胶东地域引黄调水工程某隧洞工程建设方法研究

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1、胶东地域引黄调水工程某隧洞工程建设方法研究第1章绪论1.1研究背景与意义山东省胶东地区引黄调水工程共包括渠首沉沙工程、引黄济青改建配套工程、输水明渠工程、压力管道工程、输水暗渠工程、粟站工程、隧洞工程、交叉建筑物工程、供输变电工程和自动化测控工程等主要工程内容。桂山險洞入口位于烟台市莱山区莱山镇贾家疃村北，出口位于梁家舟村北，设计流量5.8m3/S，校核流量6.9m3/S，洞径2.6m，为圆形有压險洞，全长约2050ino桂山險洞險洞总长度为1630rn，入口底高程为49.90m，出口底高程为49.085m，纵比降为1/2000,險洞进口接管点坐标X=4141793.731、

2、Y=40626258.683，接管点中心高程51.3m;險洞出口接管点坐标X=4140647.640、￥=40627417.724,接管点中心高程50.385m。隧洞施工在国内外都有了一定的发展，形成了一定的理论基础，比如明挖法、暗挖法、盾构法、新奥法等，本文结合胶东地区引黄调水工程桂山洞工程施工实例，研究喷锚暗挖法与复合衬砌法在不良地质条件下險洞施工的可行性，用以指导将来类似工程的施工。盖挖逆筑法是盖挖法的一种。主要是先修筑險道围护墙、支撑柱和顶板等支护结构，然后利用竖井结构，从上而下进行逆筑法施工。该种施工方法除顶板是明挖施工外，其余均是暗挖施工。盖挖逆筑法适合于城市市区

3、，人口、交通密集繁忙之处，适宜于软弱土质地层，地下水稳定在基底高程0.5m以下的地层条件。采用盾构机进行險道掘进施工的方法。盾构机具有开挖、支护、排渣和拼装險道衬砌管片等功能。因为盾构机具有一定的适用范围，故在盾构施工前，应根据險洞的开挖外径、險洞的埋深、險洞的地质条件、地下管线及构筑物等实际情况，经过技术、经济综合比较进行盾构机设备的选型，以达到高效、低耗、安全等目标。1.2国内外研究现状本文参考国内外隧洞施工理论研究成果，结合胶东地区引黄调水工程桂山險洞（洞径2.6m，为圆形有压險洞）施工案例，研究喷锚暗挖法与复合衬砲法在不良地质条件下隧洞施工的可行性。喷锚暗挖是隧道已经

4、开挖成型后，将一定数量、一定长度的铺杆，按一定的间距垂直错入岩（土）体，在错杆外露端挂钢筋网，再在險道表面喷射混凝土，使混凝土、钢筋网、销杆组成一个防护体系。复合式衬砌指的是分内外两层先后施作的隧道衬砌。在坑道开挖后,先施作与围岩密贴的外层柔性支护，也称初期支护，容许围岩产生一定的变形，而又不至于造成松动压力的过度变形。待围岩变形基本稳定以后再施作内层衬砌，也称二次支护。两层衬砌之间，根据需要设置防水层，也可灌筑防水混凝土内层衬砌而不做防水层。第2章桂山險洞施工2.1施工总体技术要求(1)该工程施工重点是隧洞钻爆开挖支护及混凝土衬棚施工。(2)在險洞钻爆开挖施工中，处理好开挖

5、和支护的关系，确保施工安全。在每循环幵挖的同时，根据地质情况，描喷混凝土等支护措施适时跟进。(3)对断层带、软岩层等不良地质洞段的施工，严格按新奥法施工，遵循超前预测、超前支护、短进尺、弱爆破、少扰动、早封闭、强支护、勤量测的工艺要旨，确保围岩稳定。(4)应用光面爆破、预裂爆破技术，确保开挖轮廓，减少爆破震动对围岩及相邻建筑物的影响。(5)采用先进的光电测量仪器，建立三级测量复核系统，确保施工精度和质量。(6)做好施工期安全监测，及时反馈各种围岩监测的数据，为适时支护提供科学依据，在严密的施工安全监测控制下展开施工。2.2施工特点难点分析及应对措施(1)隧洞标准开挖断面为直径

6、3.5m圆形轮廓，开挖总掘进长度1630m，施工断面狭小且无支洞等可利用的回转空间，在钻爆开挖施工过程中，通风排烟困难，各后续工序只能在洞外进行衔接，所以各施工工序相应地加大了循环时间，必须严格进行施工组织，否则将严重影响掘进支护的工序工期，无法按合同工期完成施工任务。(2)險洞顶拱围岩多为III、V类围岩，围岩稳定性差，地层裂隙发育，存在集中涌水可能，对險洞施工安全不利，施工安全保护难度大、施工工艺复杂。(3)由于引水險洞长达1630m，设计坡度为1=1/2000,施工中施工排水无法自排，且由于險洞比较狭长，施工中供风、供电都存在着相当大的难度，必须米取措施。根据本工程隧洞

7、开挖强度大，开挖断面狭小，洞室内无法采用大型机械的情况，拟采用从隧洞两端同时进占作业的方法,选用6部YT-28型风钻钻孔（2部备用），平台车装药爆破，人工清理石碴并装车、It机动翻斗车出碴，4部TK-961型湿喷机（2部备用）喷错支护的循环联合作业方案进行钻爆开挖及支护施工，并每隔300m左右设3m*3m*5m(宽*高*长）的避车洞，综合考虑，两队曰进尺约5?6rn,月进尺150m以上，确保安全而快速地掘进施工。合理安排隧洞开挖施工工序，在V类围岩中留有充裕时间超前勘探、超前支护、顺利地通过不良地质带安