滇中引水工程香炉山隧洞TBM开挖围岩卸荷响应特征

针对滇中引水工程香炉山隧洞TBM掘进洞段地质条件复杂、施工技术难度大等特点,采用现场监测和三维数值仿真2种手段,对典型洞段围岩开挖卸荷响应特征进行了分析。通过对TBM掘进洞段围岩变形和钢拱架受力监测数据分析可知,围岩类别和隧洞埋深均是影响围岩变形量值和收敛时间的重要因素,TBM上的撑靴结构对钢拱架受力影响显著。根据香炉山隧洞敞开式TBM施工特点,提出了敞开式TBM开挖施工的仿真模拟技术,获得了典型断面围岩变形及支护结构受力随掌子面推进的变化规律,可为TBM洞段支护设计优化及掘进过程中卡机问题的预测和判断提供参考。     

复杂地质区TBM卡机成因分析及脱困技术

N-J水电站工程地处喜马拉雅山南麓,电站引水隧洞埋深大、地质条件复杂。其引水隧洞的某双线洞段采用2台开敞式TBM掘进,因遭遇剪切破碎带、软弱围岩、地下渗水的共同作用,在掘进过程中围岩发生较大规模塌方,出现卡机事故。通过对该洞段地质条件的综合分析,有针对性地提出了在护盾顶部人工开挖小导洞的脱困方案,最终使TBM顺利脱困。为TBM在类似不良地质围岩洞段的施工提供了宝贵经验。     

乐滩水库引水灌区陈村-六浪隧洞线路及施工方案选择分析

乐滩水库引水灌区北干渠陈村-六浪隧洞,是控制北干渠施工工期的关键工程,隧洞沿线岩性以灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩等碳酸盐类岩层为主,局部为砂岩、泥岩,岩石中等坚硬～坚硬,以Ⅱ～Ⅲ类围岩为主,局部Ⅳ类围岩.在隧洞高程附近岩溶发育程度为中等发育～弱发育,一般以小溶洞或岩溶裂隙、小断层为主,仅在北泗和六浪局部洞段可能存在规模稍...     

万家寨引黄一期工程南干6#隧洞岩溶发育规律探讨

结合山西省万家寨引黄一期工程南干6#隧洞工程实例,介绍了6#隧洞围岩岩溶的发育特征.隧洞围岩为碳酸盐岩,通过前期勘察基本查明了工程区岩溶发育特征、类型、岩溶发育程度,表明南干6#隧洞是该工程岩溶最为发育的洞段.TBM施工证明了这一结论.而后通过地质雷达探测和洞内钻探取样试验,也进一步佐证了这一结论,并为岩溶处理工作提供了依据.     

隧洞有机仿钢纤维喷射混凝土研究与应用

锦屏二级水电站引水隧洞埋深大(最大埋深2 500 m左右)、地应力量级高,隧洞开挖以后围岩普遍出现破裂损伤,严重时出现片状破坏和波速显著降低等现象。普通喷射混凝土施工存在一次性喷射厚度不够、需反复施喷、喷层易脱落、同围岩粘聚力不满足设计要求、岩爆洞段抗冲击韧性不足等问题。根据喷射混凝土配合比优化试验成果,选用了纳米有机仿钢纤维混凝土作为引水隧洞工程主要喷射混凝土类型之一,主要应用于TBM掘进洞段、钻爆法潜在岩爆洞段、或高应力问题突出的洞段,可实现快速支护、起强快、回弹少,且具有较强的抗冲击韧性,对地下水发育洞段也较适应,对隧洞安全快速掘进具有重大意义。     

引黄工程南干线TBM施工隧洞设计

长距离、大埋深隧洞采用TBM施工，具有钻爆法施工无法比拟的优越性，是目前首选的施工方法，巳成为国际上快速开挖隧洞的主流。但在国内，TBM的使用尚属起步阶段，设计理论还不成熟。引黄工程南干线4^#-7^#隧洞总长90km，除部分进、出口土洞段外，全部按TBM施工，沿线水文地质条件复杂，埋深大，单条隧洞长（7^#隧洞长达43km）。本文结合工程设计与施工实践，对TBM施工隧洞设计要点及不良地质洞段的施工对策进行简要介绍。     

深埋长大引水隧洞Ⅳ类围岩光面爆破设计

锦屏二级水电站引水隧洞处于高山峡谷岩溶地区,上覆岩体一般埋深1 500～2 000 m,最大埋深约2 525 m,具有埋深大、洞线长、洞径大的特点,地质条件复杂,主要工程地质问题有高地应力、岩爆、突涌水、高地温、有害气体、围岩稳定性差及隧洞穿越多条断层破碎带等。钻爆开挖的质量好坏直接影响工程的整体施工进度和施工安全。控制好开挖质量,将有效减少高地应力影响、岩爆的发生和围岩稳定性差引起的塌方等地质问题。     

引汉济渭工程秦岭隧洞岭南TBM施工段岩爆防治措施探讨

引汉济渭秦岭隧洞最大埋深约2000m,根据资料分析,秦岭隧洞地应力高、埋深大具备发生岩爆的条件.本文拟对引汉济渭秦岭隧洞越岭段岭南TBM施工段（K27＋643.006～K46＋360.000）18.717km地段围岩岩爆机理进行分析、研究,提出TBM法施工通过岩爆地段的施工预防措施.     

TBM用于特殊地质条件下长隧洞施工的研究

万家寨引黄工程北干1号隧洞多数洞段位于地下水位以下，局部洞段洞顶以上最大水头达300m。通过研究发现，在通过较薄岩层和强风化岩层时，用TBM掘进对围岩扰动小，施工安全性较好：但在部分煤矿采空区、岩爆、可能有瓦斯、矿坑积水等高外水洞段，特别是围岩条件较差的高外水洞段，需要采取超前钻孔预注灌浆措施，堵水并加固围岩，TBM方可通过。在这种特殊的地质条件下，与全洞线采用钻爆法施工相比，用TBM施工可节省投资9100万元；若同时将温岭管片预制厂搬到大梁，运费还可节省526万元。     

格鲁吉亚卡杜里水电站引水隧洞TBM的施工及对围岩的处理

介绍了卡杜里水电站二条引水线路之一的萨河引水隧洞采用TBM施工的情况,包括隧洞的地质条件、不良地质洞段的施工、对各类围岩的工程处理,以及采用TBM施工的优缺点等。     

岩溶回填改善地下洞室群围岩稳定性的数值分析

岩溶是石灰岩地区地下水作用的过程与结果,是隧道洞室所面临的不良地质现象之一。结合岩溶系统区域内大型地下电站的建设,采用显式有 限差分法模拟地下厂房的施工开挖,分析了岩溶系统对地下厂房洞室群围岩稳定性的影响,
评价了溶洞回填处理措施的加固效果。     

开敞式TBM应对地质灾害施工技术

文章系统分析了TBM在隧洞掘进过程中坍塌形成的原因,并针对原因详述了防止围岩坍塌应采取的措施.TBM在不良地质段掘进时,针对各种不良地质体的性质、类型和可能发生的施工地质灾害,采取相应处理措施.根据经验简要总结了TBM快速通过不良地质段的施工技术.     

敞开式TBM环形钢构支护施工工法及设备配套

TBM掘进法本是一种高度机械化、精细、先进的施工技术,但当敞开式TBM面对破碎带等不良地质条件时,无法完全发挥TBM快速掘进的优势。在充分吸收"新奥法"隧洞支护理念的基础上,提出当遭遇不利地质条件时,采用主动封闭围岩的方式。即在TBM护盾保护下,将工厂标准化批量加工的环形钢构片段,利用专用安装设备快速拼装成能够立即发挥作用的隧洞支撑结构,在TBM继续向前掘进后替代护盾支撑处于临空状态的围岩,进而在环形钢构的保护下完成喷锚支护。工程实践表明,新的施工方法不仅使作业过程安全、可控,而且掘进速度可从原来的每天5~10 m提升至15~25 m。     

万家寨引黄工程南干线不良地质段TBM施工有关问题探讨

山西省万家寨引黄工程南干线４、５、６、７＃隧洞长约９０，采用四台双护盾全断面掘进机（ＴＢＭ）施工。在ＴＢＭ施工中将会遇到地下水、岩溶、膨胀岩、土洞、断层破碎带等不良地质条件。作者根据引黄工程总干线６、７、８＃隧洞ＴＢＭ施工的经验和教训及国内外ＴＢＭ施工的有关工程资料，对南干线复杂地质段ＴＢＭ施工的有关问题进行了探讨，可供当前工程施工参考。     

考虑压力溶腔影响的岩溶隧道围岩稳定性分析

岩溶地区的富水压力溶腔常常对隧道施工安全造成不利影响。为研究岩溶溶腔对隧道施工过程围岩及支护受力的影响,依托某岩溶隧道,采用Flac3D有限元方法系统开展了不同工况的数值试验研究,主要考虑溶腔大小、溶腔位置及溶腔压力3因素影响,分析了不同工况下围岩受力变形、围岩应力及支护受力情况。结果表明:岩溶隧道溶腔会引起隧道施工过程围岩收敛变形和应力增大,溶腔大小、溶腔位置及溶腔压力均会对收敛变形和应力产生影响,溶腔越大、溶腔存在压力会造成靠近溶腔测点的收敛变形和应力值明显增加,溶腔位于拱顶时对隧道整体受力影响最大,溶腔位于边墙时对隧道影响次之,溶腔位于仰拱时对隧道影响最小;溶腔的存在会对初支受力造成不利影响,引起溶腔近侧初支应力重分布,建议加强溶腔施工段初支整体强度。     

全断面掘进机施工隧洞的围岩地质条件

我国目前的地下工程围岩分类法,对于全断面隧洞掘进机施工都不完全适用。文中从隧洞掘进机施工的特点和总结山西引黄工程等双护盾式掘进机隧洞施工的经验入手,以GB50086等国家标准为参照,提出以岩体结构、地下水、围岩强度应力比、能否形成围岩承载圈和毛洞稳定情况等为衡量指标的掘进机施工适宜性分类方法。可供同类工程施工、衬砌设计和制订相关标准参考。     

软岩隧洞TBM施工中围岩变形预测研究

TBM施工过程中,为防止软岩变形导致卡机事故的发生,需要对围岩变形进行准确的预测。以巴基斯坦N-J水电站为研究对象,通过对围岩变形监测数据的反演分析,得到其蠕变参数,并采用反演得到的蠕变参数对大埋深洞段的围岩变形进行预测。结果表明,TBM在软岩段掘进过程中,围岩除了产生明显的弹塑性变形外还会出现明显的蠕变变形,且蠕变变形在TBM在开挖后的几小时内会迅速增加,增大了TBM卡机风险。建议TBM在软岩段掘进过程中,在保证安全的前提下尽可能快速通过。     

万家寨引黄工程总干线#6、#7、#8隧洞TBM施工缺陷处理

全断面双护盾TBM掘进机及其配套的六角形管片设计不适宜用于土层、断层破碎带、溶洞与膨胀岩等不良地质条件的施工，然而在长隧洞中，往往很难避免上述不良地质条件，只有进行有效的事后处理，才能保证隧洞安全输水，同时也拓宽了该类掘进机的使用范围，在万家寨引黄工程总干线#6、#7、#8隧洞施工过程中，采用TBM法施工通过Q2、Q3黄土洞段和N2红粘土洞段时，针对所出现的施工质量缺陷进行了有效的处理。     

大七孔电站岩溶地质特征及其对水工建筑物的影响

文章在阐述大七孔电站枢纽区岩溶水文地质基本特征的基础上 ,对水库渗漏、坝址选择、压力引水隧洞的岩溶地质条件进行了分析评价 ;并简述了隧洞岩溶发育洞段的工程处理措施及施工方法     

水工隧洞TBM施工适宜性围岩分类研究

隧洞掘进机TBM已逐渐成为水工深埋长隧洞的常规施工方法,而现行规范的围岩分类主要以隧洞围岩稳定性和支护措施为判别因素,仅适用于钻爆法隧洞。为此,梳理国内外不同工程的围岩分类指标体系和TBM施工特点,在隧洞围岩基本分类的基础上,重点分析了TBM掘进效率和不良地质条件,构建了TBM施工适宜性围岩分类方法。总结大量工程案例,综合权衡超硬岩、岩爆、断层破碎带、大变形、突涌水(涌泥)和高外水压力六个关键因素对TBM施工的定量影响,提出了可量化围岩分类指标。工程应用表明,TBM施工适宜性围岩分类方法可依据工程地质资料快捷完成围岩分类,能有效指导TBM隧洞施工,且具有较好的通用性和易用性。