兰州水源地工程超长输水隧洞初始地应力反演研究

兰州水源地工程输水隧洞全长31.29km,沿线地质条件复杂。为准确获得该超长输水隧洞沿线的初始地应力场分布情况,分别采用多元线性回归方法(方法1)和粒子群-神经网络智能反演方法(方法2)开展了初始地应力场研究。结果表明,兰州水源地工程输水隧洞沿线地应力属中等地应力场,以水平构造应力为主,埋深较大时(>380m)逐渐转变为以自重应力场为主;两种方法所得地应力值均与实测值相近,方法2的计算精度较方法1高,但计算量约大4倍,因而大范围地应力估算时方法1具有计算量小、精度足够的优点,而局部范围地应力估算时方法2精度更高、效果更好。

兰州市水源地建设工程施工测量设计与实践

兰州市水源地建设工程为长距离引水工程,如何解决长隧洞、深竖井等施工测量问题是本项目测量控制的关键。本文通过对长距离TBM施工控制测量、深竖井联系测量、竖井滑模施工测量、长距离顶管持续测量、多种坐标系转换衔接等施工测量关键技术进行研究,并结合工程项目实践效果进行阐述,论述施工测量设计的可行性。

浅谈兰州市水源地项目EPC模式下的第三方检测

兰州市水源地项目包括取水工程、输水工程、净水功能及供水网四部分,该项目是关系兰州市全城居民饮水安全的重点民生工程,因此质量监管与控制尤为重要。本文以EPC模式下的第三方质量检测为讨论点,分析了将本项目的质量检测交给第三方检测机构的优势,希望可以为后期其他公共项目实施过程中的质量检测提供一定的参考。

数字采集技术在工程勘察中的应用——以兰州市水源地建设工程为例

工程勘察数字采集技术综合利用3S、数据库、计算机软硬件、PDA等技术,实现对工程勘察过程中所涉及到的地质测绘、勘探、原位测试和试验等基础勘察数据进行数字化采集、管理和应用.本文结合兰州市水源地建设工程,介绍了数字采集技术主要功能及该技术在实际工程勘察中的应用.

兰州市水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM长距离滑行技术

兰州市水源地建设工程输水隧洞TBM1施工段全长12.226km,其中掘进段长10.73km,滑行安装管片段长1.496km。采用1台双护盾TBM施工,开挖洞径5.48m,衬砌后洞径4.60m。TBM1面临长距离滑行问题。根据工程特点,提出TBM1滑行方案,包括滑行段与钻爆段精准贯通技术、滑行轨道床的布置、滑行辅助工作、滑行控制技术及滑行段材料运输保障等。TBM1滑行实践表明,所提供方案对保障TBM1的快速滑行发挥了重要作用。

涵盖取、输、净、配系统的兰州市水源地建设工程

兰州市水源地建设工程涵盖给水处理系统全流程,包括取水、输水、净水和配水工程,建设有百万吨级特大型水厂、32 km有压输水隧道、25 km管径为1 400~1 800 mm的大型输配水管道、智慧工程等。对该工程内容进行了全面介绍,并对整个工程特点做了详细总结。

影响双护盾TBM掘进效率的地质因素及对策研究

针对地质因素影响TBM掘进效率的问题,以兰州市水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工为背景,采用现场调查、数据统计的方法,分析了岩石单轴抗压强度、岩体完整性、岩石石英含量、地应力、地下水等对TBM施工的影响,并针对各种地质因素提出了TBM施工对策。结果表明:①当岩石单轴抗压强度R_(c)在50~80 MPa时,TBM施工速度最高,日进尺可达30 m以上;当R_(c)低于50 MPa时,施工速度随强度的降低而降低;当R_(c)大于80 MPa时,TBM施工速度随R_(c)的增加而降低。②当岩体完整性系数K_(v)在0.40~0.60时,施工速度最高;当K_(v)大于0.60时,施工速度随着K_(v)的增加而降低;当K_(v)小于0.4时,施工速度随着K_(v)的降低而降低。③岩石的石英含量越低,地应力水平越低,地下水越少,对TBM施工越为有利。研究结果可为类似工程的TBM地质适宜性评价及施工方法提供参考。

混凝土低温季节施工及越冬保温方案

兰州市水源地建设工程工期短、任务重,不可避免的要在冬季进行程施工。根据SL352-2006《水工混凝土试验规程》日平均气温连续5天稳定在5℃以下或最低气温连续5天在-3℃以下时,按低温季节施工。根据兰州气象站资料记录,本工程区属典型的大陆性气候。冬季受蒙古高压的控制,天气干冷晴朗,常有寒潮侵入,1月~2月为全年最冷季节,一月份平均气温最低,为-5.3℃。这已经超过了冬季施工的平均最低温度,所以要进行混凝土的保温工作。

长距离、大体积、有压输水隧洞充水试验研究

为检验施工质量、保证输水隧洞充水安全顺利进行,本文以兰州市水源地建设工程项目输水隧洞充水过程为研究对象,采用小开度提门充水、控制取水口事故检修门启闭频次及提升高度的试验方法完成对充水时长、充水体积及分级稳压的控制,分析输水隧洞充水过程中的关键环节和控制要点,并对存在的问题和积累的经验进行总结。结果表明:采用小开度提门方式对长距离、大体积、有压输水隧洞进行充水,试验前应重点校核各项充水参数,试验过程中需准确控制提门高度及充水时长;实际完成充水的时间大于理论充水时长。

复杂地质条件下双护盾TBM掘进性能研究

针对复杂地质条件下双护盾TBM的掘进性能问题,以兰州市水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工为背景,采用现场实测数据统计分析的方法,研究不同地质条件下双护盾TBM利用率、滚刀损耗及掘进速度。研究结果表明:①对于Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类围岩,TBM利用率随着围岩类别的降低而提高,但Ⅴ类围岩由于易发生涌水及卡机等事故,因此TBM利用率一般低于10%。②硬岩对TBM滚刀损耗明显高于软岩,硬岩随着围岩类别的降低,滚刀的损耗明显降低。③对于Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类围岩,随着围岩类别的降低,净掘进速度明显提高,TBM的平均掘进速度受净掘进速度和设备利用率两方面的影响;Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类围岩的平均掘进速度随着围岩类别的降低而提高,但Ⅴ类围岩受设备利用率极低的影响,其平均掘进速度最低。

不良地质段双护盾TBM施工综合处理技术

针对兰州市水源地建设工程深埋长输水隧洞双护盾TBM在不良地质条件下的施工问题,采用数据统计、工程类比等方法,提出了综合处理技术及措施。在TBM施工前,对F3及F8断层带采用钻爆法开挖,初期支护保证围岩稳定后,TBM滑行通过并安装管片;采用了以隧洞沿线地质分析为基础,结合掌子面围岩观察、岩渣分析、掘进参数分析、三维地震法和三维电阻率法等方法的综合超前地质预报方法,对掌子面前围岩地质条件进行综合预报;采用“以排为主,排堵结合”的原则,建立TBM变坡段排水系统,根据涌水量确定排水系统的运行方式,减轻了涌水对施工的影响;根据TBM前盾被卡的特征,采用从伸缩护盾处人工开挖导洞释放围岩压力的方法使TBM脱困;采用化学灌浆和水泥灌浆固结破碎围岩,控制TBM掘进参数,慢速掘进通过破碎带。TBM施工实践表明:所采用的技术行之有效,不良地质条件未对TBM造成严重后果.