高黎贡山隧道复杂地质条件下敞开式TBM施工关键技术研究

高黎贡山隧道地质条件极其复杂,可总结为\"三高四活跃\"。其中,高地热、高地应力、多断层破碎带、高压突涌水是制约TBM施工质量和安全的主要地质因素,将给TBM施工带来不可预估的风险。为了减少以上地质问题带来的TBM施工风险,通过资料查阅、调研国内外现有的TBM施工案例、专家咨询研讨、设计高适应性的TBM,并结合工程目前的施工状况,提出了TBM超前地质预报、钢筋排和钢拱架联合喷射混凝土及时支护、合理调整掘进参数等一系列确保TBM连续施工的方案与措施。研究结果可为即将进场施工的TBM提供理论参考。     

敞开式硬岩掘进机在软弱围岩中的施工技术

本文简述了敞开式硬岩掘进机的特点，详述了在西安南京线磨沟岭隧道中利用硬岩掘进机在软弱围岩地质条件下的施工方法，技术措施。     

敞开式TBM空推步进技术在引松供水工程的应用

引松供水工程4标段隧洞主要采用敞开式TBM进行施工,为节省工期,部分洞段变更为钻爆法施工接应,TBM步进通过。为使TBM在圆形钻爆段快速步进,通过分析TBM在圆形断面空推步进的影响因素,研究钻爆段弧形底板的施工方法、质量控制措施,以及TBM在步进过程出现撑靴撑不到洞壁、撑碎洞壁,底板破碎和底部高低不平等问题的解决措施,使TBM安全、快速步进通过;通过与滑板式步进技术进行对比分析,总结2种步进方式的适应性以及优缺点。     

敞开式TBM断层破碎带脱困技术

某供水工程敞开式TBM掘进在穿越断层时发生坍塌,刀盘被掌子面坍塌体掩埋,护盾被压住,TBM被困。为安全、快速地使TBM脱困,迅速恢复生产,在脱困过程中首先加固已施工段支护,在保证后方安全的前提下,进行前方掌子面和护盾上部加固,采用化学注浆法固结刀盘前方围岩和护盾上方中管棚超前支护法进行围岩超前支护、加固,然后清除刀盘刮渣孔及切口环内虚渣,使TBM顺利脱困,总用时20.5 d。通过这些方法的使用,达到了TBM安全快速脱困,迅速恢复生产的目的。     

敞开式TBM安全快速通过隧洞强岩爆地层施工技术——以引汉济渭工程秦岭隧洞岭南TBM施工段为例

岩爆为深埋隧洞施工的主要灾害之一,为有效解决敞开式TBM在强岩爆地层施工中安全风险高、效率低这一核心问题,依托引汉济渭工程秦岭隧洞岭南TBM段在岩爆防治措施上的多年实践与研究,形成具有针对性的强岩爆防治技术体系。研究结果表明： 1）引进微震监测岩爆超前预测系统后,通过监测实施过程中数据的不断分析与修正,能大致推断出掌子面前方约15 m范围内围岩可能出现的岩爆等级; 2）采取合理的超前钻孔应力释放预处理措施,可以降低围岩出露TBM护盾后岩爆发生的规模与频率; 3）通过对治理工艺进行优化,可实现高岩爆风险区围岩的快速封闭; 4）采用合理的支护材料,能有效防止滞后性强岩爆对初期支护体系的破坏。系统的防治体系有助于强岩爆地层的施工安全管控,也可达到加快施工进度的目的,对类似工程具有一定借鉴意义。     

高埋深软硬岩互层地质条件下敞开式TBM岩爆段施工方法研究

基于喜马拉雅山区域某软硬岩性互层地质条件下的深埋隧洞工程,为解决该区域TBM施工过程中的岩爆问题,统计分析了TBM施工过程中的岩爆特征;在施工过程中开展了多种岩爆规避试验,形成了一套较完整的有针对性的施工方法： 1）岩爆风险巡查常态化; 2）超前地质预报和超前处理措施相结合; 3）支护材料和支护方式合理化; 4）掘进参数动态调整。在后续的施工中加以应用,取得了较好的效果,可以为类似地质条件下的安全施工提供参考。     

大直径硬岩掘进机(TBM)在吉林中部城市引松供水工程四标TBM3的应用

为了研究中铁工程装备集团有限公司自主研制的首台TBM的各项技术特点与工程适应性,结合TBM在引松供水工程总干线四标段的掘进施工情况,分析了TBM掘进地层特点以及主要设计参数。引松供水工程四标段掘进岩层复杂多变,富含大量断层破碎地层以及风化灰岩地层,部分地层岩石强度大且石英含量高,对TBM刀盘及刀具要求极高,TBM刀盘面板采用270 mm厚板设计,且刀座基座直接在刀盘面板上加工而成,刀具按非线性方式布置且刀间距控制在82~90 mm;设计了有效的TBM初期支护系统和材料运输平台,并且搭载了激发极化超前地质预报系统。工程掘进结果表明： 该台TBM刀盘设计可靠性强且能保证高效破岩,创造了最高月进尺1 226 m、日进尺70.8 m的优异成绩,TBM在不良地质下支护高效快速,超前地质探测结果可靠,各系统运行情况良好。     

断层破碎带敞开式TBM卡机处理与脱困技术探析

新疆某引水工程的大坡度支洞采用敝开式TBM施工,在掘进施工过程中遭遇大断层构造破碎带并发生塌方,TBM刀盘被掌子面坍塌围岩卡死,护盾被破碎体压住,TBM被困。为使TBM快速脱困,首先采用超前预报方法探明前方地质情况,之后加固已支护段的围岩,然后采用流动性大、早强、高强性能的化学注浆材料,对护盾上方及前方围岩进行固结灌浆,将刀盘和护盾周围的松散岩石加固成一个稳定的整体,进而清除刀盘及护盾周围的虚渣,并缓慢转动刀盘向前推进,最终使TBM安全脱困。采用超前地质预报和化学灌浆相结合的方法不仅使TBM顺利脱困,而且与其他脱困方法相比,进一步缩短了脱困时间。     

敞开式TBM掘进过节理密集带施工技术

为确保TBM能安全顺利地通过花岗岩节理密集带,以南疆吐库二线中天山隧道进口为例,通过现场实践,采用刀盘内施作超前自进式锚杆,注新型聚氨酯化学浆液,围岩出护盾后径向注浆补加固等方法,有效地控制了围岩变形坍塌,提高了设备利用率,确保TBM安全、高效地通过了花岗岩节理密集带。     

隧道软弱破碎带围岩的施工技术

介绍隧道软弱破碎带围岩CRD施工法。详细叙述了隧道软弱破碎围岩的开挖过程、实时监测,并通过工程实例对比施工技术进行了分析。     

高黎贡山隧道破碎地层TBM施工技术与应对方法研究

为解决大瑞铁路高黎贡山隧道出口段岩石破碎地质影响TBM施工的问题,针对掌子面前方破碎围岩,提出掌子面前方化学灌浆加固、小导洞开挖及超前管棚等方法联合帮助TBM脱困,同时提出护盾向前延伸、刮渣口限粒板加密的TBM设备改进应对方法; 针对破碎围岩露出护盾后易塌落问题,提出隧道顶部加强初期支护和化学灌浆、隧道腰部立模灌浆、隧道底部机械化清渣的应对方法。现场实践表明： 采用上述方法,有效降低了TBM在破碎地层掘进刀盘被卡的风险,即使刀盘被卡也能在可控的时间内及时脱困; 同时还有效提高了TBM通过破碎地层的施工速度。     

隧道岩溶设计与施工处理简述

渝怀线圆梁山隧道、宜万线马鹿箐隧道发生了重大地质灾害,造成了巨大的经济损失和人员伤亡[1]。本文阐述了岩溶区隧道溶洞处置设计的一般原则和方法,强调超前地质预报与动态设计,秉承超前预加固的设计思想,防患于未然,减少人员伤亡和财产损失。     

隧道超前支护的优化—华盛顿地铁F6b工段软弱地层的新奥法施工

华盛顿地铁F6b工段包括采用明挖回填技术施工的国会山高地车站和两座460m长的单线隧道，这是本文讨论的重点。之所以选择新奥法（NATM）进行隧道施工是因为（1）隧道较短；（2）短的移动距离；（3）以及可以进行多导坑开挖。合同规定要求采用大量的超前支护措施稳固位于于饱和砂层和位于无法确定隧道上面P1粘土的厚度、范围和稳定性的邻近段的隧道拱顶。这些措施包括在工作面前面进行排水、使用定向钻孔、注浆管柱和钢筋桩的超前支护注浆。这些措施可以增加围岩自稳时间和戴断地下水流。出站隧道的施工仅仅是依靠次数不多的超前支护措施即穿过白垩纪粘土层和根据观察到的地质状况仅作了很小的调整，在最北70m的地方拱顶处，在饱和砂层中通过超前化学注浆允许按规定通过该地区。然而在相隔一根6m支柱的入站隧道施工期间，在拱顶遇到的未标明的四个扁平砂矿体，造成未预料到的地下涌水和工程停工，通过在隧道内进行化学注浆和在工作面前面铺设排水管，承包商能够在低于8m的静水压下恢复安全施工。     

监控量测技术在岩溶隧道施工中的应用

文章以季家坡隧道的工程实践为基础,通过对该隧道工程的监控量测、超前地质预报与反馈信息的分析,调整支护时间,指导高效施工,并对隧道围岩的稳定性进行评价,获取隧道围岩动态的综合信息,为围岩分类、变形预测、优化二次支护时间及反分析等提供依据,是隧道信息化实践、施工的重要手段。     

宜万铁路岩溶隧道超前地质预报技术

以宜万铁路野三关及大支坪隧道为工程背景,阐述了高风险岩溶隧道采取的综合地质预报方案,结合工程实例介绍了实际预报手段和数据处理方法,成功预报了大型断层,有力指导了隧道施工。     

水电站高拱坝软弱破碎带地层的置换加固技术

介绍了锦屏一级水电站对高拱坝基础中f5断层、煌斑岩脉进行置换开挖的施工程序和方法,重点对软弱破碎带的开挖支护施工方法进行探讨,阐述安全监测指导不良地质地段施工的重要意义,总结适用于软弱破碎带开挖支护的施工方法,达到安全快速施工的目的。     

鹰嘴岩隧道右线岩溶处理技术

超前地质预报有助于提前了解掌子面前方围岩结构变化及可能的地质灾害情况,制定针对性的施工对策,修正施工方案以避免险情发生。鹰嘴岩隧道右线借鉴岩溶超前预报结果,采取小导管超前支护,I18工字钢架加强支护,清除岩溶洞穴内充填物,对溶腔进行回填处理,并预留排水通道的方法,以消除隐患。     

深埋隧洞TBM超前地质预报及预处理关键技术研究

为有效解决复杂不良地质条件造成的施工风险,系统开展TBM施工超前地质预报工作,综合采用TRT7000、TSP203、超前地质钻孔、微震监测等技术手段,结合地勘、地面物探及已揭露围岩特征,实现对不良地质的准确有效判识;针对隧洞沿线实际地质条件,对TBM设备进行优化设计,提高TBM设备应对断层破碎带、突涌水、挤压大变形及岩爆等灾害的能力;在此基础上,提出TBM施工灾害超前预处理技术方案,以减少卡机现象,避免埋机等事故风险。     

五龙山隧道出口段岩溶地质预报技术探讨

五龙山隧道出口可溶岩与非可溶岩交界地段直至出口洞门,岩溶非常发育。综合隧道施工地质条件,选择“以地质法为基础、以HSP声波反射法为主要手段的综合物探技术”实施地质超前预报,并配合采用TSP203系统和地质雷达法。通过几个典型实例的分析,探讨了岩溶综合地质预报技术的应用情况。     

终南山公路隧道断层破碎带综合施工技术

以终南山公路隧道断层破碎带发育特点及其与隧道位置的相互关系,分析对隧道施工和围岩稳定性的影响,并确定相对应的施工技术措施和工艺及超前预报方法,该项技术对类似条件下的隧道施工具有借鉴作用。