全方位綜合超前探測技術(shù)在隧洞開挖中的安全預警應用研究

楔形掏槽和光面爆破技術(shù)在 隧洞開挖中的應用 張衛(wèi)華 (武警水電第六支隊,湖北宜昌　443133) 關(guān)鍵詞　隧洞開挖;楔形掏槽;光面爆破;爆破技術(shù);溪洛渡水電站 中圖分類號:u45514　　　　文獻標識碼:b　　　　文章編號:100020860(2004)0720063202 　　　　　　　　　　 收稿日期:2004205208 作者簡介:張衛(wèi)華(1977—),男,助理工程師. 1　工程概況 溪洛渡溝溝水處理工程排水洞全長14671386m, 底坡i=010499,采用圓拱直墻斷面,寬510m,高610m. 隧洞所處地區(qū)為玄武巖地層,總體產(chǎn)狀n40°～50°e/se ∠12°～15°.合同要求2003年9月5日開工,2004年5 月1日必須具備過水條件,因此在開挖階段不

在地質(zhì)條件較差的巖層進行隧洞開挖時,施工過程中往往要進行臨時支護,采用常規(guī)的鋼拱架支護成本較高,施工進度慢。針對隧洞開挖施工臨時支護問題,采用鋼格柵加噴錨支護,施工工藝簡單,且施工成本相對較低。

四川瀑布溝水電站隧洞掘進生產(chǎn)性試驗爆破過程中,通過爆破震動觀測,全面了解與分析了各種爆破方法和施工部位的爆破震動形成機理、傳播規(guī)律及響應特性。探討開挖爆破對隧洞本身及相鄰隧洞的震動影響,據(jù)此提出能夠有效實施的洞室控制爆破方法。

甘肅湟水白川水電站引水隧洞工程,主要是ⅴ類圍巖,巖性軟弱,裂隙發(fā)育,風化程度嚴重,穩(wěn)定性差,其施工根據(jù)地質(zhì)條件和現(xiàn)場實際情況,采取洞口大管棚施工、超前支護技術(shù)。本隧洞工程施工技術(shù)具有其特點和先進性,消除安全隱患,確保圍巖成洞穩(wěn)定及施工安全,為同類工程的施工提供了可借鑒的經(jīng)驗。

管棚法超前支護技術(shù)在破碎圍巖隧洞開挖中的應用

在進行隧洞開挖施工時,為了保證隧洞開挖施工效果,確保隧洞斷面開挖質(zhì)量,必須選擇合理的開挖方式。文章以實際工程為例,針對開挖中存在的問題,對小斷面隧洞開挖施工技術(shù)進行了分析,最后提出了施工中的注意要點,保證了供水工程小斷面隧洞開挖質(zhì)量。

在進行隧洞開挖施工時，為了保證隧洞開挖施工效果，確保隧洞斷面開挖質(zhì)量，必須選擇合理的開挖方式。文章以實際工程為例，針對開挖中存在的問題，對小斷面隧洞開挖施工技術(shù)進行了分析，最后提出了施工中的注意要點，保證了供水工程小斷面隧洞開挖質(zhì)量。

在地下洞室施工中預知未來開挖地段的圍巖實際狀況對施工安全、施工組織非常必要,東部供水網(wǎng)絡干線工程隧洞開挖中運用了先進的超前地質(zhì)預報系統(tǒng),可以準確預報掌子面前方100～350m范圍的地質(zhì)狀況,為后續(xù)施工提供了便利條件

隨著交通建設的不斷發(fā)展,高速鐵路、公路等都進入了新的建設時期,隧道的建設和使用也日漸增多.由于地質(zhì)條件復雜性等因素的影響,隧道的開挖進洞經(jīng)常會遇到特殊的地質(zhì)問題,給后期的工程建設帶來一定的困難.隧道的超前探測工作可以提前對隧道地質(zhì)情況進行分析,及時發(fā)現(xiàn)施工過程中可能發(fā)生的地質(zhì)災害,避免了隧道建設的經(jīng)濟損失.地質(zhì)雷達探測技術(shù)在隧道超前探測應用中是比較理想的探測技術(shù),能夠結(jié)合地形、地貌對地質(zhì)條件進行分析,給隧道的安全建設提供了科學依據(jù).

對地質(zhì)雷達應用于隧道施工超前探測的工作原理進行介紹,以皇后嶺隧道進口段超前探測應用為例,采用美國gssi-3000型地質(zhì)雷達進行探測,結(jié)合對地形、地貌及掌子面的觀察、分析,綜合評價預測段洞室開挖的巖土工程地質(zhì)條件,并以此為依據(jù)進行動態(tài)設計,為隧道安全施工提供科學依據(jù)。

對地質(zhì)雷達應用于隧道施工超前探測的工作原理進行介紹，以皇后嶺隧道進口段超前探測應用為例，采用美國gssi-3000型地質(zhì)雷達進行探測，結(jié)合對地形、地貌及掌子面的觀察、分析，綜合評價預測段洞室開挖的巖土工程地質(zhì)條件，并以此為依據(jù)進行動態(tài)設計，為隧道安全施工提供科學依據(jù)。

隧洞施工中超前地質(zhì)預報關(guān)系到工程的安全、質(zhì)量和進度；trt7000超前地質(zhì)預報系統(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)預報的優(yōu)選方法；在trt7000超前地質(zhì)預報系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過程中；直達波的選取、濾波器設計極為關(guān)鍵；并且應進行多參數(shù)分析；最終成果解釋應結(jié)合各參數(shù)的結(jié)果及工程地質(zhì)情況進行綜合解釋；闡述trt7000超前地質(zhì)預報系統(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；通過某隧道工程實例；驗證了該方法的有效性和實用性；

光面爆破的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是爆破參數(shù)設計。本工程參數(shù)設計采用工程類比法,并通過現(xiàn)場試驗最終確定參數(shù)。

在工程項目建設中，進度是其“三大控制”（投資、進度和質(zhì)量控制）目標之一，特別是在水利水電工程施工中，常將“工程進度”作為首要的控制目標。論文以吉牛水電站引水隧洞襯砌支護為背景，介紹了水電工程中的快速施工和并行施工的概念和內(nèi)涵，并將其應用到該工程中．解決了按照傳統(tǒng)施工組織方案無法按時完工的難題．保證了整個工程的按時發(fā)電。

紅衛(wèi)橋水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州金川縣境內(nèi)俄日河上,為引水式發(fā)電站,由引水隧洞工程、調(diào)壓室及壓力管道工程、地下廠房工程和尾水隧洞工程組成。隧洞斷面類型多樣,地質(zhì)條件復雜。如何安全、快速、經(jīng)濟的掘進各類隧洞,是該水電站施工的重點和難點。文章以調(diào)壓室及壓力管道工程中的蝶閥交通洞為例,通過多次試驗,在傳統(tǒng)的楔形掏槽技術(shù)基礎上,采用大面積深孔楔形掏槽技術(shù),炮眼利用率達到95%以上,光面爆破效果達到優(yōu)良標準。

為了準確探測礦山地質(zhì)構(gòu)造信息,采用瑞利波探測技術(shù),基于瑞利波探測原理及施工方法,在此基礎上進行數(shù)據(jù)采集、處理及其反演,探測出礦山地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育位置、類型,進而作為礦山安全生產(chǎn)的依據(jù).以國內(nèi)某礦山為例驗證了該技術(shù)在探測礦山地質(zhì)構(gòu)造方面的可行性.結(jié)果表明:該技術(shù)所探測的斷層位置與原有地質(zhì)資料吻合程度好,為地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育的礦井提供了一種快捷、簡單且有效的方法.

引水隧洞開挖及支護工程施工階段技術(shù)措施方案 景谷威遠江水電站項目經(jīng)理部1 引水隧洞開挖及支護工程施工階段技術(shù)措施方案 景谷威遠江水電站項目經(jīng)理部1 一、工程概況 1.1工程特性 引水隧洞布置于左岸，屬引水發(fā)電建筑物的一個重要組成部分。引水隧洞采用三機一洞（管），采 用高、低壓平洞和斜井，主洞全長289.346m，均為地下式，主洞上平洞段長110.819m，內(nèi)徑6.5m， 鋼筋混凝土襯砌，斜井及下平洞段因內(nèi)壓較高發(fā)，且圍巖大多屬泥質(zhì)巖層，故以鋼板內(nèi)襯，鋼襯內(nèi) 徑為5.8m,三條交管內(nèi)徑均為3.6m.引水隧洞平面布置特性參數(shù)見表1；引水隧洞典型斷面特性參 數(shù)及

某工程穿山隧洞為城門洞型斷面，隧洞尺寸大，地質(zhì)條件復雜，并有軟弱巖脈貫穿隧洞，導致該隧洞施工過程存在重大安全隱患。為評價該隧洞施工過程穩(wěn)定性，采用有限元方法對隧洞開挖支護施工過程進行三維數(shù)值仿真，對無支護方案和有支護方案的結(jié)算結(jié)果進行分析。仿真計算結(jié)果表明，貫穿性巖脈的存在使得隧洞在無支護措施下施工時存在穩(wěn)定性問題，而噴錨支護能夠明顯改善隧洞變形、應力狀態(tài)以及穩(wěn)定性，因此建議該隧洞施工時應盡早支護，并對局部軟弱巖脈進行處理，以確保工程安全。

某引水隧洞寬×高為45m×4m,開挖斷面163m2,最大單頭掘進長度為2880m,采用超前導洞、光面爆破、全斷面跟進方法掘進施工,p—60b電動扒碴機裝碴,采用k8—6電平車牽引stb—8梭式礦車出碴,效率甚高,對該隧洞開挖及出碴方法作了詳細論述。

光面爆破的良好效果不僅提高了開挖質(zhì)量,保證了防水板的掛設,而且提高了襯砌混凝土的質(zhì)量,做到了不滲不漏.本文以小浪底西溝水電站為例,來說明光面爆破技術(shù)在水電站引水隧道開挖中的應用.雖然地質(zhì)條件較差,圍巖復雜多變,但大部分圍巖巖層整體性尚可,具備實施光面爆破的先決地質(zhì)條件

在各類隧道施工過程中,隧道周圍及工作面前方的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況對隧道施工的質(zhì)量和安全關(guān)系重大,不良地質(zhì)條件極容易引起隧道坍方、突泥涌水,不僅在技術(shù)上給隧道施工帶來極大的困難,也常常因突發(fā)事故導致人身傷亡、設備損失、工期延誤,從而造成巨大的經(jīng)濟損失。本文介紹了地質(zhì)雷達技術(shù)在隧道地質(zhì)超前預報中的應用成果。

瑞利波探測是一種原位測試的工程地震探測技術(shù),其頻散曲線的變化與地質(zhì)條件變化存在聯(lián)系,通過頻散曲線的特征識別,可得到探測方向上一定范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造情況;瑞利波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)的工程物理特性有關(guān),據(jù)此可對探測范圍內(nèi)巖土的物理力學性質(zhì)做出評價,從而為隧道掌子面前方圍巖狀況提供一定的超前預報及施工指導作用。