降低大直径双护盾TBM在不良地质洞段卡机风险的对策研究

双护盾TBM在穿越断层、高地应力以及软弱地层等不良地质洞段时,围岩快速、较大的变形容易挤压护盾而导致双护盾TBM卡机,影响TBM的正常掘进,进而影响工程的工期。对西藏某公路隧洞双护盾TBM掘进期间四次卡机事故进行了分析,针对不良地质洞段的具体情况,从TBM设备选型、超前地质预报、策划地质缺陷处理措施及施工单位专业地质工程师培养等方面提出了解决措施并予以实施,降低了大直径双护盾TBM不良地质洞段卡机风险,使双护盾TBM施工的优点得到了更好的发挥。     

厄瓜多尔CCS项目输水隧洞TBM1掘进施工技术分析

双护盾掘进机有单、双护盾两种掘进模式,在施工过程中,需要根据超前地质探测、前序掘进参数、石渣、地质图纸等准确判断掌子面围岩状态,并以此作为掘进参数和模式的选择依据。文章结合工程实例,对CCS项目输水洞TBM1掘进施工模式、基本流程、施工各步骤的操作方法、需要注意的关键问题等内容进行了分析和讨论。     

三维地震波法超前地质预报在引汉济渭工程TBM施工中的应用

秦岭隧洞横穿秦岭底部,工程地质条件极其复杂多变,具有大埋深、高应力、高水压、大流量的突出特点,修建过程将会遇到大塌方、岩爆、突涌水、大埋深条件下的软弱围岩大变形等多种特殊地质问题,准确预报施工前方的不良地质体,采取有效的防治对策,对保证工程的顺利实施及施工人员、设备的安全至关重要。TBM因其空间狭窄、设备仪器耐用性差、电磁干扰等因素限制,常规的超前地质预报方法无法适用于其施工段的地质预报工作,在引汉济渭工程隧洞工程中引入三维地震波法进行了两次探索与尝试。研究结果表明,三维地震波法对隧洞前方不良地质体预报预测有较好的正相关响应,是适用于TBM施工的超前地质预报的高效手段之一。该技术在引汉济渭工程秦岭隧道TBM岭北施工段掘进中预报了前方地质信息、动态评价围岩质量,尤其为K51+597.6位置TBM卡机脱困方案的制定及时准确地提供了前方地质情况,对TBM施工段的超前地质预报具一定参考价值。     

厄瓜多尔CCS项目双护盾TBM不良地质段施工

双护盾TBM在应用过程中,经常会因多种不良地质条件所约束。阐述了双护盾隧洞掘进机在不良地质条件下施工所遇到的典型问题,并以厄瓜多尔引水隧洞双护盾TBM施工为例,对涌水、断层破碎带、塌方等影响双护盾TBM的不良地质条件进行了分析研究,从宏观和微观的角度出发,提出了TBM通过不良地质洞段的方案和措施,可为今后双护盾硬岩掘进机施工提供借鉴。     

TBM设备施工超前地质预报的技术措施

隧道掘进机(TBM)在隧道工程建设中的应用越来越普遍,但在应用过程中产生和存在的问题也较多,尤其适应地质岩层问题仍是需要探索和研究的课题。结合引洮供水一期工程总干渠7#隧洞单护盾TBM施工掘进,遇到不良地质围岩导致设备卡机等问题,重点论述了TBM设备掘进施工,加强围岩超前地质预报的技术措施和管理的必要性。     

TST技术在TBM掘进隧洞超前地质预报中的应用

以巴基斯坦某深埋长隧洞TBM施工超前地质预报为例,系统介绍了TST超前地质预报技术的基本原理、观测系统、现场测试参数设置、数据处理方法及其处理过程,最终获得隧洞掌子面前方100~150m范围内待开挖岩体的地震波偏移图像和地震波速度曲线图像。结合地质分析成果综合解释和判断地震波偏移图像和地震波速度曲线图像中所反映掌子面前方岩体的地质特征及不良地质现象等信息,达到隧洞施工超前地质预报的目的。通过对比分析隧洞桩号9+678-9+578段TST技术预报成果,说明其与超前水平钻探结果、TBM推力与贯入度参数大小、开挖后地质编录成果等吻合较好,完全符合客观地质实际,为工程设计与施工提供了科学依据,满足了隧洞安全施工的需要。由此表明TST超前地质预报技术可适用于TBM施工的深埋长水工隧洞的预报工作,还可获得良好的应用效果,为类似工程提供了很好的借鉴范例。     

科卡科多水电站TBM卡机处理方法探讨

科卡科多水电站引水隧洞施工过程中发生双护盾TBM卡机现象,根据TBM掘进记录和地质情况分析是受断层破碎带的影响。为使TBM脱困,采取开挖TBM上方岩体,钻设超前小导管、挂钢筋网、喷混凝土、支钢拱架等方法使围岩保持稳定,再清理TBM护盾上方散落的岩石,终使TBM脱困并通过断层破碎带。     

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。     

TSP与TRT技术在TBM隧洞施工地质预报中的应用

TBM施工隧洞穿越断层等不良地质段时,常常伴有塌方、掉块、突泥等地质灾害,除前期地勘资料提供的有关TBM施工隧洞轴线区域范围地质情况外,还需要在隧洞施工过程中采用相关物探技术查明掘进前方可能引起地质灾害的围岩情况,以指导TBM掘进施工。     

TBM掘进技术在软岩隧洞中的应用

通过单护盾、双护盾TBM掘进技术在甘肃引洮供水工程总干渠7^#、9^#隧洞中的应用,证明了TBM掘进设备的选型依据,说明了超前地质预报、合理选择注浆技术的重要性,提出了对设备改进的建议。