复杂地质条件下水工隧道新奥法施工实践探究VIP免费

第1卷第3期2003年9月水利与建筑工程学报JournalofWaterResourcesandArchitecturalEngineeringVol.1No.3Sept.,2003复杂地质条件下水工隧道新奥法施工实践探究宋战平1,2,郗举科3,范留明2,吴军3(1.西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055;2.西安理工大学岩土工程研究所,陕西西安710048;3.中国水电七局紫坪铺项目部,四川都江堰611830)摘要:通过武都引水工程导流洞、紫坪铺工程导流洞和天龙湖引水洞等工程穿越岩溶区、软弱破碎带和堆积体等复杂地质条件下的施工实践,结合针对各工程所进行的现场监测和数值模拟试验,分析了复杂地质条件下的开挖方案和支护措施,在此基础上总结了大断面水工隧洞新奥法施工的经验教训,对不良地质条件下的隧洞建设有一定的借鉴意义。关键词:大断面隧道;复杂地质;新奥法;施工技术中图分类号:TV672.1;TV554.3文献标识码:A文章编号:1672—1144(2003)03—0005—05StudyonNATMConstructionofLarger-spanTunnelUnderComplicatedSurroundingRocksSONGZhan2ping1,2,XIJu2ke3,FANLiu2ming2,WUjun3(1.Xi’anSci-TechUniversityofArchitecture,Xi’an,Shaanxi710048,China;2.Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an,Shaanxi710048,China;3.ZipingpuProjectHeadquartersof7thBureauofChinaHydropower,Dujiangyan,Sichuan611830,China)Abstract:Theeconomyandreasonableconstructionundercomplicatedsurroundingrocksisthekeyprob2lemofbuildinglarger-spanwaterpowertunnel.Aimingattheoutstandingproblemofthegeologicalengi2neeringaboutWudoudiversionprojection,ZipingpuirrigationworksandTianlonghudiversionwork,theengineeringmethodofexcavatingandsupportingtechniqueinthesoft-crashrockmassisintroducedsys2tematically,andthebigsectionexcavatingschemesinthebadnessrockmassisalsodiscussedinthispa2per.Basingtheabovediscussing,theschemeandtheprincipleisgivenintheendofthepaper.Keywords:larger-spantunnel;complicatedgeology;NATM;constructiontechnique1概述近年来,在新奥法施工概念指导下的隧洞(道)施工实践、室内的模型实验以及数值仿真试验,尤其是现场监测及分析技术等的应用使隧洞(道)的修建技术取得了长足发展。但对于复杂地质条件下的大断面隧洞(道),特别在成洞条件差或不易、不能成洞的软弱破碎岩体中的大断面隧洞的开挖、支护技术还不很成熟,设计还主要采用传统的经验类比法。考虑到复杂地质条件下大断面水工隧洞修建的复杂性和当前隧洞设计普遍采用经验类比法的事实,就处于岩溶发育区的四川绵阳武都引水工程超大断面导流洞、穿越数百米软弱破碎带的四川紫坪铺水利工程大断面导流洞以及穿越堆积体的茂县天龙湖水电站引水发电隧洞等工程的施工特点进行了分析,总结复杂地质条件下大断面隧洞的施工期支护措施和开挖方案,并就施工中安全监测存在问题提出建议,期望对复杂条件下的大断面水工隧洞的建设有借鉴意义。2主要的几类工程地质问题位于岷江上游都江堰市的紫坪铺水利枢纽工程收稿日期:2003205227基金项目:四川省重点科技攻关项目(02SG023-040);西安建筑科技大学青年基金资助项目。作者简介:宋战平(1974—),男(汉族),陕西蒲城人。现为西安理工大学岩土工程研究所在读博士,主要从事岩土工程安全监测及数值仿真分析方面的教学和科研工作。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.导流洞断面形状为马蹄形,开挖尺寸:13.7m×14.59m(宽×高);位于涪江江油市境内的武都水库导流洞,修建于该工程摸银洞坝址右岸,导流洞洞形为城门洞形,开挖断面最大尺寸为:宽×高=13.5m×17.5m。位于茂县境界的天龙湖水电站引水发电隧洞2#支洞上游侧主洞开挖尺寸近10m×10m。以上工程所处的地质条件复杂,且开挖断面大,成洞困难,支护难度大,易发生塌方事故。在开挖中主要存在以下工程地质问题:(1)大断层破碎带。紫坪铺导流洞穿越的断层宽度较大,达80～100m。主要由糜棱岩、角砾岩、断层泥和片状煤质页岩等组成,岩体十分软弱破碎,但挤压较为紧密。勘探表明断层带内较干燥,系一相对隔水层,上盘汇聚较丰富的地下水。物理力学性质试验表明...