锦屏二级水电站西端引水隧洞主要施工技术

锦屏二级水电站4条引水隧洞单洞长度约16.67 km,开挖洞径13.0~13.8 m,埋深1 500~2 000 m,水文地质条件复杂,具有长洞线、高埋深、大洞径的特点。针对具体施工条件制定并实施了超前地质预报、岩爆防治、突涌水处理等技术措施,并引进了世界先进设备,自主研发水平曲面滑模,较好地解决了高埋深、高地应力、大流量突涌水、强岩爆等问题,可供类似工程借鉴。     

锦屏二级水电站引水隧洞岩爆段TBM穿越技术

锦屏二级水电站引水隧洞埋深大,地应力高,岩爆问题突出。结合该工程TBM岩爆段施工所遇见的岩爆现象、危害以及防治措施,总结了TBM岩爆开挖经验。     

深埋长大引水隧洞Ⅳ类围岩光面爆破设计

锦屏二级水电站引水隧洞处于高山峡谷岩溶地区,上覆岩体一般埋深1 500～2 000 m,最大埋深约2 525 m,具有埋深大、洞线长、洞径大的特点,地质条件复杂,主要工程地质问题有高地应力、岩爆、突涌水、高地温、有害气体、围岩稳定性差及隧洞穿越多条断层破碎带等。钻爆开挖的质量好坏直接影响工程的整体施工进度和施工安全。控制好开挖质量,将有效减少高地应力影响、岩爆的发生和围岩稳定性差引起的塌方等地质问题。     

隧洞有机仿钢纤维喷射混凝土研究与应用

锦屏二级水电站引水隧洞埋深大(最大埋深2 500 m左右)、地应力量级高,隧洞开挖以后围岩普遍出现破裂损伤,严重时出现片状破坏和波速显著降低等现象。普通喷射混凝土施工存在一次性喷射厚度不够、需反复施喷、喷层易脱落、同围岩粘聚力不满足设计要求、岩爆洞段抗冲击韧性不足等问题。根据喷射混凝土配合比优化试验成果,选用了纳米有机仿钢纤维混凝土作为引水隧洞工程主要喷射混凝土类型之一,主要应用于TBM掘进洞段、钻爆法潜在岩爆洞段、或高应力问题突出的洞段,可实现快速支护、起强快、回弹少,且具有较强的抗冲击韧性,对地下水发育洞段也较适应,对隧洞安全快速掘进具有重大意义。     

锦屏二级水电站引水隧洞钻爆法开挖技术

高埋深产生高地应力,高地应力除引发岩体脆性变形发生局部坍塌、大面积垮塌等现象外,在完整围岩洞段易产生形式为剥落、松脱、弹射的岩爆,是岩体破坏的主要原因.本文基于锦屏二级水电站引水隧洞的爆破开挖方式及钻爆参数的不断优化,达到了引水隧洞安全、快速掘进的目的,获得了高埋深、大洞径隧洞各类围岩特别是软岩、断层破碎带、岩爆洞段的...     

锦屏二级水电站引水隧洞施工总体设计

锦屏二级水电站4条引水隧洞单洞长约16.67 km,开挖洞径12.4～13 m,最大埋深约2 525 m,受地形限制沿线无条件布置施工支洞,属典型的深埋长大隧洞。该引水隧洞工程的施工规划设计,包括高压大流量地下水处理、地应力和岩爆、超前预报、分标方案、钻爆法和TBM施工、连续带式输送系统出渣和返程带料、施工通风等技术的研究应用,将促进我国深埋长隧洞施工技术的进步。     

锦屏二级水电站F6大断层隧洞施工方案

锦屏二级水电站引水隧洞洞群具有埋深大、洞线长、洞径大、地应力高等特点,沿线覆盖层厚度一般为1 500~2 000 m,最大约为2 525 m,是目前世界上最长、埋深最大、落差最大的水工引水隧洞。洞线穿过断层发育,其中以F6大断层为之最,为锦屏二级水电站施工难题之一。文中简要介绍了这一施工难题的成功攻克。     

世界最大埋深引水隧洞-锦屏二级电站2号洞完工

据4月7日中国水电五局透露,世界最大埋深引水隧洞锦屏二级电站2号引水洞提前浇筑完工。由该局承建的锦屏二级水电站2号引水隧洞工程提前11天完成全断面混凝土浇筑任务,至此2号引水隧洞工程全部完工,为锦屏二级电站3、4号机组发电奠定了基础。该电站有4条引水隧洞、1条排水洞及两条交通洞横穿锦屏山,平均长度16.7公里,     

岩爆预测与防治中几个问题的研究现状

摘要雅砻江锦屏水电站地下工程埋深大,工程区地质构造复杂,洞线中遇到与天生桥二级水电站引水隧洞中性质相近的岩石,具有发生岩爆的应力条件与岩性条件。事实上1991年,在5km长的勘探平洞施工中,已有轻度岩爆发生。岩爆将是本工程中的一个关键问题,但到目前为止,岩爆又是一个研究得很不充分的课题。本文在对岩爆研究现状叙述的基础上,提出了锦屏工程岩爆治理工作的建议:1.早期对岩爆作宏观判断;2.优化设计;3.施工中用声发射和微震监测;等等。     

锦屏二级水电站深埋长隧洞工程地质问题初步探讨

锦屏二级水电站引水隧洞长16～18km,埋深1500～2600m,深埋长隧洞工程地质问题是该工程的主要工程地质问题。本文在综合分析国内外深埋长隧洞主要工程地质问题和勘探经验的基础上,对该工程深埋长隧洞的工程地质条件进行了初步探讨。     

深部岩体隧洞岩爆灾害影响因素分析

深部岩体隧洞施工过程中频发的岩爆灾害时常会造成大量的人员伤亡以及巨大的财产损失。基于某水电站4条引水隧洞开挖过程中的大量的岩爆实例,以数值运算为主要研究手段,从能量的角度出发对影响岩爆灾害发生的关键性因素进行了研究,结果表明:相同长度的隧洞开挖过程中随着单循环开挖步长的增大,微震能量释放值不断增大,岩爆的发生频次具有增加的趋势;当开挖速度控制在合理范围内时,围岩稳定性可以得到有效控制,当其突破到临界状态以上时,岩爆的发生频次具有显著增加的特征;在一定埋深范围内随着埋深的增加,岩爆发生的频率、强度具有明显增加的趋势;上述研究结果可以为高地应力条件下地下隧洞开挖过程中岩爆的预测与防治提供合理的科学依据。     

岩体隧洞岩爆过程微震特征及其扩展机制

基于深部岩体隧洞不同开挖方式下的岩爆现场情况及微震监测数据,确立了最大能量微震事件岩爆发生时间、等级的判定标准。在此基础上,对深埋隧洞即时型岩爆的孕育及发生过程进行了研究,结果表明:即时型岩爆孕育过程中围岩岩体处于破坏加速集聚并不断扩展的过程,此过程中微震事件数量不断增加、能量参数不断增大,当岩爆发生时达到最大值;TBM开挖过程可近似为准静态卸荷,受到开挖方式的影响其裂隙扩展范围相对较小,围岩承载力也较强;而钻爆法开挖是初始应力的动态卸荷,爆破冲击荷载造成的裂隙扩展范围较大,同时其围岩储能能力相对较差。     

三峡工程对外交通专用公路隧道设计

三峡工程对外交通专用公路共有双管隧道５座，主要集中在仙人溪沟对莲沱范围内。右线总长７３１８ｍ，左线总长７３１６ｍ，占全线路线总长的１／４。其中木鱼槽隧道长达３．６ｋｍ，隧道由三心圆圆组成轮廓，木鱼槽隧道、仙人溪２号隧道采用先进新奥法施工。隧道内采用橡胶防水板防渗漏，设置先进的射流和轴流竖井我系统，配有报警监控系统，采用新光源照明。     

糯扎渡水电站水力设计关键技术研究

糯扎渡水电站枢纽工程由心墙堆石坝、溢洪道、泄洪隧洞及引水发电系统组成;总泄洪功率高达66940MW;溢洪道最大泄洪流量高达31318m3/s,泄洪最大水头182m,泄洪功率达55860MW,采用了预挖消力塘的消能方案;泄洪隧洞工作水头达120m,采用双孔合一的闸门布置形式,高水头大流量的泄洪消能问题十分突出;尾水隧洞和导流隧洞结合,尾水调压井直径达33m,水力设计复杂;通过计算分析和水工模型试验研究,较好地解决了堆石坝枢纽工程中溢洪道、泄洪隧洞的掺气减蚀、消力塘护岸不护底等水力设计难题,并将运用于工程实践。     

三维连续-非连续并行计算方法及其在岩爆过程模拟中的应用

随着深部岩石工程的发展,岩爆变得越发严重。在岩爆的数值模拟方面,连续方法和非连续方法均具有一定的局限性。兼具二者优势的连续-非连续方法更具优势,且正在快速发展。基于CUDA对自主开发的三维拉格朗日元与离散元耦合连续-非连续方法进行了GPU并行加速。为了探索岩爆的机理和过程,模拟了不同静水压力、侧压系数和单元数目（最多达100×10⁴）条件下圆形洞室围岩V形坑的演化规律和单元弹射现象。考察了洞室围岩中裂纹的定量演化规律。研究表明：当静水压力较大时,基于芬纳公式的支护设计偏于不安全。由于V形坑的位置发生改变,V形坑的平均最大深度随着静水压力的增加先缓慢增加后快速增加。关于洞室围岩V形坑的模拟结果能与有关的实验结果、数值结果和现场观测结果吻合。上述研究很好地体现了岩爆并行计算较串行计算和商业软件计算的优势。     

Nomograms for preliminary design of pressure tunnel linings

Conclusions By means of the proposed nomograms it is possible to select at preliminary stages of design the economically advantageous types and dimensions of linings of tunnels being driven in isotropic rocks. From an examination of the solutions obtained from the nomograms, we can draw the following conclusions, which have also been included in the “Instructions on the Designing of Hydraulic Tunnels,” namely: a) it is recommended to use concrete linings in tunnels with an inside diameter up to 6 m in rocks withf _st=2–10 at internal water pressure heads not exceeding 20–90 m, respectively; here it is recommended to take into account the economy of labor expenditures in comparison with other types of linings; b) reinforced-concrete linings should be used: in weak rocks (f _st=0.5–1.0) at internal water heads to 40 m and in stronger rocks (f _st≥2) for tunnels with D_i=5 and greater at heads to 50 m, and in strong rocks (f _st=15) to 140 m; c) two-layer linings with an inner reinforced-gunite ring up to 15 cm thick should be used at heads of 50 m and greater in rock of medium strength and higher (f _st≥3); d) two-layer linings with an inner steel shell should be used in granular and soft rocks (f _st=0.5–1.0) with D_i≥10 m, and also at neads of 40 m and greater for any tunnel sections in these rocks and in cases of the economic inexpediency or structural impossibility of using other types of linings. Translated from Gidrotekhnicheskoe Stroitel’stvo, No. 4, pp. 15–19, April, 1973.     

水压致裂应力测量在铁路隧道设计中的应用

在秦岭1、3、4、5号等4个钻孔中进行的水压致裂应力测量获得了600m以上地层内的主应力值及最大水平主应力方向。通过对所得应力资料的综合分析研究,为铁路设计部门在确定隧道走向及考虑岩爆问题方面提供了有益而可靠的依据。同时也为水压致裂应力测量在地下工程勘探设计中的应用开拓了新的领域。     

Excavation of Inlet Tunnels at Geheyan Power Station

1　ＯｖｅｒｖｉｅｗＴｈｅＧｅｈｅｙａｎＰｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎｈａｓｆｏｕｒｃｉｒｃｕｌａｒｉｎｌｅｔｔｕｎ ｎｅｌｓ，ｏｎｔｈｅｒｉｇｈｔｂａｎｋｏｆｄａｍｓｉｔｅ，ｗｉｔｈｔｈｅｉｒｅｘｃａｖａｔｉｏｎｄｉ ａｍｅｔｅｒｏｆ 11．3ｍｔｏ 12．5ｍ，ａｆｔｅｒ ｌｉｎｉｎｇｄｉａｍｅｔｅｒｏｆ 9．5ｍ，ａｘｉｓ ｔｏ ａｘｉｓｓｐａｃｉｎｇｏｆ2 4ｍ．Ｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｐｉｌｌａｒｓａｒｅｅｑｕａｌｔｏｔｈｅｔｕｎｎｅｌｄｉａｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅｉｎｔａｋｅｃｅｎｔｅｒｉｓａｔｅｌｅｖａ ｔｉ…     

隔河岩电站引水隧洞群洞开挖研究

The Geheyan Power Station on the Qingjiang river has four inlet tunnels, on the right bank, with its excavation diameter of 11.3 m to 12.5 m, after-lining diam eter of 9.5 m, axis-to-axis spacing of 24 m. The thickness of the pillar betwe en tunnels should usually be more than two times of tunnel diameter to ensure th e stability of surrounding rock during excavation. In this paper, the excavation methods of tunnels with the pillar thickness as small as the tunnel diameter, s uch as smooth surface blasting, shotcrete support protection, are emphatically d iscussed.     

乌东德水电站导流洞围岩变形特征与处理措施

乌东德水电站共布置5条导流洞（其中左岸2条，右岸3条）。高、低洞洞身段断面呈城门洞型，断面尺寸分别为12 m×16 m和16.5 m×24 m。2012年2月乌东德水电站导流洞开始施工，落雪组因民组极薄层~薄层大理岩化白云岩、层面附绢云母构成的Ⅳ类围岩洞段按5层开挖，在第一层开挖过程中因民组Ⅳ类围岩洞段左顶拱普遍出现塌方，第二层和第三层开挖时，导流洞左右边墙变形位移急剧增大。通过研究导流洞Ⅳ类围岩地质条件及变形失稳模式，分析变形过程与开挖支护的关系。在此基础上优化设计方案，确保了导流洞的安全施工。 