輸水隧洞BM施工案例總結(jié)

TBM工程技術(shù)設(shè)計理念探討

厄瓜多爾CCS水電站輸水隧洞TBM施工案例總結(jié)1匯報內(nèi)容21工程概況2隧洞工程地質(zhì)及水文地質(zhì)3隧洞施工環(huán)境條件4隧洞原設(shè)計方案5隧洞設(shè)計、施工方案優(yōu)化6案例總結(jié)及體會厄瓜多爾CCS水電站總裝機150萬KW,中國電建總承包，黃河設(shè)計公司為設(shè)計分包商，總合同金額23億美元。前言3概念設(shè)計基本設(shè)計詳細設(shè)計現(xiàn)場施工2010年7月28日正式開工2016年11月18日8臺機組發(fā)電從概念設(shè)計、基本設(shè)計、詳細設(shè)計直至施工過程，根據(jù)工程合同和施工條件進行一系列優(yōu)化。以CCS輸水隧洞TBM施工設(shè)計優(yōu)化過程，主要分享輸水隧洞和體會匯報內(nèi)容41工程概況2隧洞工程地質(zhì)及水文地質(zhì)3隧洞施工環(huán)境條件4隧洞原設(shè)計方案5隧洞設(shè)計、施工方案優(yōu)化6案例總結(jié)及體會1工程概況5取水工程輸水工程蓄水工程高壓引水發(fā)電工程圖1工程引水系統(tǒng)示意圖6一、工程概況6圖2工程平面布置圖匯報內(nèi)容71工程概況2隧洞工程地質(zhì)及水文地質(zhì)3隧洞施工環(huán)境條件4隧洞原設(shè)計方案5隧洞設(shè)計、施工方案優(yōu)化6案例總結(jié)及體會輸水隧洞穿越地層巖性主要：花崗閃長巖侵入體、安山巖、玄武巖、白堊系下統(tǒng)Hollin地層頁巖、砂巖互層等。隧洞埋深50~800m，平均500m。82.1工程地質(zhì)及水文地質(zhì)二、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)圖3圍巖分類餅狀圖圖4隧洞地質(zhì)縱剖面圖9二、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)圖4隧洞地質(zhì)縱剖面圖10二、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)11隧洞巖石物理力學(xué)指標(biāo)建議值表二、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)12巖爆埋深300m～600m之間，最大800m。巖體可能會發(fā)生巖爆等破壞現(xiàn)象。但是施工過程中幾乎沒有出現(xiàn)?？C破碎帶塌方、擠壓變形，造成卡機事故，TBM1、TBM2分別掘進至2+201、16+127發(fā)生卡機事故。處理時間分別為8個月和6個月。涌水4次涌水，3處涌水量超過70L/s，1處最大涌水量2200L/s（合同規(guī)定的極端不利地質(zhì)條件：掌子面后方15m范圍內(nèi)，涌水量超過70L/s時，屬極端不利地質(zhì)條件，需評估對工期影響）。主要工程地質(zhì)及水文地質(zhì)問題二、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)匯報內(nèi)容131工程概況2隧洞工程地質(zhì)及水文地質(zhì)3隧洞施工環(huán)境條件4隧洞原設(shè)計方案5隧洞設(shè)計、施工方案優(yōu)化6案例總結(jié)及體會3.1TBM施工主要條件14滿足TBM大件運輸條件TBM施工場地布置條件（TBM工業(yè)廣場、混凝土管片預(yù)制廠）TBM施工用電條件123三、隧洞施工環(huán)境條件153.2現(xiàn)場施工環(huán)境條件分析152010年開工后，才開始修建到調(diào)蓄水庫道路，直接影響TBM運輸及施工布置厄瓜多爾缺電，只能采用柴油自發(fā)電，TBM施工用電特點是負荷大、品質(zhì)高合同總工期66個月，首批機組發(fā)電60個月3隧洞施工環(huán)境條件圖5隧洞工區(qū)交通布置圖匯報內(nèi)容161工程概況2隧洞工程地質(zhì)及水文地質(zhì)3隧洞施工環(huán)境條件4隧洞原設(shè)計方案5隧洞設(shè)計、施工方案優(yōu)化6案例總結(jié)及體會輸水隧洞原設(shè)計方案隧洞輸水方式隧洞襯砌設(shè)計隧洞施工布置隧洞平面布置四、輸水隧洞原設(shè)計方案水庫運行方式：日調(diào)節(jié)，水位日變幅為0m～13.5m，水位變化1229.5~1216.0。設(shè)計流量222.00m3/s，調(diào)蓄水庫正常蓄水位1229.50m時，全洞為壓力流狀態(tài)；調(diào)蓄水庫水位1216.00m，僅出口段局部范圍內(nèi)為壓力流狀態(tài)，其余洞段均為明流狀態(tài)184.1隧洞輸水方式水位變化時間（h）水庫水位（m）水位變幅（m）輸水方式41229.5～1216.00～13.5明滿流151229.50壓力流51216.0～1229.50～13.5明滿流四、輸水隧洞原設(shè)計方案表4-1調(diào)蓄水庫水位變幅表（1）隧洞存在明滿流交替和明滿流過度流態(tài)，且明流流態(tài)下，進口段洞內(nèi)水面線以上凈空面積為隧洞斷面積的7.6%，不滿足規(guī)范的要求值15%；（2）隧洞運行約有一半的時間引水流量保持為222.00m3/s，從表4-1可知，一日之中明滿流轉(zhuǎn)換頻繁，且轉(zhuǎn)換點為隧洞長度范圍的任意位置、不固定；（3）明滿流過度流態(tài)復(fù)雜，會出現(xiàn)水流不穩(wěn)定，出現(xiàn)振動、氣蝕和脈動壓力等現(xiàn)象，不僅對隧洞的過流能力有影響，而且對隧洞結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)、隧洞相鄰建筑物均產(chǎn)生不利影響，存在安全隱患。194.1隧洞輸水方式四、輸水隧洞原設(shè)計方案204.2隧洞叼布置束設(shè)計濃方案2條施工拖支洞，2個通氣催豎井，2#支洞剛上游吉段樁勺號0+2廟00.蛙00～10溪+2點83送.3教2，長10捷.0浩8k良m，TB貝M1施工，10+論883找.32～24犬+8君25拜.4各3，長13丹.9驚4k依m(xù)，TBM恰2施工需；2個通森氣井蠻，直拴徑2m，深杠度50數(shù)0m。四、浸輸水浴隧洞魯原設(shè)虛計方熔案通氣井通氣井隧洞變居徑設(shè)計管片變速厚度設(shè)佩計，三碰種25煌,3墨0,35授cm。TB甚M：開丹挖洞辭徑8.7診m，設(shè)拼計洞礎(chǔ)徑8.糊0,齒7.埋8,斗7.禽5m。鉆爆段塑設(shè)計洞徑7.屋5m。隧洞練出口2.5駱km采用蘭雙襯統(tǒng)，設(shè)率計洞爛經(jīng)7.4蛋m。4.怨3隧洞斷扭面設(shè)計期方案四、坦輸水克隧洞抽原設(shè)譽計方血案224.4隧洞停施工幟布置驚方案四、猶輸水閘隧洞以原設(shè)便計方窩案234.申5原方案冤分析輸水方休式：明滿廳流交此替，稅流態(tài)銅轉(zhuǎn)換亡頻繁攪，且抄轉(zhuǎn)換曬點為艘隧洞療長度同范圍萄的任胃意位班置、庫，流脂態(tài)復(fù)壤雜，皇存在懂結(jié)構(gòu)填安全嫩隱患判；2個豎井臂深度均呀超過50腸0m，施工餐難度相喂當(dāng)大；出口胡段2.4示km二襯前段、依豎井潮施工掙受控赴制，捏不滿碼足工搞期要脅求；管片異變厚總度設(shè)呢計25住~3赴5c租m，設(shè)計仿方案理揭論上可欄行，節(jié)謹(jǐn)省襯砌羨量，但暗給管片釘生產(chǎn)、喬安裝、燥施工管育理帶來昆極大的吧不便和各資源浪火費。2臺TBM均從2#支洞進議入主洞巧掘進，品滿足2臺TBM物料運畢輸系統(tǒng)煩，相互耕干擾大傷。四、輸醒水隧洞陰原設(shè)計備方案流態(tài)復(fù)境雜、結(jié)漫構(gòu)安全效不利；從理鴨論“頂經(jīng)濟杠”角牙度出虧發(fā)，忌沒有宮兼顧擇工期亮及施提工技燭術(shù)抖要求愚。小浪結(jié)絮：匯腫報臣內(nèi)燙容241工程概取況2隧洞厚工程法地質(zhì)鹽及水曉文地尼質(zhì)3隧洞施強工環(huán)境霜條件4隧洞頭原設(shè)非計方非案5隧洞設(shè)米計、施鋪工方案溪優(yōu)化6案例總雕結(jié)及體風(fēng)會5.謠1方案醒優(yōu)化后依據(jù)滿足合同質(zhì)量、工期要求原方案存在問題施工環(huán)境條件設(shè)計便利施工TBM技術(shù)特點地質(zhì)水文地質(zhì)五、筒隧洞冷設(shè)計艘、施前工方蚊案優(yōu)襯化5.居2隧洞設(shè)計暑方案合優(yōu)化26五、奏隧洞漆設(shè)計予、施竭工方穩(wěn)案優(yōu)盆化單一明流流態(tài)，等斷面、等厚度設(shè)計；隧洞設(shè)計流量222m3/s，開挖洞徑9.11m，設(shè)計洞徑8.2m，縱坡0.173%，長度24.83km，平曲線500m，豎曲線半徑1000m。取消豎井、二襯輸水俗隧洞粘平面戚布置煌圖27TBM近1、TBM淋2分別從2A、2B支洞殿進入孝主洞總逆坡峽、順明坡掘贈進施蜓工。TBM立1掘進由1#支洞滑需行出洞良，TBM蠻2掘進墾至K22強+62躁9(D置&B4出洞2.繩4k圓m）,滑行沃襯砌肌管片后，博洞內(nèi)聚拆卸吼由出堤口閘饅室段櫻吊裝渣出洞瘦。5.3閱TBM施工雞布置哈方案講優(yōu)化方案圾一此方溝案施粒工條低件：2A、2B支洞處堅場地、雙運輸條華件好，限隧洞出欲口段無御進場路艦。不影軋響出口漆閘室段刪施工，芝但是拆豆卸后大渣件起吊階問題突綿出。五、若隧洞邀設(shè)計串、施沸工方秒案優(yōu)茄化28與方組案一印比，蓄增設(shè)3#支洞事，TB丸M2洞內(nèi)拆但卸由3#支洞出真洞。此方潔案施林工條雜件與核方案謊一相宜同，誦根據(jù)忙隧洞統(tǒng)出口土施工籠道路遭進度屈，安該排3#支洞施圖工，不映影響出排口閘室客施工，風(fēng)對保證共工期有掘利。五、隧醬洞設(shè)計船、施工陰方案優(yōu)煉化5.塌3況TB始M施工都布置肯方案庫優(yōu)化方案妹二29與方案講二比，館取消2B支洞，TB倍M2由3#施工煤支洞辜進入稀主洞陡逆坡嘆掘進屢至K11種+40鵝0,主洞內(nèi)羨拆卸后由2A支洞濾運輸貞出洞觀。施工孔條件駝改變拘，進因調(diào)蓄圓水庫巧路基盞本滿綱足大嫂件運錄輸、7km處發(fā)妹現(xiàn)了叨天然走砂礫角石料夕場，蘿為管劇片生倒產(chǎn)提寨供極婆大便親利，景同時TB殊M2施工排撫水方便嚇，對出辯口段施渠工工期逼有保證蜻。五、閣隧洞敗設(shè)計枕、施桶工方磚案優(yōu)冒化5.3沫TBM施工布難置方案駝優(yōu)化方案刻三30與方法案三慘比，分增設(shè)2B支洞，TB索M2由3#施工表支洞諸進入割主洞夸逆坡蝕掘進碗至K12暖+10遲0,主洞內(nèi)爐拆卸后由2B支洞借運輸訪出洞株。施工條麥件：進調(diào)蓄落水庫路區(qū)基本滿遠足大件而運輸、7km處發(fā)現(xiàn)磨了天然侄砂礫石掉料場，面為管片想生產(chǎn)提慰供極大撒便利，行同時TB戒M2施工排甩水方便拾，對TB件M1施工場段沒鉤影響臥，保據(jù)證工飼期。方案四五、隧夸洞設(shè)計擱、施工各方案優(yōu)敢化5.3倆TBM施工布葉置方案斥優(yōu)化31與方悅案四姻比醒，取疤消3#支洞墓，TB綁M2由隧洞筋出口進私入主洞倒逆坡掘雪進至K1裝3+潮03右0,滑行進杠入2B支洞拆卸樂后運輸讀出洞唯。施工條善件與方姜案三、蜘四相同引，減少嗎了3#支洞煤，影踢響隧昂洞出荷口閘模室施予工及乖庫區(qū)裕開挖差，通斜過合慚理優(yōu)沙化調(diào)坑蓄水潛庫施足工分秋區(qū)及者進度拋安排梨，保典證了寬工期清。方案某五五、艇隧洞腰設(shè)計渡、施抓工方咬案優(yōu)驗化5.拘3芳TB蔬M施工坦布置蠅方案自優(yōu)化322臺雙護爹盾TBM和&聯(lián)合施工，管片遍為通查用型6+勢1，厚都度0.3吸m，環(huán)寬1.丙8m，鉆沫爆段環(huán)襯砌衰厚度0.5閘m～1.攀5m。2個TBM段，3個D&B，TBM雞1：K0+旗295白m~K租9+8屬78m、TB良M2：24+擇745困m~K然11+衰032逼m;D&炕B1：0+0激00m哄~K0刷+29秒5mD&B輕2：K9+需878宰m~K鬼11+白032碗m；D&珠B3：K2架4+咳74懶5m植~K卡24匙+8俯07義mTBM段占94監(jiān).5吼%，D&B段占5.切55平%五、捏隧洞星設(shè)計紛、施謊工方佛案優(yōu)第化5.3兇TBM施工素布置頸方案小優(yōu)化輸水隧辱洞施工穩(wěn)平面布指置圖335.4管片濫安裝啟類型糕優(yōu)化襯砌管脂片分類模表管片豪拼裝勻效果斜圖管片類型ABCD圍巖類型Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類V類與擠壓破碎帶之間管片混凝土強度等級C40C50C60C60鋼筋含量(kg/m3)104.55112.66125.01285.47圍巖類型I、IIIIIIVV管片類

型TBM1原設(shè)計ABCD施工優(yōu)化BBDDTBM2原設(shè)計ABCD施工優(yōu)化BBCD五、狡隧洞忌設(shè)計撫、施姨工方古案優(yōu)另化匯炒報柔內(nèi)使容341工程張概況2隧洞孟工程襲地質(zhì)井及水杏文地致質(zhì)3隧洞施沖工環(huán)境齒條件4隧洞原覽設(shè)計方灰案5隧洞設(shè)港計、施敗工方案尊優(yōu)化6案例總述結(jié)及體情會356.1案例總由結(jié)六、案佛例總結(jié)怪及體會工程質(zhì)量安全明滿流優(yōu)化為單一明流流態(tài)，結(jié)構(gòu)安全2B支洞改建為永久檢修通道，保證運行期安全工期保障取消2x500m通氣豎井，2.4km二襯，管片三種優(yōu)化為一種0.3m，施工中將四種安裝類型優(yōu)化為2、3種2B支洞多種功能，統(tǒng)合綜效性TBM施工風(fēng)險TBM2由順坡改為逆坡，最大降低施工排水風(fēng)險解除了深豎井施工風(fēng)險節(jié)省投資取消豎井、二襯，TBM2排水費用降低，TBM2預(yù)制場轉(zhuǎn)移至7km處，運距縮短近40kmB型管片配筋優(yōu)化，節(jié)省投資445.2萬美元便利施工，TBM高效性合同：滿足質(zhì)量、工期；EPC項目節(jié)省投資（1）TBM施工的眉長隧洞翼工程可拒以概括貸為TBM工程換技術(shù)責(zé)，包源括TBM設(shè)備拾、工瞇程設(shè)劣計、職工程攝施工跑等，耽特點規(guī)：是跨行家業(yè)跨自、專毫業(yè)的潛三方面互為儲關(guān)聯(lián)凱、融撕合于場一體青的綜立合性供技術(shù)減。完趕全打滲破了丙常規(guī)屆鉆爆咳法工訓(xùn)程技倦術(shù)中兔的專胃業(yè)劃冤分，步這是TB挎M工程礦技術(shù)詢的特券點。（2）TBM施工消環(huán)境估包括糟：合碼同條滾件、粉現(xiàn)場舍條件爸、工慘程設(shè)枯計、TBM設(shè)備鞠、現(xiàn)浴場施繩工、喘監(jiān)理校、業(yè)蠶主等英。這高些條自件和齒諧才劃能發(fā)提揮TB攏M工程福技術(shù)壺優(yōu)勢弦。（3）工降程設(shè)丑計人著員應(yīng)均轉(zhuǎn)變超設(shè)計陡理念糖，將TB騎M設(shè)備特據(jù)性和TBM施工技仇術(shù)高度闖融合與排隧洞工偽程設(shè)計郊中，不抱僅考慮麻規(guī)范要坊求，更朵要與TB藏M工程技較術(shù)特點妥相適應(yīng)圓，為TBM高效、時安全、鴿環(huán)保施乘工提供頌便利的剩設(shè)計施陽工方案忍。366.2體報會六、案嬌例總結(jié)綠及體會（4）TBM施工翠方案曾應(yīng)根淺據(jù)施杰工條佛件變姻化進駕行動借態(tài)優(yōu)承化設(shè)涌計。TB位M