高精度反射波勘探在超埋深管道探测中的应用

超埋深金属天然气管道是一种工作原理和结构特点复杂的管道系统,其探测存在着一系列挑战和困难。对此,提出了基于高精度反射波勘探的超埋深管道探测方法,从数值模拟、现场试验等方面验证了该方法的有效性,并对设备硬件进行了设计。

超埋深高地应力TBM掘进岩爆防治技术探究

岩爆防治长期以来都是地下工程施工面临的一项技术性难题,由于其规律难寻、发生突然且危害性极强,不仅严重威胁人身安全,往往还直接决定着工程的成败。本文基于陕西省引汉济渭秦岭隧洞岭南TBM工程岩爆防治实例,重点对该工程施工中岩爆发生规律和危害进行分析,继而阐述针对超埋深高地应力TBM掘进岩爆防治的技术措施,可为类似工程提供借鉴。

超埋深竖井破碎围岩稳定控制技术

目前我国金属矿山的最大开拓深度正逐步迈入1500~2000 m,深部“三高”软破围岩下竖井施工工艺合理调整与施工安全的综合评估是制约超埋深竖井安全高效施工的难点。以国内某超埋深破碎围岩竖井工程为研究对象,得出在开挖卸荷引起的围岩切向集中应力作用下,最小主应力方向井壁附近围岩的局部剥落和垮塌是竖井施工应重点关注的风险源。掘进段高由4 m调整为3 m时,掘进时最危险部位为井壁接茬下部1.5 m内,分布深度约1.1 m;掘进段高为2.5 m时,掘进工序时最危险部位为井壁接茬下部1.0 m内,分布深度约0.7 m,改善了掌子面侧壁围岩维护状况。超前小导管、超前钢管约束砼以及钢拱架+超前钢管约束砼等超前支护,仅起到超前防护、防止局部围岩大范围连续垮塌的作用,可增加施工期间安全性,但对围岩的超前支护和加固效果甚微。综合结合掌子面超前探水进行工作面预注浆工作,可减小小导管注浆频繁施工工序切换对施工组织和工期的影响的同时,解决超埋深竖井遇破碎围岩施工安全问题。

超埋深高水压盾构钢套筒限压接收关键技术研究及应用

文章以珠三角水资源配置工程LG09#~LG08#区间2台复合式土压平衡盾构机钢套筒接收为例,重点介绍重大水利工程盾构接收过程中,在特殊地质条件下,遇到超深工作井、高水压、钢套筒限压、狭小施工场地等多项难题时,分析研究和优化钢套筒设计安装、钢套筒填料、盾构掘进参数、钢套筒应力变形及周边环境监测等措施,制定切实可行的对策。工程实践证明,此项关键技术是安全、可行的,成型隧洞满足设计要求,保证了施工安全和施工质量。

秦岭特长隧洞超埋深强构造应力大变形处理技术研究

引汉济渭秦岭特长输水隧洞全长81.779 km,隧洞穿越秦岭岭南中低山区,地质条件极其复杂,断裂构造极为发育,且具有强构造应力。受复杂地质条件和地质构造的影响,秦岭隧洞1~#勘探试验洞主洞段施工中发生了不同程度的大变形,原设计围岩类别为Ⅲ类,实际施工过程中已经达到Ⅳ类和Ⅴ类,初期支护完成后变形严重。多处变形量超过10 mm/d,局部最大变形量达到了69 cm,给施工带来了极大的困难。对发生大变形段采取了二次套拱、加长锚杆、径向注浆、初支拆换、二次衬砌加强等措施进行控制。今后大变形段设计施工过程中,应通过加强超前地质预报与监控量测、提高支护设计参数、加大预留变形量来预防大变形的发生。

惯性陀螺仪技术在非开挖超埋深地下管线探测中的优势与应用

地下管线属于隐蔽工程,由于受环境、材质、埋深等影响,现有管线探测技术很难得到较高的测量精度。随着城市基建的开发,非开挖技术、超长、小管径、超埋深等管线越来越多,传统的物探方法如管线仪、探地雷达等对该类管线探测显得无能为力,无法得到精确的空间位置。本文针对该类管线探测现有技术难题,从惯性陀螺仪原理和技术为出发点,通过实验分析、方法测量、结果对比及工程实例验证惯性陀螺仪技术在非开挖超埋深管线的探测中具有较好的探测效果,且其探测精度高,不受外界干扰影响,该方法为城市非开挖超埋深管线探测提供一种可行有效的探测依据。

超埋深地铁联络通道冻结法设计与施工

上海市轨道交通12号线工程复兴岛站—利津路站区间2号联络通道及泵站工程,超埋深,地质条件复杂,设计与施工难度大。施工方案经过充分论证和精细设计,采用水平冻结加固+矿山暗挖法施工,冻结壁受力计算采用有限元和结构力学两种方法,冻结孔采用双向对打的布孔方案,强力水平钻机钻孔,最后进行融沉注浆和管片后注浆。工程安全可靠,效果较好。

超埋深大口径长距离钢顶管施工技术

文章介绍了一种长距离的改进钢顶管施工技术，总结了该工艺在城市地下管网工程改造中的应用，管道的止退和方向控制及接口处理难度很大，对地面变形影响要求很高。

塔河油田超埋深碳酸盐岩油藏基质的力学试验研究

碳酸盐岩油气藏在全球范围内分布广泛，其中30％以上为缝洞型碳酸盐岩油气藏。在我国缝洞型油藏占已探明的碳酸盐岩油藏储量的2／3，是今后增储的主要领域。为准确揭示碳酸盐岩油藏基质的力学特性，本文以塔河油田奥陶系油藏地层为研究背景，通过现场深孔钻井取样得到埋深达5300~6200m的碳酸盐岩油藏基质岩样，并通过力学试验首次获得超埋深碳酸盐岩油藏基质的弹模、泊松比、抗压强度、抗拉强度、粘聚力、内摩擦角等力学参数，借助电镜扫描试验揭示出超埋深碳酸盐岩的微细观破裂机制。该项研究成果可为分析碳酸盐岩油藏溶洞的垮塌破坏机理提供有效的试验参数。

超埋深大直径盾构管片接缝防水探讨

盾构法隧道一般修建于富含地下水的软土之中,在施工和运营中环纵缝不可避免地出现张开、错台等现象而发生渗漏。介绍了目前国内在建及建成的盾构直径超10 m以上的过河、过江、跨海盾构法隧道的接缝防水现状,分析探讨了对大直径超埋深隧道接缝防水体系的设计构想、管片密封垫截面构造设计及角部构造、防水材料的耐久性等情况。

某水电站超深埋引水隧洞岩爆形成条件、预测预报及防治措施

岩爆是一种岩体中聚集的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放,引起爆裂松脱、剥离、弹射乃至抛掷性破坏现象,是深埋大长隧洞在开挖后常见的一种地质灾害,极大地威胁着施工人员和设备的安全。对某水电站引水隧洞岩爆形成的基本条件、预测预报方法进行分析,从而判别岩爆烈度级别,提出了防治措施,为工程顺利实施提供先决条件。

穿越管道电磁法探测埋深精度制约因素及改进策略的应用

电磁法探测作为成熟的应用技术在地下管线探测过程中发挥了重要作用,采用电磁法技术的管线探测仪器的普及应用在很大程度上提高了工程探测的作业效率和经济性。为克服管线在敷设过程中受地形条件等因素限制,各类穿越技术得到广泛应用,部分线路的敷设深度已经远超常规范围,现有的探测手段无法完成精准定位和测深要求。通过对电磁法技术的深入研究,提升检测信号的信噪比及电磁拾取信号天线的灵敏度,可高效完成超深管线的定位及测深工作。

海缆超深敷埋方案的可操作性分析

海缆敷设自始至终需要一气呵成、连续性作业,以确保海缆的安装质量,而影响连续性作业的因素主要是恶劣的天气。常规浅表层土的海缆敷埋工程,已有一套成熟的边敷边埋安装技术。对于特殊情形如海缆穿越航道需要埋深超过3 m的工程,次表层土变硬,开沟效率降低,以及敷缆时间过长势必增大途中遇天气恶化的风险,影响敷设的连续性。通过研究总结出两种埋深超过3 m的海缆敷埋安装工艺:边敷边埋工艺和预开沟、沟内敷缆、缆沟人工回填工艺,并进一步从敷缆过程连续性及质量安全方面论证了两种工艺的可行性。

木星土水电站超深埋引水隧洞岩爆形成条件、预测预报及防治

岩爆是一种岩体中聚集的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放,从而引起的爆裂松脱、剥离、弹射乃至抛掷性破坏现象,是深埋大长隧洞在开挖后常见的一种地质灾害,极大地威胁着施工人员和设备的安全。以云南省香格里拉县尼汝河流域木星土水电站引水隧洞岩爆形成的基本条件、预测预报方法进行分析,从而判别岩爆烈度级别,并提出了防治措施,为工程顺利实施提供先决条件。

既有运营地铁线路下超深埋联络通道开挖技术研究

通过对杭州地铁3号线文一西路站~绿汀路站区间3#联络通道开挖技术研究,该区间超埋深3#联络通道,位于全断面中风化粉砂质泥岩地层,同时在既有地铁运营线路下施工。介绍采用水磨钻二次开挖施工技术,并通过对其施工工艺、开挖步序、开挖形式、周边数据监测等参数的选择与分析研究,提供了一种经济、合理、科学、安全的开挖方法。探讨地铁盾构区间联络通道硬岩地层的开挖技术,对类似中风化粉砂质泥岩地层中超埋深联络通道开挖具有一定的参考作用和指导意义。

协庄煤矿-850西大巷埋深超千米软岩巷道变形控制

通过对协庄煤矿-850西大巷软岩物理力学性质测试、分析以及围岩应力研究,得出非均质高应力软岩巷道的变形机制以塑性扩容为主,物化膨胀以及结构变形的影响相对较小;以塑性扩容为主的软岩巷道最为有效的加固方式就是对塑性区进行注浆加固,以控制其塑性变形。进行了加固支护试验,同步进行矿压观测,施工结果达到了预期目标。研究成果可以为相似工程的深井软岩支护提供借鉴。

邢东矿超千米埋深排水系统硐室群支护技术研究

邢东井田资源埋藏较深,采深由600来到接近1300米,深部采区排水系统水平标高-1135m^-1186m,随着矿井开采深度的增加,采区硐室群布置于超千米埋深大地压高应力环境中,使得大地压支护成为制约深部开采的瓶颈。为解决这一瓶颈问题,我们对该排水系统硐室群不同巷道选择了不同的高强度支护方式,很好的控制了巷道囤岩变形,保证了硐室群的稳定及安全。

埋深超千米工作面松动爆破卸压消突技术实践

为有效预防埋深超千米回采工作面出现以地应力为主导的煤与瓦斯突出事故,对松动爆破卸压消突技术原理进行分析,指出松动爆破位置应控制在工作面应力集中带;对松动爆破前后瓦斯涌出情况、煤体的物理力学性质、生产效率等进行了对比分析。研究表明,采取松动爆破卸压消突技术,能够有效地降低工作面前方煤层瓦斯含量,提高煤体抵抗煤与瓦斯突出的能力,降低防突测试指标最大值,减少割煤期间瓦斯涌出,提高生产效率。

50m深高压旋喷桩旋喷注浆中防止埋管的施工技术

针对50m深高压旋喷桩施工在砂土层时易出现埋管的问题,通过试验,引导孔采用PVC管护壁的方法以防止埋管的相应技术措施。实践证明,PVC套管护壁避免了埋管问题,使旋喷桩施工顺利进行,又因PVC管在高压下易被粉碎,不影响旋喷成桩质量。

基于双相介质的AVO技术在气水储层识别中的探索应用

川西新场上三叠统须家河组储层具有超致密、超埋深的特点,识别流体性质的难度很大。从基于Biot理论的精确的双相介质AVO方程出发,结合该储层实测的岩石物理数据,分析了须家河组储层在含气、水时的反射波随入射角变化的响应特征。分析结果显示,对须家河组上部的须四段储层可用基于双相介质理论的方法来进行气、水的识别;但对更深的须二储层结果不理想,需要寻求其他的方法来解决。