小断面长距离引水隧洞施工技术研究

小断面长距离引水隧洞施工技术研究
天水市城区引洮供水工程是甘肃省省列重大项目,是天水市水利史上投资最大的民生工程,也是将来天水市城区主要供水水源工程,工程关乎近80万人的饮水问题。

工程建成后,必将改善天水市目前水资源紧缺的状况,为天水市加快发展提供有力的水资源保障。

工程自引洮二期四干渠末端引水至天水市,2号隧洞位
于引水管线中段,洞轴线穿越甘谷县与秦州区之间的山岭。

工程区大地构造处秦岭东西向构造带,祁吕贺“山”字型构造体系及陇西系旋卷构造的复合交汇区,
地质构造背景复杂,历史上区内地震活动频繁,隧洞工程区属区域构造稳定性较
差的地区。

工程自开工以来,开挖掘进中遇到了各种复杂的地质状况,频繁穿越断层、断裂带,地下水丰富,个别洞段出现涌水、涌砂等现象,给掘进施工造成了很大困难。

2号引水隧洞开挖断面面积约为8.2m2,属特小断面,主洞长度为8.72km,这一“小断面长距离”的特点,加之工程地质条件较差,造成了本工程施工中塌方掉块频繁、工作面狭窄、大型施工机械不能使用、各种工序相互干扰、工序衔接配合难度大、工作效率低下等问题。

本课题以天水市城区引洮供水工程2号引水隧洞为研究对象,通过对工程基本概况、区域工程地质情况、工程施工工序、施工成本、工作效率等进行技术经济分析、比选,有针对性地提出了本工程各类施工方案,以及应对各种复杂地质情况及特殊洞段的专项施工方案。

对小断面长距离水工隧洞主洞开挖及一次支护施工方案、主洞二次衬砌施工方案、施工支洞方案、施工辅助设施方案进行了详细设计,重点对钻爆法开挖、主洞与支洞交叉段塌方处理、隧洞收敛变形后的处理、斜井绞车出渣、塌方段注浆等几项关键施工技术在本工程中的应用进行了详尽阐述。

对小断面长距离水工隧洞的施工管理进行了深入思考,梳理了此类隧洞施工中经常会出现的一些施工问题,总结了应对和解决此类问题的方法,积累了施工
管理经验,为同类型水工隧洞施工提供了参考,具有一定的普遍性借鉴意义。