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云南省滇中引水工程大理Ι段香爐山隧洞豎井施工監(jiān)理


香爐山隧洞為滇中引水工程輸水線路大理I段的首個建筑物,在麗江市玉龍縣石鼓鎮(zhèn)沖江河右岸山體內(nèi)與石鼓泵站相連,在鶴慶縣松桂與積福村渡槽相接,隧洞全長62.596km,過水斷面為圓形斷面。香爐山隧洞TBM段Ⅲ類圍巖洞段襯后直徑8.5m,Ⅳ、Ⅴ類圍巖洞段襯后直徑8.4m;隧洞鉆爆段除穿越活動斷裂洞段襯后直徑為8.8m/10.0m外,其余為8.3m。香爐山隧洞地形地質(zhì)條件復雜,跨越金沙江與瀾滄江分水嶺,沿線穿越大栗樹斷裂(F9)等13條大斷(裂)層,其中龍蟠-喬后斷裂(F10)、麗江-劍川斷裂(F11)和鶴慶-洱源斷裂(F12)等為全新世活動斷裂,主要地質(zhì)問題有斷層破碎帶、高地應力下軟巖大變形、局部巖爆、高地下水和突水涌泥等。隧洞沿線地面高程一般2400~3400m,一般埋深為600m~1200m,最大埋深1450m,埋深大于600m洞段長累計42.175km,占隧洞總長67.38%。香爐山隧洞是滇中引水的控制性工程,共布置9條施工支洞,采用“TBM法+鉆爆法”組合施工方案,兩臺TBM掘進段總長35.52km,鉆爆法施工段總長27.08km,總工期按96個月控制。
大理Ⅰ段施工2標位于麗江境內(nèi),該標段范圍內(nèi)的主要建筑物包括:香爐山隧洞22.900km主洞段(DLⅠ13+900~DLⅠ36+800)、香爐山隧洞3#施工支洞、3-1#施工支洞和4#施工支洞。其中,主洞段包括8.7km鉆爆法施工段和14.68km一臺敞開式、直徑9.84m的TBMa施工段。TBMa施工段包括:TBMa-1段、長6.68km和TBMa-2段、長8.0km。目前香爐山隧洞3#施工支洞已完成施工并作為其主洞控制段的施工通道,其余2條施工支洞正在施工中。
香爐山隧洞5#施工支洞作為滇中引水工程擴大勘察試驗性工程,目前正在施工中。5#施工支洞完工后作為施工2標香爐山隧洞主洞施工通道,由麗江段施工2標施工承包人管理與維護。
麗江段施工2標(大理Ⅰ段施工2標)是香爐山隧洞全線貫通的關鍵段,其中4#、5#施工支洞及其控制的主洞鉆爆段及TBMa-2段是關鍵段中的關鍵線路。為緩解工期壓力和風險,新增一臺直徑9.84m敞開式TBMc,并在4#、5#施工支洞間新增一座施工豎井。豎井距上游4#施工支洞與主洞交叉點的距離為3148m,距下游5#施工支洞與主洞交叉點的距離為800m。
豎井凈斷面直徑9.6m,井筒總高565.75m,其基本功能主要有:
1)新增TBMc的分段組裝下放通道,后期作為TBMc拆卸件上提通道。
2)豎井下游TBMc組裝洞與部分鉆爆段的開挖、支護、同步混凝土襯砌等人員物料運輸,以及上下游鉆爆輔助及配套的供水、排水、供風、通風、供電及照明等管線路布置通道。
3)豎井上游部分主洞段的鉆爆開挖、支護、混凝土襯砌等人員、物料運輸。
4)在TBMc掘進過程中,作為人員和材料下井重要通道,保障物料進洞運輸、提高TBMc掘進效率。
5)完成上述任務后,還可根據(jù)4#、5#施工支洞及主洞鉆爆段的施工進展,提前預判并動態(tài)調(diào)整豎井上下游鉆爆段的長度,進一步優(yōu)化麗江段施工2標的整體工期,使各工作面施工組織更加靈活、工期更有保障。
香爐山隧洞所經(jīng)區(qū)域氣候類型屬低緯高原季風氣候,特點為:四季溫差小,變化不明顯,干濕季分明,垂直差異顯著,立體氣候明顯。多年平均年降水量在754~951mm間。汛期(5~10月)降水量占全年的85%左右。
豎井距離麗江-劍川活動斷裂帶僅0.77km,具有發(fā)生7級及其以上地震的構造條件,相應地震基本烈度為Ⅷ度,屬高地震烈度區(qū),因此豎井及配套建筑物抗震問題較為突出。
豎井Ⅲ類圍巖長度約70.00m,占比12.38%;Ⅳ類圍巖長約205.25m,占比36.32%;Ⅴ類圍巖長約290.00m,占比51.30%;Ⅳ、Ⅴ類圍巖合計占比約87.62%,豎井圍巖穩(wěn)定問題較突出,特別是T2b2/Nβ接觸帶的蝕變巖和斷層帶更為破碎,圍巖穩(wěn)定問題突出;另外豎井中呈碎裂結構的安山質(zhì)玄武巖(受周邊構造活動影響)、蝕變巖和斷層破碎帶等均存在軟巖類大變形問題。
豎井位于清水江~劍川巖溶水系統(tǒng)清水江子系統(tǒng)(Ⅴ-1)中,地下水較豐富,地下水位以下豎井開挖一般都存在較大滲出水問題,遇斷層破碎帶、巖溶充水管道還存在涌突水(泥)風險,豎井下部穿越Nβ中等裂隙性富水的安山質(zhì)玄武巖段,也存在較大滲出水問題,特別是安山質(zhì)玄武巖富水構造破碎帶或蝕變巖帶還存涌突水(泥)風險,豎井抽排水對周邊巖溶泉及地下水甚至對紅麥盆地地下水會產(chǎn)生疏干風險。另外,豎井中下部(JS0+220~JS0+565.25)還存在較高外水壓力問題。
第1段:井深JS0+000~JS0+174,長度174m,井身上段。覆蓋層段圍巖為V類,長度2~3m,基巖段圍巖主要為V類和Ⅳ類,其中Ⅴ類長度105m,Ⅳ類長度67m,成井條件極差~差。豎井場地開闊,自然邊坡穩(wěn)定,井壁上部存在井壁圍巖穩(wěn)定問題;下部存在井身圍巖變形穩(wěn)定問題,以及隨機塊體問題。該段豎井下部位于地下水位以下。豎井開挖存在遭遇巖溶管道系統(tǒng)產(chǎn)生涌突水(泥)風險,應注意井內(nèi)涌水突泥和抽排水對地下水環(huán)境的不利影響。開挖過程需采取超前地質(zhì)預報。
第2段:井深JS0+174~JS0+350,長度176m,井身中段。圍巖主要為Ⅳ類(60%)和Ⅲ類(40%),其中Ⅳ類長度106m,Ⅲ類長度70m,成井條件差~較好,需注意較破碎圍巖、隨機塊體穩(wěn)定問題。井深JS0+220以下洞段存在高外水壓力問題。豎井開挖可能遭遇巖溶管道系統(tǒng)產(chǎn)生涌突水(泥)風險,應注意洞內(nèi)涌水突泥和抽排水對地下水環(huán)境的不利影響,開挖過程需采取超前地質(zhì)預報。
第3段:井深JS0+350~JS0+565.25,長度215.25m,井身下段。圍巖主要為Ⅴ類(85%)夾Ⅳ類(15%),其中Ⅴ類長度183m,Ⅳ類長度32.25m,圍巖穩(wěn)定問題突出,特別是T2b2/Nβ接觸帶(井深JS0+350~JS0+395)的蝕變巖和斷層帶更為破碎,圍巖穩(wěn)定問題更為突出。另外需注意隨機塊體穩(wěn)定問題,軟弱破碎安山質(zhì)玄武巖、蝕變巖和斷層帶井身段存在軟巖大變形問題。巖體較破碎至破碎,透水性相對較好,存在沿裂隙密集帶、斷層帶涌突水(泥)風險。該段總體高外水壓力問題較突出。應注意井內(nèi)涌水突泥和抽排水對地下水環(huán)境的不利影響,開挖過程需采取超前地質(zhì)預報。該段豎井存在中等擠壓大變形問題。
紅麥路穿村莊路段工程區(qū),道路沿線主要為第四系覆蓋層,物質(zhì)成分主要為殘坡積(Qedl)土夾碎礫石及沖洪積(Qpal)碎(卵)礫石夾土,存在路堤、路塹邊坡穩(wěn)定問題。道路路基、局部擋墻、涵溝地基土多為殘坡積(Qedl)土夾碎礫石及沖洪積(Qpal)碎(卵)礫石夾土,結構較松散,承載力較低且強度不均,存在地基過量沉降及不均勻沉降變形問題。
   公司于2022年1月11日參與投標,我公司中標,現(xiàn)已順利開展工作。