岭隧洞开挖期围岩稳定性数值分析
引汉济渭秦岭隧洞开挖期围岩稳定性数值分析作者:李荣军韩福雷龙党建涛李卓来源:《人民黄河》2021年第11期摘要:隧洞巖体的稳定性分析是保证施工期和运行期安全稳定的重要研究课题,隧洞围岩稳定中地应力因素有着十分重要的作用,基于引汉济渭秦岭引水隧洞二衬混凝土开裂洞段典型断面的应力实测结果与地形地质构造条件,运用FLAC3D软件模拟地下隧洞工程的施工开挖。
结果显示,洞周围岩总体处于受压状态,主压应力一般为8~38 MPa,在拱顶与右侧拱肩、拱墙与底板交汇处有一定程度的压应力集中,压应力为28~38 MPa。
隧洞顶拱位移总体上为5~20 mm,两侧边墙朝临空面方向的位移总体上为5~35 mm,底板回弹变形总体上为5~25 mm,位移较大处在Ⅳ类围岩中,断层f处尤其突出。
隧洞开挖后产生了一定范围的塑性区,以剪切破坏为主,塑性区主要在Ⅳ类围岩中,深度3~4 m;靠近断层区域塑性区进一步向断层延伸,局部塑性区深度达6 m。
关键词:模拟;非线性;隧洞;围岩;塑性变形中图分类号:TV53文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.1000-1379.2021.11.026引用格式:李荣军,韩福,雷龙,等.引汉济渭秦岭隧洞开挖期围岩稳定性数值分析[J].人民黄河,2021,43(11):137-139,146.Numerical Analysis of Surrounding Rock Stability During Excavation ofQinling Tunnel from Hanjiang River to Weihe RiverLI Rongjun1, HAN Fu2, LEI Long1, DANG Jiantao1, LI Zhuo1(1.Hanjiang-to-Weihe River Water Diversion Project Construction Co., Ltd., Shaanxi Province,Xi’an 710024, China;2.Construction and Operation Bureau of Qinghai Datonghe-to-Huangshui Diversion Project,Xining 810001, China)Abstract: The stability analysis of tunnel rock mass is an important research topic to ensure the safety and stability of the construction period and operation period. The in-situ stress factor plays a very important role in the stability of tunnel surrounding rock. Based on the stress measurement results of the typical section of the second lining concrete cracking tunnel section of the water diversion tunnel from Hanjiang to Weihe and the geological and topographical conditions, this paper used the FLAC3D software is used to simulate the excavation of underground tunnel. The results show that the surrounding rock around the tunnel is generally in a state of compression, and the main compressive stress is generally between 8 MPa and 38 MPa. There is a certain degree of compressive stress concentration at the intersection of the vault and the right spandrel, the arch wall and the bottom plate, with the magnitude of 28 MPa to 38 MPa. The displacement of the tunnel top arch is generally between 5 and 20 mm; the displacement of the side walls on both sides towards the free face is generally between 5 and 35 mm; the rebound deformation of the bottom plate is generally between 5 and 25 mm; the larger displacement occurs in class IV surrounding rock, especially atfault F. After the tunnel excavation, a certain range of plastic zone is produced, which is mainly shear failure. The plastic zone mainly appears in class IV surrounding rock, and the depth is within 3-4 m; in the area near the fault, the plastic zone further extends to the fault, and the depth of local plastic zone reaches to 6 m.Key words: simulation; nonlinear; tunnel; lining structure; plastic deformation地下洞室的开挖施工是一个特别复杂的动态加卸载物理力学变化过程,隧洞开挖作业后岩体的应力场、位移场、塑性区变化分布规律和岩体的应力路径存在着一定的关联性,和隧洞开挖作业施工方法、施工步骤、衬砌支护方式和时间有着千丝万缕的联系[1-2]。
引汉济渭秦岭隧洞TBM施工风险
引汉济渭秦岭隧洞TBM施工风险与对策分析张克强1 李凌志2 齐梦学3(1、陕西省引汉济渭工程办公室,2、铁道第一勘察设计院集团公司,3、中铁十八局集团公司)陕西省引汉济渭工程是一项从汉江上游调水到渭河流域关中地区的跨流域调水工程。
调水主体工程由两座大型水库和长98.3km的秦岭输水隧洞组成。
受地形条件限制,隧洞穿越秦岭主脊的约40km洞段必须采用TBM施工。
与国内外大量的TBM隧洞比较,秦岭隧洞具有特殊的技术复杂性。
本文对该隧洞TBM的施工风险和对策作初步研究。
1 、工程概况1.1 调水工程布局引汉济渭工程规划建设两处水源,一是汉江干流黄金峡水库,二是汉江支流子午河三河口水库。
从黄金峡水库坝后汉江左岸向北开凿隧洞,连接三河口水库并继续向北穿越秦岭,在渭河支流黑河金盆水库东侧的黄池沟出洞到达秦岭北麓。
工程总体布局可概括为两库、两站、两电、一洞两段。
两库即黄金峡水库、三河口水库;两站、两电指两座水库坝后联合布置的抽水站、水电站;一洞两段指从汉江左岸到秦岭北麓长98.3km的秦岭隧洞,由黄(金峡)三(河口)段及越岭段两段组成,参见图1。
图1 引汉济渭工程总体布置图黄金峡泵站将库水抽高119m送入隧洞,隧洞在三河口水库坝后与二级泵站进水池(兼作电站尾水池)相接,当黄金峡来水多于关中所需时,将余水抽入三河口水库蓄存,黄金峡来水不足时由三河口水库放水补足。
三河口水库是调水工程的核心调节设施,秦岭隧洞越岭段是调水进入关中的咽喉。
1.2 隧洞地形与地质条件秦岭隧洞穿越区域在大地构造单元上属秦岭褶皱系,沉积巨厚,岩浆活动频繁,变质作用复杂,褶皱、断裂发育。
隧洞横穿秦岭褶皱系中的南秦岭印支褶皱带、礼县—柞水华力西褶皱带和北秦岭加里东褶皱带中的三个二级构造单元。
秦岭隧洞TBM施工段穿越2条区域性大断层、3条次一级断层和11条地区性一般性断层。
区域性大断层具有切割深、延伸长、规模大的特点;一般性断裂规模较小,多为较窄的破碎带,断带物质破碎。
引汉济渭秦岭0-1隧洞(施工进度分析报告
引汉济渭秦岭0-1富水隧洞施工进度因素分析一、秦岭隧洞地质情况概述目前,世界单项长度第一的隧洞为芬兰赫尔辛基调水工程隧洞,总长120km,其最大埋深仅100m;世界单项埋深最大的隧洞是锦屏二级引水隧洞,最大埋深2525m,但其长度仅16.7km。
因此,引汉济渭工程的秦岭输水隧洞以长度和埋深的施工难度综合排名世界第一毫不夸张。
秦岭隧洞区位于秦岭褶皱系,地质条件极其复杂,断裂构造极其发育。
隧洞共通过3条区域性断裂,宽度170~190m不等,通过4条次一级断层和33条区域性一般断层,其施工及设计难度极大。
秦岭隧洞区水文地质条件复杂,共通过贫水区、弱富水区、中等富水区和强富水区四个水文地质单元。
其中中等富水区长度30680m,强富水区长度8225m,0-1号勘探试验洞均位于强富水区。
此外,预测秦岭隧洞施工中可能会出现高地应力条件下的岩爆、高地温及热害、局部高地应力条件下的软岩塑性(主要是断层破碎带、炭质千枚岩及炭质片岩等)变形、围岩失稳、突涌(泥)水、有害气体等各种地质灾害。
二、2015年上半年进度完成情况2015年度秦岭隧洞0-1号勘探试验洞年度目标任务为隧洞开挖掘进1270米,二衬拱墙882米,二衬仰拱852米。
截至6月底,隧洞开挖完成397米,占年度目标任务的31%;二衬拱墙完成542米,占年度目标任务的61%,二衬仰拱完成542米,占年度目标任务的64%。
总体来看,上游隧洞二衬上半年按进度计划超额完成,由于下游隧洞开挖中多次遇到洞内大量涌水、围岩变差等情况,进度严重滞后。
三、进度滞后原因分析(一)围岩情况复杂,影响进度上半年共完成隧洞开挖397米,原设计为Ⅲ类类围岩。
在施工过程中,局部段落围岩破碎、稳定性差,为确保施工安全,对该段落支护参数进行了调整。
其中Ⅲ类变Ⅳ类围岩7次,长度分别为2米、15米、4米、29米、10米、11米、19米,共计90米;Ⅲ类变Ⅲ类加强2次,长度分别为15米、23米,共计38米;支护调整长度占原设计长度的32%。
引汉济渭秦岭输水隧洞出口段抽排水方案研究与设计
引汉济渭秦岭输水隧洞出口段抽排水方案研究与设计摘要介绍引汉济渭工程概况及工程地自然地理概况,从涌水量测算分析、排水方案比选与设计、抽排水系统总体方案设计、实施效果等方面介绍秦岭输水遂洞出口段抽排水方案研究与设计,以为秦岭输水隧洞下一阶段的施工积累经验。
关键词引汉济渭工程;隧洞;抽排水;问题;措施1 工程概况引汉济渭工程是陕西省内跨流域调水工程,整个工程由调水工程和输配水工程2个部分组成。
调水工程由位于汉江干流的黄金峡水利枢纽、支流子午河的三河口水利枢纽以及穿越秦岭的秦岭输水隧洞三大部分组成。
秦岭隧洞全长98.30 km,设计流量70 m3/s,纵坡比约1/2 500。
秦岭输水隧洞出口位于黑河金盆水库下游周至县马召镇东约2 km的黄池沟内,距沟口约0.8 km,洞口(桩号K81+779)底板高程510 m,坡降为1/2 530,采用Ⅰ型马蹄形断面,成洞洞断面尺寸为6.76 m×6.76 m(宽×高)。
2 工程地自然地理概况秦岭输水隧洞出口端K78+799~K81+799段位于秦岭岭北中低山区,接近秦岭北麓,该段洞线位于大韩峪沟和黄池沟分水岭西侧的大韩峪沟流域,西临黑河金盆水库,山峰高程为700~1 000 m。
大韩峪沟长5.57 km,隧洞附近沟底高程520~750 m,沟床纵坡约12%,沟谷宽20~50 m,“V”型沟。
黄池沟隧洞出口附近沟底高程490~550 m,沟床纵坡约4%,沟谷宽20~70 m,100年一遇洪水流量117 m3/s,50年一遇洪水流量97 m3/s。
秦岭隧洞出口段围岩岩性为云母片岩夹石英片岩,黑云母含量高,岩质软弱,弱风化,受地质构造影响严重,节理裂隙发育,薄层及互层状结构,隧洞埋深120~390 m,岩体破碎,洞口附近岩石强风化,岩体极破碎,隧洞以Ⅳ类围岩为主。
受地质构造影响严重,节理发育,片理极为发育,揉皱及褶曲发育,地下水发育,掌子面顶部及中下部经常出现滴水、线状流水,一遇降雨,雨水从地表渗入地下,掌子面由线状流水变为面状流水、股状涌水,围岩呈薄层状及互层状结构,遇水软化易产生塑性变形,极不稳定。
最新中铁五局引汉济渭秦岭隧洞(越岭段0号勘探试验洞工程突发环境事件应急预案
最新中铁五局引汉济渭秦岭隧洞(越岭段0号勘探试验洞工程突发环境事件应急预案目录1、总则41.1编制目的 (4)1.2编制依据 (4)1.3事件分级 (5) (5) (6) (8) (9)1.4适用范围 (10)1.5工作原则 (11)2、企业概况 (12)2.1企业基本情况 (12)2.2周边环境敏感点 (16)3、应急组织体系 (16)3.1突发环境事件应急处理领导小组 (16)3.2应急救援专业队伍及职责 (17)4、环境风险分析 (20)4.1危险目标的确定 (20)4.2危险目标的危险特性和对周边环境的影响 (21)4.3、保护目标 (22)5、预防与预警 (22)5.1污染源监控、预防 (22)5.2预警行动 (22) (22) (23) (23)6、应急处置 (24)6.1应急预案启动 (24)6.2信息报告 (24)6.3分级响应 (26)6.4指挥与协调 (27)6.5现场处置 (27)6.6信息发布 (31)6.7应急终止 (33)7、后期处置 (34)8、应急保障 (35)8.1人力资源保障 (35)8.2资金保障 (36)8.3物资保障 (36)8.4医疗卫生保障 (36)8.5交通运输保障 (37)8.6治安维护 (37)8.7通信保障 (37)8.8科技支撑 (37)9、监督与管理 (38)9.1应急预案演练 (38)9.2宣传培训 (38)9.3奖励和责任追究 (39)10、附则 (40)10.1名词术语 (40)10.2预案解释 (42)10.3修订情况 (42)10.4实施日期 (42)附件1突发环境事件应急救援组织机构名单24附件2相关单位和人员通讯录 (43)附件3应急工作流程图 (45)附件4区域位置及周围环境敏感点分布图 (46)附件5重大危险源分布图 (47)附件6紧急疏散线路图 (49)附件7应急设施平面布置图 (50)附件8 应急物资储备清单 (52)中铁五局引汉济渭秦岭隧洞0号洞勘探试验洞工程突发环境事件应急预案1、总则1.1编制目的为提高我项目对突发环境事件的应急能力,规范处置程序,明确相关职责;对实际发生的环境风险事故和紧急情况作出响应,预防、减少伴随的环境影响,特制定本预案。
引汉济渭秦岭输水隧洞关键技术问题及其研究进展
引汉济渭秦岭输水隧洞关键技术问题及其研究进展作者:杜小洲来源:《人民黄河》2020年第11期摘要:引汉济渭工程是国务院确定的172项重大水利项目之一,秦岭输水隧洞是引汉济渭工程的控制性工程。
针对秦岭输水隧洞施工过程中遇到的高地应力、岩爆、长距离施工通风、超长距离的贯通测量、突涌水、硬岩掘进、围岩失稳、软岩变形、高地温等问题,开展了超长隧洞岩爆预测与防治、突涌水分析和防治、施工通风、衬砌结构外水压力确定及应对、测量设计分析评估及施测精度控制分析、深层围岩基本工程特性、高地应力软岩变形及防治、TBM硬岩掘进、微震监测等关键技术研究,并提炼了主要研究成果及创新点。
下一步,将对亟待解决的岩爆频发影响施工进度和硬岩大变形等问题进行重点研究。
关键词:输水隧洞;贯通测量;施工通风;软岩变形;岩爆;突涌水;硬岩掘进;引汉济渭工程中图分类号:TV68;TV672 文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.1000-1379.2020.11.030Abstract:Hanjiang-to-Weihe River Diversion Project is one of the 172 major water conservancy projects determined by the State Council. Qinling water diversion tunnel is the controlling works of Hanjiang-to-Weihe River Diversion Project. In response to the issues encountered during the construction of the Qinling diversion tunnel, including high ground stress, rock bursts, long-distance construction ventilation, ultra-long-distance through survey, gushed water, hard rock tunneling, surrounding rock instability, soft rock deformation, high ground temperature, etc,the key technologies were carried out such as prediction and prevention of rock burst in ultra-long tunnel, analysis and prevention of gushed water, construction ventilation, determination and response of external water pressure of lining structure, analysis and evaluation of measurement design and control analysis of construction accuracy, basic engineering characteristics of deep surrounding rock, deformation and prevention of soft rock with high geostress, TBM hard rock tunneling and micro-seismic monitoring. The main research contents and innovation points were summarized. The next research will focus on the urgent issues, including frequent rock bursts affecting construction progress and large deformation of hard rock.Key words: water conveyance tunnel; through survey; construction ventilation; soft rock deformation; rock burst; gushed water; hard rock tunneling; Hanjiang-to-Weihe River Water Diversion Project引漢济渭工程是国务院确定的172项重大水利项目之一,由调水工程和输配水工程两部分组成。
引汉济渭秦岭输水隧洞硬岩TBM掘进施工技术
引汉济渭秦岭输水隧洞硬岩TBM掘进施工技术作者:康斌雷龙来源:《人民黄河》2020年第02期摘要:以陕西省引汉济渭调水工程秦岭隧洞TBM施工段岭南工程为依托,为克服TBM在长距离大埋深隧洞施工中遭遇的高磨蚀性硬岩、强烈岩爆和突涌水等施工难点,研究了掘进参数,优化了刀盘刀具,对岩爆预测并进行分类防治,采取了超前探水及堵排结合等多种措施、监测技术和施工工法。
针对TBM在高磨蚀性硬岩掘进期间刀具磨损大、掘进效率低、施工成本高等问题,总结得出掘进参数选取宜遵循刀盘高转速、低贯入度,掘进高推力、低扭矩的掘进原则,通过加强刀具与围岩适应性研究,合理选择刀具,采用调整刀盘刮板座结构、易损件改用耐磨材料、优化刀盘喷水结构等刀盘升级措施可有效增加刀盘刀具使用寿命。
针对岩爆给现场带来的施工难题,借助微震监测系统预判岩爆等级,分别就轻微、中等岩爆提出了防治措施,提出了“柔性结合刚性,辅以新材料”的组合工法。
针对隧洞开挖出现的突涌水问题,根据“以堵为主、堵排结合、加强抽排”施工指导思路,总结出超前探水技术。
这些措施大幅提高了TBM在高腐蚀硬岩洞段的掘进效率,有效吸收了岩爆发生时释放的能量,及时解除了突涌水淹没设备的风险。
关键词:TBM;硬岩;岩爆;突涌水;措施;引汉济渭工程中图分类号:TV53文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.1000-1379.2020.02.022Abstract:During the construction process of long distance large deeply buried tunnel, full face tunnel boring machine (TBM) has the advantages such as high efficient boring, good tunnel formation and safety operation, at the same time, it brings great trouble for the constructors to choose the existing mature construction method flexibly when they are dealing with the geological tunnel section in adverse condition with poor adaptability of TBM. This paper was based on Lingnan Project of Qinling tunnel TBM construction section in Hanjiang to Weihe River Water TransferProject in Shaanxi Province, in order to solve the construction difficulties suffered from the hard rock TBM in the long distance large deeply buried tunnel construction, such as highly abrasive hard rock, strong rock burst and sudden water gushing, etc., the corresponding measures of construction were summarized and put forward respectively through the multiple measures,monitoring technology and construction method such as analyzing and studying the boring parameter, optimizing the cutting disc & cutting tool, predicting the rock burst, classifying the prevention, detecting water in advance and combining the clogging and draining, which improved the boring efficiency of TBM in highly corrosive hard rock section significantly, absorbed the energy released effectively when the rock burst occurred and eliminated the risk of the equipment flooded by sudden water gushing timely. The research results can provide reference for similar engineering construction.Key words: TBM; hard rock; rock burst; sudden water gushing; measures; Hanjiang-to-Weihe River Valley Water Diversion Project全斷面隧洞掘进机(TBM)因工作效率高、隧洞成型好、对周边环境影响小及作业安全等优点而被广泛应用于国内外深埋长隧洞的施工中[1-3]。
引汉济渭秦岭隧洞TBM经历极致考验
黄河在这里实现真正的“握个县级城市,4个工业
98.3公
米。
2011年
3.05公里就能全线贯通。
目前处于埋深最大、岩石强度最高的秦岭主脊段,属于施工过程中最难啃的‘硬骨头’。
”
打通秦岭输水隧洞的关键是TBM,即“全断面硬岩隧道掘进机”。
根据岭北、岭南隧洞不同材质的岩石,引汉济渭分别购置两台TBM。
以最高点为分界,分为岭南和岭北两个部分,通过TBM机相向贯通,最终达到严丝合缝的吻合。
在岭南隧洞,长320余米、直径达8余米的罗宾斯TBM,与隧洞内径的宽度相当,掘进过程中,TBM需先将坚硬的岩石按压扭碎,然后巨轮旋转,将碎岩石刮下来,宛若一条“钢铁巨龙”。
然而,即使是这条被誉为全球最先进、“通吃硬岩”的“巨龙”,面对石英含量高达96%的花岗岩,刀具刀盘也招架不住,磨损量一路飙升。
曾有工人统计,一个星期内,TBM刀具更换数量高达123把,每只刀具重达400余斤,更换时间需要40分钟,若再遇上岩爆、落石砸坏刀具,那么对高温、高湿下作业的工人来说,实属一场极致考验。
建设中的引汉济渭工程三河口水利枢纽
建设中的引汉济渭工程黄金峡水利枢纽秦岭隧洞TBM
2021.01 建设机械技术与管理21。
浅谈引汉济渭二期工程隧洞洞身开挖施工
浅谈引汉济渭二期工程隧洞洞身开挖施工摘要:本文结合作者在引汉济渭二期工程的具体实践,就隧洞洞身开挖施工关键工序和技术控制进行简要阐述。
关键词:隧洞工程关键工序技术控制由中铁十九局集团第六工程有限公司施工的引汉济渭二期工程施工准备项目Ⅱ标位于陕西省西安市及周边地区,主要包括施工隧洞、房建工程、道路施工、桥涵施工等。
隧洞工程在南干线黄午隧洞支洞20#~28#支洞,依次经过鄠邑区、高新区、长安区三个区县。
本文简要介绍了隧洞洞身开挖施工的关键工序和技术控制。
1.开挖方法1.1全断面法开挖全断面光面爆破开挖,采用手风钻钻孔,非电毫秒雷管起爆,全断面一次成型。
锚喷初期支护。
出渣采用装载机或挖掘机装渣,采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。
全断面液压衬砌钢模台车衬砌。
全断面开挖支护作业流程为:超前地质预报→台架(车)、机具就位→全断面测量画线布眼→钻炮眼→装药爆破→清危排险→出渣→打锚杆→喷混凝土→稳定安全检查及监控量测→下一循环。
1.2台阶法开挖台阶法(临时横撑)施工在上台阶开挖后,及时封闭掌子面,初期支护后,施作临时横撑。
拱脚、下台阶墙角增设锁脚锚杆,初期支护及时成环。
台阶长度一般不超过1倍洞直径,上台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定,以2~2.5m为宜。
上台阶,采取控制围岩和初期支护变形。
下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度的70%以上时开挖。
下台阶左、右边墙开挖必须交错施工,严禁两侧同时对挖。
二个台阶平行作业,施工实行短开挖、早支护、快封闭、勤量测,及时施作钢架支护。
加强洞内施工抽排水,防止边墙失稳。
台阶法(临时横撑)施工工艺流程为:超前支护→上台阶开控→拱顶施作初期支护→施作临时横撑→下台阶开挖→边墙初护支护→初期支护质量检查→拆除临时底板(仰拱)→监控量侧→防水层、二次衬砌→底板及水沟施工→固结、回填灌浆施工。
2.开挖质量要求按照炮眼布置图正确钻孔;掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm;辅助眼深度、角度按设计施工,眼口排距、行距误差均不得大于10cm;周边眼位置在设计断面轮廓线上,允许沿轮廓线调整,其误差不大于5cm,眼底不超出开挖面轮廓线10cm;内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm,炮眼深度超过2.5m 时,内圈眼与周边眼以相同的斜率钻眼;当开挖面凸凹面较大时,按实际情况,调整炮眼深度,力求所有炮眼(除掏槽眼和底眼外)眼底在同一垂直面上;钻眼完毕,按炮眼布置图进行检查,并做好记录,有不符合要求的炮眼重钻,经检查合格后,装药起爆。
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引汉济渭秦岭0-1富水隧洞施工进度因素分析一、秦岭隧洞地质情况概述目前,世界单项长度第一的隧洞为芬兰赫尔辛基调水工程隧洞,总长120km,其最大埋深仅100m;世界单项埋深最大的隧洞是锦屏二级引水隧洞,最大埋深2525m,但其长度仅16.7km。
因此,引汉济渭工程的秦岭输水隧洞以长度和埋深的施工难度综合排名世界第一毫不夸张。
秦岭隧洞区位于秦岭褶皱系,地质条件极其复杂,断裂构造极其发育。
隧洞共通过3条区域性断裂,宽度170~190m不等,通过4条次一级断层和33条区域性一般断层,其施工及设计难度极大。
秦岭隧洞区水文地质条件复杂,共通过贫水区、弱富水区、中等富水区和强富水区四个水文地质单元。
其中中等富水区长度30680m,强富水区长度8225m,0-1号勘探试验洞均位于强富水区。
此外,预测秦岭隧洞施工中可能会出现高地应力条件下的岩爆、高地温及热害、局部高地应力条件下的软岩塑性(主要是断层破碎带、炭质千枚岩及炭质片岩等)变形、围岩失稳、突涌(泥)水、有害气体等各种地质灾害。
二、2015年上半年进度完成情况2015年度秦岭隧洞0-1号勘探试验洞年度目标任务为隧洞开挖掘进1270米,二衬拱墙882米,二衬仰拱852米。
截至6月底,隧洞开挖完成397米,占年度目标任务的31%;二衬拱墙完成542米,占年度目标任务的61%,二衬仰拱完成542米,占年度目标任务的64%。
总体来看,上游隧洞二衬上半年按进度计划超额完成,由于下游隧洞开挖中多次遇到洞内大量涌水、围岩变差等情况,进度严重滞后。
三、进度滞后原因分析(一)围岩情况复杂,影响进度上半年共完成隧洞开挖397米,原设计为Ⅲ类类围岩。
在施工过程中,局部段落围岩破碎、稳定性差,为确保施工安全,对该段落支护参数进行了调整。
其中Ⅲ类变Ⅳ类围岩7次,长度分别为2米、15米、4米、29米、10米、11米、19米,共计90米;Ⅲ类变Ⅲ类加强2次,长度分别为15米、23米,共计38米;支护调整长度占原设计长度的32%。
由于围岩的变化,局部破碎段在爆破过程中,爆破产生的能量释放不均匀,造成掌子面局部位置存在欠挖,从而增加了补炮次数,增加了机械、人工排险的难度。
由于Ⅲ、Ⅳ类围岩开挖轮廓存在较大差异,调整支护参数后,需要对原开挖轮廓进行二次测量、扩挖、出碴、排险,工序的增加,使得每循环施工时间也随之大大增加。
在喷护过程中,需要将二次扩挖超挖部位喷平,极大延长了喷护时间。
年度目标任务是按照原设计为Ⅲ类围岩的情况进行编制,但在实际开挖过程中Ⅲ、Ⅳ类围岩却交替频繁出现,围岩的频繁变化,造成现场单循环所耗费的时间已远远超出设计Ⅲ类围岩施工时间,甚至超出单独按IV类围岩施工,很大程度上制约了施工进度。
(二)强富水段落,涌水频繁,影响进度秦岭0-1号洞主洞下游已开挖K13+950~K15+659(1709米),属于岩溶裂隙水强富水区(Ⅰ),在开挖过程中股状涌水高达50余处,途径多个小断层带,每经过断层带都伴有大量涌水。
本年度共出现主要涌水点、段落33处,均为独立涌水,涌水衰减极为缓慢,其中21处涌水量≥1000m3/d,5处涌水量>5000m3/d。
2015年6月19日,K15+659掌子面左侧拱脚4个炮孔钻至1.5m时出现突发性涌水,大量涌水从炮孔中喷出,喷射距离约6~7m,涌水量达到11350m3/d,为确保施工人员及机械设备安全,洞内被迫暂时停止施工。
目前,秦岭0-1号洞日涌水量为32000m3/d。
涌水影响进度主要表现在以下几个方面:1、钻孔时,大量涌水从炮孔涌出,装药时,药卷多次被涌水冲出,大大增加了装药时间。
2、涌水造成路面局部段落大量积水,造成小型车辆无法通过,只能通过装载机运送人员、材料至掌子面施工,延误了大量施工时间。
3、涌水延长了各工序衔接时间,测量开挖、出碴、排险、支护等工序间均夹杂了掌子面抽排水工序,而且所需时间不固定,造成各工序不能及时衔接。
(三)埋深较大,排水难度大,影响进度秦岭0-1隧洞支洞全长1513米,支、主洞交汇段高程536.73米,洞口高程695米,排水扬程达160米。
洞内设置了五级大型泵站,对洞内涌水进行逐级抽排。
Ф400排水管道总长度达4500米,配置了200kw水泵4台、160kw水泵12台、132kw水泵2台、11kw水泵16台、7.5kw水泵32台,水泵总功率达3400kw。
为了解决排水电力不足的问题,先后3次对变压器进行增容,目前现场变压器总容量高达4050KVA,远远超出其他施工单位,每月电费基本为47~55万元,成为施工单位最大的一项费用支出。
涌水情况的频频发生,且涌水衰减速度缓慢,洞内涌水点逐渐形成常流水,对洞内抽排水系统造成极大压力。
在面临大量涌水的同时,各级水泵长时间不间断运行产生了极大磨损,水泵维修保养频次也大幅增加,延长了抽排水时间,进而影响了施工进度。
秦岭隧洞各工区变压器容量、抽水量及水价统计表类型椒溪河0号0-1号1号4号7号出口变压器容量(KVA)2300 1930 4050 3800 2450 3150 1500 日排水量(m3/d)6945 10000 32000 6000 6000 13000 500 水价(元/m3)0.95 1.6 0.35 1.99 3.07 2.74 注:出口标段投标无抽水报价,现正申请增加抽水费用变更(四)电网供电不稳,影响进度由于电网供电不稳定,断电次数频繁,常常因为停电导致工作面被水淹没。
2015年至今因电力局检修、碴场高压线改等原因累计停电5次,共计27小时。
每次电力供应恢复后都要花至少三倍的时间用于抽排水后才能正常施工,严重影响了施工进度。
特别是6.29日洪水导致的停电时间长达(五)抽排水系统因素,影响进度秦岭0-1号洞支洞原有两条Ф400排水管道,排水能力在30000~31000m3/d。
6月19日掌子面发生突发性大涌水后,总最大涌水量达到41000~42000m3/d,远超出管道排水能力,导致主洞下游水位持续升高,现场被迫停止施工。
主洞下游原排水系统为多台小泵逐级抽排,能够满足施工需要,但抽水强度大,水泵故障频发,造成抽水效率低,成本大,且无法保证一旦出现大涌水后的施工安全。
停止施工后,现场采取了增设管道、水仓、水泵、电力扩容、架设电缆等一系列措施。
目前支洞第三条Ф400排水管道安装完成,并已投入使用;主洞内Ф400排水管道安装完成;主洞新增5#水仓正抓紧实施。
截止7月26日,洞内积水已抽完,下游具备开挖条件。
本次停工共38天。
四、下游剩余开挖段落地质条件0-1号勘探试验洞主洞下游K15+659~K16+934.226,长度1275.226m,尚未开挖施工, 属于岩溶裂隙水强富水区(Ⅰ)。
对0-1号主洞下游未开挖段的涌水量进行预测:该段隧洞正常涌水量15325m3/d,可能出现的最大涌水量30650m3/d。
0-1号勘探试验洞主洞尚未开挖段处于秦岭褶皱系中的南秦岭印支褶皱带,褶皱发育。
区内发育两条断层:1.f4:为一逆断层,断层产状N80°E/30°~50°S,断层带物质主要为碎裂岩,断层破碎带宽度约50m。
2.玉皇庙-陈家坝断层(f5):断层东西延伸约24km,为一南西方向倾斜的正断层。
断层产状N75°~80°W/70°S,断层带物质主要为碎裂岩、断层角砾及少量断层泥,断层破碎带宽度约100m。
0-1号勘探试验洞主洞通过断层一览表断层编号断层产状断层性质断层带主要物质组成K方案通过洞身位置长度(m)f4N80°E/30°~50°S逆断层碎裂岩K15+720~K15+77050f5N75°~80°W/70°S正断层碎裂岩、断层泥砾K16+560~K16+660100 0-1号勘探试验洞主洞尚未开挖段岩性为大理岩,受地质构造作用影响,节理裂隙发育,大理岩线状溶隙和溶洞较发育,该地层地表调查发现有8处溶洞,其大小程度各地不一,小者仅为几十厘米,大者1~2m,最大可见深达8m左右,宽5m,高2m,其中2个为有水溶洞,后沟上游有水溶洞测得流量约700m3/d,在下游有水溶洞测得流量320~774m3/d。
岭南发现的3个下降泉,均出露于大理岩地层中,其中有2处泉水流量较大,流量分别为254m3 /d及870m3/d。
隧洞设计划分围岩类别详见下表。
秦岭隧洞0-1号主洞下游隧洞设计围岩类别表序号起迄里程长度(m)设计围岩类别支护形式备注1 K15+659~K15+720 61 ⅢⅢ-DM2 K15+720~K15+770 50 ⅣⅣ-DM f4断层3 K15+770~K16+390 620 ⅢⅢ-DM4 K16+390~K16+560 170 ⅣⅣ-DM5 K16+560~K16+660 100 ⅤⅤ-DM f5断层6 K16+660~K16+710 50 ⅣⅣ-DM7 K16+710~K16+934.226 224.226 ⅢⅢ-DM五、目前进行的工作针对秦岭0-1号洞项目面临的困难,研究制定了“超前预报、超前减排、以排为主、排堵结合,克服困难,拼抢进度”的方针。
1、增加超前水平钻。
新调入CCM600潜孔钻1台,钻孔直径80mm,最大钻孔深度40米。
在类似富水区域开挖施工前,根据超前预报分析,在掌子面施作超前探水孔,根据涌水水压、水量等情况适当调整探水孔数量及位置,超前水平孔深度30米,对掌子面前方的富含水围岩进行减压、排水,杜绝大量涌水的异常情况发生,保证施工安全。
实施一次超前水平钻孔减排措施,基本可以保证10d左右的施工不受涌水影响。
2、增加洞内排水设备,提高排水能力。
强有力的排水措施是保证施工的前提。
施工单位要保证电力供应,配置足够的抽排水设备,及时增加管路,备足抽水设备,加强抽排水管理,随水排水、及时排水、杜绝因为涌水可能产生的施工场面被淹现象的发生。
3、增加注浆堵水。
对已开挖完成涌水段落,按照设计堵水方案进行24小时不间断径向注浆堵水,股状涌水进行局部注浆,对较大范围的面状渗水采取径向注浆堵水措施,尽最大限度的减少排水压力。
对于开挖的涌水特殊段落,可采用帷幕注浆堵水措施,继而达到降低排水成本的目的,也为后期的二衬施工创造良好的条件。
4、加强地质超前预报,做好应急预案。
设计院要针对0-1的特殊地质情况,加大地质超前预报的频次,为施工单位做好参谋,提供良好的技术服务,对可能发生的涌水施工单位要根据预报做好应急预案,做到沉着、妥善应对,有备无患。
对今年主洞下游进行物探预报TSP2次,红外探水2次,地质雷达1次,较准确预测了岩体完整程度、围岩稳定性及基岩裂隙水出露情况。
六、建议1、由于秦岭0-1号洞地质情况复杂、涌水量大,面对施工进度严重滞后的被动局面,项目部已在主洞下游增加了一个开挖方量为2000m3大型水仓、一条1500米Ф400排水管道、大型水泵及供配电设施,总投资470余万元。