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地质技术和咨询

地质条件——隧道规划的起点

地质条件的专业评估是选择最佳隧道掘进技术的基础。

________________ 对于一个隧道项目的规划和建设,最为重要的基础是对地下地质状况的了解,换言之,是对岩土技术条件和水文地质条件的了解。通过分析岩土初勘和详勘图纸,可以获得关于地层条件的第一手资料。

每条隧道线路都有其独特的地质和水文地质条件。经过考虑所有的项目参数,才能选出合适的机型。为了更容易进行产品分类,地质条件可归为三个基本类别。

 

粘结性土壤,例如粘土、淤泥或粘沙土,透水性低,粒度变化较小。

属性

矿物质及/或岩石碎片及/或有机质的混合物,无矿物聚合。一般为不稳定、有粘性的疏松土壤,淤泥及粘土成分高,呈粘稠的浆状。这是土压平衡式隧道掘进技术的典型应用领域。

 

无粘性的土壤,例如砂、砂砾或石头,透水性高,或坚岩和疏松岩石的混合地层。

属性

疏松土壤和坚岩的交替的地质,或粘性和非粘性疏松土壤的间隔和交杂地层。如果穿越水体下方时,通常带有诸如漂石的地质沉积物。这是泥水平衡式隧道掘进工艺的典型应用领域。

 

岩石,例如砂岩,石灰岩,玄武岩或花岗岩,在某些位置具有较高的抗压强度。其主要特点是大部分相互接触或连结。

属性

矿物质及/或岩石碎片的混合物,具有矿物聚合。岩石一词包含很多种岩石类型,从软质构造到岩石强度高达400兆帕的片麻岩或花岗岩。这是硬岩隧道掘进机型的典型应用领域。

通过各种探测方法,例如表面勘测场地和勘探钻孔,可以按所需的详细程度描述地质品质和特性,以确保隧道掘进机设计的最优化。在设备选型时,需要考虑下列最重要的地质技术参数:

  • 岩石粒径分布
  • 体积密度/浮力体积密度
  • 摩擦角
  • 粘结力
  • 刚度模量
  • 渗透性地
  • 下水位
  • 阿氏限度
  • 单轴压强/岩体强度/岩石抗拉强度
  • 石英含量
  • 磨蚀性

不过,重要的不仅仅是掘进工艺,刀盘设计也同样重要。地质参数对于刀盘设计、开口率和刀具配置也具有重要影响。选择合适的措施可在优化在土壤和岩石挖掘的同时,使刀具的磨损和结泥饼程度达到最小。

岩石粒径分布曲线 对于软土地层的机型选择而言是最为重要的信息。

 

为成功而规划

机械化隧道掘进项目的成功在很大程度上取决于对预期的地下地质条件的认识。在规划阶段,越早考虑整个系统中地质条件、场地限制和掘进工艺的相互作用,项目建设和完成就越高效、越安全。在海瑞克,从项目规划阶段开始,机械工程师、土木工程师、地质学家和工艺工程师就开始紧密合作。由于他们针对不同和多变的地质条件具有综合的项目经验,因而可就隧道掘进机的选型提出可靠的建议。海瑞克作为技术领导者,有能力按客户需要提供咨询和特别解决方案,甚至在面临非同寻常的挑战时,亦能从容应对。

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