引洮水资源（通用7篇）
引洮水资源 篇1
定西市安定区地处甘肃省中部, 是定西市委、市政府所在地, 全区辖19个乡镇和2个街道办事处, 总人口47.02万, 其中农业人口37.1万。全区流域面积3638.7平方千米, 耕地面积179万亩, 年平均降雨量380毫米, 蒸发量1526毫米, 人均可利用水资源80立方米, 相当于全省的1/16和全国的1/30, 干旱缺水是制约全区经济社会发展的主要因素。随着引洮供水一期工程的即将建成, 安定区水资源短缺问题将会从根本上得到解决, 文章就如何做好引洮水资源的利用, 谈些认识。
一、安定区水资源现状
安定区是全国干旱缺水地区之一。全区水资源总量为7199万立方米, 其中地表水资源量为5719万立方米, 地下水资源量为1480万立方米 (其中有876万立方米排入河道转化为地表径流) , 其中地表水可利用量3917万立方米 (包括汛期洪水量) , 占地表水径流量5719万立方米的68.5%, 地下水可利用量为1153万立方米, 占地下水资源量1480万立方米的77.9%。农业、工业、城市、农村生活等各个方面的缺水问题日益突出, 水资源短缺成为制约全区经济社会发展的“瓶颈”。
二、安定区水资源开发利用情况
2013年底, 全区年用水量为2498万立方米, 占年可利用水资源量5070万立方米的49.27%, 其中地下水开采量为1563万立方米, 地表水利用量为935万立方米。按生产用途分, 其中工业用水43万立方米, 生活用水196万立方米, 农业用水2049万立方米, 其他210万立方米。目前, 地下水开采主要以机电井为主, 开采总量为1563万立方米, 其中农业灌溉供水量1520万立方米, 工业生产供水43万立方米。地下水已严重超采, 补给不足, 水位下降严重。地表水以蓄水工程、引水工程、水窖工程等为主, 开采总量为935万立方米, 其中蓄水工程210万立方米, 引水工程348万立方米, 水窖工程377万立方米。河道地表径流常年断流, 水库、水窖蓄水不足, 引水工程引水不足, 无法满足用水需求, 致使水地实灌面积锐减。
三、安定区引洮水资源的分配情况
随着引洮供水一期工程的建成, 安定区水资源短缺问题将会从根本上得到解决。根据定西市引洮供水一期水资源配水方案, 到2020年, 安定区总计分配用水量9530万立方米, 其中城镇生活用水2206万立方米, 农村生活用水771万立方米, 畜牧业生产用水160万立方米, 工业生产用水1799万立方米, 农业灌溉用水3655万立方米, 生态用水940万立方米。
四、做好引洮水资源利用的措施
引洮工程建成通水后, 安定区在水资源利用上, 做到高效合理, 实现由“以需定供”向“以供促需”转变, 为全面推动全区经济转型跨越发展, 全面建成小康社会提供重要的水利保障。
一是着力改善群众生活条件, 全面解决用水困难。随着引洮工程的建成通水, 要加快推进城镇化进程, 发挥城镇带动功能, 完善基础条件和服务平台建设, 着力改善城乡群众生活条件。用引洮水资源置换城区生活用水, 扩大农村供水, 尽可能大地提高镇区、中心村和广大农户引洮供水工程入户率, 对居住相对分散农户采取建立集中供水点的办法供水, 彻底解决城乡生活用水困难。
二是着力发展特色优势产业, 全面调整种植结构。引洮一期田间配套工程控制灌溉面积12.25万亩, 在此基础上积极争取水利项目, 结合土地整理开发, 逐步对引洮灌区沿线河谷川台地和浅山区梯田地实施提灌工程, 增加灌溉面积。科学规划引洮灌区种植结构调整和空间布局, 因地制宜, 发挥优势, 改造传统产业, 发展马铃薯产业和蔬菜产业等现代农业, 努力提高土地产出率和劳动生产率, 推动全区经济社会转型跨越发展。
三是着力壮大育强畜牧产业, 全面发展畜禽养殖。引洮工程为推动安定区畜牧产业强势发展提供了充分条件, 要抢抓省上扶持“牛羊大县”建设的政策机遇, 逐步走出一条“小规模、大群体”和“户均十只羊、轻松奔小康”的发展路子, 大力发展以“秸秆—饲料—养殖—沼气—肥田—增收”为主要特色的生态循环经济, 努力提高畜牧业产值在农民收入分配中的比重。
四是着力壮大规模工业企业, 全面扩充经济总量。要抢抓东南沿海产业梯度转移和建设“兰白都市经济圈”的辐射带动机遇, 按照生态工业理念和“清洁生产、绿色环保、科技创新”的要求, 大力实施“工业强区”战略, 通过加大招商引资、金融保障和社会融资力度, 培育壮大一批产业关联度大、技术装备水平较高、带动力较强的龙头企业和集团。
五是着力加强生态文明建设, 全面推进面山绿化。要抢抓引洮工程机遇, 坚持分步实施和梯度推进原则, 多方筹措资金, 建设面山上水工程泵站、蓄水池、上水管道等基础设施, 对城区四山、乡镇面山、绿色通道逐步实施喷灌、管灌绿化, 着力加强生态保护与修复。要实施市区园林绿化增量、城市公园升级工程, 大幅提高市区绿化覆盖率、人均公园绿地面积, 营造良好的生态环境, 促进形成自然生态和人居环境的良性循环。
摘要：文章介绍了定西市安定区水资源现状及水资源开发利用现状, 重点对引洮水资源利用措施进行了分析。
关键词：引洮水资源,开发利用,种植结构调整
引洮水资源 篇2
一、安定区水资源现状
安定区是全国干旱缺水地区之一。全区水资源总量为7199万立方米, 其中地表水资源量为5719万立方米, 地下水资源量为1480万立方米 (其中有876万立方米排入河道转化为地表径流) , 其中地表水可利用量3917万立方米 (包括汛期洪水量) , 占地表水径流量的68.5%, 地下水可利用量为1153万立方米, 占地下水资源量的77.9%。农业、工业、城市、农村生活等各个方面的缺水问题日益突出, 水资源短缺成为制约全区经济社会发展的“瓶颈”。
二、安定区水资源开发利用情况
2013年底, 全区年用水量为2498万立方米, 占年可利用水资源量5070万立方米的49.27%, 其中地下水开采量为1563万立方米, 地表水利用量为935万立方米。按生产用途分, 其中工业用水43万立方米, 生活用水196万立方米, 农业用水2049万立方米, 其他210万立方米。目前, 地下水开采主要以机电井为主, 开采总量为1563万立方米, 其中农业灌溉供水量1520万立方米, 工业生产供水43万立方米。地下水已严重超采, 补给不足, 水位下降严重。地表水以蓄水工程、引水工程、水窖工程等为主, 开采总量为935万立方米, 其中蓄水工程210万立方米, 引水工程348万立方米, 水窖工程377万立方米。河道地表径流常年断流, 水库、水窖蓄水不足, 引水工程引水不足, 无法满足用水需求, 致使水地实灌面积锐减。
三、安定区引洮水资源的分配情况
随着引洮供水一期工程的建成, 安定区水资源短缺问题将会从根本上得到解决。根据定西市引洮供水一期水资源配水方案, 到2020年, 安定区总计分配用水量9530万立方米, 其中城镇生活用水2206万立方米, 农村生活用水771万立方米, 畜牧业生产用水160万立方米, 工业生产1799万立方米, 农业灌溉用水3655万立方米, 生态用水940万立方米。
四、做好引洮水资源利用的措施
引洮工程建成通水后, 安定区在水资源利用上, 做到高效合理, 实现由“以需定供”向“以供促需”转变, 为全面推动全区经济转型跨越发展, 全面建成小康社会提供重要的水利保障。
一是着力改善群众生活条件, 全面解决用水困难。随着引洮工程的建成通水, 要加快推进城镇化进程, 发挥城镇带动功能, 完善基础条件和服务平台建设, 着力改善城乡群众生活条件。用引洮水资源置换城区生活用水, 扩大农村供水, 尽可能提高镇区、中心村和广大农户引洮供水工程入户率, 对居住相对分散农户采取建立集中供水点的办法供水, 彻底解决城乡生活用水困难。
二是着力发展特色优势产业, 全面调整种植结构。引洮一期田间配套工程控制灌溉面积12.25万亩, 在此基础上积极争取水利项目, 结合土地整理开发, 逐步对引洮灌区沿线河谷川台地和浅山区梯田地实施提灌工程, 增加灌溉面积。科学规划引洮灌区种植结构调整和空间布局, 因地制宜, 发挥优势, 改造传统产业, 发展马铃薯产业和蔬菜产业等现代农业, 努力提高土地产出率和劳动生产率, 推动全区经济社会转型跨越发展。
三是着力壮大育强畜牧产业, 全面发展畜禽养殖。引洮工程为推动安定区畜牧产业强势发展提供了充分条件, 要抢抓省上扶持“牛羊大县”建设的政策机遇, 逐步走出一条“小规模、大群体”和“户均十只羊、轻松奔小康”的发展路子, 大力发展以“秸秆—饲料—养殖—沼气—肥田—增收”为主要特色的生态循环经济, 努力提高畜牧业产值在农民收入分配中的比重。
四是着力壮大规模工业企业, 全面扩充经济总量。要抢抓东南沿海产业梯度转移和建设“兰白都市经济圈”的辐射带动机遇, 按照生态工业理念和“清洁生产、绿色环保、科技创新”的要求, 大力实施“工业强区”战略, 通过加大招商引资、金融保障和社会融资力度, 培育壮大一批产业关联度大、技术装备水平较高、带动力较强的龙头企业和集团。
五是着力加强生态文明建设, 全面推进面山绿化。要抢抓引洮工程机遇, 坚持分步实施和梯度推进原则, 多方筹措资金, 建设面山上水工程泵站、蓄水池、上水管道等基础设施, 对城区四山、乡镇面山、绿色通道逐步实施喷灌、管灌绿化, 着力加强生态保护与修复。要实施市区园林绿化增量、城市公园升级工程, 大幅提高市区绿化覆盖率、人均公园绿地面积, 营造良好的生态环境, 促进形成自然生态和人居环境的良性循环。
摘要：文章介绍了定西市安定区水资源现状及水资源开发利用现状, 重点对引洮水资源利用措施进行了分析, 并提出了具体措施。
引洮单护盾TBM前盾改造分析 篇3
关键词：单护盾TBM,刀盘,扭矩,工况
甘肃省引洮供水一期工程从洮河九甸峡水利枢纽调水至甘肃省中部定西市一带。工程主要建筑物包括调水总干渠1条，干渠3条，支渠及分支渠20条，供水管线12条。设计引水流量32 m3/s，加大流量36 m3/s。本项目重点解决该地区城镇及工业用水、农村农业用水问题，为区域经济社会发展提供水资源保障。
引洮7号隧洞是采用一台单护盾TBM(隧道掘进机)施工。TBM在掘进到疏松砂岩时受阻。
1 TBM受阻时的地层情况
开挖断面为全断面疏松细砂层，砂层中含有块团状泥质胶结结核和钙质胶结结核，钙质结核的强度约为1 MPa，砂层在局部垂直面临空状态可以在短时间内保持直立面的自稳。地层中含有地下水，在临空面以喷泉的形式涌出，夹带砂子。如不清除，可以持续不断涌出。
2 当时掘进状况
1)由于地层不能自稳，受到刀盘的扰动后，易发生坍塌，坍塌体压住刀盘，阻力矩大于刀盘驱动扭矩，刀盘不能转动。2)坍塌体从刀盘的径向开口大量涌入，造成超挖，同时加剧了坍塌。3)开挖面正面的坍塌量应小于径向坍塌量。
3 TBM前伸护盾的功能
3.1 现有刀盘带来的问题
7号隧洞围岩主要由上第三系(N2L3)泥质粉砂岩、粉(砂)质泥岩、砂砾岩、(含砾)砂岩、疏松砂岩等组成，岩性软弱，互层状分布，相变剧烈。岩层产状平缓，受构造影响轻微，断裂裂隙不发育，仅发育舒缓短轴褶皱，总体上富水性较差。砂岩单层厚度一般为30 cm～40 cm，岩性较坚硬，单轴饱和抗压强度Rb=35 MPa～45 MPa，为中硬岩;粉细砂岩及泥岩单层厚度一般为5 cm～20 cm，岩性较软弱，单轴饱和抗压强度Rb=13 MPa～18.5 MPa，属较软岩。围岩稳定受岩石强度和结构面的控制，不稳定性差，自稳时间较短，以及根据招标文件中关于掘进机技术要求，厂商设计的刀盘基本上考虑以硬岩切削为主。导致刀盘结构及刀具布置几乎为纯硬岩刀盘。为了应对长达17 km隧道掘进可能带来刀盘疲劳裂纹问题，刀盘溜渣板以外的盘体结构坚实，暴露在前盾切口外面的盘体厚度达725 mm，由于目前砂层不能自稳，坍塌体压住刀盘后扭矩增大，刀盘停转。
3.2 前伸护盾的功能
前伸护盾从拱顶向下在260°的圆弧范围内，在径向方向隔开刀盘暴露在原前盾切口的盘体与径向坍塌体的直接接触，使坍塌体被前伸护盾支护，从而减少由于坍塌体与盘体的摩擦产生的阻扭矩。护盾下部敞开以便进渣。在目前地质条件下，只要刀盘能够转动，配合部分封堵刀盘开口，减少坍塌体涌进土仓的数量，掘进有可能得以继续进行。
4 几种前伸护盾方案比较
1)完全前伸方案。前伸护盾超前刀盘，使整个刀盘上部均在前伸盾的支护范围内，能够最大限度的减少刀盘与坍塌体的接触，类似于插刀盾构。但由于砂层中含有大块的钙质结核，前伸护盾可能不能切入。同时前方地层中还有较硬的地层。故该方案不可行。
2)有限前伸方案。该方案在径向方向以刀盘外周保护块外径为基准，外扩12 mm为前伸盾内径，在轴向方向以42号刀刀体为基准，护盾前缘止于刀体后部。边刀改为加高的撕裂刀，开挖半径高于前伸盾10 mm。这样，遇到钙质结核或较硬地层时，前伸护盾可以顺利推进。该方案需要拆除刀盘径向刮刀(径向刮刀比刀盘外周保护块高16 mm)，由于拆除径向刮刀，在开挖垂直临空面可以自稳时刀盘的进渣受到影响。同时此方案需要安装可移动刀座39号和42号的刀具，并需要特殊定制。开挖直径需大于所延伸护盾10 mm，这样最外侧的刀具42号刀开挖直径为5 840 mm。
5 前伸护盾存在的问题
在前伸盾保护范围内，刀盘外径面与前伸盾内表面存在渣土造成摩擦力矩。
6 相关计算
6.1 可能减少的扭矩
设坍塌体的侧压系数为0.4，顶部直接压力为1，为简化计算，在前伸护盾保护范围内的压力按照顶部压力乘0.7，渣土与刀盘外周摩擦系数设为0.4，计算结果见表1。
6.2 前伸护盾强度计算
前伸护盾强度计算模型见图1。
7 工况分析
各种工况下最大等效应力和最大位移见表2和图2～图7。
根据有限元的分析，一般允许的强度为200 MPa，相当于前伸盾可承受2 MPa的外土压力。
8 结语
TBM的前盾改造后能控制刀盘的扭矩，减少出渣量，这样就能使TBM顺利渡过疏松砂岩。
参考文献
陇西县引洮工程安全运行管理探讨 篇4
一、主要做法和措施
(一) 加强组织领导
陇西县县委县政府把引洮配套工程列为全县项目建设的一号工程, 建立县委县政府和相关部门一把手负责制, 分管领导亲自抓引洮配套工程的工作责任机制由县委或县政府主要领导主持, 先后多次召开推进会、协调会、专题会等会议, 协调解决工程建设中遇到的困难和问题, 四大班子领导定期或不定期深入工程建设现场, 开展督促检查, 有力推动了各项工程施工进度, 同时, 要求各有关部门何乡镇加强配合, 密切协作, 齐抓共管, 切实凝聚了加快工程建设进度的工作合力。
(二) 靠实工作责任
陇西县针对工程量大面广的实际, 由水务局引洮管理局领导班子成员分片带包乡镇, 负责与各乡镇的联系协调工作。从有关乡镇抽调水利工程专业或相近专业毕业的工作人员11名。与水务引洮局现有的工程技术人员按标挂靠项目主要负责工程技术管理工作, 从全县各乡镇抽调85名精兵强将参与引洮工程建设, 主要负责辖区内工程现场监督协调宣传工作, 同时陇西县农村供水管理所组织七个站成立十三个施工组, 夜以继日按倒排工期计划表, 逐村逐社完成了村级管网施工任务, 对每项已招标的工程确定了业务部门技术领导、挂靠领导、技术员, 乡镇负责领导和工作人员进一步靠实了工作责任。
(三) 强化安全生产
陇西县高度重视安全生产工作, 督促施工企业落实安全生产领导责任制和企业安全生产责任制度。这里完善各项施工安全措施, 杜绝了违规作业现象的产生, 质监, 安监等部门对工程建设实行了全过程。全方位的监督检查, 监察审计, 财政部门主动介入项目资金监管, 权利确保了工程安全何资金使用安全。
(四) 陇西县确保加快建设, 强化管理, 提升效益实现引洮工程效益最大化
水是农业的命脉。引洮通水, 不仅保障了陇西县城乡用水需求, 更为农村经济提供了发展的强劲动力。近年来, 陇西县做活“水”文章, 积极引导农民用好水和发展产业, 增加收入, 加快进准扶贫精准脱贫步伐。引洮通水后, 陇西县通过大力发展农村庭院经济积极引导受益农户在庄前屋后发展以蔬菜种植, 林果花卉, 中药材育苗等等的庭院经济作物2.63万亩。进一步拓宽了农民的增收渠道, 并利用抢抓引洮机遇, 规划了总投资17.3亿元, 占地180平方公里, 包括云田、通安、文峰、马河4镇13村的笼子渭北现代农业示范区。引洮工程也有力助推了陇西县畜牧养殖业的发展。目前, 引洮受益区的15个乡镇已带动发展畜牧养殖专业村32个, 家庭养殖场151个, 家庭养羊示范户2830个标准化肉羊养殖场5个, 标准养殖示范场6个, 养殖专业合作社266个。引洮通水更是补齐了陇西县城市经济快速发展的短板。
二、几点启示
(一) 只有各级党委政府重视, 才能确保引洮工程安全运行
陇西县委、县政府高度重视引洮工程建成管理运行, 建立了一系列工作责任机制, 明确了县级领导, 各乡镇和水务部门的工作责任, 出台了《陇西县人民政府办公室关于进一步加强水利工程设施属地化管护的通知》等一系列操作性文件, 有效保障了引洮工程的高效安全运行。
(二) 业务部门狠抓工程管理
确保引洮工程效益最大化发挥。陇西县农村供水管理所, 陇西县灌溉管理所等业务部门出台了一系列规章制度。强化管理, 实现了“阀门一扭水到屋, 闸门一提水到地”的目标。使引洮工程发挥最大化效益。
(三) 缓解配套资金难题, 确保引洮工程安全运行
引洮单护盾TBM适应性改造分析 篇5
引洮供水一期工程总干渠7 号隧洞工程位于甘肃省渭源县境内, 隧洞全长17 286 m。设计断面圆形, 主要采用单护盾TBM施工。设计开挖直径5. 75 m。7 号隧洞位于白垩系、上第三系地层之中。隧洞地质条件极其复杂, 围岩相变剧烈。隧洞稳定性较差, 岩性以软岩、极软岩为主, 局部洞段地下水活动强烈, 地下水具多层结构, 具有承压性, 地下水受构造、地层岩性控制, 分布与富集变化较大。
TBM选用沈重与NFM联合制造的单护盾施工。TBM从隧洞出口向隧洞进口施工, 当TBM掘进2 800 m后遭遇饱水疏松砂岩, 出现突泥涌沙导致TBM盾体内部被泥沙掩埋。机器恢复后盾体姿态严重下栽, 盾体被泥沙包裹推力较大, 安装的管片破损严重, 导致TBM掘进受阻。最终决定将TBM后配套拆除至进口, 从隧洞进口向隧洞出口方向施工。由于TBM刀盘和盾体无法从隧洞拆除, 进口施工采用新的刀盘和盾体。
结合TBM在出口的施工和进口的地质情况, 对新的刀盘和盾体设计做了改进。改进后的刀盘和盾体更加适应本工程地质, 使施工连续稳产高产。
1 刀盘改造分析
1. 1 刀盘掘进双向旋转
在掘进的过程中, 盾体受到反作用力产生滚动。由于刀盘在掘进的过程中只能顺时针旋转, 盾体一直为逆时针滚动。为了抑制盾体的滚动, 须调整推进油缸的角度。这样推进油缸就会产生一个圆周方向的力作用在管片上, 直接导致管片滚动。只有刀盘在掘进过程中采用双向旋转, 才能解决管片滚动问题。
刀盘在设计时采用了双向刮碴口。
双向刮碴口的出碴, TBM在掘进过程中可以双向旋转, 这样便不需要调节推进油缸的角度, 而是利用刀盘的双向旋转来调整盾体的滚动。有效的解决了不能打扭矩高贯入度掘进的问题。
1. 2 边刀布置方式
原刀盘设计共计42 把刀具。中心刀为4 把双刃滚刀, 正滚刀31 把, 边刀3 把。刀号M40 号, M41 号和M42 号为边刀, 在最外圈同一轨迹上。后因刀盘在制造时刀具轨迹出现偏差, 后将M39号刀具的开挖半径调整为2 887. 5 mm, M42 号刀具开挖半径调整为2 902 mm。经过调整后正常开挖时, 最外圈为2 把边刀, 即M40 号和M41 号。M39 号和M42 号作为连续掘进扩挖刀具, 平时不安装刀具, 若需要扩挖时再安装刀具。
新的刀盘设计为39 把刀具。中心刀为4 把双刃滚刀, 正滚刀30 把, 边刀1 把。
1. 3 边刀扩挖形式
原刀盘M39 号, M41 号和M42 号刀座设计为可移动刀座 ( 见图1) 。刀座与刀盘采用螺栓连接。若需要扩挖时, 拆除连接螺栓, 再将刀座移动到所需的开挖半径位置。
由于原刀盘在工厂制造时出现刀具轨迹偏差, 后将M39 号和M42 号移动刀座固定在开挖半径为2 887. 5 mm和2 902 mm的位置。正常掘进时M39 号和M42 号刀孔不安装刀具, 用钢板将刀孔封住。若需要扩挖时, 在此刀孔安装刀具即可。
新的刀盘设计的扩挖形式采用垫块模式。扩挖半径可以加大15 mm, 25 mm和50 mm。每个加高间距需要加高5 把刀具, M35 号~ M39 号。针对不同的加高半径, M35 号~ M39 号都需加装不同高度垫块, 以保证刀盘圆弧区域平滑的开挖轮廓线 ( 见图2, 图3) 。
原设计的移动刀座的扩挖方式, 操作比较繁琐, 在单护盾刀盘不能后退的情况下, 在刀盘内部移动刀座困难。刀座移动也不能保证圆弧区域的刀尖轮廓线平滑过渡。采用垫块方式, 操作简单, 圆弧区域的刀具轨迹和刀间距能实现平滑过渡。
1. 4 刀盘结构形式
原刀盘按照硬岩标准设计, 刀盘结构过于偏重, 不适合在疏松的围岩使用。
1) 新的刀盘优化了刀盘的厚度 ( 从法兰面到滚刀刀尖的长度) 。原设计长度为1 995 mm, 新的刀盘减少到1 818 mm。2) 从前盾前沿到刀盘刀尖的距离也由原来的960 mm减少到765 mm。由于刀盘结构的优化, 刀盘在疏松的岩层中掘进, 大大减少了围岩对刀盘产生的切削阻力。刀盘的重量从原来的80 t减少到60 t, 大大缓解了由于盾体较长, 刀盘和前盾“栽头”现象。
1. 5 刀盘表面耐磨层
原刀盘表面的耐磨层采用10 mm厚hardox400 钢板, 在砂岩中刀盘面板磨损较大。新的刀盘面板采用的是SA1750CR碳化铬复合板, 以增加其耐磨性。SA1750CR碳化铬复合板, 采用的是特殊的生产工艺及化学配方, 其耐磨层主要化学成分: 碳: 4% ~ 5% , 铬: 30% ~ 40% , 基板厚度为实际厚度, 基板与耐磨层的稀释率:1 mm左右, 耐磨层至基板的硬度梯度为700 HV左右。
2 盾体的改造分析
2. 1 前盾形式
前盾上部比下部长400 mm, 如图4 所示。这样加大了刀盘圆周方向刮碴口的进碴能力, 可以提高TBM的掘进速度。在高贯入度情况下, 前盾喇叭口处的碴堆积量较少, 减少边刀弦磨。
2. 2 盾体注射孔
在盾体周边开设注射孔, 在围岩出现坍塌或收敛时利用注射孔向盾体外壁注废油或膨润土, 以减少盾体和围岩的摩擦阻力。
2. 3 推进油缸布置优化
原推进油缸分上下左右4 个工作区域, 共计16 根, 每区4 根。新设计的推进油缸仍按照4 区分布, 底部区域增加1 根推进油缸 ( 见图5) 。
增加的推进油缸的油路并联在底部一组的推进油缸, 在油缸的两个腔的进出油口处安装球阀, 需要使用时将球阀打开即可。增加的推进油缸在正常地质洞段掘进时不使用。在以下情况下使用:
1) 在TBM遇到坍塌或围岩收敛时, 需要增加推力时使用;2) 调整TBM掘进姿态时, 需要加大底部油缸与顶部油缸推力差时使用。
2. 4 盾尾结构形式
由于底管片底部45°为支墩, 由此尾盾设计为底部60°开口。原盾尾设计时底部120°区域为40 mm钢板, 上部240°为50 mm。
改造后的盾尾60° ~ 90°区域为25 mm钢板, 90° ~ 120°区域为40 mm钢板。改造后的盾尾加大了盾尾间隙, 有效的提高了管片安装质量 ( 见图6) 。
2. 5 前盾设置延伸护盾安装孔
在前盾前沿上部150°区域开设两排直径为33 mm的孔。若遇到疏松的砂岩时, 可以快速将前盾延伸。前盾延伸后可以有效减少围岩对刀盘产生的切削阻力, TBM则能在含水率较低的疏松砂层中顺利掘进 ( 见图7) 。
3 结语
引洮单护盾TBM盾体和刀盘的改造有效克服了原设计的缺陷, 也克服了单护盾TBM的固有问题。但是改造后的TBM只能在围岩可以自稳、含水率小于15% 的地质洞段掘进。在本工程内遇到的突泥涌沙地质洞段则不能通过。若想通过类似地质洞段则TBM需要有盾构保压模式, 即双模式TBM。由于本工程受管片设计和盾尾开口等多方面因素, 无法实现TBM的双模式切换, 则在突泥涌沙地质洞段受阻。
参考文献
[1]孙晋勇.引洮工程单护盾TBM刀盘正反转出渣适应性改造[J].华东科技, 2013 (2) :445-446.
引洮水资源 篇6
喷锚支护大概分成4个类型:(1)锚杆支护,当做暂时支护,通常运用楔缝型金属锚杆,长期支护大多运用砂浆锚杆,此种类型的支护大多使用在硬度较大的岩层中,用来防止大体积岩石的下滑;(2)喷砼支护,用来避免碎裂岩层的小体积石块下滑亦或避免岩石受风吹的不良影响;(3)砂浆锚杆与喷砼协同支护,大多使用在稳固性不理想的岩层;(4)喷砼、钢筋网、砂浆锚杆协同支护,适用于碎裂带与硬度较差的岩体。
本文重点阐述在软弱岩层中运用喷锚支护方案的科学性、有效性,及在地下建筑项目中获得的理想成效。
一、喷锚支护的基本理论
在地层中挖掘洞室以后因为之前的均衡状态被毁坏,岩层朝着临空面发生位置移动、掉落,乃至大规模塌陷,为确保安全便应对不牢固的岩石加以支护,由于其可以第一时间架设,还可以和围岩密切融合,支护成效显著,所以从本质上转变了此种情况。
喷锚支护的功能,即在位置移动达到最大极限,岩石松动掉落之前,有效的支撑、保护岩体,且以费用最少的支护方式取得最理想的稳固成效。这里存有部分冲突:累积在围岩中的变形一方面需要调整,另一方面要有效释放;一方面准许有一定程度的位置移动,另一方面移动的程度不可太大;一方面要恰当支护,另一方面又不可太早支护,更不可以太晚支护,一方面要让支护达到一定的刚度,另一方面强度不可太大;此些冲突均是岩体蠕变效能导致的。喷锚支护运用其特殊的可分性(也就是能够依据需求分几层、几遍喷射,且能够增添钢筋网与锚杆),合理地处理了围岩位置移动程度、支护时机与喷层物料强度间的冲突。
在洞室挖掘后的第一时间,快速地喷上厚度较小的一层砼,第一时间保护围岩,避免风化,维持且增加围岩的二次强度,防止围岩部分毁坏而对总体的稳定性产生影响。初次喷射的时候依托自身薄层,依托自身的柔性,让围岩在有关制约下产生形状变化,降低形状变动速度,力争时间,便于二次应力的改进。在洞室发生形状变化的同时,累积在周围的能量能够释放一些,一些转到支护上,一些转到深层次的围岩上,支护柔性愈大,释放与转到深层次围岩的能量就愈多,支护担负的能量便越少。
二、喷锚结构的特征和作用原理
依据突破观点,喷锚架构的效能体现在以别的支护不具有的特殊的优势参加岩体突破后产生的改变,进而扫除突破点亦或迫使破坏以慢的速度发展。且朝着稳固方向转变,其优势体现在:
(一)及时性
喷锚的一个重要优势体现在其可以增快作业效率,通常有望在几个小时后把新挖掘的洞体喷射、凝固。如此便能够在岩体的大多数塑性产生形状变化以前,便给予早期管控(在喷射以前岩体仅可以产生弹性与局部塑性变形)。假如对洞体进行导洞发掘,且一边挖一边喷射,则先实施的喷层将在后挖掘导致的全部变形以前,在此段被控岩体形状变化、毁坏过程中,锚杆和喷锚层将视为“岩体的组成内容”在起着作用。喷锚和岩体一同施加影响的结果或许扫除突破点,或许让突破后的毁坏发展降低速度,让其在准许的范畴中稳固下来,也就是避免其进一步发展为塌方突破。
(二)密贴性
喷层和围岩的粘合性是喷锚可以发挥多大程度的作用的重点,砼迅速喷射在新挖掘的围岩表层,乃至喷入缝隙,锚杆插入钻孔来让砂浆充分胶结。其和岩体间稳固、密切粘合,进而增强了岩体的稳定性,让岩体的硬度与弹性模量得以提升。关于锚杆拉拔试验与喷层冲切试验的诸多材料表明:只要项目建设品质有一定保障,喷锚和岩体的密切性与粘合力是毋庸置疑的。恰是因为喷锚架构和岩体间的此种特性,增强了岩体的稳固性,让岩体能够高效地扫除突破点与管控住破坏的进一步发展。
(三)改进应力条件
喷锚一方面可以增强岩体的稳固性,改进岩体力学属性以外,还具有改进应力条件的功能,此种功能可以让岩体破坏的概率大幅降低,此对于岩体的稳固性是特别有好处的。
(四)柔性
此种特性是喷锚架构的一个主要特性,实际与理论均证明:喷锚架构并不是硬度过大不准许岩体发生形状变化的刚性架构,而是准许岩体在喷锚架构管控下发生一定程度的位移,而不让岩体突破亦或点突破之后不让其肆意的向更坏的方向发展。其是因为其带有此种特性,让厚度很小的乃至不连片的喷锚可以起到突出的作用。对于较差的岩体,从本质上而言,在喷锚管控下,让岩体体现为局部点突破而不进一步变成塌方突破的形态是最好的。在变形较为显著的状况下,可运用二次喷层法,首次喷的因为其自身的柔性,能够让岩体在有管控的状况下释放一些应力,待稳固后进行再次喷射,以避免条件改变导致岩体恶化。
(五)防风化作用
依托导洞作业的大洞室,作业期通常很长,假如不一边开挖一边喷射,在岩体裸露在空气中被风吹以后会对项目的稳固性产生一定程度的影响,特别是不良岩体,其稳定性会特别不理想。
(六)止水作用
洞体挖掘后,将地下水原本的渗透状况产生了变化。由于挖掘导致一些缝隙进一步增大亦或出现部分新的缝隙让渗透系数变大,并且洞室的挖掘让渗透距离变短,因此从某个层面而言,原本不流经此地的地下水,也开始从这里流过。导致岩体稳固性下降,形成突破点,硬度较小的岩体表现得更显著。因为喷层和岩体的贴合性且填充了部分较大的缝隙,让渗透系数变小,所以能够让脉状水的渗透方向等要素产生改变,也就是渗透到其他地方,进而发挥止水作用。当水量较小的时候,挖掘后马上喷射,则通常能够取得理想的成效,从而提升岩石的稳固性,这点在项目建设实际中已得到了验证。
三、有关喷锚支护在软弱岩层中的施工资料摘录
以引洮总干渠一期工程3#隧洞出口段工程为例。
(一)工程简介
洮供水一期工程计划从洮河九甸峡水利枢纽工程调水至甘肃省中部干旱地区定西市一带,主要建筑物位Ⅱ等工程。3#隧洞全长13.32 km,本标段(出口段工程)位于渭源县麻家集镇宗丹沟靳家山,设计纵坡1/1500,设计流量32 m3/s、加大设计流量36 m3/s。
本标段主要工程项目有:
1.3#隧洞出口段(15+300-19+825.8)主动工程,全长4525.8 m。
2.宗丹沟暗渠。自桩号19+862.58-19+825.8,全长36.78米,设计横断面型式为标准马蹄型,断面尺寸为4.68×4.68(B×H),现浇C20钢筋砼衬砌。
本标段主要工程量明挖土石方1.36万m3,洞挖石方11.73万m3、现浇钢筋砼2.32万m3、钢筋制安2 057T、洞身回填灌浆2.53万m2、全长粘结式砂浆及水泥基药卷系统锚杆5 2451根,喷混凝土8 720.43m3。
本标段工程计划工期为:60个月。
(二)地质条件
引洮总干渠一期工程3#隧洞出口段岩石属于红褐色泥质砂岩,遇水崩解。裂隙较发育,属于4类围岩。如若隧洞开挖后不及时进行支护,会发生大块岩石的掉落和塌方,影响施工安全,工程进度和工程质量。所以必须采取一次喷锚支护方案。
(三)喷锚段的支护参数和施工
喷锚段的支护参数为拱顶180度范围内设置间距为200 mm的6.5号圆钢隧洞断面每1.5m设置7根系统锚杆,锚杆为22的螺纹钢长2.5m,如若遇围岩不好的情况下就增设随机锚杆或以钢拱架配套设置,喷锚厚度为15 cm。增设锚杆使用锚固剂掺入3%的速凝剂将其固定在岩石里和岩石有效的成为一个整体。进过长时间的变形观测发现,喷锚支护效果显著围岩变形已被有效控制。
总之:在软弱岩层中运用喷锚支护的作业方式,从本质上解决了岩体不稳固的问题,所获得的成效是明显的。当前依旧采用“项目类比法”,先依据围岩的稳固状况和变形特点划分类别,之后再参考日常经验来明确喷锚参数,有些时候也配合使用类似的理论剖析与核算,通常而言,喷锚层的厚度在10~25 cm,锚杆长度在300到600 cm间,锚杆间距大概为1~1.5 m,并且大部分运用普通砂浆锚杆,项目建设时间不多的时候可运用加速凝剂锚固锚杆。总而言之,在地下建筑项目建造过程中,应当依据每个地段的地质状况,且对比剖析技术、费用等,进而明确最佳的喷锚参数,且在现实项目中持续累积与归纳经验,力争在技术方面有所提升。
引洮水资源 篇7
引洮三干渠第二标段工程位于甘肃省定西市陇西县通安驿镇与云田镇之间, 本标段共9座倒虹吸, 总长2345.55米。倒虹吸管道采用玻璃钢夹砂管, 直径有:Φ800、Φ900、Φ1000三种规格。
倒虹吸主要布设在大咸河Ⅱ级阶地黄土状粉质壤土, 结构较疏松, 属中等压缩性, 弱透水性, 中强湿陷性土, 存在渗漏、湿陷的问题。
二、主要施工方案概述
依据引洮供水一期三干渠二标工程施工图纸设计要求, 标段内倒虹吸工程均采用玻璃钢夹砂管。首先做好施工前的准备工作, 然后进行土方开挖、基础处理、玻璃钢夹砂管安装、压水试验, 经监理工程师验收同意后进行回填。
三、施工工艺流程及施工方法
㈠作业工艺流程见图1。
㈡施工方法
1. 土方开挖。
采用机械开挖, 在开工前先测量放线保证开挖的高程及开挖的几何尺寸, 严格按照土方开挖的规范和标准施工, 控制土方的超挖和欠挖并清理松动土及弹簧土。
2. 基础处理。
依据三干渠二标段倒虹吸设计图及设计联系单 (引干支设联[2012]-003) , 基础处理包括1米厚的原土翻夯和30厘米厚的2∶8水泥土垫层, 爬坡段为1米厚的1∶9水泥土垫层和1∶9水泥土管座。
平管段基础开挖后首先清理基础面的树根及乱石, 对于交通便利处对基础进行机械碾压, 然后进行原土翻夯, 碾压采用分层碾压, 每层土厚度控制在30厘米左右;对于交通不便处对基础进行人工配合蛙式打夯机或冲击夯夯实, 然后进行原土翻夯, 每层土厚度控制在10厘米~20厘米左右。在原土翻夯中土含水率控制在14%左右。经现场取样达到设计的压实度后进行下一道工序。2∶8水泥土在指定的拌合场地拌合好后, 拉运到现场进行铺设, 并采用机械碾压或人工夯实, 在施工过程中土的含水率控制在18%左右。拌合后的2∶8水泥土存放的时间控制在4小时内。
爬坡段基础开挖后首先清理基础面的树根及乱石并对基础进行平面夯实, 然后进行1∶9水泥土夯填, 1∶9水泥土在指定的拌合场地拌合好后, 拉运到现场分层摊填, 人工配合蛙式打夯机或冲击夯进行夯实, 在施工过程中摊铺厚度控制在10厘米~20厘米左右, 土的含水率控制在18%左右。拌合后的1∶9水泥土存放的时间控制在4小时内。夯填于管底高程, 等管道安装合格后进行1∶9水泥土管座夯填。
在施工过程中现场选择试验段, 测得人工配合蛙式打夯机或冲击夯进行夯实的变数、摊铺厚度、土的最优含水率。
3. 镇镦砼浇筑。
镇镦基础采用人工配合机械进行开挖, 开挖至符合设计尺寸, 经验收合格后进行砼浇筑, 浇筑于管底高程等管道安装合格后进行二次砼浇筑。
4. 管道安装。
玻璃钢夹砂管安装采用人工转运, 人工倒链配合安装。管道安装原则按自下向上方向逐节推进。⑴施工准备。一是在管道安装前, 进行管槽验收, 达到安装条件;二是根据设计要求进行测量放线, 管道腰线高程测放在管槽两侧的槽壁上, 中心测放在槽底上, 管节上“十”字型标示管轴线;三是进行安装前的技术、安全交底, 准备安装工器具, 根据安装走向, 将管及管件按施工设计的规定摆放, 便于运送。⑵施工方法。玻璃钢夹砂管的安装。一是玻璃钢夹砂管、管件验收及贮存。验收:管节、管件进入施工现场后, 对管节、管件的外观质量进行检验, 并经鉴定合格, 核对管节、管件及配件的数量及质量符合要求。堆放及贮存:管节及管件的堆放, 选择使用方便、平整、坚实的场地, 堆放时必须垫稳, 按不同型号、规格存放, 不得多层堆放。橡胶圈的贮存:橡胶圈不得与溶剂、易挥发物、油脂和可产生臭氧的装置放在一起, 贮存室内温度宜-5℃~30℃, 湿度不宜大于80%, 存放位置不宜长期受紫外线照射, 离热源距离不宜小于1米。二是下管。当管槽基础施工完成, 经验收合格后, 仔细检查管道的管材无质量问题后方可下管。下管前把管道在管槽上按管道承口朝向上坡、插口朝向下坡排列成行。采用人工转运下管。管节入沟槽时, 不得与槽壁及槽下管道相互碰撞。三是管道安装。接头清理及润滑:清除管膛、插口及承口圈上的全部灰尘、泥土及异物, 胶圈套入插口凹槽之前, 先分别在插口圈和胶圈涂抹润滑剂, 承口圈的整个内表面也涂抹润滑剂, 以方便安装。连接接头:人工进行抬起, 与管轴线对准, 拉动倒链即将插口拉入承口中, 插口周围应同步进入已安装管的承口内, 管道就位后, 检查校核管道的高程、轴线, 经校核无误后, 方可进行下道工序;每安装一节管子, 将拉杆加长一节, 同时当安装几节管道后, 为防止新安装的几节管子管口的移动, 可用倒链锁在后面的管子上。检查胶圈:在插入之前, 操作工进入承口管中, 往管端两侧各塞入一挡块, 插管后使两根管子分隔15毫米后, 将测隙规插入插口凸台与承口表面的间隙, 用测隙规绕接缝转一圈, 以确保在接头整个一圈都能触到胶圈;如果接头完好, 就可拿掉挡块, 将管子拉拢到位;若在某一部位触不到胶圈, 就表明胶圈已滚出凹槽或胶圈有缺陷, 拉开接头, 仔细检查胶圈有无切口、凹穴或其他损伤, 如有问题, 更换一只, 并重新连接。四是机械设备及劳动力配置, 如表1和表2。五是质量措施。安装时, 管口橡胶圈应清洗干净, 套在插口上的橡胶圈应平直, 无扭曲, 安装后的橡胶圈均匀滚动到位。为保证插入时胶圈准确地对入承口内, 抬起时稍离槽底即可。安装接口时, 拉倒链的速度应缓慢, 应垫以橡胶等柔性材料以保护管子不受倒链损坏, 随时检查胶圈的位置, 继续拉入, 使橡胶圈均匀进入承口内。安装后的管身基部应与基础均匀接触, 防止产生应力集中现象。安排有施工经验丰富的人员指导作业, 以保证安装质量。
5. 压水试验及土方回填。
管道安装完毕后, 应尽快进行压水试验, 试验时, 先升压至工作压力, 检查无渗漏时, 2小时后升压至试验压力, 恒压10分钟, 检查无渗漏现象, 则为合格, 压水试验合格后方可进行土方的回填, 回填时应做好隐蔽工程验收并做好记录。回填土中不得掺有混凝土、碎石、石块和土块, 不得采用冻土块进行回填。管顶两侧应同时对称回填, 应分层夯实。并不得损坏管子, 分层夯实时虚铺厚度不得大于30厘米, 夯实时采用蛙式打夯机或冲击夯进行夯实, 采用机械回填管沟时, 机械不得在管道上方行走。
四、安全措施
一是机械沿沟槽开行应距沟边1米以上, 避免沟壁坍塌;二是人工下管要熟悉安全操作规程和指挥信号的人员指挥。
五、机械设备安全措施