引汉济渭秦岭输水隧洞越岭段主要工程地质问题

引汉济渭工程秦岭隧洞全长98．3km，隧洞最大埋深2012m。结合工程特点，选择了施工用电、通风、用水以及会车洞等辅助施工措施；提出以开挖工法、减少软岩塌方措施、大变形处理以及涌水处理为核心的不良地质条件下的快速施工技术；针对隧洞污水提出专门的处理方法。通过辅助工法的比选以及快速施工方法，可在取得良好的经济效益的同时确保隧洞正常施工。

针对秦岭输水隧洞大埋深、高地应力容易引起岩爆、大变形等工程灾害的问题,为预防和减轻地应力分布和变化对施工进程和人员设备安全的不利影响,对秦岭隧洞隧址区典型位置(越岭段、岭南、岭北)分别进行了水压致裂法应力测试,并对无断层段和含断层段进行了三维地应力场反演分析,研究了秦岭隧洞初始地应力场特征及规律。结果表明:秦岭隧洞地应力表现出较强的水平构造应力作用,岭南岭北勘探试验最大主应力为25.4～27.7mpa,垂直孔测得最大水平主应力方向稳定在近ew向。数值模拟可以较好地反演分析秦岭输水隧洞的地应力分布,无断层段隧洞最大主应力多为10～45mpa,最小主应力多为0～15mpa；含断层段隧洞主轴最大水平主应力值较高,变化范围为20.46～71.94mpa,最高达71.94mpa。由于断层破碎带的存在,附近区域会出现剧烈的应力变化,断层带以内应力值显著减小,而断层带两侧出现应力集中,局部应力值升高。

以引汉济渭秦岭隧洞工程为研究对象,针对工程埋深大、地应力高和地质条件复杂的特点,进行高地应力条件下超长深埋隧洞岩爆的数值模拟预测研究。基于隧洞围岩工程力学性质和原始地应力反演数据,通过数值模拟技术,运用离散元法软件（3dec）,对研究区域的五个代表性埋深段进行隧洞开挖数值模拟,分析开挖后围岩的二次应力、位移变化和破坏情况。选择五种不同的岩爆判据对围岩岩爆等级进行预测,并将综合评判结果与实际岩爆发生情况对比。研究表明,基于离散元计算预测岩爆的方法是可行的,预测岩爆等级与实际岩爆发生情况基本吻合。

引汉济渭工程秦岭隧洞从工程量和技术难度方面均可谓是水利史上里程碑式的工程。本文通过对tbm工法施工段施工过程中面临的突涌水、突泥段情况介绍分析,提出应对措施,以期为今后同类工程施工提供参考。

引汉济渭秦岭隧洞最大埋深约2000m,根据资料分析,秦岭隧洞地应力高、埋深大具备发生岩爆的条件。本文拟对引汉济渭秦岭隧洞越岭段岭南tbm施工段(k27+643.006~k46+360.000)18.717km地段围岩岩爆机理进行分析、研究,提出tbm法施工通过岩爆地段的施工预防措施。

引硫济金水利工程是从青海省引大通河二级支流硫磺沟的水，通过隧洞穿越祁连山主脊冷龙岭，将水注入甘肃省的西大河水库（已建）。本文主要介绍该引水工程地质问题的研究及存在问题的解决意见

引汉济渭工程难度大、技术复杂,工程的设计、施工均面临诸多风险。本文针对引汉济渭秦岭隧洞深埋超长的技术特点,分析了秦岭隧洞设计及施工技术中几个关键技术研究难题,提出了设计及施工难点的研究方向。

某输水隧洞长约31km,其中22km段采用护盾式tbm施工。隧洞位于复杂的东西向构造带中,围岩为第四系中更新统含土砂砾石及侏罗系砂岩、泥岩等。施工过程中曾发生由于围岩变形造成tbm卡机,以及隧洞突泥、突水等工程地质问题,对此采取了综合处理措施。

隧洞工程设计中,断面形式合理与否对工程的顺利修建至关重要,尤其对于软岩隧洞而言,由于围岩条件恶劣,使隧洞衬砌结构受力处于不利状态,其隧洞断面形式的选择应更加谨慎。隧洞断面不仅要满足基本的使用功能,还应当符合结构可靠,经济合理,施工便捷的原则。本文以引汉济渭调水工程秦岭隧洞出口钻爆段为研究对象,从工程地质条件、隧洞结构受力、施工条件、工程投资等方面对标准马蹄形断面与平底马蹄形断面进行综合比选,得出在软岩段宜采用底部为弧形的标准马蹄形断面。

以有效解决深埋长输水隧洞排水问题为目标,按富水性将隧洞沿线围岩划分为中等富水区、弱富水区和贫水区,采用数值方法模拟衬砌周边渗流场,分析了不同排水设计方案对引汉济渭工程黄三段深埋长输水隧洞衬砌外水压力的影响。结果显示,对于高外水压力情况,将排水孔布置于顶拱处仅能降低顶拱附近的外水压力,无法有效降低作用于底板的外水压力,而排水孔沿衬砌周边均匀布置时,可有效降低作用于衬砌上的外水压力。基于此,讨论了各排水方案的适用条件,给出了深埋长输水隧洞排水设计建议。

秦岭输水隧洞是"引汉济渭"的重点工程之一,施工中多次遇到花岗岩地段突涌水和岩爆地质灾害问题。花岗岩岩质坚硬、岩体完整、力学强度高、地下水不发育,但本段多次发生了大的突涌水问题,最大涌水量达24000m3/d,严重影响了正常施工,加大了施工成本；隧洞埋深大、地应力值高、岩爆频发,对人员和设备的安全造成极大危害,降低了施工效率。文章通过对秦岭输水隧洞花岗岩地层特性进行分析研究,从岩石微观结构角度,揭示其宏观破裂形式,并对隧洞在花岗岩地层中施工时发生的突涌水和岩爆问题进行分析研究,结合典型工程实例,提出了有针对性的防治措施,确保施工顺利进行。

以分析深埋长隧洞围岩应力和应变为目标,考虑隧洞施工方式,围岩支护形式等因素,通过数值计算,动态模拟隧洞施工过程,获取了黄三段输水隧洞初期支护后的围岩变形情况以及围岩与衬砌相互作用关系。计算结果显示:采用设计的初期支护形式,可有效控制不良洞段的围岩变形,ⅳ、ⅴ类围岩最大收敛变形满足规范设计要求。ⅳ、ⅴ类围岩与衬砌间的相互作用力随衬砌浇筑时距掌子面距离的增加而降低,但在距掌子面约4倍洞径后降幅微小。通过对比分析经验方法与数值方法所确定围岩压力成果,确定了衬砌结构设计所需的围岩压力指标,为黄三段输水隧洞设计提供了依据,分析方法可为相似工程提供参考。

引江济汉工程是南水北调中线工程的重要组成部分,工程跨越多条河流及湖泊,沿途交叉建筑物100余座,其工程地质问题表现出多样性和复杂性,主要有施工期地下水涌水、涌砂,渠道边坡稳定,渠道渗漏及浸没,渗透变形,软土地基,膨胀土,饱和砂土振动液化和次生环境工程地质等问题。

我国水利水电工程建设中已开凿了大批隧洞,这些隧洞工程的兴建,使其固有的环境地质平衡条件发生改变,从而诱发了一系列的不良环境工程地质问题,甚至发生地质灾害。本文对隧洞工程所引发的淹没与浸没、进出口边坡稳定、隧洞涌水、围岩稳定、岩爆、高地温、有害气体、放射性元素、隧洞废渣排放等主要环境工程地质问题及其对环境的影响进行了综合评述。

我国水利水电工程建设中已开凿了大批隧洞，这些隧洞工程的兴建，使其固有的环境地质平衡条件发生改变．从而诱发了一系列的不良环境工程地质问题，甚至发生地质灾害。本文对隧洞工程所引发的淹没与浸没、进出口边坡稳定、隧洞涌水、围岩稳定、岩爆、高地温、有害气体、放射性元素、隧洞废渣排放等主要环境工程地质问题及其对环境的影响进行了综合评述。

结合观音岩水库的工程地质问题进行全面的评价,为地质问题的处理提供参考依据。

笔者根据参加岳城水库工程地质勘察、施工与加固各阶段的勘察工作，介绍了主要的工程地质问题勘察与处理情况。指出工程地质勘察重点是查明区内新构造断裂活动情况；主副坝地基勘察核心是渗漏与渗透变形问题。运用钻孔抽注水法可查明地基备透水层的渗透规律，以利采取合理性渗流控制和有效的排水减压措施。

长岭水库是一座防洪、灌溉等综合利用的小型水库,为浆砌石溢流坝。坝址区多条断层穿过,渗漏严重,文章针对坝基渗漏等问题进行分析、评价,对水库加固处理具有指导作用。

阐述了上公山隧洞tbm掘进过程中遇到的诸如断层破碎带、节理密集带、软岩大变形、岩溶、地下水等主要工程地质问题,并详细地介绍了相应的工程处理措施。

引滦入津隧洞工程在施工中遇到了复杂的工程水文地质问题。根据具体情况，合理运用了喷锚支护和新奥法等有效的技术措施，顺利地通过了断层交汇带、涌水断层、风化岩体、爆破松动岩体等复杂的地质地段。运营１０年来，效果良好。不足之处是由于洞线附近地下水位下降造成对环境地质影响。

该文通过对宁波市白溪水库引水工程输水隧洞区的岩层展布、构造断裂和构造应力场、地下水赋存运移条件的分析,研究长隧洞建设中存在的岩爆、涌水、塌方等重大工程地质问题,对隧洞线的方案选择和优化设计及施工方案选择、不良地质地段的工程地质灾害防治与预测提供科学依据。

对无为大堤穿堤建筑物水文、工程地质条件进行介绍，分析并提出无为大堤穿堤建筑物存在的主要工程地质问题及工程处理建议。