管道地质灾害防治

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管道地质灾害防治范文第1篇

关键词：水电站发电机组的运行；常见的问题 ；维护及故障解决方案

中图分类号：TV文献标识码： A

引言：要做好水电站发电机运行和维护作业,防止故障的呈现，就要实施一套科学可行的计划。水电站的正常运行,将对社会经济和地区的发展产生重要的作用。本文对有关水电站发电机的运行进行原理上的剖析,对水轮发电机组运转中经常呈现的故障进行总结，并提出对机组的保护及故障解决计划,以期对水电站稳定运行起到必要的理论指导意义。

1.水电站发电机组的运行

1.1水轮发电机组的运行方法

按带负荷方法有并网运行、单机运行两种方式,按调速器控制方法有自动运行、手动运行两种方法。其中并网运行是中小水轮发电机组的主要运行方式。并网机组运转工况的改动,要经过控制设备的切换来进行,如自动、液压手动、发电调持平。运转方法的切换,应按运行操作规程进行,以保持切换中机组稳定与安全。并网运转机组的调速器永态转差系数,要根据机组在体系中的地位及担任负荷的性质来断定。机组单机带孤立负荷运转,则孤立小体系的一切负荷都由一台机组承当。这种情况下运转的机组,对其调速器、励磁设备的主动调节功能将有较高需要,以确保既满足用户有功负荷、无功负荷需要,又确保电能频率和电压的安稳。

1.2凸极式同步发电机的运行

随着电网的快速发展，高压电缆、输电线路长度等也随之增加,电力体系的容性无功功率也随之增大，电网一直处于低负荷运作的线路，将呈现毛病，导致电网无功功率过大甚至是电网上某处电压超压。那么发电机应当进相运转对无功功率进行吸收，对电压进行调压。

1.3迟相运行

一般来说水电站电力体系一方面要具有一定的有功功率,另一方面要满足电力系统的无功需求。迟相运行受转子绕组发热程度限制。

1.4调相运行

水电站发电机能够用作调相，使得电力体系和电网的电压处于安稳运行的状况，对其功率因数进行改进，发电机吸收电网的有功功率，维持同步转速，并向电网送出无功功率。发电机进行调相运行时可以依照体系的需要进行欠励或过励状态的运行。

2.水轮发电机组常见的问题

2.1水轮发电机组的油位故障

造成水轮发电机组油位故障的主要原因有以下 4 点：①发电机组油箱的油量超出了标准范围；②发电机组的油路堵塞，导致油无法正常循环；③发电机组的摆动幅度较大，超出了规定范围；④发电机组的油箱密封被损坏，导致油路渗漏、串油。 针对上述 4 点原因，水电站应做好以下 3 方面的工作：①检查水轮发电机组的油位情况，一旦发现油量超出标准范围，则立即减少油量，使其处于允许范围之内。在实际中，水轮发电机组在没有运行时，其油位都要高于停机油位线；而在运行过程中，油位必须低于最高油位线。②检查发电机组的摆动幅度是否过大，一旦发现摆动幅度过大，就应立刻关闭发电机组。③检查发电机组的油路密封是否遭到破坏，如果已被破坏，则应立即更换。

2.2 温度过高

水轮发电机组在运行过程中，会不断产生大量的热量，导致机组内部温度快速升高，逐渐达到极限值。当水轮发电机组出现异常时，过高的设备温度会对机组元件或设备造成损坏，甚至会对其他辅助设备造成一定的侵蚀。比如水轮发电机组的轴承，它是机组中最容易受温度影响的元件。如果水电站常用的调试方法无法彻底解决轴承温度过高的问题，则只能全面检查整个发电机组，从而彻底解决该问题。因此，水电站应定期检查水轮发电机组，并提前制订预防措施

2.3 发电机同期并网

中小型水电站的同期控制手段主要包括自动准同期和手动准同期，它是指在发电机组还没有并网时就已经励磁，并将电压频率调节至标准范围内，当电压、频率和相位等都符合条件后，闭合发电机组的断路器，从而使系统和发电机组同时处于运行状态中的一种保护手段。在电压、频率与相位都相同的前提条件下，发电机组开始并网。在实际中，由于各种因素的影响，电压、频率与相位会产生偏差，而这种偏差是无法彻底消除的，只能尽量降至最低。

3.发电机的维护及故障解决方案

按照以上经常出现的故障和问题对应提出解决方案确保在发生故障时能够有效及时的解决。除此之外,还要对水电站发电机日常维护工作进行检查做好日常维护工作,才能够有效避免故障的发生,下文将从两个方面对此进行分析。

3.1运行状态下的日常维护

水电站发电机在运行状态下的维护分为两个部分,也就是清洗作业和滑环及电刷的查看。进行清洗时要保证发电机内部洁净,周边不要有杂物的堆积。清洗作业，发电机外表尘埃以及外表的油污,及时进行清除,定时对发电机碳刷进行整理,保证不会有污渍残留。其间涉及到的清洗东西有毛刷、高压气筒等,依照实际情况的不一样对不一样清洗东西进行挑选毛刷，清洗完以后还要用清洗布进行深化整理完善清洗作业。除此之外，对发电机外表整理以后，还要对发电机电刷滑环处进行整理，保证此处无污渍残留,这一点对于发电机而言具有重要意义,主要是因为滑环在发电机平常运转中的作用特殊，其承载着励磁电流传输的作用,因此有必要要将其归入重要保护作业中。详细的整理过程中，对其认真细致的查看，发现问题及时进行处理，能让毛病消除于无形之中，要不然可能会对水电站正常运转形成十分严峻的影响。详细整理时保证电刷在滑环中心线上,电刷和刷握之间不要太密,保证之间有必要的孔隙，使其不在运转时呈现火花表象。假设在运转时碳刷跳动幅度不符合相关规定时有必要进行调整。同理如果呈现比较大的火花,应当对外表污渍进行处理，可以利用酒精等物品擦洗滑环，必要时用锉刀对滑环的外表进行打磨保证火花消灭。假设火花无法消除则应当思考替换电刷，但是其间有必要注意的是替换的碳刷和之前的电刷为同一类型。

3.2运行状态下的检查和监控

除了做好发电机的平常保护作业之外,还要做好发电机的巡检和监控作业。比如说定子绕组的呈现温度过高、绝缘的老化表象,以上清况都和发电机没有认真巡检查看脱不开联系,因而要对发电机平常查看给予足够重视，将发电机毛病消除于萌发期间。那么怎么做好发电机在运转状态下的查看和监控作业呢,一方面需求值勤人员的责任感和义务感。值勤时对发电机运转状态下定时查看，确保发电机一直处于一个安稳的作业环境。在发电机呈现毛病的时候都会有异响呈现。正常状况下,发电机运转声响较为均匀，如呈现异响,则能够肯定是出现了毛病件，特别是轴承损坏时的振动声,因而需要值勤作业人员要有敏锐的听觉，时刻保持警惕确保发电机安稳运转;另一方面池那就是“闻”，如呈现异味，和“听”是同一个道理，有异味则可能是发电机内部呈现故障需要当即进行处理。最为重要的一点就是需要对发电机进行认真监盘，查看实时监控，确保发电机每一个数据处于安稳安全的数值内，确保功率安稳，确保发电机负荷分配合理，确保每一个部件运转状况一直处于实时监控中，如有故障及时处理不让毛病进一步发展。通常状况下值班作业人员要对发电机进行巡检，确保其正常运转。巡检项目包含发电机异响、异味、表面度、内部火花状况、部件是不是安稳、回路装置是不是正常、励磁装置是不是正常等。检查完这些项目对确保发电机安全运具有重要意义。

结束语

水利发电站是中国仅次于火力发电站以后最主要的发电站,在中国电力产业中占有重要地位。确保水利发电站的正常运转，对保持电力系统的安全稳定可靠运行有着重要意义。因而水电站的管理人员有必要以准确合理的方法来运转水轮发电机组,并定期对水电站的一切设备进行维护保养。一旦发现有运转反常或故障表象时,就要当即采取办法进行修理,且要确保一次修理到位,不得使其再次发生同样的故障。只要这样,才能最大程度的保证水电站的安全可靠运行，发挥水电站的经济效益。

参考文献

[1]徐武林. 双馈感应电机运用于引水式电站的研究[D].昆明理工大学,2013.

[2]刘洋. 基于非线性振动的多失效模式水轮发电机组可靠性研究[D].广西大学,2013.

[3]孔繁镍. 水轮机调节系统模型及其控制策略研究[D].广西大学,2013.

管道地质灾害防治范文第2篇

【关键词】施工技术 地质灾害隧道浅埋段

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1 前言

近几年来，随着高速公路施工技术水平的不断提高，高速公路网越来越密布，许多地形地质条件较差的崇山峻岭也通过桥梁和隧道的连接修建起了高速公路，与此同时，也引发了不少的地质灾害，造成安全事故的不断发生，因此，在高速公路施工中，地质灾害的预报和防治成为了重中之重，特别是高速公路浅埋段隧道的地质灾害分析和防治成为了目前高速公路施工技术人员和有关专家探讨的热点问题，所以，探究隧道浅埋段地质灾害以及防治施工技术具有实际意义。

2 工程概况

某隧道浅埋段（右线为YK40+100~YK40+550，左线为ZK40+100~ZK40+550），该段长为450m，埋深大约为20m，整个浅埋段都穿越了沥碧峡背斜轴部，因此严重受到地质情况影响；隧道轴线和地表河流不足100m,一些支流和隧道轴线交叉，这段围岩主要是白云质灰岩、灰岩，岩溶较发育，而岩溶管道和岩石裂隙产生了出大量地下水通道，其地质示意图如下：

图1 地质示意图

3 隧道浅埋段地质灾害分析

3.1 该段地质灾害特征

事实上隧道浅埋段发生的地质灾害和本地地质有极大关联，本文所研究隧道地质主要是岩溶，在这种特殊地质环境下隧道地质灾害不但体现出岩溶隧道与浅埋隧道地质灾害，同时还具备极强突发性、灾害演变速度快及灾害影响范围大等特征。

1）突发性强；因为突泥及溶洞涌水灾害大都发生在开挖到支护之前，此时支护结构还在施工中，突发灾害必然危害到隧道结构与施工安全。

2）影响范围较大；灾害不但会破坏洞内，还会随之出现沉陷、水田失水及房屋开裂等各种现象，具备极大危害性。

3)演变速度较快；因处于浅埋段，上层覆盖的岩层较薄，隧道中发生小塌方都极可能快速演变，成为灾害性大的冒顶塌方，演变成严重地质灾害事故。

3.2 致灾机理

在开挖隧道之前，底层中岩体在较为复杂原始应力中处于平衡状态，一旦开挖后该平衡必然被破坏，就回重新分布应力，导致围岩发生变形。一旦变形发展为岩体所能够承受的最大极限，必然破坏岩体，因此要分析浅埋段地质灾害就必须要分析其应力。

3.2.1 极端围岩应力的模型

在确定浅埋段围岩压力主要有几种计算模型：

1）全自重模型；洞室上作用竖向的荷载主要是覆盖全部自重所引起，因此计算公式为：

（1）

式子中的q为竖向荷载，单位KN/m2；r为围岩重度，单位KN/m3；H为隧道埋深，单位为m；q0为地面荷载，单位KN/m2。

在浅埋隧道中大都使用全自重模型，普遍认为H

2）松动模型

学者太沙基研究发现松动区范围不但和岩体层系具有关系，还和岩体强度有关，因此依据研究各种数据，提出了岩石不同对开挖松动引发出来的松动区范围，具体如下表所以：

表1太沙基对岩石分类表

当岩体具备了水平层系时，其松动高度可以近似和0.5B相等，如图2所示，

图2松动模型

3.3 致灾因素

岩溶隧道中建设难度较大的就是浅埋岩溶隧道，不但具有浅埋隧道与岩溶隧道地质灾害特征，还结合地质情况变得更为复杂。该案例工程就具备较为复杂地质情况，不管是水文地质情况还是灾害发生统计分析，在同类隧道浅埋段都具有较强代表性。该工程施工中发生过几次地质灾害，分析发现主要致灾因素主要为如下几个方面：

1）溶洞；在发生的几次地质灾害中溶洞是一个主要方面。在YK40+532处出现涌水主要根源就是隧道施工中穿透了侧壁溶洞，破坏了原有岩溶的水通道，将地下水承受状态改变了，导致隧道的用水量急剧增加，降低了地表水位而发生沉陷。

2）水；在隧道地质灾害中水多诱发灾害成为了一个主要因素，更是影响隧道稳定性之重要因素。一般而言该处的水主要是地下水，因隧道的顶部所覆盖岩层比较厚，因此岩石的渗透性比较差，或者因隔水层原因都可能造成地表水稳定性差。对于浅埋段的隧道而言，地下水与地表水在隧道灰岩透水性好、埋深浅等都会影响到隧道，相比之下地表水影响隧道尤为严重。

3）地质构造；地质构造按照生产时间上划分成原生构造和次生构造，地质学研究主要是针对次生构造，而从岩石的有无变形以及变形方式都是用来判断原生构造。地质构造中出现断层、构造性节理、及裂隙等都能够诱发地质灾害。该案例工程因为位于山峡的背斜轴部，因此地质构造影响比较严重，围岩的自吻能力比较差，诱发地质灾害出现。

4）工程因素；该因素主要包含设计与施工两个方面；设计上主要涉及到隧道断面形式、超前支护结构以及支护结构参数的选择等等，主要根源是地质勘测上不能够达到百分之百准确，因此设计存在偏差，导致施工和设计不相符合，一旦调整不及时就可能发生支护结构偏弱而失稳。

4 地质灾害的防治技术

4.1 地质灾害预报技术

发生地质灾害一方面是因为不良地质条件，而另一方面主要是缺乏了比较详细地质资料，造成支护参数发生偏差。相比之下发生偏差是导致地质灾害主要因素，因此就要采用一定技术避免灾害发生，目前使用较广的就是超前地质预报技术，有力补充了地质勘测资料不足点，有效降低了发生地质灾害的发生。本案例中就使用了TSP―203超前的地质预报系统，对浅埋段进行测试。开挖前通过预测与探测工作面的地质与水文情况，能够取得围岩的类别和断层带以及破碎带的性质、位置、规模等信息，并依据信息综合分析，做出判断及预报成果。本案例将位置设定在左线的ZK40+584，而接收位置设定在掌子面的ZK40+584处，对前方113m实施超前预报，设计了炮点24个，接收器一个，采样间隔62.5us，记录时间为451.125ms，总共采样7128个。对采集TSP数据通过TSPwin软件进行处理，最后获得到P波、SV波及SH波的时间深度偏移剖面、时间剖面及反射层提取物的参数等。

图3 波速分布

图4 深度偏移剖面示意图

4.2 超前支护技术

浅埋段的自稳能力差，常常发生开挖面的围岩失稳，因此是施工中要采用锚杆、钢支撑及喷射混凝土层等各种初期支护，但是仅仅靠这种措施也还难以稳定围岩，所以还要在开挖之前就使用超前支护技术，这种技术有如下几种。

表2 超前支护措施

本案例中选择管棚法，就是将钢管安插到钻好的孔中，沿着隧道开挖的轮廓外有规则的排列形成了钢管棚，在管内注浆，和型钢钢架共同组合成了预支护系统，用来支撑与加固稳定性较弱的围岩。为了确保开挖之后管棚钢管长度足够，纵向的两组管棚钢长度都超过了3.0m，当然如果要考虑到防塌和放水，其钻孔环向距应为30―50cm，如下图所示。

图5 管棚形状

5 结束语

总之，要确保公路质量必然要重视隧道浅埋段地质灾害，就要对该段所处环境、水文等进行分析，结合施工实况制定出合理施工技术，降低地质灾害的发生几率，确保整个公路工程施工进度和质量。

【参考文献】

[1]蒋树屏.我国公路隧道工程技术的现状及展望[J].交通世界，2008(Z1)..

[2]王润福，孙国庆，李治国.圆梁山隧道进口填充型溶洞注浆施工技术[J].隧道建设,2008, 23 (2).

[3]陈建勋,杨忠,袁雪戡.秦岭终南山特长公路隧道大埋深段施工监测及分析[J].建筑科学与工程学报,2009,23（3）.

[4]江亦元,王星华.高原冻土隧道支护技术及工艺试验研究[J].2009，27（8）.

管道地质灾害防治范文第3篇

摘要:在某环境地质调查项目中使用无人机进行低空航测，获取数字高程模型DEM和数字正射影像DOM数据，并在此基础上解译地质灾害信息，经实地检查，航测数据平面及高程数据精度可靠，解译准确率高，该技术方法可在此类工作中推广。

关键词:环境地质调查;无人机;数字正射影像;数字高程模型

本世纪初以来，受人类活动以及全球化的影响，世界各地地质灾害活动频繁，其发生的规模、数量和分布均呈上升趋势［1］。随着煤矿、铁矿等各类矿山开采规模不断加大，地面沉陷、塌方、滑坡等地灾现象发生频率变快，给当地人民正常生活带来很大不便，阻碍了社会经济可持续发展，同时也给政府管理部门带来很大困扰。为了研究地质灾害的空间分布特征、发生原因、并进行危险评估，最终加强地质灾害的预警和防治，则需要对灾害发生区域进行认真、深入的环境地质调查研究。过去很长时间以来一直是工作人员亲赴现场采用常规技术手段进行调查勘测，但面对着广阔的调查区域和复杂的环境地质，需要投入足够数量的人员和巨大的精力，即便如此，仍然有一些人员不能到达的区域，无法取得调查数据。无人机低空摄影测量系统是以无人机为飞行平台搭载传感器设备获取地面遥感信息的遥感测量方式［2］。该技术与传统卫星遥感和大飞机航测相比，具有成本低廉、起降方便灵活、作业周期短、时效性强、影像分辨率高等优势，在小区域大比例尺地形图测绘、应急救灾、国土监测、获取高分辨率正射影像图方面得到广泛应用［3］。本文以天宝UX5无人机在华北某环境地调项目中的应用为例，探讨无人机航测外业航飞、影像数据处理、及成果应用，以期在今后此类工作中更好地发挥其作用，为环境地质调查工作提供一种可行的技术方法和实践参考。

1天宝UX5无人机航测系统

美国天宝UX5无人机航空摄影测量系统包括:配有电子控制装置的无人飞机、POS系统、弹射架、TrimbleTablet地面控制器、无线通讯器、Sony高清数码相机、天宝InphoUASMasters数字摄影测量处理软件等。可得到测区高精度的DOM、DSM、等高线及植93被地物分类等丰富的地表信息，结合DSM和DOM可得到真实的三维场景图、利用生成的点云数据可以快速获取不同方向不同深度的断面图，精度可达厘米级。POS系统(PositionOrientationSystem)是高精度定位定向系统，采用动态差分GPS技术和惯性测量装置IMU，可直接在航测飞行中测定传感器的位置和姿态，经过严格的数据处理后获得6个外方位元素的高精度值。

2无人机在环境地质调查中的应用

2．1工作区概况

无人机航测工作区总面积80km2，位于山西省境内太行山区中段，区内海拔850～1250m之间，地貌以丘陵和低山为主。在开始航测工作前遭遇了暴雨侵袭，山体塌方、滑坡较多。区内煤矿众多，存在较多地质灾害隐患，在该区域进行环境地质调查的目的就是为了查清塌陷区土地、房屋建筑、基础设施等破坏情况，研究分析采矿地面塌陷发育规律，总结土地恢复治理模式及综合整治对策。为此需要进行无人机航测工作，以取得满足要求的DEM(数字高程模型)和DOM(数字正射影像)，并在DOM上对地质灾害体进行解译，获取地质灾害的空间属性数据。

2．2无人机低空航测

航测前首先在测区进行了E级GNSS控制测量，平面采用1980西安坐标系、高程采用1985国家高程基准，目的是为下一步像控点测量提供基准数据。像控点均布设在单架次飞行区域的四角和中心，均为平高控制点。像控点标志为边长1m以上的两个对顶点三角形，可在航拍照片上清晰判读，在水泥等硬化地面布设的像控点标志采用白色油漆喷涂，在土质地面使用白灰制作。

2．3航测数据处理

无人机航飞影像处理采用InphoUASMaster软件完成。空三数据处理后，基本定向点平面中误差为0.126m、高程中误差为0．093m，均符合《低空数字航空摄影测量内业》规范规定。进行DEM加工生产时注意使用特征数据、等高线、高程注记点数据等参与DEM的生成，并将DEM套合到立体模型上，检查点位是否切准地面、另外检查面状水域的格网高程是否符合水面高程特征规律。不同图幅DEM接边不少于2排同名格网点，并检查有无漏洞，确保无缝拼接。当同名格网点高程差小于2倍高程中误差时，取平均值作为同名格网点最终高程。经空三加密提取连接点进行匹配后的像片叠加DEM，UASMaster软件对其进行正射纠正后生成数字正射影像DOM并进行检查，对高架桥、立交桥、大坝等引起的影像拉伸和扭曲应进行了相应处理。利用实测的检查点数据对DOM平面精度进行检核，其平面位置中误差为±0．12m，满足地物点平面位置中误差不大于1．2m的规范要求［6］。对生成的相邻单幅DOM需进行拼接镶嵌，镶嵌时避开大型建筑物和影像差异较大的位置，尽量选择在河、路、沟、渠、田埂等带状地物的边线，以保证镶嵌后的影像无明显拼接痕迹，过渡自然，纹理清晰。最后对镶嵌影像进行色彩、亮度和对比度的调整，通过匀色处理缩小影像间的色调差异，使色调均匀、反差适中、层次分明，保持地物色彩不失真。

3结论

开展环境地质调查工作需要大量的数字高程模型DEM、数字正射影像图DOM、数字线划图DLG等数字地理信息数据作为基础数据，采用传统技术手段则周期长、成本高［7］，而无人机低空航测技术具有“三高一低”的特点，即高机动性、高分辨率、高度集成和低成本［8］，可以很好地弥补前者不足，本文实例已成功对其进行印证，因此建议在今后的环境地质调查工作中大力推广无人机低空航测技术。

参考文献:

［1］陈思思，陈笑峰，刘悦，等．ArcGIS环境下的系列无人机影像灾害样本库建设［J］．测绘，2014，37(6):268－271．

［2］王帅永，唐川，何敬，等．无人机在强震区地质灾害精细调查中的应用研究［J］．工程地质学报，2016，26(4):713－719．

［3］李超．基于天宝UX5无人机摄影测量的成图实践［J］．地矿测绘，2016，32(2):25－27．

［4］康学凯．基于无人机航测系统的无控制测绘试验研究［J］．矿山测量，2016，44(5):61－65．

［5］高姣姣，颜宇森，盛新蒲，等．无人机遥感在西气东输管道地质灾害调查中的应用［J］．水文地质工程地质，2010，37(6):126－129．

［6］何碧波，倪峰，郑明灯．无人机航测若干问题分析［J］．地理空间信息，2016，14(12):13－14．

［7］王延莲．无人机航测技术在地质环境治理中的应用分析［J］．中国高新技术企业，2014，284(5):83－84．

管道地质灾害防治范文第4篇

Abstract： Underground river has very important scientific significance and economic value for the development and protection of groundwater resources and the stability evaluation of geological engineering. The research of the underground river also has an important guiding value for the construction and build smoothly of the underground reservoir. Combined with detailed field investigation， it analysed the reservoir area of seasonal natural lakes in Pojiao town at Maguan County， such as the geological structure， lithology， hydrogeological conditions and the engineering geological conditions. Based on these conditions， it analyzed some characteristics， such as the formation conditions， spatial distribution， main channel and leakage of the underground river， and it provided scientific theory foundation for the proposed underground river reservoir project.

关键词： 暗河；水文地质条件；工程地质条件；发育特征；马关县

Key words： underground river；hydrogeological conditions；engineering geological conditions；development characteristics；Maguan County

中图分类号：P64 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）21-0133-03

0 引言

渔塘暗河位于文山马关县坡脚镇，区内为中低山构造侵蚀、溶蚀地貌，地势由北向南逐渐降低。该暗河属清水河中游段，流经至马固天然湖泊由碳酸盐岩落水洞没入地下以伏流的形式径流约20km后从渔塘村流出，往东径流8.5km汇入盘龙河，最终流入红河。

渔塘暗河处于岩溶水的补给、径流区，地下水循环交替较快，常发生地下袭夺现象。大气降水为主要的补给来源，但区内降水分布不均，呈现南西多，北东少的特点，每年7～12月份易发生洪涝灾害，而旱季又缺水严重。因此地下暗河的考查尤为重要，能为拟建暗河水库提供有力的资料依据，若建库成功，可解决当地居民季节性水淹和缺水的问题，对周边气候环境改善亦可起到积极地作用。

1 地质概况

1.1 地层岩性

区内出露主要地层以泥盆系（D）和第四系（Q）出露为主。其中泥盆系分为中统和上统，中统古木组（D2g）以中厚层白云岩夹泥灰岩、白云质灰岩及灰岩为主，局部夹薄层硅质岩、硅质灰岩；中统东岗岭组（D2d）以灰色-深灰色中层至块状隐晶和细晶灰岩夹白云岩为主；上统（D3）以灰色、深灰色中-厚层夹泥质灰岩及鲕状灰岩为主，局部夹白云岩。第四系中坡残积层（Q4el+dl）含红褐色、褐黄色粘土、粉质粘土夹角砾等，冲洪积层（Q4al+pl）以灰色、灰黄色、灰褐色粘土、砂卵砾石混漂石为主，强度低且厚度变化大。

1.2 地质构造

区内褶皱、断裂发育，新构造运动强烈（图1）。根据构造行迹的组合规律和其所反映出来的地壳运动方式和方向可分为文山巨型环状旋钮构造、八寨底泥断裂、文麻大断裂、山车桥头断裂四种构造类型。

文山巨型环状旋钮构造主要由一系列弧形褶皱和断裂组成，整个旋钮构造分为维摩～珠琳褶皱带、裸家邑～旧莫中生带沉降带、文山～那洒褶皱带、懂马中生沉降带四个构造层。八寨底泥断裂为压性断裂，形状呈舒缓波状，由南西向北东延伸，有碎屑岩夹层分布在其断层带上。文麻大断裂属压扭性断裂，呈歹字型分布。山车桥头断裂属压性断层，形态呈舒缓波状，由西北向东南斜冲，沿其断层带见有辉长辉绿岩侵入体，地层直立、倒转现象明显。

1.3 岩溶发育特征

区域内岩溶发育具有多期性[1]，早期以水平溶蚀作用为主，晚期由于地壳上升侵蚀不断增强，以垂向形态为主，形成典型的古峰、峰从、洼地和岩溶山地等地貌特征，局部形成落洞、漏斗、天窗、岩溶塌陷等地表现象。

勘察区内岩溶发育具有明显的水平分带及垂直分带特性[2]，属强岩溶发育区，地表岩溶形态以溶洞（图2～3）、落水洞、岩溶洼地（图4～5）、漏洞等为主，岩溶率5%～10%。地面以下至100m以上为垂直渗流带，岩溶发育以垂向的溶隙、溶洞、落水洞、天窗为主，属强岩溶发育带；100～160m为地下水平径流带，岩溶以完整的水平溶洞、溶隙、暗河径流通道居多，属中等岩溶发育带；160m以下为地下水深不循环带，岩溶发育以溶孔、溶隙为主，属弱岩溶发育带。溶洞、暗河及洼地特征如下图。

1.4 水文地质条件

区内大气降水是地下水最主要的补给来源，径流多以暗河、宽大溶隙形式呈紊流状态运动，暗河流域内以溶蚀管道、溶蚀裂隙排泄为主。受地下溶蚀空间影响，局部排泄不畅，丰水期可形成天然湖泊。

库区地下水类型为松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类岩溶水两大类，其中以岩溶水为主。孔隙水赋存于第四系残坡积层和冲洪积层中，残坡积层厚度薄，地下水补给微弱，透水性和富水性较弱，冲洪积层分布于库区底部，透水性相对较强。岩溶水埋藏于D2d、D3碳酸盐岩含水岩溶裂隙和溶洞中，透水性中等，岩溶发育以溶隙、溶孔为主，其中溶隙是地下水的主要赋水空间和运移通道。

1.5 工程地质条件

测区主要为坚硬层块状结构碳酸盐岩岩组、较坚硬至坚硬层状结构碎屑岩岩组、软至硬塑状松散结构土体等三种类型的岩组。一把伞库区地形坡度约20°～30°，局部为陡崖，库盆多为石漠化，局部为第四系残坡积层覆盖，库岸基岩。经现场调查，未发现滑坡、崩塌等不良地质现象。石丫口库区呈“V”字形槽谷，库岸地形坡度45°～60°，局部较陡，库盆多为石漠化，局部为第四系残坡积层覆盖，库岸基岩，其边坡稳定性较好[3]。小坡脚、旧寨等地工程地质条件与石丫口基本一致。马固库区内地形坡度约10°～15°，盆地内大部份地段为第四系残坡积层覆盖，局部地段有基岩零星出露，残坡积层厚度变化大，库岸基岩，库岸边坡类型为碎裂结构岩质边坡。

2 暗河分布及发育特征

区内发育有较完整的呈东西向分布的暗河系统，在空间上呈树枝状展布，主通道从马固至水淹坝，在主河道南北两侧各发育一条次级暗河。暗河流域内主要有三条断裂，分别为F2、F3、F5，其中F2和F5断层对暗河影响较大。F2断层为北侧暗河的主控断层，总体走向呈NE62°，倾向WS，倾角较陡，在65°～70°之间，断层破碎带较宽，富水性和导水性强。F5断层总体走向呈NE52°，倾向NE，倾角较陡，在55°～70°之间，断层面有明显的擦痕、断层崖分布，属压扭性断裂。断层及暗河分布特征见图6。

2.1 暗河主通道探查及其特征

暗河主通道从大马固往东经小坡脚、一把伞、水淹坝至磨古科，转往南至淹平再往东至出口。经探查，大马固片区为暗河上游段，由于落水洞、溶隙、溶孔等发育，与地下暗河相连。片区主要分布碳酸盐岩地层，区内构造发育，大马固北部盆地分布有F2、F3断层，控制着暗河分布，南侧有F5断层，为碎屑岩与碳酸盐岩的分界线，其暗河水流量为1～2.0m3/s，与下游观测流量（4～6.0m3/s）相差较大。分析此为上层通道，并非暗河主通道。石丫口片区毛毛树洼地发育有落水洞（D03），呈近东西向展布，与暗河主管道相连通，判断暗河主通道分布在落洞（D03）与石丫口溶洞之间。一把伞区内构造发育，主要分布F2断层，断层横穿一把伞湖泊，且控制着暗河北侧支流发育，洼地内发育有2处落水洞。据地下水位长观资料分析，推算暗河地下水位标高在1288m附近，为暗河主管道。山车电站至下阴洞段，分布有F5断层，为碎屑岩与碳酸盐岩分界线。受断层构造控制，暗河管道主要沿F5断层延伸。岩溶发育以落水洞、溶隙、溶孔、管道为主。

经进一步的探查和资料分析，由于岩溶发育的不均一性，暗河具有明显的三个阶梯。第一级阶梯为底层岩溶发育区，岩溶发育以暗河、管道为主，体积岩溶率较低，蓄水空间少；第二阶梯为中层岩溶发育区，岩溶发育以暗河、管道、溶孔为主，溶蚀空间较大，储水空间较多；第三阶梯为顶层岩溶发育区，岩溶发育形态以暗河、管道、溶孔为主，溶蚀空间较大，储水空间较多；近地表岩溶形态主要表现为孤峰、溶蚀洼地、槽谷。

2.2 暗河北侧支流特征

该次级暗河发育于主河道北侧，其上游主要沿F2断层延伸，发育在D2d地层中，下游主要发育在D2g地层中。暗河为季节性河流，丰水期由于阻水点的存在，使主河道水位迅速抬升，北支的河道变成低邻河谷。枯水期，北侧河道靠周围山体地下水侧向补给暗河水，流量较小。

2.3 暗河南侧支流特征

主河道南侧次级暗河主要沿F5断层延伸，丰水期暗河主通道排泄不畅水位抬高，从地形地貌看南支河道明显与旧寨、石丫口形成低邻谷关系，然而在丰水期旧寨、石丫口形成湖泊，南侧支流未发现明显水位变化。说明南侧支流在上游与主河道无水力联系，且汇水面积较小，迳流量小。

3 渗漏分析

主河道与次级河道间有地下分水邻存在，枯季时水位较低，但在洪水季节由于阻水点的存在，致使主河道水位迅速抬升。

区内主要渗漏地段为越谷进入北支河道地段和越谷进入南支河道地段[4-6]，北支河谷与一把伞湖泊形成低邻河谷关系的主要有销厂和下长冲两个点；销厂地势低凹，分布在主河道与北支河道的地下水分邻附近，无断层等构造通过，其地下水通道应以管道、溶孔、溶隙为主，连通不畅，不易形成较大溶蚀管道，越谷水流从此处经过的可能性较小。一方面，F2断层经上长冲至下长冲呈北东南西向展布，利于溶蚀作用的产生；另一方面，北支河道上游段沿F2断层展布，通过分析，当一把伞湖泊水位抬升至1338m左右时，地下水沿F2断层带越谷进入北支河道中，初步查明一把伞至下长冲（F2断层）为主要渗漏段。南支河道地段，暗河主管道与南侧支流形成明显低邻谷关系的为石丫口湖泊，经过探查，当石丫口湖水位抬升至1375m左右时出现侧向渗漏，抬升至1386m左右时湖水沿石丫口低凹点出流，渗漏及出流水从石丫口往南流入南支暗河中。水库蓄水后石丫口落水洞附近为主要渗漏段。

4 暗河对工程的影响评价

暗河探明对于工程建设具有重要的科学意义。初步探查，暗河主管道径流区出露地层、岩性、构造、水文工程地质条件及暗河主管道岩溶发育特征已基本查明，但暗河具置尚未探明，暗河通道截流位置及防渗处理所需地质资料不完善，对于建库有较大影响。

暗河北侧支流中，当地下水抬升至1337m附近时，地下水开始越流往北侧暗河管道排泄，建库时易造成渗漏问题。因此，需查明暗河北侧支流分布位置及渗漏问题，并对其作防渗帷幕灌浆处理[7]。

暗河南侧支流中，当石丫口湖水位抬升至1375m左右时出现侧向渗漏，抬升至1386m左右时湖水沿石丫口低凹点溢流，往南坡脚镇方向排泄。对于建库影响较大，需进一步探明其水文地质条件。在一把伞地区附近，封堵暗河主管道，可能产生沿F2断裂渗漏；另外，水库蓄水后，水位抬高至1386m，湖水会沿石丫口溢流或沿溶蚀裂隙、管道产生渗漏。

5 结论

综上所述，暗河区内具备良好的储水空间，溶蚀洼地、槽谷为天然的储水场所，暗河补给、径流、排泄条件复杂的水文地质单元较清晰，单元内地层、岩性、构造、水文及工程地质条件明了，为拟建暗河水库提供了有利的地质条件。因此根据上述分析，在借鉴已有类似研究的基础上，特提出以下建议措施：

①渔塘暗河全长18km，落差近480m，流域内具备良好的储水空间，因此可进行水库与电站联合开发。

②暗河封堵后可能产生的渗漏会对建库工程造成严重的影响，可结合建库地址防渗帷幕进行帷幕灌浆处理。

③水位抬高至1386m时，石丫口主要为侧向渗漏段，建议进一步对石丫口做勘察工作，查明岩体风化程度、渗透性及地下水位变化情况，为下一步工作开展提供更加充分的资料依据。

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[5]张耀.曲江洞水电站地下暗河建库的水文地质条件分析[J].陕西水利，2010（1）：107-108.

管道地质灾害防治范文第5篇

关键词：过江地铁；区间隧道；车站；施工管控 文献标识码：A

中图分类号：U231 文章编号：1009-2374（2015）21-0186-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.21.093

某地铁项目包括一个车站和长江双线隧道，其中盾构区间长约3013m；涉及沿线诸多建筑物、街道、长江大堤等。工程项目规模宏大，涉及面广。本文从地质条件、施工对象、施工关键点等方面进行分析和论述，针对可能出现问题给出相应对策，为项目顺利实施提出合理化建议。

1 隧道过江及沿线水下环境和地质条件相对复杂

1.1 隧道地质条件复杂

区间隧道施工，盾构距离基岩面较近，不排除隧道可能局部侵入泥岩岩层。穿越的地层富含地下水，其上部江中的水头压力较大，故易引起突涌水和流沙，而导致洞顶上部坍塌，江水倒灌。因此要求盾构机的密封性和抗渗能力应适应本工程所处的饱和粉细砂、粉砂地层，同时还要能满足开挖风化基岩的需要。盾构掘进过程中还将可能遇到上软下硬的情况，要具备良好的调整控制能力。

1.2 车站环境复杂影响因素多

隧道两端属闹市区，高层建筑物、地下管线较多，因此要注意盾构通过时地面的沉降、建筑物偏斜位移、管线安全等，施工控制难度高，对道路、管线、建筑物及周围环境的影响极大。车站虽然位于城市次干道之下，但地下管线的迁移仍会对周围居民、单位等造成一定程度的不利影响；车正好位于路堤下，该站两侧有生活小区、小学及一些临街商业用房，造成一定的施工难度和干扰。加之两端均有盾构始发，都需预留盾构工作井及管片生产加工及养护和堆场，所占场地较大，因此如何合理有序安排规划该区域施工至关重要。

2 关键工序施工对策

2.1 区间隧道施工控制

穿越长江的隧道是本项目极其主要的关键内容，且隧道是双线并行，长度达3013.4m，深达江底-34.0m高程，长度大，纵坡长，江底地层复杂，水压大，施工难度大，对盾构设备施工要求高，工期紧。

2.1.1 盾构施工控制。盾构机选型必须结合地质条件充分论证；盾构机拼装、调试、保养应严格执行设备的相关规定要求；确保盾构机推进路线及姿态的精确性和盾构推进速度的适时控制；同步跟踪注浆和壁后二次注浆的有效控制；盾构管片钢模制作的精确度；盾构管片生产质量的控制；盾构管片拼装质量的控制；管片间止水条安装质量的控制；初期支护的有效实施和喷射混凝土质量控制；外包防水施工质量控制以及混凝土结构施工质量控制等。

2.1.2 关于盾构管片的生产和堆放场地的建议。在盾构掘进前，应做到提前生产约200～300环的管片，正常后的管模堆储数量应结合总进度计划决定。一个城市地铁建设将延续15～20年之久，而目前隧道衬砌的管片是由各标段的承包商自行建厂自产自用，当一条线路分成若干标段以后，势必由数个承包商施工，也要建立数个管片厂，施工结束，工程随即撤除或转移到另一区间标段，另行重建，重复花费了建设资金，原来已经熟练的生产流程及生产管理又要从头再来，既不经济，而且质量并不稳定，对工程进度也有一定的影响，生产噪音以及环境保护对居民的影响，均不容忽视。因此，建议在市区各处设立管片生产的专业工厂，类似商品混凝土一样，委托专业厂家向各标段供应商品化的管片，使之逐渐走向市场化应该是可行的，对于管片的生产质量是有利的。

2.2 车站围护结构施工控制

车站及风井围护结构的施工是主体工程地铁车站能否如期顺利施工的关键，其质量及进度必须严格认真合理安排。城市地铁工程的施工均在地下进行，但一些项目又必段采取明挖方法进行施工，因此周边边坡的稳定直接关系到车站周边建筑群、房屋乃至居民的出行安全等，围护结构或支撑失稳都将给工程带来灾难性的后果，杭州地铁的事故即是前车之鉴，应引以为戒、高度重视。没有质量也就没有进度可言。不论是主体结构或附属结构每一个质量环节都不容忽视。

本工程连续墙的关键是做好槽孔分期浇筑间混凝土的接缝质量，应合理选择墙段接缝处的止水结构。根据类似工程的经验，建议采用工字钢止水接头形式，可有效增加连续墙的抗渗能力。此法是在一期槽孔成槽后，在两端插入比槽孔略深的工字钢，设法固定，靠二期槽孔的一面用砂砾石回填，然后浇筑一期槽孔混凝土；待混凝土凝固后用高压水冲去接头处回填的砂砾，之后进行二期槽孔的施工；最后工字钢被埋设在两期墙段的接缝之间，形成良好止水。

2.3 车站施工控制

2.3.1 土方开挖施工。车站、风道、风井、盾构井的土方全部是采用明挖法或半盖挖法施工，在确保围护结构安全稳定的前提下，要特别注意开挖方式和开挖程序，否则不均衡的开挖将导致围护墙的不均匀受力，造成破坏事故的发生，承包商也应认真编制详尽的施工组织设计和施工措施，以确保基坑的开挖安全和质量，为后续主体结构混凝土浇筑工作创造良好的施工条件和空间。

2.3.2 车站两端的盾构井旋喷桩施工。车站两端的盾构井旋喷桩施工工作量大，持续时间长。因此承包商设备的选型、配置、数量、备品备件、施工技术水平能力都直接关系到本工程的成败。除此之外，还有风井的围护墙―混凝土连续墙及墙下的帷幕灌浆，根据招标文件提供的资料显示，隧道过江后一侧的风井维护墙深达78.1m，厚1.5m，另一侧风井墙体也深达51m，厚1.2m。如此深厚的混凝土连续墙施工进度控制必须制定严密的施工组织设计及严格认真细致的措施计划和质量保证措施，虽不占关键线路工期，但对其施工难度应引起高度重视，开工之初就应着手实施。

2.3.3 基坑基础面应及时封闭。根据该地区浅层地质情况，黏土开挖量将占大多数，呈饱和、可塑状态；施工期间，基坑内受雨水、外来水、施工用水的影响，安全文明施工难以保证，且影响施工质量和进度。为改善对工程实体和城市环境的影响，建议在基坑开挖到保护层后，在分区分块清理基础面保护层达到建基面时，及时分区分块封闭，封闭措施可采用浇薄层混凝土和喷射砂浆或喷射混凝土等。

2.3.4 主体工程土建混凝土浇筑施工。这是地铁工程百年大计的根本，混凝土质量的好坏优劣，以及防水效果，都直接影响地铁长期有效的安全运行，建筑材料的质量控制要求和强度的监测，施工工艺及措施等将是质量控制的关键。混凝土的浇筑前隐蔽验收要到位，特别注意模内垃圾、泥土和油污等杂物要清除，做好浇筑准备工作，同意浇筑后才能进行；混凝土浇筑应连续进行，因故必需间歇时，检查承包商控制好间歇时间；检查混凝土浇筑时的振捣情况，振捣必须密实，不得漏振；检查混凝土在初凝前的收浆抹平处理。如一次浇筑量比较大，需提前与商品混凝土供应厂家召开协调会议，确保混凝土一次浇筑到位，保证施工质量。

3 加强工程施工测量控制

工程施工测量控制是整个工程质量控制的一个关键环节，对整个工程总目标的实现具有极其重要的影响。地铁工程是地下线状工程，按单位工程进行分标段招标施工，不仅相邻标段存在联系测量控制问题，单位工程也存在地面至地下的联系测量控制问题，而且每一工程部位、每道工序都存在放样和检测的问题；暗挖及盾构隧道施工还要把测量点引入洞内，测量难度较大；盾构推进进度快，对测量精度要求十分严格；及时发现问题及时纠偏。

4 提前做好拆迁与地下管线拆移改线工作

根据本工程车站与区间隧道的布置情况，应适时启动单位、居民拆迁与地下管线的拆移改线工作。由于地下管线均系市政工程，应协调市政相关部门尽快处置，尤其是对于排污管道、光缆、电信、燃气、自来水等与市民息息相关的、专业性较强的设施设备。单位和居民拆迁是涉及市民切身利益的大事，不是一蹴而就的，要尽早开始，否则一旦承包商进场后因拆迁而延误工程工期，因而要特别关注“钉子户”事件的发生，人的疏解更甚于交通疏解。

5 结语

由于工程条件与施工条件复杂，建议业主组织建立由业主、设计、监理及承包商有关人员组成的《地质预测预报及工程处理领导小组》；在盾构掘进及基坑围护开挖施工中及时收集整理分析变形及地质信息，深入现场组织指导施工。建议业主组织成立防治地质灾害应急预警体系，制定应急机制及应急预案措施，在组织资源、操控措施上给予保证，必要时启动响应，防止或减轻灾害程度，保证工程建筑物稳定及施工人员安全。

参考文献

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