深埋长隧洞

摘要： 某国家重大引调水工程引水隧洞将穿越聚龙山向斜可溶岩地层,可能面临严重岩溶涌突水问题。为了查明隧洞突涌水条件,选择岩溶水害风险较低的引水方案,综合采用岩溶水文地质调查、水化学与同位素分析等方法对聚龙山向斜岩溶水流系统特征进行了识别。结果表明:聚龙山向斜含水系统具有"两含夹一隔"的多层结构,下部二叠系主要为埋藏型岩溶弱发育区,而上部三叠系裸露型岩溶区中发育了具有多级水流系统的巨型岩溶汇水盆地。穿聚龙山向斜段工程论证的3个方案中,A线方案从向斜西段岩溶水系统的补给区穿越,隧洞穿可溶岩段长度短、且全部为埋藏型岩溶,剖面上绕避了三叠系岩溶汇水盆地,发生岩溶涌突水的风险低;而B线方案和C线方案均进入了三叠系岩溶汇水盆地,穿越裸露型可溶岩段的长度大,遭遇高压岩溶突水的风险高,故推荐A线引水方案。研究成果可为引水隧洞线路比选提供科学依据,对类似深埋长隧洞工程建设也具有参考价值。

摘要： 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。

摘要： 北疆供水二期工程线路总长540.5km,隧洞长514.6km,通过区域地质特征及前期地质勘察成果为基础,重点介绍TBM机在隧洞掘进中所遇到的岩爆灾害,施工过程中采用微震监测、预警与防控技术方法和思路。

摘要： 随着中国大规模基础建设的推进,越来越多的深埋长隧洞采用TBM施工,而TBM选型是TBM施工方案中关键问题之一。以滇中引水工程香炉山隧洞为例,重点从穿断层、软岩大变形、涌水突泥等不良地质洞段施工难易程度、卡机风险,以及超前加固和超前地质预报操作便利性等方面进行综合分析,推荐优先选用两台敞开式TBM,并针对具体地质情况、施工特点,提出了TBM相应的功能配置。研究成果可为类似工程提供借鉴。

摘要： 保证隧洞施工期工作面通风是隧洞快速掘进的必须条件,也是保障施工人员身心健康和施工安全的关键。文章以白龙江引水工程六盘山隧洞为例,为确定隧洞施工期工作面的需风量,按照地下工程施工规范要求,结合隧洞拟定的施工支洞布置,分段规划了隧洞通风方案,通过计算确定了隧洞各工作面的需风量、风机风压、功率及风机配置等。六盘山隧洞洞内采用双机车牵引的运输方案和施工期通风散烟设计希望为其他类似工程提供借鉴。

摘要： 马茨输水隧洞全长7.56km,最大埋深569m,为典型的小断面深埋长输水隧洞,区内无类似工程经验可供参考,隧洞勘察存在很大挑战,为开展隧洞全断面贯通性勘探,最终选定EH4大地电磁测深完成探测。并结合地质钻探、填图等地质勘察成果资料,进行综合物探成果推断解译,预测隧洞施工可能存在的隧洞工程地质问题,为隧洞设计施工提供参考依据。通过隧洞施工验证,EH4探测推断成果解译与施工揭露耦合度较高,取得良好的应用效果。

摘要： 对于我国中西部地区来说,越来越多的水利工程建设涉及深埋长输水隧洞。通过引江补汉工程可研阶段工程地质勘察,分析和研究了深埋长隧洞存在的涌水突泥、高外水压力、高地应力条件下软岩大变形、坚硬岩岩爆及其对地表水和地下水环境影响、围岩稳定、有害气体、高地温等主要工程地质问题,为隧洞工程设计、施工提供了可靠的技术支撑,为类似深埋长隧洞工程提供参考借鉴。

摘要： 引江补汉工程坝下方案拟定的4条线路方案,具有线路长、埋深大、地形地貌复杂、地层岩性多样、地质构造复杂、岩溶水文地质条件复杂、地应力水平总体偏高等特点,需综合比选合适的线路方案。在对各比选线路工程地质进行分析论证后,选择差异明显的地质因素,按其影响程度和重要性,划分为关键地质因素、重要地质因素和一般地质因素三类,进行综合地质比选。经对三类地质因素综合比较,龙安1线整体占优,其遭遇断裂(层)和岩溶涌水突泥问题的风险相对低于其他比选线路,推荐龙安1线为坝下方案输水隧洞线路。

摘要： 岩溶地区隧洞修建中存在洞室涌突水以及疏干地表、地下水而造成水环境影响的问题。如何减轻或避免地下水环境影响,选择好线路的位置是重要的战略性问题。以滇中引水工程香炉山隧洞比选为依托,根据比选区岩溶发育规律、垂直分带规律、岩溶水系统分布规律、地下水环境敏感程度等,开展了5条线路的比选。将岩溶地区地下水疏干对环境的影响作为首要考虑问题,确定了尽可能穿越岩溶区距离短、远离岩溶大泉排泄区、高程上从岩溶发育相对微弱带通过、地下分水岭部位穿越等选线思路,依据该思路推荐方案5作为代表性线路。该线路基本从清水江-剑川Ⅴ-2岩溶子系统和鹤庆西山Ⅳ-5岩溶子系统之间的地下分水岭穿越,与其他线路相比,穿越岩溶区距离更短、更靠近地下分水岭部位,最大程度地规避或减轻了岩溶涌突水问题及地下水环境影响问题。

摘要： 为解决狮子洋主航道洋底深埋长隧洞精准勘探难题,在狮子洋主航道特大水垂比大位移科学钻孔(SZYSD1S)中,采用存储式测井系统,通过获取自然伽马、电阻率、井深、井温、井斜等参数,利用测井数据交汇精准划分地层岩(土)性,结合垂直钻孔与本孔地质情况精准判识隐伏断层、划分围岩级别与风化程度、岩体渗透系数和渗透性,建立了一种用于深埋长隧道(洞)的小直径地球物理测井评价方法。SZYSD-1S孔测试结果表明,第四系与白垩系地层岩(土)性、断层破碎带的测井响应特征差异明显,岩体完整性系数为6%~82%,岩体质量为较完整-极破碎4个级别,风化程度为全风化-弱风化等4类,渗透系数为1.01×10^(-7)~1.18×10^(-3 )m/s,渗透性为弱透水-强透水,测井评价结果与实际试验结果基本一致。该方法是实现洋底深埋长隧洞精准勘察的一种必要手段,有效支撑服务粤港澳大湾区建设。

摘要： 滇中引水工程香炉山深埋长隧洞为总工期控制性工程,拟采取钻爆法和TBM掘进施工组合方案.通过研究隧洞围岩高地应力、高外水压力等地质环境条件和岩石强度、硬度与摩擦性(CAI值)、岩体完整性与围岩类别等岩体性状特征,对TBM掘进段地质条件适宜性进行初步研究.结果表明:TBM掘进洞段(总长35.52km)岩石的强度、硬度与耐磨性等总体适宜TBM快速掘进,部分洞段存在高地应力条件下的硬岩中等、局部强烈岩爆、软岩严重—极严重挤压大变形及1～3.76MPa高外水压力等问题;围岩地质条件适宜性综合评价结果:适宜至基本适宜洞段占比约70％,适宜性差洞段占比约17.3％,不适宜洞段占比约12.7％.需对适宜性差及不适宜洞段采取针对性应对措施,避免可能的TBM卡机、大涌水等施工风险,相关研究可供类似工程参考.

摘要： 地下工程的深埋长隧洞施工中,洞室高地温是一种常见的工程地质难题,对施工环境和工程安全运行危害大.本文以位于西昆仑山区齐热哈塔尔水电站工程为例,发电引水隧洞不仅埋深大,地应力高,而且部分隧洞段地温异常高,洞室开挖施工非常困难.通过谨慎的探索,采取降低工作环境温度的措施和确保安全爆破的技术对高地温洞室段进行控制开挖,针对不同围岩类别高温洞段提出了以喷混凝土替代二次衬砌、以预制钢筋混凝土替代模筑混凝土等支护技术.总结了高地温对于工程的建设期和使用期的不利影响,提出了施工中解决高地温问题的方法,为解决类似地下洞室施工问题提供了参考.

摘要： 随着水利水电事业逐步向西部高山峡谷地区延伸发展,位于高海拔地区的深埋特长水工隧洞工程逐渐增多,传统的施工通风技术已难以满足高度机械化的长距离独头掘进施工要求.随着隧洞施工技术的不断提高,施工独头通风距离不断增长,管道通风、巷道通风和管道巷道混合式通风等主要的通风方式均有新的发展.面对高海拔地区的低压、缺氧、寒冷等气候特点,为实现此类隧洞工程长距离独头掘进,研究高海拔深埋长隧洞通风技术是必要的.

摘要： 蚀变作用是指包括热液作用及表生作用等引起的岩石和矿物的各种次生变化,而岩石的蚀变特征在很大程度上影响岩体的工程地质特征.本文以新疆北部某正在施工的深埋长隧洞蚀变岩段为研究对象,采用地质调查与详细编录、取样分析及试验等方法,以宏观和微观分析相结合的方式研究蚀变花岗岩的分布规律、成因机制及类型等地质特征,通过试验分析了蚀变岩的工程特征,进行了蚀变岩洞段的围岩类别划分,评价了蚀变岩对洞室的工程影响,为蚀变岩洞段TBM的施工稳定分析计算提供了充足的地质资料.

摘要： 滇中引水工程香炉山深埋长隧洞具有线路长、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,且地下水环境影响敏感,勘察工作难度大、可靠度要求高的特点.隧洞自2003年项目规划到目前已完成初步设计并全面招标施工.通过大范围线路比选和综合勘察研究,逐步深化选定了隧洞线路并基本查明其工程与水文地质条件和关键地质问题.本文归纳总结了香炉山深埋长隧洞多年勘察研究过程中采用的基于3S技术地质遥感解译与地质调查和测绘、EH4大地电磁测深、深孔勘探、勘察试验性工程施工支洞开挖验证、综合测试特别是深孔测试技术、气象与水文地质长期观(监)测等综合勘察关键技术的应用情况,对施工期隧洞超前地质预报等关键技术工作进行了规划设计.相关勘察技术代表了当前国内外深埋隧洞勘察主要技术手段和先进技术水平,对类似工程勘察研究具重要参考借鉴价值.

摘要： TRT(隧道反射层析成像)技术由美国NSA工程公司近年来提出的一种新方法.中国于2006年引进TRT6000,它是一种隧道地震波反射体三维成像技术的超前地质预报系统.它通过地震波的反射信号反演掌子面前方地质异常反射体的位置、规模和性质、结构、产状等特征,目前作为隧洞超前地质预报一种主要方法之一.在新疆天山地区地质条件复杂,某深埋长隧洞TBM施工中首次使用,超前地质预报成果与开挖实际情况对应性较好,可以为TBM施工克服复杂地质问题洞段采取主动措施提供决策依据.

摘要： 滇中红层软岩分布广泛,在红层地区开展深埋长隧洞工程常常遇到由于软岩其特殊的工程地质特性而导致的各种工程地质问题.因此,对滇中红层软岩的工程地质特性进行系统、全面的研究显得尤为重要.本文对滇中红层软岩的地质特征、物质组成、物理力学特征、水理特性及变形特征等进行深入研究,得出红层软岩抗压强度低,随着黏土矿物及泥质含量的增加,物理力学性质逐渐降低,滇中红层软岩以弱膨胀—中等膨胀为主,局部具有强膨胀性.通过在不同荷载下进行的流变试验,建立了红层软岩在非变加速、变加速时期压缩蠕变位移量与时间的关系式,试验表明红层软岩蠕变效应明显,各项物理力学指标明显降低.根据以上一系列的试验分析研究,从整体上把握了滇中红层软岩的工程地质特性,为开展深埋长隧洞等地下工程的设计、施工及运营提供理论依据.

摘要： 昆明市牛栏江—滇池补水工程输水线路前段金奎地隧洞的工程地质和水文地质条件复杂,开挖至桩号9+593时隧洞发生了较大规模的涌水突泥塌方事故,在按常规处理方法直接对塌方体实施处理时,存在施工困难、进展缓慢、影响工期及投资等问题,经综合论证,采取了局部调整隧洞轴线绕过塌方段的方案,避免了塌方处理风险,在改线方案开挖施工过程中,采取的地质超前预测预报、超前排水及超前支护等处理措施,是顺利通过不良地质洞段的关键技术,可为类似工程提供参考和借鉴.

摘要： 研究区位于金沙江流域和澜沧江流域的分水岭——马耳山脉,可溶岩大面积出露,断裂构造十分发育,岩溶水系统特征极其复杂,岩溶地下水是鹤庆、剑川两盆地工农业用水的主要水源,以及草海湿地、剑湖等风景区的主要补给水源.某深埋长引水隧洞从鹤庆西山和剑川东山的山岭中穿过,隧洞顶板低于两侧盆地约200m,穿越不当,将对研究区地下水环境造成较大影响,为此,研究隧洞穿越区岩溶水系统特征具有重要意义,本文主要从连通试验、地下水均衡、水质类型等方面进行了分析,将研究区划分为6个岩溶水系统,并对其特征进行了分析研究.其研究成果为该工程的选线、施工、地下水环境评价等提供重要的科学依据.

摘要： 研究区位于金沙江流域和澜沧江流域的分水岭——马耳山脉,可溶岩大面积出露,断裂构造十分发育,岩溶水系统特征极其复杂,岩溶地下水是鹤庆、剑川两盆地工农业用水的主要水源,以及草海湿地、剑湖等风景区的主要补给水源.某深埋长引水隧洞从鹤庆西山和剑川东山的山岭中穿过,隧洞顶板低于两侧盆地约200m,穿越不当,将对研究区地下水环境造成较大影响,为此,研究隧洞穿越区岩溶水系统特征具有重要意义,本文主要从连通试验、地下水均衡、水质类型等方面进行了分析,将研究区划分为6个岩溶水系统,并对其特征进行了分析研究.其研究成果为该工程的选线、施工、地下水环境评价等提供重要的科学依据.

摘要： 本发明公开了一种高地温深埋引水隧洞围岩‑隧洞支护结构仿真试验系统，包括高地温环境模拟子系统、围岩‑隧洞支护子系统、测量子系统、数据采集子系统、隔热保温子系统和定时喷水子系统。本发明采用全自动电脑数据采集安全性好、操作简单、故障率低；本实验系统在岩石板下方安装有加热板，加热板连接温控器，可根据实验需要设置不同温度；能够模拟高地温环境下岩石‑混凝土界面处的变形情况，能够清晰地仿真在热环境下给予不同温度下水流对支护结构变形的影响；本实验系统喷头连接计时器，计时器连接继电器，喷水的时间、次数均可根据需求设定；本实验系统支持在低温、高温及其高温后的条件下对支护结构的力学性能试验。

摘要： 本发明公开了一种高地温深埋引水隧洞围岩-隧洞支护结构仿真试验系统，包括高地温环境模拟子系统、围岩-隧洞支护子系统、测量子系统、数据采集子系统、隔热保温子系统和定时喷水子系统。本发明采用全自动电脑数据采集安全性好、操作简单、故障率低；本实验系统在岩石板下方安装有加热板，加热板连接温控器，可根据实验需要设置不同温度；能够模拟高地温环境下岩石-混凝土界面处的变形情况，能够清晰地仿真在热环境下给予不同温度下水流对支护结构变形的影响；本实验系统喷头连接计时器，计时器连接继电器，喷水的时间、次数均可根据需求设定；本实验系统支持在低温、高温及其高温后的条件下对支护结构的力学性能试验。

摘要： 本发明公开了一种深埋长隧道综合勘察方法，包括以下步骤：步骤一，水平定向钻孔轨迹设计及测量放样；步骤二，水平定向钻机设备安装及泥浆循环系统设置；步骤三，弯螺杆钻具靶点定向钻进；步骤四，常规地质取心钻探；步骤五，钻孔轨迹测斜和纠斜；步骤六，进行存储式物理测井和各项试验；步骤七，封孔；本发明创新性地提出了水平孔线状取心勘察方法，该方法通过建立“多靶点定向钻进、水平螺杆马达原状性取心、地质录井和存储式物理测井”四合一综合勘察技术体系，该技术体系为现有的勘察方法带来了技术上的革新，解决了一些因受限于场地、气候、交通、生态和环境保护等因素而无法开展传统垂直钻探勘察工作的难题。

摘要： 本实用新型公开了一种深埋长隧道混凝土二衬的排水系统，属于排水系统技术领域，解决现有技术在水流量较大的情况下，盲管无法快速将水流输送走。本实用新型包括排水管组，排水管组至少包括5根排水管，分别是环形设置的第一排水管，与第一排水管相邻，且在第一排水管的顶端相分离的第二排水管，与第二排水管相邻，且高端低于第二排水管的高端的第三排水管，与第三排水管相邻，且高端低于第三排水管的高端的第四排水管，与第四排水管相邻，且高端低于第四排水管的高端的第五排水管；第一排水管、第二排水管、第三排水管、第四排水管和第五排水管上都设置有流水孔。本实用新型用于深埋长隧道的排水。

摘要： 本实用新型公开了一种深埋长隧道混凝土二衬的堵漏注浆机，属于堵漏注浆机技术领域，解决现有技术在注浆后，注浆机无法进行支护，容易造成浆液回落，或会存在填补缺陷，从而使堵漏效果差的问题。本实用新型包括注浆泵，设置在注浆泵上的料桶和电钻，与注浆泵通过控制阀相连接的进浆管，与进浆管相连接的注浆塞，还包括支架，设置在支架上用于支护填补缝隙的支护结构，注浆泵设置在支架上；所述支护结构包括支护框架，设置在支护框架上与隧道顶部内壁相配合的弧形支护板，设置在弧形支护板上的注浆孔；所述弧形支护板的下方，设置有密封注浆孔的注浆密封结构。本实用新型用于混凝土二衬的堵漏。

摘要： 本发明公开了一种深埋长隧洞TBM施工条件下并行超前超深地质预报方法，包括以下步骤：1)对待施工深埋长隧洞进行地质勘察，获取隧洞及其附近围岩的地层岩性、断层、岩体溶蚀风化在内的地质信息；2)根据地质勘察获取信息，初步判断需进行超前预报地质缺陷位置，并结合TBM掘进机长度、掘进机正常掘进速度、定向钻机钻进速度，确定超前钻孔布置位置；3)在距需进行超前预报地质缺陷位置后方水平距离L位置处边墙处开挖小型定向钻机作业耳洞；4)按照岩渣采集研判、钻探观测、孔内录像、孔内测试顺序进行分析，预报地质缺陷及危害程度。本发明方法在基本不影响TBM施工效率条件下，对地质灾害类型、危害程度进行较准确预报。

摘要： 本申请提供一种应用于深埋长隧洞的地质勘探方法、装置和设备，获取水平钻设备进行钻探取芯所得到的岩芯的第一地质信息，其中，岩芯为水平钻设备沿着大位移井中的深埋长隧洞的预设方向进行钻探取芯所采集的；获取测井设备对钻探取芯之后所生成的钻孔的第二地质信息；根据第一地质信息和第二地质信息，生成三维地质模型；其中，三维地质模型表征深埋长隧洞的周边的地质信息；根据三维地质模型，控制施工设备对深埋长隧洞进行隧洞开挖和隧洞施工。本申请可以获取到连续的大范围地质情况，提高地质信息的利用率，有利于深埋长隧洞的施工作业。

摘要： 本发明公开了TBM掘进深埋长隧洞大坡度支洞安全性运输方案的制定方法，包括大坡度支洞运输的危险源辨识及危险性评价模型和安全运输方案。其中危险源主要包括支洞坡度、车速、洞内最小能见度、路面最差状况、错车洞间距。本发明通过分析并确定支洞运输风险因素，再基于风险因素建立危险源评价模型，继而评价危险性等级，并综合分析五种风险因素在危险性等级中的权重，针对性地提出了每种危险源的预防或解决措施，综合性地提出了TBM掘进深埋长隧洞大坡度施工支洞安全运输方案，降低支洞运输的危险性等级，保障运输和施工安全。

摘要： 本发明公开了一种深埋长隧洞软质岩大变形超前量化预报方法，在施工期，对隧洞掌子面前方的可能出现的软质岩体地层，考虑隧洞掌子面前方远、中、近距离处的量化预报；通过对围岩大变形判别、围岩变形预测，获得直观的判断和预测数据，定量化预报深埋长隧(洞)道软质岩的变形量级及相应的大变形等级，为深埋长隧洞软质岩支护优化设计和施工方案确定提供依据。

摘要： 本实用新型涉及一种深埋长隧洞TBM掘进过程中微震监测传感器布置结构。本实用新型的目的是通过合理布置传感器的位置组成高效微震监测网络，有效采集隧洞掌子面前后数十米范围的微震信号，以达到提高微震事件的定位精度的目的。本实用新型的技术方案是：包括八个微震传感器，共分三个传感器监测断面布置于掌子面后方的已开挖隧洞内；其中第一监测断面上布置三个微震传感器，且距离掌子面1～2倍洞径，第二监测断面上布置两个微震传感器，且距离第一监测断面4.5～5倍洞径，第三监测断面上布置三个微震传感器，且距离第二监测断面4.5～5倍洞径。本实用新型适用于TBM掘进的深埋硬岩隧洞的岩爆预测。