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摘 要:针对中空潜孔钻杆施工技术在引水隧洞不良地质段施工中的应用现状,进行合理的分析,并结合工程实例,详细介绍引水隧洞不良地质段应用空潜孔钻杆施工技术的重要性、中空潜孔钻杆施工技术应用要点,希望能够给相关工作人员提供一定的参考与帮助。
关键词:引水隧洞;不良地质段;空潜孔钻杆施工技术;应用要点
中图分类号:P634.5 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)20-0360-02
为了更好的提升引水隧洞施工质量,运用合理的中空潜孔钻杆施工技术非常重要,能够有效减少渗水现象的出现。在引水隧洞不良地质段,由于地质结构比较复杂,增加钻孔杆施工难度,降低工程结构的可靠性。鉴于此,本文主要分析引水隧洞不良地段中空潜钻杆施工技术的应用要点,保证空潜孔钻杆施工技术在引水隧洞不良地质段施工中得到有效应用。
1 引水隧洞不良地质段应用中空潜孔钻杆施工技术的重要性
所谓引水隧洞,主要指的是在隧洞的身后连接一定量的压力水管道,隧洞渠道上部的输水隧洞与通航隧洞仅能体现出洞身段,引水隧洞中的闸门设置在隧洞的进口与出口位置,也有部分引水隧洞中的闸门设置在洞内,为了保证引水隧洞的安全性,隧洞的出口部位可以设置防冲装置。在引水隧洞不良地质段中,应用空潜孔钻杆施工技术,能够避免岩石坍塌与渗水现象的发生,提升洞身段的稳固性。
在引水隧洞不良地段施工中,应用空潜孔钻杆施工技术,能够有效减少洞身结构失稳现象的出现[1]。由于引水隧洞受外界环境影响较小,为了保证引水隧洞不良地质段的施工进度,施工人员可以结合洞身的外形特點,在隧洞内部布置施工枢纽,并结合该地区的地质条件,不断改进原有的空潜孔钻杆施工技术,进一步提高引水隧洞不良地质段施工质量[2]。
2 工程概况
某引水隧洞工程的1+560.5~4+950.5段,采用普通大管棚施工,在4#支洞上游改线段中,施工人员遇到T70断层,在1+350~1+560段总共出现5次突泥突水状况,泥浆沿着主引水隧洞流淌到隧洞外部,最大峰值量能够达到1750m3/h,隧洞内部的堆积物超过4×104m2,在该引水隧洞掌子面周围,由于泥化堆积物数量较多,大量的泥水涌出,使得引水隧洞掌子面周边的空腔比较大。
在该引水隧洞中,施工主要采用保证大管棚施工工艺,并在0+420m处进行开挖,在进行第二次循环大管棚施工时,拱顶第一孔钻进达到3.0m时,在开孔处浇筑一定量的高压泥浆。一般情况下,施工人员需要浇筑高压泥浆4次,每次的喷射距离分别是2m、5m、10m、14m,灌浆孔口直径不断扩大,孔口直径最大为60cm,由于该引水隧洞内部的掌子面围岩破碎比较严重,为了防止掌子面出现大范围破碎,施工人员在掌子面喷射一定量的混凝土,提升掌子面的稳定性。
3 引水隧洞不良地质段应用中空潜孔钻杆施工技术应用要点
3.1 合理填充溶洞
在填充该引水隧洞内部溶洞的过程中,施工人员要做好提前做好相应的监控测量工作,结合不良地质段地形特点,运用妥善的处理方案,进一步提升引水隧洞监控测量数据的准确性[3]。由于该引水隧洞不良地段地质结构比较复杂,在一定程度上增加溶洞填充难度,因此,施工人员在实际工作当中,要合理控制溶洞注浆压力,如果溶洞的注浆压力较大,会降低溶洞结构的稳定性,如果溶洞的注浆压力较小,则会影响注浆效果。
为了保证该引水隧洞不良地质段施工质量得到有效提升,施工人员可以结合工程围岩状态,采取喷锚支护方式,并做好相应的排水工作,保证引水隧洞不良地质段的稳固性得到更好的提升。在该引水隧洞工程中,施工人员每泵送2m厚的混凝土,施工人员需要保证引水隧洞的吹砂缓冲层厚度为2m以上。在处理大塌方的过程当中,施工人员可以采用“回填灌浆+管棚”方式,先回填隧洞掌子面,并在掌子面上部设置止浆墙,最后进行填充,当泥浆强度达到相关规定后,方可进行下步施工[4]。
除此之外,想要有效提升引水隧洞不良地质段施工的连续性与安全性,施工人员要综合分析各项测量数据,结合引水隧洞塌方情况,对掌子面进行科学回填,并采取长度为30m的超前大管棚施工工艺进行施工。如果引水隧洞的溶腔部位出现较大面积的坍塌,施工人员要及时喷射混凝土,混凝土强度等级为C45最佳,并在混凝土内部预埋一定量的钢筋与透水盲管,保证引水隧洞的溶腔结构更加稳定。
3.2 提升大管棚注浆效果
在该引水隧洞工程中,施工人员可以采用大管棚注浆方式进行注浆,进一步提升隧洞注浆效果。为了有效提升引水隧洞大管棚注浆效果,施工人员要提前做好相应的支护工作,并沿着支护方向开挖隧洞轮廓线,保证钻凿与隧道轴线处于平行状态,在其内部插入适量钢管,在馆内注浆,利用钢管的固结作用,提升围岩岩体结构的稳定性。在搭建棚架支护体系的过程中,施工人员还要结合引水隧洞围岩岩体的抗压强度,将围岩岩体进行有效连接,不断提高引水隧洞围岩结构的合理性。
由于该引水隧洞不良地质段施工难度比较大,施工人员在实际工作当中,可以结合隧洞断面结构特点,采用针梁式衬砌台车进行衬砌,保证引水隧洞结构更加安全可靠,提高管棚注浆效率。在该引水隧洞工程中,施工人员先在拱底设置顶拱结构,然后进行开挖,开挖结束后,采用科学的支护方式,对引水隧洞断面进行有效加固。通过不断提升大管棚注浆效果,能够减小断面结构对隧洞施工进度的影响,提升引水隧洞的衬砌质量[5]。
3.3 将中空潜孔钻杆进行有效连接
为了保证中空潜孔钻杆施工技术得到更好的应用,施工人员需要将引水隧洞工程中潜孔钻杆进行有效连接,并严格控制钢管质量,将套管进行准确对接,充分体现套管的锚固功能。由于中空潜孔钻杆冲击器前端的钻头具有较强的穿透力,适用于引水隧洞不良地质段施工,在填充溶洞的过程中,施工人员也可以采用强度较大的钻头钻进。在该引水隧洞施工中,施工人员通过运用超前大管棚支护方式,不需要将管道拔出,可以直接在管道内部进行注浆,操作简单方便[6]。 此外,引水隧洞工程中的施工人员也可以将性能较高的止浆配件进行有效连接,并严格控制注浆压力,做好相应的填充工作,保证引水隧洞的溶洞得到更好的填充,减少溶洞裂缝的产生。通过将中空潜孔钻杆进行科学连接,能够帮助引水隧洞不良地质段的施工人员更好的了解工程结构特点。与传统的钻杆施工技术相比,潜孔钻杆施工技术的操作流程比较简单,注浆速度较快,但是,中空潜孔钻杆的施工成本比较高,施工人员在实际工作当中,要结合引水隧道工程结构特点,不断改进原有的施工方案,进一步提升引水隧洞不良地质段施工质量。
4 结束语
综上,通过1合理填充溶洞、提升大管棚注浆效果、将中空潜孔钻杆进行有效连接,能够保证中空潜孔钻杆施工技术在引水隧洞不良地质段施工中得到有效应用,提升引水隧洞工程的总体效益。对于工程中的施工人员来讲,在实际工作当中,要结合引水隧洞工程结构,不断优化中空潜孔钻杆施工流程,并结合引水隧洞施工过程中可能出现的问题,制定妥善的解决对策。
参考文献
[1]刘仲秋,章 青.考虑渗流-应力耦合效应的深埋引水隧洞衬砌损伤演化分析[J].岩石力学与工程学报,2012,31(10):2147~2153.
[2]周春华,尹健民,丁秀丽,艾 凯.秦岭深埋引水隧洞地应力综合测量及区域应力场分布规律研究[J].岩石力学与工程学报,2012,31(S1):2956~2964.
[3]龚秋明,王继敏,佘祺锐.锦屏二级水电站1~#,3~#引水隧洞TBM施工預测与施工效果对比分析[J].岩石力学与工程学报,2011,30(08):1652~1662.
[4]周济芳,曾雄辉,周春宏,陈炳瑞,龚秋明.锦屏二级水电站引水隧洞TBM施工工法研究[J].岩石力学与工程学报,2011,30(01):149~154.
[5]仇文革,凌 昊,龚 伦,郑余朝.引水隧洞下穿既有铁路隧道爆破施工振动影响及对策[J].中国铁道科学,2009,30(06):46~53.
[6]龚 伦,仇文革.既有铁路隧道受下穿引水隧洞近接施工影响预测[J].中国铁道科学,2007(04):29~33.
收稿日期:2018-6-3
作者简介:陈一源(1981-),男,汉族,广西桂林人,工程师,大专,主要从事水利水电工程施工相关工作。
关键词:引水隧洞;不良地质段;空潜孔钻杆施工技术;应用要点
中图分类号:P634.5 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)20-0360-02
为了更好的提升引水隧洞施工质量,运用合理的中空潜孔钻杆施工技术非常重要,能够有效减少渗水现象的出现。在引水隧洞不良地质段,由于地质结构比较复杂,增加钻孔杆施工难度,降低工程结构的可靠性。鉴于此,本文主要分析引水隧洞不良地段中空潜钻杆施工技术的应用要点,保证空潜孔钻杆施工技术在引水隧洞不良地质段施工中得到有效应用。
1 引水隧洞不良地质段应用中空潜孔钻杆施工技术的重要性
所谓引水隧洞,主要指的是在隧洞的身后连接一定量的压力水管道,隧洞渠道上部的输水隧洞与通航隧洞仅能体现出洞身段,引水隧洞中的闸门设置在隧洞的进口与出口位置,也有部分引水隧洞中的闸门设置在洞内,为了保证引水隧洞的安全性,隧洞的出口部位可以设置防冲装置。在引水隧洞不良地质段中,应用空潜孔钻杆施工技术,能够避免岩石坍塌与渗水现象的发生,提升洞身段的稳固性。
在引水隧洞不良地段施工中,应用空潜孔钻杆施工技术,能够有效减少洞身结构失稳现象的出现[1]。由于引水隧洞受外界环境影响较小,为了保证引水隧洞不良地质段的施工进度,施工人员可以结合洞身的外形特點,在隧洞内部布置施工枢纽,并结合该地区的地质条件,不断改进原有的空潜孔钻杆施工技术,进一步提高引水隧洞不良地质段施工质量[2]。
2 工程概况
某引水隧洞工程的1+560.5~4+950.5段,采用普通大管棚施工,在4#支洞上游改线段中,施工人员遇到T70断层,在1+350~1+560段总共出现5次突泥突水状况,泥浆沿着主引水隧洞流淌到隧洞外部,最大峰值量能够达到1750m3/h,隧洞内部的堆积物超过4×104m2,在该引水隧洞掌子面周围,由于泥化堆积物数量较多,大量的泥水涌出,使得引水隧洞掌子面周边的空腔比较大。
在该引水隧洞中,施工主要采用保证大管棚施工工艺,并在0+420m处进行开挖,在进行第二次循环大管棚施工时,拱顶第一孔钻进达到3.0m时,在开孔处浇筑一定量的高压泥浆。一般情况下,施工人员需要浇筑高压泥浆4次,每次的喷射距离分别是2m、5m、10m、14m,灌浆孔口直径不断扩大,孔口直径最大为60cm,由于该引水隧洞内部的掌子面围岩破碎比较严重,为了防止掌子面出现大范围破碎,施工人员在掌子面喷射一定量的混凝土,提升掌子面的稳定性。
3 引水隧洞不良地质段应用中空潜孔钻杆施工技术应用要点
3.1 合理填充溶洞
在填充该引水隧洞内部溶洞的过程中,施工人员要做好提前做好相应的监控测量工作,结合不良地质段地形特点,运用妥善的处理方案,进一步提升引水隧洞监控测量数据的准确性[3]。由于该引水隧洞不良地段地质结构比较复杂,在一定程度上增加溶洞填充难度,因此,施工人员在实际工作当中,要合理控制溶洞注浆压力,如果溶洞的注浆压力较大,会降低溶洞结构的稳定性,如果溶洞的注浆压力较小,则会影响注浆效果。
为了保证该引水隧洞不良地质段施工质量得到有效提升,施工人员可以结合工程围岩状态,采取喷锚支护方式,并做好相应的排水工作,保证引水隧洞不良地质段的稳固性得到更好的提升。在该引水隧洞工程中,施工人员每泵送2m厚的混凝土,施工人员需要保证引水隧洞的吹砂缓冲层厚度为2m以上。在处理大塌方的过程当中,施工人员可以采用“回填灌浆+管棚”方式,先回填隧洞掌子面,并在掌子面上部设置止浆墙,最后进行填充,当泥浆强度达到相关规定后,方可进行下步施工[4]。
除此之外,想要有效提升引水隧洞不良地质段施工的连续性与安全性,施工人员要综合分析各项测量数据,结合引水隧洞塌方情况,对掌子面进行科学回填,并采取长度为30m的超前大管棚施工工艺进行施工。如果引水隧洞的溶腔部位出现较大面积的坍塌,施工人员要及时喷射混凝土,混凝土强度等级为C45最佳,并在混凝土内部预埋一定量的钢筋与透水盲管,保证引水隧洞的溶腔结构更加稳定。
3.2 提升大管棚注浆效果
在该引水隧洞工程中,施工人员可以采用大管棚注浆方式进行注浆,进一步提升隧洞注浆效果。为了有效提升引水隧洞大管棚注浆效果,施工人员要提前做好相应的支护工作,并沿着支护方向开挖隧洞轮廓线,保证钻凿与隧道轴线处于平行状态,在其内部插入适量钢管,在馆内注浆,利用钢管的固结作用,提升围岩岩体结构的稳定性。在搭建棚架支护体系的过程中,施工人员还要结合引水隧洞围岩岩体的抗压强度,将围岩岩体进行有效连接,不断提高引水隧洞围岩结构的合理性。
由于该引水隧洞不良地质段施工难度比较大,施工人员在实际工作当中,可以结合隧洞断面结构特点,采用针梁式衬砌台车进行衬砌,保证引水隧洞结构更加安全可靠,提高管棚注浆效率。在该引水隧洞工程中,施工人员先在拱底设置顶拱结构,然后进行开挖,开挖结束后,采用科学的支护方式,对引水隧洞断面进行有效加固。通过不断提升大管棚注浆效果,能够减小断面结构对隧洞施工进度的影响,提升引水隧洞的衬砌质量[5]。
3.3 将中空潜孔钻杆进行有效连接
为了保证中空潜孔钻杆施工技术得到更好的应用,施工人员需要将引水隧洞工程中潜孔钻杆进行有效连接,并严格控制钢管质量,将套管进行准确对接,充分体现套管的锚固功能。由于中空潜孔钻杆冲击器前端的钻头具有较强的穿透力,适用于引水隧洞不良地质段施工,在填充溶洞的过程中,施工人员也可以采用强度较大的钻头钻进。在该引水隧洞施工中,施工人员通过运用超前大管棚支护方式,不需要将管道拔出,可以直接在管道内部进行注浆,操作简单方便[6]。 此外,引水隧洞工程中的施工人员也可以将性能较高的止浆配件进行有效连接,并严格控制注浆压力,做好相应的填充工作,保证引水隧洞的溶洞得到更好的填充,减少溶洞裂缝的产生。通过将中空潜孔钻杆进行科学连接,能够帮助引水隧洞不良地质段的施工人员更好的了解工程结构特点。与传统的钻杆施工技术相比,潜孔钻杆施工技术的操作流程比较简单,注浆速度较快,但是,中空潜孔钻杆的施工成本比较高,施工人员在实际工作当中,要结合引水隧道工程结构特点,不断改进原有的施工方案,进一步提升引水隧洞不良地质段施工质量。
4 结束语
综上,通过1合理填充溶洞、提升大管棚注浆效果、将中空潜孔钻杆进行有效连接,能够保证中空潜孔钻杆施工技术在引水隧洞不良地质段施工中得到有效应用,提升引水隧洞工程的总体效益。对于工程中的施工人员来讲,在实际工作当中,要结合引水隧洞工程结构,不断优化中空潜孔钻杆施工流程,并结合引水隧洞施工过程中可能出现的问题,制定妥善的解决对策。
参考文献
[1]刘仲秋,章 青.考虑渗流-应力耦合效应的深埋引水隧洞衬砌损伤演化分析[J].岩石力学与工程学报,2012,31(10):2147~2153.
[2]周春华,尹健民,丁秀丽,艾 凯.秦岭深埋引水隧洞地应力综合测量及区域应力场分布规律研究[J].岩石力学与工程学报,2012,31(S1):2956~2964.
[3]龚秋明,王继敏,佘祺锐.锦屏二级水电站1~#,3~#引水隧洞TBM施工預测与施工效果对比分析[J].岩石力学与工程学报,2011,30(08):1652~1662.
[4]周济芳,曾雄辉,周春宏,陈炳瑞,龚秋明.锦屏二级水电站引水隧洞TBM施工工法研究[J].岩石力学与工程学报,2011,30(01):149~154.
[5]仇文革,凌 昊,龚 伦,郑余朝.引水隧洞下穿既有铁路隧道爆破施工振动影响及对策[J].中国铁道科学,2009,30(06):46~53.
[6]龚 伦,仇文革.既有铁路隧道受下穿引水隧洞近接施工影响预测[J].中国铁道科学,2007(04):29~33.
收稿日期:2018-6-3
作者简介:陈一源(1981-),男,汉族,广西桂林人,工程师,大专,主要从事水利水电工程施工相关工作。