摘要：多年来,岩爆的频发严重制约着最大深埋隧洞的工程建设进度,给现场施工安全造成极大的威胁。引汉济渭秦岭输水隧洞具有地应力高、埋深大、地质结构复杂等特点,为减少在开挖过程中岩爆带来的危害,利用微震监测技术对岭北TBM洞段实施全天候不间断监测。通过分析微震事件的时空演化规律,对K46+735~K45+730之间变砂岩与闪长岩交界面处岩性转换带的岩爆孕育机制开展了研究。研究结果表明:(1)微震事件的时空演化规律可以有效揭示岩爆区岩体的破裂过程,并显示出了微震监测震源参数的变化情况与现场发生的岩爆现象一致;(2)岩性转换带的岩爆孕育受开挖扰动影响,当岩爆区域在高应力作用下发生静力破坏时,结构面滑移错动产生高应力,并与静应力形成叠加效应,最终诱发强烈岩爆。研究成果可以为最大深埋隧洞施工过程中的岩爆预防措施制定提供参考,以保证现场施工人员和设备的安全。

摘要：针对三河口水利枢纽大坝特有的变质砂岩地质条件,开展帷幕灌浆试验,验证了坝基帷幕灌浆施工满足设计防渗的要求,并分析了工程地质条件、试验方案及实施效果。试验结果表明:试验区透水率和平均单位注灰量、各序孔压水透水率、单位注灰量均存在明显递减趋势;抬动观测孔与质量检查孔在试验过程中始终满足帷幕灌浆试验设计标准;声波测试孔灌后波速平均提高了10.68%。此次帷幕灌浆试验效果良好,确定了适应本工程变质砂岩地质条件下的帷幕灌浆钻灌参数,也为类似工程提供了参考依据。

摘要：为确保TBM组装洞室施工安全,对已建成的陕西省引汉济渭工程秦岭隧洞TBM施工段岭南工程TBM组装洞室在施工过程中的爆破施工技术进行剖析、研究和优化。通过光面爆破,采用分层分步开挖的方式,在开挖前对爆破孔位的布置、装药参数以及爆破顺序等进行周密的设计,再根据围岩情况和实际爆破效果进行及时的优化,使最终的开挖断面满足设计及规范要求,保证施工安全和质量。结果表明:各断面平均每次爆破开挖进尺为2.73~4.10 m,无欠挖,爆出石渣块度为15~40 cm,适合装渣、运输要求;周边炮眼痕迹保存完整,残孔率为77%~82%,在开挖轮廓面呈均匀分布,爆破衔接台阶平均4~7 cm。需要根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况修正眼距、用药量,尤其是在Ⅳ类围岩以上且节理裂隙较为发育的洞段,要做到每排炮调整。研究成果为类似特大断面的TBM组装洞室爆破开挖施工提供借鉴。

摘要：基于引汉济渭工程隧洞施工实际,结合我国现有技术规范要求,对比分析了引汉济渭工程隧洞动态设计、超前地质预报、隧洞开挖方式、隧洞支护时效及衬砌与掌子面距离等五个方面的问题,得到了适宜引汉济渭工程隧洞施工特点的动态施工技术方法。针对不同围岩条件实施隧洞动态设计,采用了不同的开挖和支护方式。对物探发现的异常区进行钻探验证,以提高地质超前预报及涌水预测精度。地质复杂区段按照"物探先行,钻探验证,有掘必探,先探后掘"的原则组织施工。在实际施工中,应提倡利用围岩在无支护条件下的允许暴露时间也就是围岩的自稳时间实现短距离的掘进与支护分离。对硬岩(Ⅰ—Ⅲ)围岩采用"钻爆设计、光爆施工、工序组织、快速施工"的思路,对软岩(Ⅳ—Ⅴ)围岩采用"围岩量测、确保安全、遵守设计、按部就班"的思路。

摘要：引汉济渭工程三河口水利枢纽厂房边坡爆破开挖施工中,出现了边坡预裂爆破半孔率不高、爆破后大块岩石较多以及根底或者马道超爆等问题,后续开挖运输过程中需要二次破碎,不但增加了施工成本,也影响施工进度、影响边坡外观效果。为了彻底解决上述问题,深入分析现场爆破作业操作流程,分析对比方案和实施过程中的问题,通过试验确定岩石强度等影响爆破效果的要素,根据实测数据进行爆破设计方案优化。结果表明:通过现场跟踪记录各工序,找出了现场存在的导致大块率过高的主要因素和原因,逐一分析解决,并通过逐次爆破后效果分析进行爆破设计优化。优化后的爆破方案基本解决了爆破后大块岩石较多的问题。这表明:结合生产开展爆破试验,能够获得安全、高效、经济的钻孔与爆破参数。

摘要：对引汉济渭工程秦岭引水隧洞开挖的初期支护施工过程围岩结构的塑性变形分布规律进行分析研究,结合计算结果,为初期支护过程围岩的稳定性提供分析依据,以便对现场施工提供合理化建议。采用非线性弹塑性有限元法,依据地下结构设计理论及岩石的Drucker-Prager屈服准则,考虑围岩和初期支护衬砌结构的整体性,对秦岭引水隧洞的Ⅲ、Ⅳ类围岩开挖和初期支护结构的施工过程进行了模拟,计算了开挖施工过程三种不同工况下围岩顶拱及侧向的塑性变形。结果表明:秦岭隧洞初期支护施工过程的三种工况下围岩结构的塑性变形主要集中在顶拱120°范围内及两侧边墙,隧洞围岩结构整体处于安全状态。

摘要：岩爆是深埋地下岩体工程中面临的世界性难题。针对秦岭输水隧洞岭南工程开挖过程中面临的岩爆问题,本文基于微震监测技术,分析了相邻洞段不同开挖方式、相同开挖方式不同洞段条件下的微震活动特征。结果表明:微震活跃性与岩爆风险高低密切相关,可作为岩爆防治的重要参考依据;埋深与岩性相近条件下,钻爆法比TBM法的微震能量相对更低,岩爆风险相对更低,但TBM法掘进效率更高;微震活跃性与开挖进尺、隧洞埋深不存在明显正相关性,围岩较好、微震活跃性较低时可适当增加掘进速度,提高开挖效率,当围岩变差、微震活跃性较高时宜适当降低掘进速度,延缓或降低岩爆风险。本研究结果可供类似工程岩爆防治和微震监测参考。

摘要：秦岭输水隧洞是"引汉济渭"的重点工程之一,施工中多次遇到花岗岩地段突涌水和岩爆地质灾害问题。花岗岩岩质坚硬、岩体完整、力学强度高、地下水不发育,但本段多次发生了大的突涌水问题,最大涌水量达24 000 m3/d,严重影响了正常施工,加大了施工成本;隧洞埋深大、地应力值高、岩爆频发,对人员和设备的安全造成极大危害,降低了施工效率。文章通过对秦岭输水隧洞花岗岩地层特性进行分析研究,从岩石微观结构角度,揭示其宏观破裂形式,并对隧洞在花岗岩地层中施工时发生的突涌水和岩爆问题进行分析研究,结合典型工程实例,提出了有针对性的防治措施,确保施工顺利进行。

摘要：穿越秦岭腹地的引汉济渭引水隧洞工程具有大埋深、高地应力、高强度硬岩等不良地质条件,因此TBM设备长期处于高负荷状态工作,设备关键部位零部件的损伤极为严重,出现了TBM设备撑靴油缸漏油现象。通过分析研究TBM设备撑靴油缸的损坏情况及影响,拟定了撑靴油缸更换方案和具体操作方法,并对更换过程的重难点进行了分析,在狭窄空间内快速、安全地进行了撑靴油缸的拆卸、运输、更换,确保了TBM设备撑靴油缸在不良地质环境掘进过程中可靠运行,提高了TBM设备利用率和工作性能,降低了成本和设备故障率。

摘要：引汉济渭输水隧洞横穿秦岭山脉,是影响和控制引汉济渭整体工程进度的关键区段。而秦岭造山带复杂的岩性和构造特征对输水隧洞的施工和维护影响巨大。对输水隧洞围岩的变形构造特征进行深入的地质分析,可以为工程建设提供重要的地质依据。在野外地质工作基础上,文章结合对典型岩石样品薄片的镜下观察以及岩石力学试验,获取了南秦岭段围岩构造数据及力学特性数据。根据围岩宏观与微观构造特征可将南秦岭段划分为四个岩性区段:高角闪岩相片麻岩段、低角闪岩相变质岩段、浅变质岩段和花岗岩段。对围岩工程特性影响制约的变形构造进一步可划分为两类:其一为发育脆性变形的围岩,受中新生代以来陆内构造演化阶段的影响,脆性变形极为发育,对工程施工的影响最为直观明显;另一类为具软弱结构面的围岩,软弱结构面的发育使整个岩体的力学特性具有显著的各向异性,而软弱结构面的倾向与主应力方向的关系制约着围岩力学性质。