引江补汉工程超长深埋有压输水隧洞设计

引江补汉工程是南水北调中线工程的后续水源,其输水总干线采用隧洞输水方式,工程技术难度大,综合规模居世界前列。从输水隧洞工程总布置、输水隧洞设计、输水隧洞施工组织设计等方面进行了介绍比选,为后续工程的设计推进及重大技术难题的研究提供参考借鉴。     

滇中引水工程香炉山深埋长隧洞主要工程地质问题

香炉山深埋长隧洞是滇中引水工程总工期控制性工程,隧洞总长62.596 km,最大埋深1 450 m,具有线路长、埋深大、勘察研究范围广、地质构造背景与岩溶水文地质条件复杂、地下水环境影响敏感等工程特点。勘察期通过大范围线路比选和综合勘察测试研究,逐步选定了隧洞线路并基本查明其工程地质与水文地质条件,对隧洞高地震烈度区抗震与穿越活动性断裂抗断问题、涌突水(泥)与地下水环境影响问题、高地应力与硬岩岩爆及软岩大变形问题、高外水压力问题及穿越煤层、膨胀土特殊岩土工程地质问题等进行了深入分析,为隧洞工程设计、施工提供了可靠的技术支撑,为类似深埋长隧洞的相关研究提供参考。     

世界深埋长隧洞建设中的问题及应对措施

近年来，随着铁路、公路、水利等基础产业的高速发展，深埋长隧洞的数量快速增长。在深埋长隧洞的建设过程中，遇到了一些共性的问题，如深层地质勘探、掘进距离、压力涌水、高地应力、洞内通风、高地温等。通过对世界上已建和在建的深埋长隧洞的系统回顾，总结出深埋长隧洞设计施工的主要规律及其应对措施。     

中部城市引松供水工程总干线引水隧洞主要工程地质问题分析

引松供水工程总干线是工程的重要组成部分,其中隧洞长91.0km,埋深超过300m洞段累计长度2.6km,最大埋深540m.工程跨越多条河流,沿线岩性繁多,有砂砾岩、砂岩、安山岩、凝灰岩等,隧洞区通过的断裂构造发育.本文运用构造力学,岩石力学理论.定性分析断裂(断层)对隧洞的影响和在高地应力条件下坚硬岩石发生岩爆的可能、涌水等问题.     

引江补汉工程输水线路工程地质选线研究

引江补汉工程是南水北调中线工程的后续工程,可行性研究阶段坝下方案输水隧洞初拟4条线路进行比选,比选线路区地形地质条件和工程地质问题复杂,具有线路长、埋深大,地层岩性复杂多样、可溶岩和软质岩分布较多,地质构造背景复杂、总体地应力水平高等地质特点,深埋长隧洞工程可能涉及的工程地质问题均有可能出现,有必要选择一条地质条件相对较优的线路。经分析研究,将线路比选考虑的地质因素分为关键地质因素、重要地质因素、一般地质因素,并建立多因子条件下的线路比选模型,经工程地质综合比选,龙安1线输水隧洞方案总体较优,地质选线成果为工程设计综合选线提供了重要依据,地质比选研究思路与方法可为同类工程提供借鉴。     

深埋长隧洞软岩工程地质特性及变形预测研究

滇中引水工程香炉山深埋长隧洞穿越软岩（含断层破碎带）时,在高地应力和富水条件下易产生围岩大变形,变形量可达数十厘米到数米,如不及时支护或支护不当,不但给工程建设带来极大困难,而且整治费用高昂,同时会严重影响工期、延滞总体工程进度。根据软岩工程地质特性、软岩大变形分析评价方法、数值模拟结果对香炉山深埋长隧洞进行了软岩挤压大变形分析预测,提出了处理措施建议,避免了软岩大变形可能造成的危害。研究成果可为类似深埋长隧洞工程提供一定的借鉴。     

引江补汉工程引江规模初步分析

引江补汉工程是南水北调中线工程的后续工程,其引水规模的确定涉及到长江三峡水库水源区、汉江流域以及中线工程受水区等,具有分析范围广、影响因素多、边界条件复杂等特点。在预测中线工程受水区2030年水平年需水量的基础上,构建了长江三峡水库、丹江口水库以及中线工程受水区的水资源联合调度模型,通过长系列水资源联合调节计算的方式来确定引江补汉工程的引水规模,并对各个方案的引水效果进行初步分析。分析过程中所采用的方法和思路可为其他调水工程的规模论证提供参考。     

南水北调西线工程深埋隧洞岩爆分析及预测

岩爆是一种典型的地质灾害,如何对岩爆进行预测已成为地下工程领域研究的热点和难点问题。为评价南水北调西线工程深埋隧洞岩爆发生的可能性,提出采用岩性分析、地应力实测及有限元分析相结合的方法进行岩爆预测。在研究中,从工程地质的角度,基于隧道围岩岩性分析、现场地应力实测及地应力场的反演分析,对隧道开挖后应力场进行了有限元数值模拟,综合分析了西线工程隧道初始地应力场沿轴线分布规律以及隧道开挖后不同埋深处岩爆发生的等级。结果表明,该工程岩爆等级大部分为中等岩爆。     

水电站深埋长引头隧洞主要工程地质问题分析研究

以硗碛水电站为例，系统分析了水电站深埋引水隧洞主要工程地质问题进行了预测，可供其它隧道工程参考和借鉴。     

引江补汉工程生态环境影响及保护对策

在数据资料收集分析、现场调查的基础上,分析了引江补汉工程对水源区、输水沿线区、受水区水文情势、水环境、生态等要素的影响,提出了预防或者减轻不良环境影响的对策措施,为工程方案论证提供科学依据。     

引江补汉工程水资源优化配置和工程规模论证

引江补汉工程是南水北调中线工程后续水源,是构建完善国家骨干水网的标志性工程。基于工程独特的定位,引江补汉前期论证有两个显著区别于一般调水工程的特点：一是水资源优化配置范围巨大,二是工程规模论证条件复杂。通过构建多要素多目标水资源配置模型,按照“以供定需”的原则,实现了超大范围水资源优化配置以及复杂边界条件下工程规模的确定。     

小浪底引黄工程深埋隧洞地应力及地温问题分析

根据小浪底引黄工程2#隧洞深埋隧洞段的地应力及地温测试成果,推算最大埋深段的地应力及地温,分析其岩爆及高地温问题对隧洞开挖施工的影响,并提出处理措施。     

引江补汉工程建设的必要性及重大意义

引江补汉工程作为南水北调中线的重要后续工程,从长江三峡库区引水入汉江,充分利用中线一期工程总干渠输水能力增加北调水量,提高中线工程供水稳定性和水源保障能力,同时增加汉江流域水资源量,提升汉江水资源调配能力,并为引汉济渭工程实现最终调水规模创造条件,支撑汉江流域和中线受水区绿色发展,实现南北两利。     

引汉济渭秦岭输水隧洞硬岩TBM掘进施工技术

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。     

深化投融资改革 推动引江补汉工程高质量发展

<正>水利工程建设传统投融资方式是政府拨款与银行贷款,而水利工程的典型特点是投资规模大、投资回收期限长,由于机制不活,吸引社会资本乏力,水利工程建设高度依赖政府投资。引江补汉工程是南水北调工程的后续水源工程,对于引江补汉工程建设资金的筹集,既要发挥政府在集中保障资金方面的作用,也要运用投融资改革解决建设资金问题,     

某深埋长隧洞围岩岩体侧压系数研究

侧压系数是反映岩体原位应力状态的一个重要参数，它的确定对于地下洞室围岩稳定性的分析判断具有重要的意义。通过对某深埋隧洞花岗岩区的地应力实测资料进行分析对比．得出该工程不同部位的侧压系数分布函数，据统计计算结果对工程部位的侧压系数进行了预测，并讨论了侧压系数的一些其它的应用。     

引汉济渭工程隧洞施工若干技术问题探讨

基于引汉济渭工程隧洞施工实际,结合我国现有技术规范要求,对比分析了引汉济渭工程隧洞动态设计、超前地质预报、隧洞开挖方式、隧洞支护时效及衬砌与掌子面距离等五个方面的问题,得到了适宜引汉济渭工程隧洞施工特点的动态施工技术方法。针对不同围岩条件实施隧洞动态设计,采用了不同的开挖和支护方式。对物探发现的异常区进行钻探验证,以提高地质超前预报及涌水预测精度。地质复杂区段按照"物探先行,钻探验证,有掘必探,先探后掘"的原则组织施工。在实际施工中,应提倡利用围岩在无支护条件下的允许暴露时间也就是围岩的自稳时间实现短距离的掘进与支护分离。对硬岩(Ⅰ—Ⅲ)围岩采用"钻爆设计、光爆施工、工序组织、快速施工"的思路,对软岩(Ⅳ—Ⅴ)围岩采用"围岩量测、确保安全、遵守设计、按部就班"的思路。     

引汉济渭工程秦岭隧洞TBM的刀具选型试验

引汉济渭工程秦岭输水隧洞TBM施工遭遇超硬岩石,在试掘进阶段进度严重滞后于合同计划指标。为了减少刀具更换时间、促进施工进度,将刀具选型试验作为突破口。通过利用各厂家提供的刀具进行TBM试掘进,将每家2把刀具交叉安装在相应刀位上,在试验过程中进行磨损量测试、岩石抗压强度测试。从这两项指标定量分析刀具选型,结合过渡区域刀具磨损量及速率、面刀区域刀具磨损情况、整刀使用寿命、极限磨损情况、2 km试掘进阶段刀具消耗情况,综合评价各类型刀具性能。结果表明,受掌子面平整度、岩石强度及石英含量影响,不同部位的磨损量、变形都存在较大差异,尤其不同处理工艺的刀具,其耐磨值和稳定性决定着TBM的掘进速度。研究成果对超硬岩隧洞TBM刀具的选取具有一定的参考价值,也对刀具材料的研究提供了基础数据。     

引汉济渭大型深埋无压隧洞断面优化设计

对于隧洞工程设计,断面型式的选择不但涉及结构安全、施工方便,更是涉及经济合理性。合理的隧洞断面型式是决定隧洞工程设计成败的关键。以引汉济渭秦岭隧洞黄三段工程为例,针对隧洞的不同断面型式,从工程地质、结构受力、施工条件等因素进行分析比选,提出优化的马蹄形断面型式。