摘要：千岛湖配水工程隧洞岩层以石英质量分数高、浅埋且存在多条断层的砂岩及石英砂岩为主,Ⅳ类围岩占比52%,工期紧,对TBM掘进速度要求高。基于此类特殊条件,结合TBM的特点对千岛湖配水工程进行TBM选型和针对性设计。通过比选最终选用双护盾TBM,刀盘采用高强度箱体结构设计,滚刀采用非线性方式布置,并对刀间距和出渣口进行优化设计;采用控制刀盘暴露长度、增强刀盘扩挖能力、主驱动抬升设计、大转矩大推力设计等方式应对Ⅳ类破碎围岩及断层;并对小洞径TBM物流运输平台进行优化。工程实践结果表明:该TBM刀盘设计可靠性强且能保证高效破岩,总体完好率达97%,并创下92 d掘进3151.58 m的施工纪录,TBM在Ⅳ类破碎围岩及断层带高效快速通过,各系统运行情况良好。

摘要：将TSP、探地雷达及红外探测技术用于千岛湖配水工程隧洞超前预报中,结果如下:TSP对溶洞的探测分辨率低,对岩体破碎区探测效果较好,其异常特征表现为杨氏模量、密度及纵波波速偏低;探地雷达很适合于灰岩区隧洞超前预报,雷达反射剖面呈现强振幅及双曲线状同相轴的区域预示溶洞发育;红外探测受隧洞喷混凝土水化热干扰影响巨大,无法单独用于隧洞地质预报,当围岩质量级别较差时此缺陷尤为明显。

摘要：隧洞群施工中的影响与限制条件多,不确定性与风险性强,不易准确预测与计算施工工期。通过对千岛湖配水工程输水隧洞群进度计划编制与控制的难点与特点的分析,建立了隧洞钻爆法施工过程的进度仿真模型,通过施工进度仿真,实现了对千岛湖配水工程的施工工期、施工方案及其关键施工参数的模拟、比选与优化。仿真计算结果表明,拟定的总体施工方案和施工工期可行,通过现场的科学管理与严格控制,不考虑政策处理及工程投标环节等不可预见因素,基本可在预定时间内完成工程建设;通过优化钻爆施工参数,施工工期还有进一步提升的空间,建议在工程实施阶段进一步做好爆破参数优化比选工作;在做好自卸汽车油烟控制的前提下,无轨运输出渣方案具有经济、灵活、可靠性高、施工便捷性等方面的综合优势,推荐采用。

摘要：水锤模拟与优化控制是大流量长距离输水工程安全运行的重要保障。在输水工程中专门修建调压井和调压塔等设备会增加工程的造价和施工难度,而合理保留和改造施工支洞作为调压井,对工程的水锤防护具有重要意义。以千岛湖配水工程为例,对施工支洞改为调压井的方案进行了研究,建立了斜支洞调压井的水锤模型,通过数值模拟获得了不同施工支洞组合下的水位波动和全线极值压力包络线,并结合不同支洞组合情况的计算结果对施工支洞的保留方案进行了优化。研究结果表明:通过增设溢流井和支洞调压井,该配水工程的水锤压力波动得到了较好控制,沿线最大瞬变压力水头降低了82.22 m,最小瞬变压力水头提高了63.50 m,能够满足工程的安全控制要求。

摘要：将TSP、地质雷达技术用于千岛湖配水工程灰岩区隧洞超前预报,简述了两种物探方法的原理,统计了完整性较好的灰岩与砂质岩对应的TSP指标范围,采用有限差分法模拟了地震波在隧洞前方遭遇大型溶洞时的波场特性,总结了岩性变化、溶洞、溶蚀带对应的物探异常规律。结论如下:地质雷达是溶洞、溶蚀带探测较理想的手段,其电磁异常特征表现为反射波振幅强,同相轴错断或呈双曲线状,并伴随一定程度的多次反射,含泥溶腔主频较空腔偏低,但多大于50MHz;同等质量级别下灰岩对应TSP各物理力学指标较粉砂岩或泥质砂岩偏好;大型空腔对应TSP纵波波速、密度及杨氏模量偏低,TSP对小型溶腔或溶蚀带探测敏感度较差,有时仅体现为反射层密集。

摘要：掌子面前方富水构造是隧洞安全施工的重大隐患,盲目掘进易造成岩体大面积涌渗水,威胁生命财产安全,影响施工进度.将地质雷达与TSP303用于千岛湖配水工程隧洞含水构造超前探测,简述了隧洞地震反射波法探测原理及隧道地震波预报(TSP)观测系统布设方式,模拟了电磁波在含水构造中的传播特性,分析了影响TSP数据采集及处理质量的关键因素,统计了千岛湖引水线路不同质量级别下常见岩性的TSP物理力学指标分布区间,综合物探成果准确反映了掌子面前方不良地质的性质及规模,为后续隧洞施工提供了重要指导.结论如下:炮孔角度向下倾斜以改善炸药的水封效果是提高TSP数据信噪比的关键,反射波拾取过程中最大增益与Q值对TSP预报结果影响大,建议两者在15～25区间取值;相同质量级别下安山岩对应TSP物理力学指标最高,灰岩次之,但较凝灰岩、熔结凝灰岩略高,砂泥质岩最差;含水破碎带与充水方解石结晶洞均对应强振幅、低主频(多大于50 MHz)的电磁异常特性,但前者同相轴错断,后者呈双曲线状,含水构造在TSP成果中表现为视波速、密度及各力学模量值偏低,泊松比偏高.

摘要：以杭州市第二水源地千岛湖配水工程为例,结合工程弃渣量及弃渣特点,从水土保持及生态保护角度提出弃渣处置方案:以材质分析为基础,以政府统一指导、市场消纳量为调控主线,依靠砂石开采、加工与利用企业以及生产建设项目,对石渣进行全面、快速资源化综合利用;不能及时利用或不能利用时,可设置弃(堆)渣场,弃(堆)渣场规模根据各区域弃渣消纳能力确定。该方案可大大减小堆渣量及弃(堆)渣场占地面积,减小地表扰动及生态环境破坏范围,减轻环境压力,对于长距离输水工程弃渣处置具有重要意义。

摘要：将地质雷达用于千岛湖配水工程某隧洞岩溶探测,分析了倾斜状电磁干扰异常与溶洞雷达异常差异,通过雷达剖面及疑似异常区单道时间-频率谱的分析,推断了隧底岩溶的性质及空间分布特征,含水溶洞在雷达剖面反映为同相轴错断,强振幅及能量高衰减的特性,高频干扰波振幅幅值较异常区小且能量不满足随时间推移逐渐衰减的规律,雷达成果为隧洞安全施工提供了准确的参考。

摘要：针对传统超前地质预报设备造价昂贵、占用施工时间长,数据处理复杂等问题,研究一种高效经济的新型地质预报成像系统AGI-T3,将AGI-T3与TSP203plus用于千岛湖配水工程石毛畈主洞岩体完整性探测,阐述了AGI-T3观测系统布设方式、数据处理流程及与TSP203plus的差异,分析了AGI-T3原始数据特性及岩体破碎区对应的AGI-T3异常特征。结果表明:AGI-T3采用绕射扫描叠加与共反射面元叠加(CRS)相结合的偏移技术进行三维成像,从而避免了动静校正带来的误差。AGI-T3采用F-K滤波与负速度对比扫描相结合的方法拾取反射层,一定程度上提高了三维成像的精度。隧洞实际开挖表明,两种地震反射技术均能较好的反映掌子面前方岩体完整性变化特征,破碎岩体对应AGI-T3异常纵波波速偏低、反射层密集或存在强负反射层面,在TSP成果中表现为波速、密度及静态杨氏模量呈现极小值。AGI-T3探测分辨率较TSP203plus偏低,波速曲线与偏移成果局部一致性较差,但其有效预报范围内对波阻抗显著变化的界面探测灵敏度较高,且地震波激发方式多样化。研究成果作为一种便捷型中长距离预报系统有一定的推广价值。

摘要：隧道地震波预报(TSP)抗干扰能力强,能提供多种物理力学参数评估岩体质量。在分析影响TSP探测精度因素,以及总结提高TSP探测效率的基础上,将TSP用于千岛湖配水工程贝山寺隧洞掌子面大方量涌水时的含水破碎带探测。结果表明,TSP物理力学参数及纵波偏移剖面异常区域精确预报了含水破碎带的分布,掌子面前方25m探测成果与隧洞实际干挖尤为吻合,为隧洞安全施工提供参考。