仑头-生物岛沉管隧道管段浮运方案探讨

随着沉管技术的发展及干坞形式的多样化,突显了干坞与隧道的距离不再是沉管隧道干坞方案比选的决定性条件,但新的问题是如何经济、合理地长距离运输管段。介绍仑头-生物岛沉管隧道的管段浮运,探讨在移动干坞法预制管段前提下,管段长距离浮运方案的比选和具体实施,为今后大型沉管隧道设计和施工提供参考。     

沉管隧道振动台模型地震反应试验研究

为研究沉管隧道在饱和砂土场地中的地震反应规律,以某超长沉管隧道为研究对象,设计了装配式柔性橡胶接头,开展了饱和砂土中的多段式沉管隧道振动台模型试验。沉管隧道模型由3节微粒混凝土管段和两节装配式柔性橡胶接头构成。试验通过孔隙水压力计、加速度计和应变片监测了地基的孔压、结构及其周围土层加速度和结构应变。试验结果表明:中小震时地基土并未液化,大震时模型表层地基土发生液化。地基土液化后,低频地震波对结构影响更大。结构与周围土体的加速度及其傅里叶谱形状吻合较好,结构加速度小于土体加速度,沉管隧道结构的地震反应受地基土的影响较大。靠近接头监测点的加速度反应更大,管段之间出现相对运动,接头是沉管隧道抗震设计的关键部位,模型结构的中墙、侧墙与结构顶板节点为此类型隧道的不利位置。试验研究成果为隧道抗震研究提供参考。     

天津海河沉管隧道工程水中管段对接的检测研究

管段的水中对接是沉管隧道施工的重要环节,对其进行实时检测显得尤为重要。通过应用水面GPS技术、水下声纳技术、潜水员水下探摸、水下电视摄像及其综合分析,对天津海河沉管隧道工程的管段在沉放对接前、对接后及锁定回填后的施工状况进行了质量检测,及时展示了工程施工现况并做出相应施工效果评价。     

欧美的沉管法隧道

简单介绍沉管法隧道的优点和局限性以及欧美建造沉管法隧道的历史 .针对沉管法隧道设计和施工中的关键技术问题 ,如结构型式、管身防水、水下基槽开挖和地基处理、管段水下对接和接头防水等 ,综述欧美的实践经验和最近进展 .     

区美的沉管法隧道

简单介绍沉管法隧道的优点和局限性以及欧美建造沉管法隧道的历史。针对沉管法隧道设计和施工中的关键技术问题，如结构型式、管身防水、水下基槽开挖和地基处理、管段水下对接和接头防水等，综述欧美的实践经验和最近进展。     

海河隧道工程防洪影响分析

海河隧道线路全长2 3034 m,其中主河道沉管段长240 m,沉管断面宽度374 m,高98 m,共设置两节,每节120 m。河道沉管段采用水中沉管法施工。管段安装会对河道的防洪安全产生较大的影响,故须对河段的水沙条件有严格的要求。本文采用三维分层水流泥沙数学模型,通过错层处理,较好地解决了同层网格产生急剧变化,在突变点处隔层网格物理量的影响远大于层间网格的影响问题。对隧道管段悬浮状态、沉放过程中的过流能力、水流流态和河段水流泥沙运移规律进行了深入分析,提出管段对河段水沙的影响程度及解决措施。本研究拓展了三维分层水流泥沙数学模型的应用范围,为保证工程施工安全提供了理论基础。     

深海沉管隧道基础水下沉降监测技术

为消除管节间差异沉降,港珠澳大桥岛—隧过渡段沉管基础采用挤密砂桩+堆载预压的地基处理方式。详细介绍了采用液体压差式沉降仪监测沉管隧道基础沉降的应用技术,并获得了较好的复合地基沉降数据。采用多种技术手段保证仪器埋设成功率,包括作业时机选择、导线接头及导线保护等。对试验结果进行分析,结果表明该技术运行稳定性高、数据误码率低、不易受风浪及施工干扰,可实现对沉管基础的连续稳定无线监测。     

内河交汇处沉管隧道基槽回淤厚度研究

基槽回淤对沉管隧道平顺度影响较大,对其防水性能产生威胁。为研究两河交汇处沉管隧道基槽的回淤特性,依托如意坊沉管隧道,构建数值计算模型,对比实际监测值以验证模型的适用性,进而揭示内河交汇处沉管隧道基槽回淤规律。研究结果表明:模型中河流流速与实际监测数据误差较小,验证了模型的适用性;内河交汇处基槽淤积厚度整体呈中间大两端小、上游大下游小的规律;回淤分布受空间影响较大,基槽底脚淤积显著,且坡顶淤积厚度显著小于坡底;回淤量随时间的延长其敏感性逐渐下降;基槽开挖后,回淤均值为10 cm,将影响沉管隧道的施作,现场须采取清淤措施进行处置。研究成果为两河交汇处沉管隧道基槽回淤分析与治理提供了指导。     

韩江粤东安揭总干渠渠首工程沉管施工分析

水下沉管施工是穿越水深较深、地质条件复杂、有通航要求的水域的主要方法,管节浮运、沉放、水下对接难度较大,是影响沉管成败的关键工序。结合韩江粤东灌区续建配套与节水改造工程(安揭总干渠渠首工程),对该工程管段水上对接成型、总成管段水上浮运、总成管段沉放安装、回填进行沉管施工分析。韩江粤东灌区续建配套与节水改造工程(安揭总干渠渠首工程)沉管施工需卷扬机提供拉力,确保下滑安全;管段在水中浮运时,应确保外防腐层不受损坏;下沉过程每次沉放深度不能超过200 mm,通过两端的高程标志点控制管下沉的速度和确保管道平衡下沉。     

上海外环隧道沉管管段制作混凝土裂缝的控制

上海外环隧道工程采用沉管法施工，江中沉管段分为7节管段，管段为现浇钢筋混凝土结构。本文叙述了管段制作中，防止大体积混凝土裂缝的主要控制措施，经施工实践证明是成功的。     

杨房沟水电站导流隧洞大管棚施工技术应用

杨房沟水电站位于雅砻江中游河段,其1,2号导流隧洞进口岩体较风化,局部夹炭质板岩,围岩岩体较破碎,且导流隧洞进口边坡以外为较陡的自然边坡,导致导流隧洞施工时岩体稳定问题突出。经过对施工条件的比选,采用了大管棚作为主要施工支护措施。介绍了大管棚的主要技术参数及施工工艺流程,如钢拱架及导向管安装、钻孔顺序安排、管棚灌浆等。指出管棚施工结束后应及时进行初次支护,并在施工中加强监测预警,及时指导导流隧洞施工。     

电站变顶高尾水洞水力过渡过程现场监测分析

阻尼井+变顶高尾水洞是一种新型的水电站尾水压力管道体型,国内尚无单机容量700 MW巨型机组的运行实践经验。为进一步了解大型机组变顶高尾水系统的水力特性,验证工程设计和水工模型试验成果,确保工程安全稳定运行,结合启动试运行和正常蓄水位机组调试安排,对三峡地下电站进行了2个特征库水位(152.3 m,175.0 m)和4个负荷量级(25%,50%,75%,100%)的机组甩负荷水力过渡过程进行现场监测。重点监测了蜗壳和尾水管进口部位水锤压力、阻尼井涌浪、变顶高尾水洞明满流交替和机组转速升高值等内容。监测成果表明:三峡地下电站变顶高尾水洞各项水力参数指标均满足设计要求,并有一定安全裕度,监测成果可为今后变顶高尾水洞工程设计和运行提供参考。     

惠南庄泵站机组变频调节运行方案分析

南水北调惠南庄泵站单泵流量大、扬程高、泵组台数多,运行工况复杂,其水泵机组在不同条件下的合理组合和变频调节运行是保证机组高效稳定运行的关键。本文利用CFD技术,建立惠南庄泵站管路系统的三维数值模拟模型,计算管路损失并确定管路系统的流量-需要扬程特性曲线,据此确定不同机组组合变频调节方案下水泵的运行工况点。基于非定常数值计算和顺序流固耦合方法,分析了不同水泵机组组合变频调节方案下水泵泵体和叶轮的动应力及振动特性。定量分析表明,增加泵的运行台数会增加附属设备运行费用,但从机组稳定性方面考虑是有利的,可以降低泵结构动应力和振动主频幅值。     

第三系泥岩隧洞围岩大变形成因及应对措施

围岩大变形是软岩隧洞建设中危及隧洞施工及长期安全的重大工程灾害之一。结合第三系泥岩隧洞出现的显著围岩大变形及支护结构破坏等现象的工程现场调查,通过开展围岩监测、室内试验及数值模拟等工作,获得了第三系泥岩隧洞围岩大变形的主要成因和发生机理。研究表明:触发该隧洞围岩大变形的主要因素是低岩石强度条件下隧洞开挖卸荷引起的塑性变形以及地下水对围岩的软化作用,围岩挤压膨胀变形和不同岩层间的非一致变形共同主导了支护结构的破坏;围岩大变形的发生机理主要体现在第三系泥岩洞段横穿一条常年流水的冲沟,加之隧洞中部透水性良好的砂砾岩层,使得隧洞开挖后围岩含水率显著增加,第三系泥岩遇水泥化、软化,强度显著降低并呈现出一定的膨胀性,最终促使围岩产生显著的大变形。在此认识的基础上,提出了提高钢拱架型号、增强钢拱架之间的纵向连接、增设底拱外八字锁脚锚管、施加初期支护与二次衬砌之间的聚乙烯缓释消能层等应对措施,实施后的现场监测结果表明,所提出的控制措施有效解决了第三系泥岩洞段开挖过程中的软岩大变形难题。     

栗子坪水电站压力管道下平段覆盖层长大管棚施工技术

利用长大管棚一次性穿越厚度达24 m的覆盖层段超前预加固技术,在栗子坪水电站压力管道下平段覆盖层洞挖施工中应用成功,确保了洞身施工安全.实施中,根据工程实际对管棚钻设、注浆工艺进行了突破性的改进、优化,取得了事半功倍的效果,达到了预期目的.     

龙背湾水电站2号机组充水试验研究

龙背湾水电站2号机组充水试验的目的是检验发电引水洞、压力钢管、蝶阀等发电引水系统及机组蜗壳等各部件有无渗漏和异常,其内部应力变形是否满足设计要求。依据审查批准的充水试验方案,在完成充水前工程形象面貌、引水系统、设备状态的检查确认后,依次开展了尾水渠充水、技术供水系统调试、尾水管充水、引水系统充水、机组蜗壳充水及其充水过程的监测等试验。针对试验中遇到的充水阀卡阻、蝶阀异响、试验水头下降、局部渗漏水等问题和异常情况,结合监测和试验资料对产生异常的原因进行了分析,并采取了相应的措施:限制充水阀的最大开度、中止第二阶段充水保压试验和排水进洞检查、调整阀门液压系统以使阀芯关闭紧密以及优化充水方案和加密观测等措施,保证了试验顺利和安全进行。     

广蓄二期工程尾水洞出口不良地质段大断面开挖施工

针对围岩软弱破碎、地下水渗漏量大、浅埋隧洞及水下大断面开挖的特点，采用从地表预先灌浆、洞内超前预灌浆、从地表往下打锚杆预先锚固、洞内超前锚杆、超前管棚支护、先墙后拱法分部开挖、分部分台阶开挖、喷锚支护跟进掌子面等工程措施和施工方法。依据不同地质条件采用不同施工方法或几种方法联合采用，灵活调整喷锚支护参数。变形监测指导施工。洞内没有发生任何塌方。     

管棚支护技术在潼湖隧道软弱围岩中的应用

针对潼湖隧道围岩等级较低,开挖易失稳的问题,采用管棚支护技术进行围岩注浆加固处理,分析了管棚支护技术的设计与施工方法,并对隧道开挖进行监控量测,监测结果显示该处治方法保障了隧道开挖过程中围岩的稳定性,满足隧道安全运营的要求。     

缅甸电源电站引水隧洞不稳定围岩施工技术

以缅甸密松和其培水电站施工电源电站引水隧洞施工实践为例,分析了围岩不稳定的原因,针对引水隧洞在开挖掘进中,发生塌方所采取的小管棚注浆处理措施,特别是涌水引起的大塌方洞段采用超前大管棚并结合固结、回填灌浆的处理措施,取得了良好效果。     

隧洞管道运输安装车技术研究

大型输水工程中，为了保证输水的水质和很高的供水保证率，目前世界上采用在隧洞内敷设大直径预应力钢筒混凝土管(PCCP)的先进输水技术。隧洞管道运输安装车技术主要对在隧洞内运输、三维调整对中、安装大直径PCCP技术进行了分析介绍。隧洞管道运输安装车技术有效解决了隧洞内狭小空间中运输和安装大直径PCCP施工问题。在引黄工程联接段成功应用了该技术并取得了宝贵的施工经验，为大型输水工程提供了具有世界先进水平的施工技术。