尾水隧洞開挖體型控制綜合技術(shù)研究

尾水隧洞開挖體型控制綜合技術(shù)研究 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 9 9 9 一、研發(fā)背景背景卡魯瑪尾水隧洞工程是中國(guó)電建集團(tuán)在烏干達(dá)承建的大型洞室工程，共兩條，洲不發(fā)達(dá)地區(qū)，施工成本高，特別是混凝土成本非常高。所以就要求工程施工中盡從而達(dá)到降低施工成本的目的。因此，進(jìn)行尾水隧洞開挖體型控制有著重要的現(xiàn)實(shí)本課題依托烏干達(dá)卡魯瑪水電站尾水隧洞項(xiàng)目對(duì)尾水隧洞開挖體型控制技術(shù)進(jìn)卡魯瑪水電站尾水隧洞工程位于烏干達(dá)境內(nèi)的卡爾揚(yáng)東哥地區(qū)卡魯瑪村，距離烏干達(dá)首都坎帕拉270km。尾水隧洞共兩條：1#尾水洞長(zhǎng)8705.505m，2#尾水洞長(zhǎng)施工支洞圍巖主要為花崗片麻巖，II~III類圍巖決定了對(duì)體型的控制直接影響到項(xiàng)目的利益。通過對(duì)隧洞開挖體型控制進(jìn)行試驗(yàn)及研究，選出最適合項(xiàng)目的實(shí)際開挖方式，為項(xiàng)目減少成本投入，并為類似水電站工隧洞開挖周邊輪廓的好壞直接影響到項(xiàng)目部的施工形象和經(jīng)濟(jì)效益。為獲得好造成大量經(jīng)濟(jì)損失；本課題能為隧洞體型控目前，體型控制主要應(yīng)用在交通隧洞，且多為短洞身、小洞徑隧洞。一般水電工程隧洞開挖體型控制，受隧洞洞身長(zhǎng)、洞徑大、不良地質(zhì)段較多、較雜等因素影對(duì)于烏干達(dá)卡魯瑪水電站尾水隧洞這種長(zhǎng)隧洞，確定尾水洞圍巖超挖量最小的施工方法、爆破方法，確定合理的開挖爆破參數(shù)，減少超挖，成為了本項(xiàng)目的重中長(zhǎng)隧洞體型控制可對(duì)今后類似工程開挖提供一定的經(jīng)驗(yàn)支持，新的項(xiàng)目可在施工策劃時(shí)比較傳統(tǒng)開挖模式的經(jīng)濟(jì)效益，選擇最隨著水電事業(yè)的開發(fā)、經(jīng)驗(yàn)的成熟，水工隧洞越來越長(zhǎng)，體型控制成為影響施工的一個(gè)關(guān)鍵因素，烏干達(dá)卡魯瑪水電站尾水隧洞體型控制的研究將對(duì)水電事業(yè)甚二、技術(shù)指標(biāo)通過對(duì)國(guó)內(nèi)外隧洞工程開挖施工的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行參考，反復(fù)研究論證不同圍巖情況下的裝藥結(jié)構(gòu)，以烏干達(dá)卡魯瑪水電站尾水隧洞實(shí)際施工為依托，在實(shí)際施工中不斷完善裝藥結(jié)構(gòu)，做好相關(guān)的技術(shù)總結(jié)。通過對(duì)烏干達(dá)卡魯瑪水電站尾水隧洞開挖實(shí)際施工中的鉆孔直徑、鉆孔深度、鉆孔間距、光爆層厚度、裝藥直徑、周邊孔密集系數(shù)等爆破參數(shù)進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)論證，確定適用于不同圍巖的開挖爆破參數(shù)，做好相關(guān)的技術(shù)總結(jié)。采用尾水隧洞開挖體型控制技術(shù)，可有效減少超挖處理及排險(xiǎn)時(shí)間，提高工作由于施工項(xiàng)目位于不發(fā)達(dá)地區(qū)，施工成本高，特別是混凝土成本很高，通過施行尾水隧洞開挖體型控制技術(shù)，可有效控制隧洞開挖中的超挖量，從而減少出渣工程量及后期因超挖造成的大量混凝土回填工程量，可三、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)與難點(diǎn)在隧洞開挖過程中，通過對(duì)周邊孔鉆孔直徑、鉆孔深度、鉆孔間距、光爆層厚度、裝藥直徑、周邊孔密集系數(shù)等爆破參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)及對(duì)鉆孔、裝藥等施工工序進(jìn)行有效控制，獲得好的開挖輪廓，減少超四、研究總體思路隧洞開挖過程中，獲得好的開挖輪廓可以減少超欠挖，從而減少后期的超填混凝土工程量，降低施工成本。而好的開挖輪廓與裝藥結(jié)構(gòu)密不可分。因此，為在不同圍巖情況下均獲得好的開挖輪廓，需要對(duì)尾水隧洞開重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容：①不同圍巖情況下，可獲得好的開挖輪廓的隧洞開挖炸藥用量研究。②不同圍巖情況下，可獲得好的開挖輪廓的隧洞開挖過程中，如果周邊孔間距設(shè)置過大，則可能出現(xiàn)較多的欠挖，如果周減少超欠挖，并且最大程度的減小鉆孔工作量，需對(duì)隧洞開在隧洞開挖過程中，周邊孔鉆孔外偏角、鉆孔數(shù)量、鉆孔間距等都可能因?yàn)槿藶橐蛩囟霈F(xiàn)與設(shè)計(jì)不符的情況，從而造成開挖輪廓不好的情況發(fā)生。因此，為加快施工效率，減少因人為因素而導(dǎo)致的超欠挖的發(fā)生，需對(duì)隧洞開挖過程控制進(jìn)行項(xiàng)目部成立技術(shù)研究小組，查找相關(guān)工程資料，根據(jù)隧洞圖紙?jiān)O(shè)計(jì)并結(jié)合施工根據(jù)初步的爆破設(shè)計(jì)、施工方案和人員管理方案，進(jìn)行爆破試驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)。根據(jù)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)爆破設(shè)計(jì)、施工方案、人員管理方案進(jìn)行修改優(yōu)化，并將修改優(yōu)化的爆破設(shè)計(jì)、施工方案、人員管五、研究方法、措施及實(shí)施情況項(xiàng)目部成立技術(shù)研究小組，查找相關(guān)工程資料，根據(jù)隧洞圖紙?jiān)O(shè)計(jì)并結(jié)合施工首先，按照確定的爆破設(shè)計(jì)、施工方案對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)和安全交底，然后按照方案中初步確定的參數(shù)在不同圍巖情況下進(jìn)行爆破試驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)。并在工人施工過程中驗(yàn)證人員管理方案的有效性，分析是否可有效減少人為因素造成的超欠根據(jù)方案驗(yàn)證過程中的收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定最終的爆破設(shè)計(jì)、施工方案在烏干達(dá)卡魯瑪尾水隧洞項(xiàng)目施工過程中，通過對(duì)尾水隧洞開挖體型控制技術(shù)的成功推廣和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了烏干達(dá)卡魯瑪尾水隧洞開挖的光面爆破，取得非常滿意且了創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約了大量的施工成本，同時(shí)也提高了隧洞的開挖進(jìn)六、主要研究成果通過理論分析、爆破試驗(yàn)、工程實(shí)踐和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)研究解決了隧洞開挖過程中如何進(jìn)行裝藥量控制、孔位布置、裝藥結(jié)構(gòu)布置、人員管理，獲得好的開挖輪2）鉆孔深度L：考慮到圍巖較軟，鉆孔深度不宜過大，同時(shí)考慮到該技術(shù)對(duì)圍5）裝藥直徑d藥：光爆孔內(nèi)為φ25mm藥卷、導(dǎo)爆索。2）孔深L：周邊光爆孔孔深同崩落孔孔深，取L=375cm；5）線裝藥密度q：根據(jù)施工支洞同類圍巖裝藥情況并結(jié)合主洞初期開挖光爆試七、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益與傳統(tǒng)的施工方法相比，尾水隧洞開挖體型控制技可有效控制隧洞開挖輪廓，隧洞開挖過程中，開挖輪廓的控制一直備受關(guān)注，因?yàn)殚_挖輪廓的好壞直接影響到施工質(zhì)量、施工安全及成本投入，如果施工質(zhì)量不好，后期回填成本很高。因此對(duì)尾水隧洞開挖體型控制技術(shù)進(jìn)行專門研究具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和社會(huì)效掌握、總結(jié)隧洞開挖體型控制的施工技術(shù)、施工工藝、人員管理方法，確保施八、應(yīng)用情況及效果根據(jù)質(zhì)量驗(yàn)收及工程實(shí)踐分析，烏干達(dá)卡魯瑪尾水隧洞開挖施工，根據(jù)研究成果結(jié)論，充分應(yīng)