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1、海上孤石及基岩预处理施工技术,中铁隧道集团台山核电站取水隧洞项目,报告人：张 健,报告内容 一、概述 二、孤石、基岩处理 三、注浆处理,台山核电站位于广东省台山市赤溪镇腰古咀，厂址距台山市44.5km，东面为黄茅海，其余三面环山，东南约5km处为大襟岛，台山核电站采用国际最先进的EPR三代核电机组，单机容量为175万千瓦，是目前世界上单机容量最大的核电机组。,1 概述,一、概述,2.设计概况 1号、2号机组取水隧洞平面轴线均为直线,北西南东向展布。穿越陆域腰古咀至大襟岛之间的海域，为两条平行输水隧洞，隧洞中心间距29.2m，建筑长度4330.6m/条。最大埋深约55.75m。隧洞连接陆域侧和大
2、襟岛侧取水构筑物（含工作井）。隧洞两侧部分岩石段采用钻爆法施工，其余段落采用9030泥水盾构掘进，取水构筑物采用明挖施工。盾构隧洞内径7.3m,外径8.7m，采用盾构管片和二次衬砌复合支护结构。其中盾构管片厚度0.4m，作为隧洞的主体结构，二次衬砌厚度0.3m。,一、概述,一、概述,3.工程地质,工程地质纵断面图,一、概述,地面地质代表图片,一、概述,工程概况,孤石、基岩探明方法、地质钻机地质补勘。、海上物探。采用水上高频、高密度多次覆盖地震反射波勘探法。根据物探初步成果对发现的取水隧洞洞身范围内的分类异常进行钻探验证。掌子面进行水平钻孔取芯。,一、概述,一、概述,水上高频、高密度多次覆盖地震
3、反射波勘探成果,二、基岩、孤石处理,根据垂直取芯、水平钻探以及水域地震反射波等多种途径探测，花岗岩风化残留体主要分布在核电岸边300m范围内，1号隧洞有三处风化残留体（其中1处基岩突起，2处孤石群，2号洞有四处风化残留体（2处基岩突起、2处孤石群）根据工程特点，在研究不同处理方法的基础上，采用了水下爆破法和冲击钻冲孔两种方式进行基岩突起和孤石处理，保证了盾构施工的顺利进行。,设计总体思路需处理的基岩段总长为103m，孤石群段为77m，施工区段总共分为4个区，A区25m、B区50m、C区28m为基岩处理段，D区为孤石群段,其中A区和B区段采用冲孔和爆破相结合的施工方法，其它段为爆破的施工方法。冲
4、击钻孔区域采用液压凿岩钻机，爆破区域投入跟管潜孔钻机和地质钻机。基岩爆破后形成30cm块径大小的碎块，为了确保盾构掘进过程中掌子面的稳定和泥水保压，需对爆破区域进行注浆加固，注浆加固采用袖阀管注浆工艺。海上孤石处理采用船只配合地质钻机。其中空孔采用水泥单液浆封孔。,二、基岩、孤石处理,二、基岩、孤石处理,二、基岩、孤石处理,二、基岩、孤石处理,基岩水下爆破爆破由于基岩埋深较深，为10 22m，最厚厚度约为9米，从而导致其爆破破碎难度较大，为了便于施工及爆破破碎效果，采取首先对前排孔进行爆破，然后利用前排空爆破挤压周围土层产生的自由面，再对后排孔进行逐个起爆。,二、基岩、孤石处理,基岩水下爆破,
5、二、基岩、孤石处理,孤石水下爆破爆破由于孤石埋深较深，体积较大，厚度不均等，从而导致其一次性爆破破碎难度较大，为了便于施工及爆破破碎效果，采取首先对前排孔进行爆破，然后利用前排空爆破挤压周围土层产生的自由面，再对后排孔进行逐个起爆。,二、基岩、孤石处理,孤石水下爆破爆破,二、基岩、孤石处理,海底水下爆破振动测试及数据分析,爆破振动的质点震动速度峰值,二、基岩、孤石处理,竖向爆破振动速度拟合曲线图,根据最大一段药量Q为29.8kg，利用回归分析来粗略地探讨一下震动衰减规律。拟合得出的图形如下图所示：,横向爆破振动速度拟合曲线图,从上表可以看出，按照最大药量所检测的数据，最大振速为3.2cm/s,
6、实施过程监控及分析,二、基岩、孤石处理,二、基岩、孤石处理,取芯检查效果,三、注浆处理,注浆加固布置,冲孔及爆破区采用注浆加固，注浆材料应采用低泌水，结石率高、微膨胀的材料，HSC浆凝胶时间可控，且为单液浆可操作性强，泌水率为2.0%，根据试验测试浆液终凝后有一定的膨胀性，膨胀率为2.2%，且强度较高。尽管利用HSC浆液加固效果比较理想，但是该材料的成本比较高，施工中部分采用普通水泥双液浆。,三、注浆处理,结束语,1、在盾构施工中，对于含抛石层、粘土层、沙层、岩石层等复杂地层，采用液压凿岩钻机冲孔、潜孔钻机与地质钻机配套引孔进行爆破等技术方法优化组合，组成一个复合工艺对基岩和孤石预处理的施工方式是成功的。这样组合，爆破成孔速度大大提高，既能满足施工进度要求又能保证工程质量。2、对于海水地带破碎岩石及沙层的地质加固，采用普通水泥双液浆和HSC浆液加固相结合，达到了注浆加固的目的，简化了施工工艺，节约施工成本。,请各位领导、专家及同仁指教 谢谢！,
