5海上孤石及基巖預(yù)處理施工技術(shù)101104

1、海上孤石及基巖預(yù)處理施工技術(shù)中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目報告人：張 健 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部報告內(nèi)容報告內(nèi)容 一、概述一、概述 二、孤石、基巖處理二、孤石、基巖處理 三、注漿處理三、注漿處理 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部n臺山核電站位于廣東省臺山市臺山核電站位于廣東省臺山市赤溪鎮(zhèn)腰古咀，廠址距臺山市赤溪鎮(zhèn)腰古咀，廠址距臺山市44.5km，東面為黃茅海，其余，東面為黃茅海，其余三面環(huán)山，東

2、南約三面環(huán)山，東南約5km處為大處為大襟島，臺山核電站采用國際最襟島，臺山核電站采用國際最先進(jìn)的先進(jìn)的epr三代核電機(jī)組，單三代核電機(jī)組，單機(jī)容量為機(jī)容量為175萬千瓦，是目前世萬千瓦，是目前世界上單機(jī)容量最大的核電機(jī)組。界上單機(jī)容量最大的核電機(jī)組。1 概述概述一、概述一、概述 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部n2.設(shè)計概況設(shè)計概況 1號、2號機(jī)組取水隧洞平面軸線均為直線, 北西南東向展布。穿越陸域腰古咀至大襟島之間的海域，為兩條平行輸水隧洞，隧洞中心間距29.2m，建筑長度4330.6m/條。最大埋

3、深約55.75m。隧洞連接陸域側(cè)和大襟島側(cè)取水構(gòu)筑物（含工作井）。隧洞兩側(cè)部分巖石段采用鉆爆法施工，其余段落采用9030泥水盾構(gòu)掘進(jìn)，取水構(gòu)筑物采用明挖施工。 盾構(gòu)隧洞內(nèi)徑7.3m,外徑8.7m，采用盾構(gòu)管片和二次襯砌復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)。其中盾構(gòu)管片厚度0.4m，作為隧洞的主體結(jié)構(gòu)，二次襯砌厚度0.3m。一、概述一、概述 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部一、概述一、概述 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部n3.工程地

4、質(zhì)工程地質(zhì)工程地質(zhì)縱斷面圖一、概述一、概述 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部地面地質(zhì)代表圖片地面地質(zhì)代表圖片一、概述一、概述 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部工程概況工程概況孤石、基巖探明方法孤石、基巖探明方法、地質(zhì)鉆機(jī)地質(zhì)補(bǔ)勘。、海上物探。采用水上高頻、高密度多次覆蓋地震反射波勘探法。根據(jù)物探初步成果對發(fā)現(xiàn)的取水隧洞洞身范圍內(nèi)的分類異常進(jìn)行鉆探驗(yàn)證。掌子面進(jìn)行水平鉆孔取芯。一、概述一、概述 安全第一安全第一

5、 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部一、概述一、概述水上高頻、高密度多次覆蓋地震反射波勘探成果 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部二、基巖、孤石處理二、基巖、孤石處理 根據(jù)垂直取芯、水平鉆探以及水域地震反射波等多種途徑探測，花崗巖風(fēng)化殘留體主要分布在核電岸邊300m范圍內(nèi)，1號隧洞有三處風(fēng)化殘留體（其中1處基巖突起，2處孤石群，2號洞有四處風(fēng)化殘留體（2處基巖突起、2處孤石群） 根據(jù)工程特點(diǎn)，在研究不同處理方法的基礎(chǔ)上，采用了水下

6、爆破法和沖擊鉆沖孔兩種方式進(jìn)行基巖突起和孤石處理，保證了盾構(gòu)施工的順利進(jìn)行。 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部設(shè)計總體思路設(shè)計總體思路n需處理的基巖段總長為103m，孤石群段為77m，施工區(qū)段總共分為4個區(qū)，a區(qū)25m、b區(qū)50m、c區(qū)28m為基巖處理段，d區(qū)為孤石群段,其中a區(qū)和b區(qū)段采用沖孔和爆破相結(jié)合的施工方法，其它段為爆破的施工方法。沖擊鉆孔區(qū)域采用液壓鑿巖鉆機(jī)，爆破區(qū)域投入跟管潛孔鉆機(jī)和地質(zhì)鉆機(jī)。n基巖爆破后形成30cm塊徑大小的碎塊，為了確保盾構(gòu)掘進(jìn)過程中掌子面的穩(wěn)定和泥水保壓，需對爆破區(qū)

7、域進(jìn)行注漿加固，注漿加固采用袖閥管注漿工藝。n海上孤石處理采用船只配合地質(zhì)鉆機(jī)。其中空孔采用水泥單液漿封孔。二、基巖、孤石處理二、基巖、孤石處理 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部二、基巖、孤石處理二、基巖、孤石處理 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部二、基巖、孤石處理二、基巖、孤石處理 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部

8、二、基巖、孤石處理二、基巖、孤石處理 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部 基巖水下爆破爆破基巖水下爆破爆破由于基巖埋深較深，為10 22m，最厚厚度約為9米，從而導(dǎo)致其爆破破碎難度較大，為了便于施工及爆破破碎效果，采取首先對前排孔進(jìn)行爆破，然后利用前排空爆破擠壓周圍土層產(chǎn)生的自由面，再對后排孔進(jìn)行逐個起爆。二、基巖、孤石處理二、基巖、孤石處理 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部 基巖水下爆破基巖水下爆破二、基巖、

9、孤石處理二、基巖、孤石處理 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部 孤石水下爆破爆破孤石水下爆破爆破由于孤石埋深較深，體積較大，厚度不均等，從而導(dǎo)致其一次性爆破破碎難度較大，為了便于施工及爆破破碎效果，采取首先對前排孔進(jìn)行爆破，然后利用前排空爆破擠壓周圍土層產(chǎn)生的自由面，再對后排孔進(jìn)行逐個起爆。二、基巖、孤石處理二、基巖、孤石處理 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部 孤石水下爆破爆破孤石水下爆破爆破二、基巖、孤石處理

10、二、基巖、孤石處理 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部n海底水下爆破振動測試及數(shù)據(jù)分析海底水下爆破振動測試及數(shù)據(jù)分析 爆破振動的質(zhì)點(diǎn)震動速度峰值爆破振動的質(zhì)點(diǎn)震動速度峰值測 點(diǎn)12345爆心距(m)4141557273最大一段藥量q(kg)29.829.829.829.829.80.0760.0760.0560.0430.042質(zhì)點(diǎn)振速v (cm/s)豎向1.882.091.281.220.74橫向1.502.601.491.410.79縱向3.201.97/備 注二、基巖、孤石處理二、基巖、孤石處理

11、安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部豎向爆破振動速度擬合曲線圖豎向爆破振動速度擬合曲線圖 根據(jù)最大一段藥量q為29.8kg，利用回歸分析來粗略地探討一下震動衰減規(guī)律。擬合得出的圖形如下圖所示：橫向爆破振動速度擬合曲線圖橫向爆破振動速度擬合曲線圖 從上表可以看出，按照最大藥量所檢測的數(shù)據(jù)，最大振速為從上表可以看出，按照最大藥量所檢測的數(shù)據(jù)，最大振速為3.2cm/s實(shí)施過程監(jiān)控及分析二、基巖、孤石處理二、基巖、孤石處理 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部

12、中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部二、基巖、孤石處理二、基巖、孤石處理取芯檢查效果取芯檢查效果 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部三、注漿處理三、注漿處理注漿加固布置 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部 沖孔及爆破區(qū)采用注漿加固，注漿材料應(yīng)采用低泌水，結(jié)沖孔及爆破區(qū)采用注漿加固，注漿材料應(yīng)采用低泌水，結(jié)石率高、微膨脹的材料，石率高、微膨脹的材料，hschsc漿凝膠時間可控，且為單液漿可操漿凝膠時間可控，且為單液

13、漿可操作性強(qiáng)，泌水率為作性強(qiáng)，泌水率為2.0%2.0%，根據(jù)試驗(yàn)測試漿液終凝后有一定的膨，根據(jù)試驗(yàn)測試漿液終凝后有一定的膨脹性，膨脹率為脹性，膨脹率為2.2%2.2%，且強(qiáng)度較高。盡管利用，且強(qiáng)度較高。盡管利用hschsc漿液加固效果漿液加固效果比較理想，但是該材料的成本比較高，施工中部分采用普通水比較理想，但是該材料的成本比較高，施工中部分采用普通水泥雙液漿。泥雙液漿。三、注漿處理三、注漿處理 安全第一安全第一 質(zhì)量第一質(zhì)量第一 追求卓越追求卓越 中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部中鐵隧道集團(tuán)臺山核電站取水隧洞項目部結(jié)束語結(jié)束語 1 1、在盾構(gòu)施工中，對于含拋石層、粘土層、沙層、在盾構(gòu)施工中，對于含拋石層、粘土層、沙層、巖石層等復(fù)雜地層，采用液壓鑿巖鉆機(jī)沖孔、潛孔鉆機(jī)與巖石層等復(fù)雜地層，采用液壓鑿巖鉆機(jī)沖孔、潛孔鉆機(jī)與地質(zhì)鉆機(jī)配套引孔進(jìn)行爆破等技術(shù)方法優(yōu)化組合，地質(zhì)鉆機(jī)配套引孔進(jìn)行爆破等技術(shù)方法優(yōu)化組合，組成一組成一個復(fù)合工藝對基巖和孤石個復(fù)合工藝對基巖和孤石預(yù)處理的施工方式是成功的。預(yù)處理的施工方式是成功的。這這樣組合，爆破成孔速度大大提高，既能滿足施工進(jìn)度要求樣組合，爆破成孔速度大大提高，既能滿足施工進(jìn)度要求又能保證工程質(zhì)量又能保證工程質(zhì)量。 2 2、對于海水地帶破碎巖石及沙