国家标准计划《水工深埋隧洞软岩变形评估与控制技术规范》由 TC605(全国岩土力学标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 长江水利委员会长江科学院 、东北大学 、中国科学院武汉岩土力学研究所 、长江勘测规划设计研究院有限公司 、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 、中水北方勘测设计研究有限责任公司 、中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司等 。
| 93 土木工程 |
| 93.160 水利建筑 |
| 编号 | 语种 | 翻译承担单位 | 国内外需求情况 |
|---|---|---|---|
| 1 | EN | 长江水利委员会长江科学院 | 当前及未来 10 年仍是我国长距离引调水工程、雅下水电开发等水利工程和水电工程建设的高峰期,水工深埋隧洞建设往往是制约工期、影响投资的关键控制性工程,迫切需要制定适应于深埋隧洞软岩变形评估与控制技术规范,指导隧洞工程建设,降低灾害风险及灾后处治费用。在全球范围内,特别是在发展中国家,由于人口增长和经济发展带来的用水需求增加,促使了更多大型水利和水电设施的建设,这其中包括穿越复杂地质条件下的水工隧洞,对软岩变形评估和控制技术提出了挑战。国际间关于隧洞工程技术和经验的交流日益频繁,编制该标准可促进我国水工隧洞行业加快迈向国际化;也可被其他国家参考或采纳,提升我国标准的国际影响力。 |
我国目前在建和拟建的大型引调水工程大多要穿越中西部地质构造背景复杂的山岭地区,如引汉济渭、滇中引水、北疆供水二期、引江补汉、引大济岷、白龙江调水、新疆ABH和BSND工程等。
受地形地质条件影响,这些引调水工程基本以隧洞为主要输水建筑物,普遍具有线路长、埋深大(最大埋深达2491m)的特点。
深埋长隧洞作为引调水工程的重要组成部分,通常要面临高~极高地应力、富水地层等复杂赋存环境,遭遇各种不良地质条件,在施工过程中时常遇到软岩大变形、突水涌泥等重大工程灾害风险。
工程实践表明,软岩大变形问题是深埋隧洞工程最常见且最难以控制的灾变模式之一,严重影响工期进度、增加工程投资、威胁施工设备和人员安全。
如何合理评估和控制深埋隧洞软岩变形一直是隧洞建造的瓶颈之一。
现行的《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)、《水工隧洞设计规范》(SL279-2016)、《水利水电喷锚支护技术规范》(SL377-2007)等均不能很好地适应深埋条件下隧洞围岩的支护设计,无法评估软岩隧洞开挖后围岩的变形量级并提出合理的控制措施及支护设计参数。
近年来,随着长距离引调水工程隧洞埋深的增大,因软岩大变形引发的支护结构失效和TBM卡机事故频繁发生,其原因在于目前隧洞设计采用的仍是基于浅埋隧洞工程经验发展起来的支护设计方法,该方法仅适用于围岩开挖变形量在几十厘米以内的隧洞设计。
对于深埋隧洞而言,在高地应力及强烈的开挖扰动作用下,软岩变形量可达米级~数米级,支护设计已远超隧洞设计规范,隧洞预留变形量、支护与渗控措施及其参数等的选择缺乏定量指标以及与软岩变形破坏等级相匹配的控制标准,软岩变形评估方法、评估标准不明确,在实际应用中已反映出明显的局限性。
因此,迫切需要制定适应于深埋隧洞软岩变形评估与控制技术规范,填补软岩变形控制相关技术标准的空白,是对现有的水工隧洞勘察、设计与施工规范的有力补充。
本标准将对我国引调水工程、雅下等深埋隧洞建设起到规范、指导性作用,是国家水网建设顺利实施的重要技术保障,也是实现我国水资源优化配置和水安全保障的重大需求。
本标准适用于水利水电工程深埋隧洞软岩变形评估与安全控制。标准化对象为埋深大于等于600m且岩石单轴抗压强度小于30 MPa的隧洞,或岩石强度应力比小于2的隧洞。 标准主要内容如下: (1)范围 规定水工深埋隧洞软岩变形评估与控制技术规范的目的、内容和任务。初步拟定标准主要针对水利水电工程深埋软岩隧洞在施工前勘察设计阶段以及施工过程中的软岩变形评估与控制技术。 (2)规范性引用文件 规定了本标准所引用的规范性文件。 (3)术语和定义 对本标准涉及到的关键术语做出说明。 (4)符号 对本标准涉及到的主要符号做出说明。 (5)基本规定 规定了使用标准的一般性要求。 (6)软岩变形判别与分级 规定勘察设计阶段和施工期不同工程阶段以及钻爆法施工和掘进机施工不同施工方法下,深埋隧洞软岩变形的判别方法、分级标准。 (7)软岩变形分析与评估 规定不同工程阶段和不同施工方法下,开展深埋隧洞软岩变形分析的方法,包括解析法、经验公式法、数值分析方法等;以及基于各种分析方法开展深埋隧洞软岩变形等级评估的主要步骤和基本原则。 (8)软岩变形控制 规定不同施工方法下,深埋隧洞与软岩变形分类分级相适应的超前处置措施、初期支护措施、二次衬砌或管片和施工控制措施等,以及支护控制措施的选取原则等。 (9)软岩变形应力监测 规定不同工程阶段和不同施工方法下,深埋软岩隧洞围岩-支护体系变形应力监测的监测内容、监测布置原则、监测频率和监测资料整理整编要求等。