含水疏松砂岩隧洞冻结法掘进技术

甘肃省引洮供水一期工程总干渠7号隧洞含水疏松砂岩洞段,针对含水疏松砂岩特性,确定采用"冻结法"进行超前加固。后续的掘进施工实践表明,"冻结"可以有效地阻止掌子面突泥涌砂,同时对围岩起到超前加固和固结作用。本文论述了该掘进技术的施工方案及制冷系统选择,以期为类似工程提供参考。     

水平旋喷桩在湿陷性黄土隧洞涌砂段施工浅析

引洮供水一期工程总干渠7号隧洞,涌砂段桩号为60+572.00～61+079.42,围岩类型为第三系临夏组疏松砂岩,具有成岩差、欠固结、胶结不均等特点,其天然密度为2.21 g/cm3。文章在介绍水平旋喷桩超前预支护的原理及特点基础上,阐述了旋喷桩超前预加固方案,以及旋喷桩施工工艺、技术参数和注意事项等,有效地防止了隧道挖掘和施工中出现地层变形,起到了止水和加固性作用。     

引水隧洞涌水粉细砂层洞段施工方案比选

以山西省小浪底引黄工程2#引水隧洞土洞段施工为例,先后采用了"超前大管棚注浆"、"超前帷幕高压注浆"和"超前水平高压旋喷及帷幕注浆"施工方案进行生产性试验,根据试验情况,最终选择了"超前水平旋喷及帷幕注浆"作为主要施工方案。该方案从施工效果来看,达到了改良工程地质特性的目的,止水及加固效果明显,确保了隧洞掘进的施工安全,可为后续类似工程施工提供良好的借鉴经验。     

富水冰碛体中水工隧洞水平旋喷桩预支护施工技术

在水电站引水隧洞施工过程中,针对富水冰碛体特殊地层采用了水平旋喷桩预支护技术,即在隧洞拱顶及周边形成封闭的水平旋喷帷幕体,利用水平旋喷桩的阻水效应和土体改良加强效应起到对拱顶围岩超前预加固作用.该项技术在布伦口～公格尔水电站引水隧洞第四系冰碛体地层中的成功应用,拓展了水利水电工程特殊地质条件下地下工程安全施工技术领域,可为类似工程施工提供借鉴.     

CCS水电站输水隧洞工程地质条件分析与处理

为保证CCS水电站输水隧洞双护盾TBM施工正常进行,开展了围岩分类与稳定性评价及隧洞超前地质预报,研究了施工方法,提出了施工技术建议。在双护盾TBM施工过程中,可见的围岩范围较小,无法进行地质素描,根据双护盾TBM施工的技术特点,选择了隧洞掌子面及洞壁小范围的围岩观察、TBM掘进参数分析、局部岩石回弹值测试、岩渣性状分析、地下水特征分析等多种方法获取围岩地质信息,从而对围岩进行分类和稳定性评价。选择了隧洞宏观地质条件分析、施工过程地质条件分析、以地震法和电法为主的物探方法、掌子面超前水平钻探等综合方法对掌子面前方围岩进行探测和预报,根据预报结果有针对性地采取处理措施。针对TBM施工过程中出现的涌水、砂岩砂化、断层破碎带等不良地质条件,建议施工单位采取了超前地质预报及调整掘进参数、堵水、超前灌浆加固围岩等施工方法和技术,TBM顺利通过了不良地质段。     

引洮总干渠7~#洞上第三系极软岩隧洞围岩工程地质问题及TBM适应性评价

引洮一期总干渠7#洞布置于白垩系、上第三系红色层中,属软岩、极软岩深埋长隧洞,其中上第三系极软岩洞段长14.7 km,占洞长的85.6%。上第三系围岩工程地质性质差,特别含水的疏松砂岩在地下水作用下,工程地质问题尤为突出。工程隧洞采用TBM施工,TBM施工中在疏松砂岩中多次受困,出现了埋机、栽头等施工事故与问题。通过对引洮总干渠7#洞上第三系围岩工程地质特性的分析与研究,结合TBM在该围岩掘进中出现的问题,浅谈上第三系极软岩隧洞围岩稳定性分析及TBM在该地层适应性。     

盘道岭隧洞泥流滑移塌方段处理的施工经验

1990年9月发生在引大入秦工程盘道岭隧洞进口掌子面的泥流滑移塌方，约200m3，一台S—200型悬臂式掘进机被掩埋。这次塌方是由于拱顶的疏松饱水砂岩层突破了掌子面顶板薄隔水层，使地下水夹带泥砂涌入洞内所致。采取喷砼封闭塌方区，排水堵砂，注浆回填，固结塌落砂土体，开挖顶部导坑，设置密集钢拱架，喷砼支护以及管棚注浆加固顶拱围岩等综合措施，方得奏效。     

富水深埋隧洞流砂层渗流大变形的处理与加固

富水深埋隧洞流砂层渗流大变形的处理,是流砂层施工的难中之难,施工安全问题尤为突出。为解决这一施工难题,结合引黄入洛隧洞施工,探索出一套渗流大变形的应急处理及加固措施。首先采取挡砂板桩、楔形木桩、排水管堵排结合及固结灌浆封堵掌子面等措施进行应急处理,防止洞内发生长距离涌流,对涌流口进行快速有效封堵;因前进超前加固注浆法的实施效果不理想,提出在下部岩层区开挖导水洞的洞内降水技术,在透水钢管、排水孔和导水洞三者之间的流砂层区域形成有效的超前排水区,及时排水并有效降低地下水位;然后采取透水钢板桩固砂和超前支护加固技术,将导水洞降水和有效固砂、超前加固结合起来,对流砂层渗流大变形区域进行有效加固,增强流砂层段围岩的稳定性,避免大方量渗流大变形现象的发生。对引黄入洛隧洞上部出现流砂层、下部为软岩层的洞段进行了成功施工,保证了施工安全和进度。     

管棚超前支护在牛栏江滇池补水工程隧洞中的应用

管棚支护是隧洞施工中对软弱围岩超前支护的一种重要形式。简要介绍了牛栏江滇池补水工程隧洞进出口围岩较破碎的情况下,施工中采用长管棚及注浆的施工方法,有效地加固了洞口破碎带,确保了隧洞施工安全进洞。     

阻水灌浆技术在辽宁省观音阁水库输水工程中的应用

在隧洞开挖过程中,突遇掌子面大量涌水,利用阻水灌浆技术对掌子面后方围岩进行固结及阻水灌浆,再对掌子面进行超前阻水灌浆,用以达到减少掌子面涌水水量的目的,确保洞室开挖施工安全。     

山岭隧道掘进机施工超前灌浆技术

TBM在通过断层破碎带及含水地层等不良地质地段时,采用超前灌浆可有效维护掌子面与洞壁围岩的稳定,阻断渗水通道,保证TBM安全通过。文章结合戴云山铁路隧道施工中遇到的断层破碎带和涌水问题,分析了超前灌浆的加固机理,对TBM超前灌浆工艺中的浆液选择、预灌浆岩体力学和抗渗性能以及灌浆设计参数等问题进行了探讨。     

狮子山1号隧洞涌泥涌水处理技术研究

滇中引水项目狮子山隧洞施工过程中突发涌泥涌水事故,造成掌子面涌水涌泥,危及施工安全,为有效加固空腔破碎段落,保证隧道安全、稳定、快速施工通过,文章结合施工期间的涌水、涌泥情况,分析了产生问题的成因,采用了"固结灌浆+超前预灌浆"综合处理方法,对淤泥堆积体进行固结灌浆加固及对掌子面进行超前帷幕灌浆.钻孔取芯和压水试验结果表明,该种处理方法满足该断面安全稳定的开挖要求.该处理技术对类似情况具有参考价值.     

超前水平高压旋喷和超前帷幕注浆技术在引水隧洞土洞涌水砂层段的应用

在引水隧洞施工过程中,由于地质围岩类别较差,突涌水、突泥等问题屡见不鲜,尤其在土洞段施工过程中,开挖支护难度加大,施工质量与安全很难得到保证。山西省小浪底引黄工程17#支洞控制主洞土洞段,在采用传统方式已不能保证施工质量的基础上,采用"超前水平旋喷结合超前帷幕注浆"的处理方式。文中详细阐述了具体施工工艺,该方法在土洞段粉细砂层中得到了很好的应用,对其他工程土洞不良地质洞段有一定的参考价值。     

TBM穿越古河沟高压旋喷施工方案

高压旋喷是加固围岩的一种重要方法,山西某输水隧洞采用TBM施工,遇到古河沟砂卵石地层。在分析该段地质情况的基础上,参照类似工程施工经验,通过采用高压旋喷技术,对该砂卵石地层进行了有效加固,从而确保TBM顺利通过该不良地质洞段。     

富水土质隧洞危险洞段处理措施及变形分析

基于库尉输水隧洞的现场监测资料并结合其施工情况,分析了涌水洞段变形突增、掌子面塌方及地下水浸泡时相应洞段的加固措施和变形特征,提出对富水土质隧洞特别是渗水量较大的洞段应加强现场监控量测,对潜在或已存在的危险洞段及时妥善进行加固处理,并结合现场变形监测数据检验加固措施是否有效,保证隧洞围岩的稳定和施工安全。     

浅滩富水砂层隧道超前加固技术试验研究

在富水砂层中进行隧道施工前,须采取加固措施确保土体具有良好的自立性、止水性。通过分析高压旋喷桩、改进后的高压旋喷桩两种超前加固的效果,确定了翔安隧道穿越富水砂层时的浆液压力、浆液流量及旋喷提升速度的取值,同时指出加固材料、工艺具有适应性,为类似超前加固工程提供借鉴。     

CCS水电站引水隧洞TBM断层带卡机脱困技术

厄瓜多尔CCS水电站引水隧洞采用大直径双护盾TBM施工,开挖洞径9.11 m,在掘进至桩号K16+127.0 m时,由于断层破碎带围岩塌方掩埋及堵塞刀盘造成卡机事故。在分析地震法物探成果和钻孔岩芯的基础上,确定断层破碎带及影响带宽度约70 m,围岩稳定性差,以Ⅳ类为主,局部Ⅴ类。拆除刀盘后方16.26 m处管片的上半部分后,沿洞壁两侧开挖旁洞,至刀盘后沿引水隧洞轴线进行导洞顶拱扩挖直至通过断层破碎带,导洞开挖前采用超前锚杆、固结灌浆等超前支护措施,开挖后采用钢拱架、系统锚杆、挂网喷射混凝土支护措施;支护完成的导洞防止了TBM掘进时的洞顶塌方,TBM在断层破碎带内掘进时,每环掘进前均对掌子面前方围岩进行固结灌浆以防掌子面围岩塌方;采用以上技术措施后,TBM成功脱困并穿过了断层破碎带。     

富水强蚀变岩洞段注浆模拟试验及应用研究

针对某深埋隧洞工程富水强蚀变岩ＴＢＭ洞段存在的塌方、挤压大变形和流沙等问题,通过选取强蚀变岩为试验材料进行注浆模拟试验,研究了浆液在围岩中的扩散范围和固结强度特征,以及注浆方位对注浆效果的影响。研究结果表明:强蚀变岩块状渣体含量越高,浆液扩散越容易,围岩固结效果越好;距离注浆管越近处的围岩固结性能越好,灌浆材料发泡倍数越低,围岩固结强度越高;不论何种注浆方位,侧面取样强度要高于顶面取样强度。在此基础上,结合现场情况对富水强蚀变岩ＴＢＭ洞段护盾部位和掌子面部位的注浆参数及支护设计进行了优化,达到了预期的止水和围岩加固效果。     

察尔森泄洪发电洞漏水分析及加固措施

察尔森水库泄洪洞是泄洪与发电两洞合一的隧道,经历年的洞身检查发现有多处漏水,这种透水现象对于隧洞的运行安全极其不利,需要进行加固。加固方法是采用拆除喷锚加固段及其钢筋混凝土底拱,全部进行钢筋混凝土衬砌加固,对围岩进行固结灌浆,使围岩的透水通道得以封闭,确保泄洪洞安全运行,保证水库工程综合能力的发挥不受影响。     

紫坪铺工程导流洞复杂地质条件下围岩加固处理施工技术

紫坪铺水利枢纽两条导流洞均跨越地质条件极其恶劣的F3断层，上半洞开挖过程中不断遇到塌方，探硐及旧煤洞，出口段外覆岩体单薄，临时衬砌后沉陷，收敛变形较大，运用新奥法施工原理，对塌方体采用大管棚超前预支护施工技术，对上半洞拱脚采用自钻式锁脚锚杆，洞身施加径向自钻式悬挂锚杆，围岩进行灌浆加固处理，对拱座软弱基础施加钢管桩，对导流洞出口段强卸荷区施加锚筋束进行加固处理，在以煤质页岩，泥质粉砂岩及塌方松散体为特征的条件下对围岩支护进行了有益的尝试，基本实现了对不良地质段的加固，确保了隧洞开挖过程中的稳定。