滇中引水工程隧洞衬砌施工期温控措施

隧洞衬砌混凝土属于典型的薄壁大体积混凝土,衬砌采用泵送混凝土、水化温升高,围岩约束大,衬砌易产生温度裂缝。为探究合理的隧洞衬砌施工期温控措施,采用三维有限元软件,考虑围岩和衬砌接触,开展了滇中引水工程某隧洞混凝土典型衬砌段施工期的温度场和温度应力场分布规律分析。结合现场监测数据,反馈分析了衬砌段表面保温系数为16.7 kJ/(m 2·h·℃)。研究了不同的浇筑温度、浇筑段长度、浇筑季节、混凝土自生体积变形特性对混凝土衬砌温度应力场的影响。结果显示:浇筑温度越高温度应力越大,浇筑温度每升高4℃,最小抗裂安全度降低0.30;高温季节浇筑最大应力较大,甚至>3.5 MPa;衬砌结构应采用合适的分段长度;采用微膨胀混凝土有利于抗裂。研究成果可为滇中引水工程隧洞衬砌混凝土温控施工提供参考。

钢模台车在滇中引水工程中的应用

近年来,国家对水网建设投入力度不断加大,开工数量和投资规模均突破历史新高。本文以滇中引水工程为工程背景,介绍了楚雄段凤凰山隧洞衬砌施工所使用的底拱钢模台车和边顶拱钢模台车。钢模台车有效满足了混凝土衬砌紧跟开挖支护施工的要求,同时根据现场混凝土的施工需要,对其施工技术进行相应的改进和发展,保障了施工质量和进度,对于其他工程隧洞混凝土衬砌施工也具有借鉴意义。

滇中引水工程中数字孪生技术的应用研究

为更好地采用信息化手段为滇中引水工程建设及运行管理提供更科学的决策,提出采用数字孪生技术构建智慧滇中引水体系的解决方案。在总结目前滇中引水工程信息化建设的基础上,对标水利工程数字孪生建设要求,搭建滇中引水工程数字孪生系统架构,从信息采集、数据传输、云计算中心和数字孪生平台几个方面全面系统地进行构建,并根据工程实际提出水源泵站、深埋隧洞和运行维护3个数字孪生运用场景。研究结果可有效提高滇中引水工程智能安全的建设管理水平和调水能力,也可供其他引水工程数字孪生建设借鉴。

钢模台车在滇中引水工程中的应用

近年来,国家对水网建设投入力度不断加大,开工数量和投资规模均突破历史新高。滇中引水工程是目前全国在建的重大水利工程之一,其输水隧洞采用混凝土衬砌以改善水流条。该工程衬砌工具采用底拱钢模台车和边顶拱钢模台车,有效满足了混凝土衬砌紧跟开挖支护施工的要求,并根据现场混凝土施工需要,对钢模台车施工技术做了改进和发展,施工质量和进度得到保障。

PDCA在滇中引水工程质量管理中的运用

在质量全过程管理活动中,滇中引水工程香炉山隧洞施工质量管理要求把各项工作按照作出计划、实施、检查实施效果,然后将成功的纳入标准程序,实现闭环管理。这一工作方法是质量管理的基本方法,也是企业管理各项工作的一般规律。在滇中引水工程建设期间严格把控工程质量过程管理,保障全面提升工程建设质量。

安全生产风险管控六项机制在滇中引水工程中的运用

新修订《安全生产法》及财资〔2022〕136号《企业安全生产费用提取和使用管理办法》的实施,对安全管理工作提出了更严格的要求。水利监督飞检、检查、稽察、调查、考核评价等对企业标准化建设达标至关重要。建立查找、研判、预警、防范、处置、责任六项机制对危险源的管控措施,能有效防范和坚决遏制中特大事故发生。促进工程建设提供安全稳定的施工环境,意义重大。

滇中引水工程变更单价管理实践及思考

建设项目实施过程中,工程变更难以避免,合理确定变更项目单价是工程建设管理的一项基础工作。文章从变更单价报审流程、审核方法、重要管控措施等方面对滇中引水工程变更单价管理工作进行梳理总结,对新增材料单价确定、新增混凝土配合比确定、工程量清单漏项、审减不审增等问题展开讨论和研究,有助于强化对变更单价审核工作的理解和认识。

浅谈滇中引水工程玉溪段建设前期技术管理

玉溪段输水隧洞位于滇中引水工程输水网络的下游,隧洞断面均为小断面(以4.5m×3.5m为主),受小断面洞室施工条件限制,玉溪段输水隧洞施工不具备前面开挖支护后面衬砌施工条件;初设地勘成果显示,该段工程地质条件极为复杂,隧洞Ⅳ、Ⅴ类围岩占比高达76.9%,是滇中引水工程全线隧洞Ⅳ、Ⅴ类围岩占比最高。这样的工程特性对工程建设进度及前期投资的完成制约非常大,本文主要分析总结玉溪段建设前期,在技术管理中所运用的管理方式及取得的成效。

滇中引水香炉山隧洞炭质页岩强度特性试验研究

以滇中引水工程香炉山隧洞开挖揭露的炭质页岩为研究对象,开展了点荷载、单轴压缩和巴西劈裂试验,获得了该岩石的几种强度及强度转换系数,分析了试件破坏模式和岩石微观形貌。结果表明,炭质页岩平行层理面加载时强度低于垂直层理面加载时强度,具有强度各向异性;在平行和垂直层面加载条件下,炭质页岩的抗拉强度转换系数分别为1.40、0.90,与理论值接近;在平行和垂直层面加载条件下,炭质页岩的单轴抗压强度转换系数分别为7.19、8.03,换算的单轴抗压强度低于国际岩石力学学会和规范经验公式的结果,原因是弱层面和基质体内微观缺陷造成炭质页岩的单轴抗压强度较低。研究结果可为滇中引水工程香炉山隧洞炭质页岩强度的快速准确评价提供参考。

滇中引水工程香炉山隧洞TBM开挖围岩卸荷响应特征

针对滇中引水工程香炉山隧洞TBM掘进洞段地质条件复杂、施工技术难度大等特点,采用现场监测和三维数值仿真2种手段,对典型洞段围岩开挖卸荷响应特征进行了分析。通过对TBM掘进洞段围岩变形和钢拱架受力监测数据分析可知,围岩类别和隧洞埋深均是影响围岩变形量值和收敛时间的重要因素,TBM上的撑靴结构对钢拱架受力影响显著。根据香炉山隧洞敞开式TBM施工特点,提出了敞开式TBM开挖施工的仿真模拟技术,获得了典型断面围岩变形及支护结构受力随掌子面推进的变化规律,可为TBM洞段支护设计优化及掘进过程中卡机问题的预测和判断提供参考。

滇中引水工程区形变场特征分析

为分析滇中引水工程区的形变场特征,基于多期次GNSS观测及跨断层监测资料,借助速度场聚类与最小二乘配置算法,以及断层刚体运动等模型,推求了该区域主要断裂的现今活动速率和区域应变率分布,解算了活动断裂三维运动变化过程。研究表明:小金河-丽江断裂南段和小江断裂南段是两个强烈的地表变形区,楚雄段所在区域的构造运动相对稳定;建水盆地东缘断裂一带的剪应力积累水平较高;丽江-剑川断裂南段在2011年前后由张扭逐渐转变为压扭运动性质;2018年后,丽江-剑川断裂南段走滑速率较低,曲江断裂南东段的拉张活动强烈。研究成果可为穿越活动断裂的长线工程场地稳定性分析和结构抗错断设计提供参考依据。

螳螂坝引水工程施工中隧洞超前地质预报技术的应用

软岩和破碎岩体在富水情况,修建引水隧洞过程中,经常遇到突泥,涌水等地质灾害,为了减少地质灾害的发生,减少其对隧洞施工运营造成的损失,需大量投入隧洞超前地质预报工作。文章在进行地质、地貌及水文研究的基础上,提出了通过对隧洞软岩发育情况进行定性预测,划分重点预报地段,有的放矢地进行超前预报;以滇中引水工程丽江市水资源综合利用配套工程螳螂坝引水工程为背景,采用了SAP及TIP法探测的超前预报模式,取得了良好的效果,验证了本方法超前地质预报的有效性,经济性。

基于GIS+BIM的滇中引水工程数字场景构建研究

以云南省滇中引水工程为例,采用GIS+BIM数字化技术,对滇中引水工程数字化场景构建进行探索,旨在为长距离引调水工程的数字孪生底座构建提供可行的技术路径。通过GIS三维模型和BIM模型的构建及模型集成的研究,对比主流的GIS三维建模高精度数据采集和处理技术,介绍三维GIS大场景搭建、工程实景三维模型建立、多类型引水建筑物建模的方法,同时提出工程数字化模型集成的成套技术路线。采用新一代三维驱动引擎,通过投影变换算法实现长距离不同工程坐标系下BIM模型在标准GIS球面场景中的无缝拼接,实现全线模型的集成,从而构建引水工程三维应用的数字化基础,为水利工程数字孪生建设提供参考。

滇中引水石鼓水源工程强风化岩质边坡稳定分析与治理

滇中引水石鼓水源工程地下泵站进水塔边坡主要为强风化岩质边坡,受裂隙、开挖临空面等组合切割,边坡局部稳定问题突出。为分析该边坡稳定性,采用基于连续介质理论和显式有限差分法的FLAC3D软件,分析该边坡在4种不同工况下的变形受力特征和破坏区分布规律,并分别采用强度折减法和摩根斯坦-普莱斯(Morgenstern-Price)法计算边坡安全系数。结果表明:在降雨工况下,该边坡安全裕度有限,安全系数仅达到规范最低要求;针对边坡上部强卸荷带及下部绿泥(绢云)片岩等局部受力与变形不稳定区域,提出了支护方案与治理措施。监测数据表明该边坡在开挖及运行期间变形与受力稳定性良好。研究成果可为类似强风化岩质边坡的开挖支护方案设计与稳定性判别提供参考。

滇中引水工程建设实施阶段投资控制工作实践

水利工程投资控制以设计概算作为依据,但因设计概算投资口径与标段合同不一致、设计概算与实际实施偏差较大、设计变更难以避免等原因,基于设计概算的投资控制有诸多工作难点。文章结合滇中引水工程投资管理工作实践,分析设计概算不能直接作为各标段投资控制依据的原因、对投资进行动态跟踪的难点、设计变更给投资控制带来的影响,提出编制项目法人管理预算设立合同投资控制上限、利用投资报表实现投资动态跟踪和预警、强化设计变更管理以严控投资等应对方法。

滇中引水工程四华道班弃渣场规划研究

为减少水土流失,做好环境保护与水土保持工作,把生态文明建设和弃渣场规划施工(同时设计、同时施工、同时验收)紧密结合。以滇中引水工程四华道班弃渣场为例,分析了弃渣场拦挡设施、排水及植被恢复规划,介绍了弃渣场实施过程中弃渣施工方案以及环保和水土保持方案,阐明了弃渣场弃渣规划和防护措施配置不当对生态环境的影响和危害。结果表明:工程的实施可有效防治水土流失,减轻生态环境的恶化,确保弃渣场安全运行。研究结果为类似工程弃渣场的规划实施提供参考。

滇中引水工程香炉山隧洞地应力特征及其活动构造响应

滇中引水工程香炉山隧洞是滇中输水线路首个建筑物。为查明香炉山隧洞周边地硬质与软质岩类水平主应力和测压系数的分布规律,文章对隧洞沿线10个测量点的地应力进行测量和数据统计分析,并对隧洞主应力方向与活动断裂相关性,以及隧洞所在区域应力状态及其活动构造响应进行探讨,研究成果可为后续同类研究提供工程参考。

滇中引水工程四华道班弃渣场自动化安全监测设置研究

弃渣场作为工程的重要组成部分,其安全稳定性与工程、环境和周边人民生命财产密切相关,因此实时掌握弃渣场的安全性和稳定性情况非常重要。通过对滇中引水工程四华道班弃渣场的实际情况,构建了1套适用于四华道班弃渣场的自动化安全监测系统:在重要断面上布设表面自动监测点监测弃渣场表面整体变形情况;重要监测断面上钻设测斜兼测压管,对渣场内部滑动变形和浸润线变化进行监测,实时掌握弃渣场变化状态。该系统可以提高渣场安全监测的可靠性和科学性,也是数字孪生技术与水利工程运行管理的融合。

滇中芹河隧洞软岩破碎段围岩大变形与支护结构相互作用研究

软岩大变形是滇中引水工程建设中较为突出的工程地质问题之一,以大楚段芹河隧洞4#支洞为研究对象开展软岩大变形特征及承载结构受力研究。4#支洞在施工过程中发生影响洞室稳定的问题,洞周围岩大变形不同程度侵限,导致钢拱架扭曲断裂、喷混凝土掉落现象时有发生。为了充分认识隧洞变形特征、破坏模式及成因机制,结合工程地质勘察、现场监控量测、数值反演及施工模拟分析等手段和方法对其进行综合研究。研究成果表明:破碎软岩洞段施工期围岩监测变形量大、变形速率较快,变形具有明显的时效性;围岩完整性差,洞周变形差异大;围岩以剪切破坏为主;围岩时效变形对支护结构受力影响大,部分承载结构受力超限,导致局部结构破坏。可见,针对破碎的软岩隧洞施工,需要采取超前注浆、减少减小施工扰动、及时跟进初期支护、尽快封闭成环,加强施工期围岩变形监测,选取合理的衬砌支护时机,实时指导和优化隧洞支护结构施工设计。

滇中红层软岩大变形预测分级研究——以滇中引水工程大转弯隧洞为例

【目的】为探究滇中红层隧洞软岩大变形规律,以滇中引水工程楚雄段隧洞为例,进行预测分级研究。【方法】采用三维计算模型对隧洞初始地应力进行分析,结合工程实际对各典型断面进行计算,并系统性地分析隧洞各典型断面最大位移量和工程地质情况及[BQ]值之间的关系。【结果】滇中红层软岩大变形主要受工程地质影响,通过[BQ]值和最大位移量可以对滇中红层隧洞软岩大变形等级进行分级预测。【结论】本研究为判别隧洞软岩大变形情况提供了技术支撑,并为大变形分级提供了重要依据。