复杂地质条件下超深竖井的渗控措施及效果分析

富水区复杂地质条件下超深竖井工程施工期安全风险大,合理的渗控措施对保障超深竖井基坑施工期安全至关重要。以深圳市罗田水库—铁岗水库隧道工程超深竖井为例,通过构建超深竖井基坑三维渗流有限元模型,揭示了基坑开挖过程中断层破碎带和地连墙完整性等因素对渗流场的影响规律,并评估了竖井渗漏量及其渗透稳定性等。结果表明:①如不设地连墙,竖井开挖到底时渗流量高达4018m^(3)/d,且对周边区域地下水有明显影响,影响范围大于100 m。②设置高喷式地连墙的渗控效果显著,分步开挖过程中覆盖层没有渗透稳定问题,浇筑底板后渗漏量可降至10m^(3)/d以下,同时地连墙也起到隔离区域地下水的作用,竖井周边未形成降水漏斗,地下水位基本没有变化。③若地连墙完整性出现问题其渗透系数增大一个量级时,相应的渗漏量可能增大2倍以上。④断层性态对竖井渗漏量也有一定影响,断层充填物渗透系数由10^(-4) cm/s增大至10^(-3)~10^(-2) cm/s,渗漏量将增大12~80倍。对于超深竖井,特别是在地质情况复杂、有断层通过的部位,应高度重视竖井地连墙施工质量,保证墙体接头部位的防渗效果,以满足竖井渗流安全要求。研究成果可为超深竖井基坑渗控设计和施工提供依据。

城市深埋隧洞勘察新技术与应用

城市深埋隧洞建设过程中要下穿城市建成区,既有建筑物、地铁、铁路、高速以及地表水体等,勘察难度大、地质风险高。以罗田水库—铁岗水库输水隧洞工程为例,围绕城区勘察作业环境下穿建筑物多、声磁电干扰强、勘探作业风险高、环境保护要求严等难点,开展了大顶角超深斜孔钻探技术、抗干扰地面物探技术、地下管线排查技术等勘察技术的探索。针对严重影响TBM掘进和隧洞运行安全的不良地质体,在隐伏断裂精准定位、高保真取芯、孔内岩体变形试验、水文参数精细化测试等方面进行了技术或工艺上探索,并将BIM等信息化技术应用于该项目不良地质体勘察中,提高了各类不良地质体分布、工程特性的勘探精度。

城市深埋隧洞TBM施工超前地质预报体系及应用

针对城市深埋隧洞TBM施工的特点,分析了施工中超前地质预报环境、各预报方法的适应性,研究提出了以地质分析为核心,物探为主,长短预报距离相结合、定性定量相结合、多种物性参数相结合、多种方法相互应证的综合预报体系。将该体系应用于深圳罗田水库—铁岗水库输水隧洞工程,为该工程的超前地质预报提供了有力的技术支撑。研究成果可供粤港澳大湾区类似的城市TBM施工超前地质预报参考。