TSP地质超前预报在杨房沟水电站上坝交通洞中的应用

在对国内水电项目epc模式应用现状的调研以及对传统dbb模式的优势劣势、水电开发新形势的研究的基础上,雅砻江流域水电开发有限公司结合国内水电开发建设实际和杨房沟水电项目特点,在杨房沟水电站这个百万千瓦装机规模的项目上采用epc模式进行建设管理,并相应开展了epc项目管理的一系列策划与实施,取得了一定成效。同时,基于该项目epc模式的实践情况,对包括设计管理、设备管理、制度规范、epc模式推广等方面提出了相关建议。

2015年7月13日,四川省人民政府在成都举行大渡河双江口水电站、雅砻江杨房沟水电站集中幵工仪式。雅砻江杨房沟水电站位于雅砻江中游,电站装机容量150万千瓦,计划2021年11月投产发电。

杨房沟水电站坝址河谷狭窄,洪峰流量大,枢纽最大泄洪功率为10960mw,在国内拱坝中处于较高水平。水电站泄洪消能采用\"坝身表、中孔泄洪+坝下水垫塘\"布置型式。文中通过方案比较,泄洪建筑物采用3个表孔和4个中孔的坝身集中泄洪方案,下游消能建筑物采用水垫塘+二道坝方案。表孔出口采用收缩型式、中孔出口采用收缩型式的宽尾墩。结合泄洪雾化分析,对水垫塘两岸边坡采用混凝土护坡、喷锚支护和排水孔等措施。

截流成功杨房沟建设翻开新篇章2016年11月11日上上午，四川凉山彝族自治州木里县境内，雅砻江中游河段杨房沟水电站大坝围堰截流现场，雅砻江流域水电开发有限公司在这里举行雅砻江杨房沟水电站大江截流仪式暨劳动竞赛表彰大会。

阐述了tsp系统的探测原理,着重讲解了tsp在岩溶隧道中探测溶洞、断层等地质灾害的应用,结果表明,tsp超前地质预报技术在长大岩溶隧道建设中发挥着举足轻重的作用,对安全信息化施工具有重要意义。

tsp是一种新型的隧道地震探测仪器,通过高灵敏度的检波器记录的反射信号,判别隧道洞身围岩类别、完整性及保水性,主要用于隧道超前地质预报。介绍了该系统的工作原理、数据理论基础及成果判释,以及该系统目前存在的优点及缺点,并介绍了该系统在实际工程中的应用。

随着试验技术的发展,地质力学模型试验已成为研究高拱坝整体稳定性和安全度的重要方法。依据相似理论,按照1∶200比例建立杨房沟水电站整体三维地质力学模型,模拟拱坝-基础及两岸主要的断层、节理裂隙及风化卸荷等地质条件,采用水压超载法进行破坏试验研究,分析拱坝、基础及两岸坝肩抗力体的应力、变形和稳定安全度,研究拱坝-基础整体稳定性、失稳破坏过程及超载能力,并与国内同类高拱坝研究成果进行对比分析,综合评价杨房沟拱坝-基础整体稳定安全度。研究结果表明,拱坝起裂安全度k1=2.5~3.0,非线性开始安全度k2=4.0~6.0,整体稳定极限安全度k3=11.0。可见,杨房沟水电站拱坝-基础整体稳定性较高。

本文以tsp-203为例,对tsp系统的基本原理、主要组成、技术特点、仪器参数以及数据的处理方法进行了介绍,并列举了工程实例对tsp的评价方法进行了说明,最后对tsp的应用进行了总结。

针对湖北大广高速公路建设中紫荆山高岩溶隧道工程,利用tsp超前地质预报技术,并结合隧道工程地质情况,通过准确预报工作,阐述了tsp超前地质预报的基本原理和方法,探讨了该技术在紫荆山隧道施工过程中的应用效果,并将预报结果与实际工程进行对比,验证了该技术的可靠性。

随着我国铁路的建设，铁路隧道施工数量越来越多。由于隧道地表勘察不能完全掌控隧道掌子面前方的地质情况，为保证隧道施工的安全，必须对隧道前方的地质变化情况进行准确实时的超前地质预报工作。tsp（tunnelseismicprediction）是一种预报精度较高、效率快、采集处理智能化的方法，它能够预报隧道掌子面前方100～150m围岩地质体的性质、位置和规模，并可以计算岩石的物理学参数。

由于隧道地质的复杂性、多变性和不确定性,地质预报准确率较低,这是国内外隧道施工地质界尚未攻克的技术难题。本文简要介绍了tsp系统的原理及工作方法,并结合东塘沟隧道施工,从测线布置、获得较好的地震波及起爆系统的选择等方面研究如何提高tsp的探测精度和距离。

2012年3月20日，由四川省凉山州移民工作局主持的杨房沟水电站（木里县）建设征地实物指标调查成果认定会在西昌召开。会议听取了中国水电顾问集团华东勘测研究院对实物指标调查成果的汇报．对各项实物指标调查成果进行讨论。会议充分肯定了华东院的工作后认为．华东院开展的此次实物调查成果全面、真实、可靠、符合实际，可作为开展移民安置规划大纲及规划设计报告编制的依据．会议各方代表对实物指标成果进行签字认定。该成果顺利获得州县两级政府的认定，为下阶段工作的开展奠定了良好基础。

在水工隧洞施工的过程中,地面勘察和掌握的地质资料难以完全揭示隧洞掌子面前方的地质状况,为了确保施工安全,必须在施工前开展有效的超前地质预报工作。tsp超前地质预报具有精度高、距离长、效率高、效果好的优点,对地质断层、破碎带、软弱夹层和岩溶等预报效果突出,在国内隧洞施工中发挥着重要作用。结合工程实例阐述tsp超前地质预报的基本原理、特点、测线布置方式和预报判读依据,并对tsp超前地质预报在水工隧洞施工中应用的优、缺点进行分析。

简单介绍了tsp地质超前预报的原理和检测方法及组成、优点,针对柞水隧道地段地质条件复杂的特点,具体阐述了采用tsp技术对其进行超前预报的步骤,根据探测结果得出结论,并提出相应建议,对类似工程具有指导意义。

雅砻江杨房沟及卡拉水电站上铺子沟砂石加工系统采用湿法生产工艺,生产过程中需对各级骨料用水冲洗,耗水量大,废水浓度严重超标。结合该工程特点,采用了“机械预处理＋辐流沉淀池＋机械压滤脱水”工艺进行处理。介绍了工艺流程、所需主要设备及各处理车间的生产技术参数。工程实践表明,该废水处理工艺效果显著,污泥含水量及体积均有明显降低。

将地质雷达和tsp法结合起来,可在隧道超前地质预报中取得较好的效果。以叙大铁路b标段中坝隧道进口平导的超前地质预报为例,介绍了地质雷达和tsp法在隧道超前地质预报中的综合应用。介绍了两者的基本原理,并对两者的数据采集、分析、处理及预测结论进行了比较。两种方法的综合应用可以弥补使用一种方法的不足,使得预测结果更加准确。

城市轨道交通隧道施工期间,tsp超前地质预报可作为地勘资料的补充指导施工.通过分析大量tsp实测数据,对各种可能产生异常信号的原因以及避免产生和接收到异常信号的措施进行了研究.并且论述了一个tsp技术在城市轨道交通暗挖隧道中的应用实例,经后期开挖验证,tsp技术在城市轨道交通中取得了较好的效果,对施工过程中即将出现的地质危害起到了提前预警的作用,值得进一步推广.

在充分认识杨房沟坝址地形、地质条件和工程特点,吸收前阶段研究成果和历次审查咨询会议意见的基础上,在总承包合同相关条款的约束下,采用多种计算分析手段和方法,对杨房沟拱坝建基面及体形开展了多目标优化设计研究工作。在优化设计工作中,从安全性、稳定性、经济性等三方面进行了定量和定性综合分析评价。分析结果表明:优化方案能充分利用坝基岩体条件,减小拱坝所承受的水推力,充分发挥混凝土优良的抗压性能,减小主要工况高拉应力值及其分布范围,进一步提高了拱坝-基础整体安全度、坝肩抗滑稳定性和抗震安全性,达到安全、经济、施工和运行方便的目的。相关优化方法与成果可为后续高拱坝体形多目标优化设计提供借鉴。

介绍了杨房沟高拱坝的建基面设计,利用浙江大学adao程序进行了拱坝体形优化以及拱梁分载法应力变形分析,并采用三维线弹性有限元法进行了坝体应力变形复核。最后对坝基综合变形模量及封拱温度进行敏感性分析,研究坝基模量及封拱温度变化对大坝应力的影响,论证了杨房沟拱坝的设计体形对坝址及封拱温度具有较强的适应性。

上铺子沟位于杨房沟水电站坝址下游约2.6km,为沟谷降雨型低频大型黏性泥石流沟。沟水及泥石流发育规模均较大,沟内布置有弃渣场,总量达1150万m3,该沟的泥石流防治对电站的建设运行有重要影响。根据该工程地形地质及泥石流特点,确定“以排为主,拦粗排细”的设计理念,采用沟水截排处理和泥石流防护相结合的防护方案,布设格栅拦挡坝、挡水坝以及排导槽等设施,简化了施工难度,确保了上铺子沟弃渣场在施工期及运行期的安全。

准确地进行隧道超前预报,能有效降低施工风险,确保施工安全和进度,减少工程事故的发生。该文阐述了tsp法勘探的基本原理和方法,探讨该技术在隧道超前预报中的应用效果。

tsp-203是专门为隧道超前地质预报所设计,目前广泛应用。介绍了tsp203型超前地质预报系统的组成、性能以及工作原理与野外数据采集方法,数据处理的步骤等,并结合工程实例分析说明其应用效果。