引汉济渭秦岭输水隧洞硬岩TBM掘进施工技术

以陕西省引汉济渭调水工程秦岭隧洞TBM施工段岭南工程为依托,为克服TBM在长距离大埋深隧洞施工中遭遇的高磨蚀性硬岩、强烈岩爆和突涌水等施工难点,研究了掘进参数,优化了刀盘刀具,对岩爆预测并进行分类防治,采取了超前探水及堵排结合等多种措施、监测技术和施工工法。针对TBM在高磨蚀性硬岩掘进期间刀具磨损大、掘进效率低、施工成本高等问题,总结得出掘进参数选取宜遵循刀盘高转速、低贯入度,掘进高推力、低扭矩的掘进原则,通过加强刀具与围岩适应性研究,合理选择刀具,采用调整刀盘刮板座结构、易损件改用耐磨材料、优化刀盘喷水结构等刀盘升级措施可有效增加刀盘刀具使用寿命。针对岩爆给现场带来的施工难题,借助微震监测系统预判岩爆等级,分别就轻微、中等岩爆提出了防治措施,提出了"柔性结合刚性,辅以新材料"的组合工法。针对隧洞开挖出现的突涌水问题,根据"以堵为主、堵排结合、加强抽排"施工指导思路,总结出超前探水技术。这些措施大幅提高了TBM在高腐蚀硬岩洞段的掘进效率,有效吸收了岩爆发生时释放的能量,及时解除了突涌水淹没设备的风险。     

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.     

引汉济渭引水隧洞穿椒溪河段突涌水数值模拟

陕西省引汉济渭工程引水隧洞突涌水问题是制约工程顺利开展的关键技术问题之一。针对横穿椒溪河段的典型区段突涌水问题,采用ADINA软件建立水文地质概念模型,计算不同工况下该区段的地下水位、流速矢量、涌水量等。结果表明:断层位置受开挖扰动影响较大,出现了集中渗漏,因此在断层位置极易形成渗漏通道,发生突涌水。     

引汉济渭秦岭隧洞突涌水原因及涌水量预测

针对隧洞开挖施工中常见的隧洞突涌水等地质灾害问题,在分析隧洞涌水区域水文地质条件、有限元渗流计算和达西定律的基础上,研究秦岭隧洞椒溪河段开挖涌水原因并预测涌水量。研究表明:在涌水发生的初期,涌水集中渗漏通道由断层泥及断层角砾填充,发生的流动为渗流,通过有限差分软件数值计算求得的隧洞开挖初期涌水量与实际隧洞开挖涌水初始阶段的涌水量非常接近;在涌水稳定阶段,涌水集中渗流通道发生类管涌的水力破坏,通过集中渗漏通道流入隧洞内的流量为1 671.55 m3/h,与现场实测隧洞涌水稳定时的最大涌水量1 700 m3/h接近。研究成果可应用于水文地质条件类似的隧洞工程涌水量计算。     

引汉济渭工程隧洞施工若干技术问题探讨

基于引汉济渭工程隧洞施工实际,结合我国现有技术规范要求,对比分析了引汉济渭工程隧洞动态设计、超前地质预报、隧洞开挖方式、隧洞支护时效及衬砌与掌子面距离等五个方面的问题,得到了适宜引汉济渭工程隧洞施工特点的动态施工技术方法。针对不同围岩条件实施隧洞动态设计,采用了不同的开挖和支护方式。对物探发现的异常区进行钻探验证,以提高地质超前预报及涌水预测精度。地质复杂区段按照"物探先行,钻探验证,有掘必探,先探后掘"的原则组织施工。在实际施工中,应提倡利用围岩在无支护条件下的允许暴露时间也就是围岩的自稳时间实现短距离的掘进与支护分离。对硬岩(Ⅰ—Ⅲ)围岩采用"钻爆设计、光爆施工、工序组织、快速施工"的思路,对软岩(Ⅳ—Ⅴ)围岩采用"围岩量测、确保安全、遵守设计、按部就班"的思路。     

引汉济渭工程秦岭隧洞TBM的刀具选型试验

引汉济渭工程秦岭输水隧洞TBM施工遭遇超硬岩石,在试掘进阶段进度严重滞后于合同计划指标。为了减少刀具更换时间、促进施工进度,将刀具选型试验作为突破口。通过利用各厂家提供的刀具进行TBM试掘进,将每家2把刀具交叉安装在相应刀位上,在试验过程中进行磨损量测试、岩石抗压强度测试。从这两项指标定量分析刀具选型,结合过渡区域刀具磨损量及速率、面刀区域刀具磨损情况、整刀使用寿命、极限磨损情况、2 km试掘进阶段刀具消耗情况,综合评价各类型刀具性能。结果表明,受掌子面平整度、岩石强度及石英含量影响,不同部位的磨损量、变形都存在较大差异,尤其不同处理工艺的刀具,其耐磨值和稳定性决定着TBM的掘进速度。研究成果对超硬岩隧洞TBM刀具的选取具有一定的参考价值,也对刀具材料的研究提供了基础数据。     

锦屏二级水电站引水隧洞TBM遇突涌水施工对策

锦屏二级水电站引水隧洞地下水具有压力高、稳定流量大等特点,在施工中如何克服突涌水问题成为本工程TBM施工的难点之一。参建各方通过对该工程突涌水的深入研究,在工程中改进了TBM结构设计,加强了施工中的地质预测,以及针对TBM掘进过程中遇见的现场问题采取了适当的措施,保证了TBM的安全顺利掘进。     

隧洞突泥涌水灾害处理施工

在地下工程施工过程中不可控施工风险较多,在众多灾害中,突泥涌水造成的工程损失规模一般较大,且在事故发生后,如何正确处理,避免二次灾害的发生尤为重要。通过对某隧道发生突泥涌水灾害后的处理措施进行详细介绍及总结,为后续同类工程在施工过程中遭遇突泥涌水处理时提供参考,尽可能地降低灾害影响。     

引汉济渭输水隧洞TBM卡机处理方案研究

引汉济渭工程秦岭隧洞全长98.3 km,越岭段地质复杂,TBM卡机事故成为了阻碍隧洞顺利施工的一大障碍。结合秦岭隧洞此次卡机事故的特点,利用钻孔电视勘测以及三维地震法超前地质勘测对卡机段地质进行了详细的勘明;根据超前地质预报结果结合工程实际制定护盾后方收敛变形区加固方案以及护盾前方断层带处理方案;根据处理方案制定可行的施工措施,为TBM脱困创造了有利条件。     

TBM连续遭遇超大突涌水施工技术措施探讨

由于地质条件的不确定性和复杂性,TBM掘进中多次出现大型裂隙,连续遭遇超大突涌水,掘进受阻并存在极大风险。根据地质、涌水量、涌水部位不同,采取针对性的多种注浆方式相结合,通过案例对不良地质处理技术措施进行了总结和分析,快速完成堵水,加强TBM掘进对断层破碎带、突涌水等地质环境的应对能力,保证设备的安全性和可靠性,为类似施工提供借鉴。     

开敞式TBM施工隧洞涌水封堵关键技术

新疆某长距离输水隧洞SS段部分洞段采用开敞式TBM掘进,该段富存地下水,在掘进中出现多处渗涌水情况,由于开敞式TBM设备及工作环境的特点,对于涌水封堵措施的处理造成诸多不利条件,文中针对开敞式TBM施工隧洞涌水封堵的关键技术结合工程实例进行分析研究提出解决方案.     

地下隧洞开挖施工中突涌水的预防与处理

在地下隧洞开挖施工中,常常会遇到突然产生大量涌水的情况,给施工带来很大的困难,甚至严重影响工期,亦存在较大安全隐患.本文通过对引汉济渭椒溪河勘探试验洞工程在施工过程中连续出现较大涌水的施工总结以及有关资料认真分析,总结出了地下隧洞开挖施工中预防和处理涌水的具体方法和措施,特别指出了预防涌水方案在地下隧洞开挖施工中的重要性.     

堵水注浆在引汉济渭工程岭南TBM施工段的应用研究

引汉济渭工程岭南(秦岭南部)TBM施工段为反坡施工,隧洞突涌水全部通过大功率水泵逐级抽排至洞外。受排水设施布设、隧洞空间、电力供应、工程投资等因素影响,以及TBM掘进段和施工支洞长度均较长的客观条件,突涌水对施工的干扰、影响尤为巨大,特别是较大集中突涌水,对人员、设备安全会造成极大威胁。为保证施工安全的同时TBM掘进正常进行,针对该施工段突涌水处理制定了"以堵为主、堵排结合"的原则,采取常规双液浆堵水注浆和特殊材料堵水注浆相结合的方式,对集中涌水点进行封堵。结果表明,在8个涌水量大、涌水点集中的段落进行堵水注浆,涌水段落实际封堵率超过了99%,满足事先制定的封堵标准。该方法可为同类工程TBM施工提供借鉴。     

引汉济渭秦岭隧洞施工通风测试及特征分析

文章分别以引汉济渭秦岭隧洞TBM施工段和钻爆法施工段为研究对象,分析了正常通风条件下洞内不同工序、不同位置的温度、湿度、气体含量、粉尘分布等特征规律.结果表明:采用TBM施工,高温段主要集中在距离开挖掌子面约1000m范围内.掘进时,洞内相对湿度和掌子面附近粉尘浓度均低于非掘进时,一氧化碳含量高于非掘进时.采用钻爆法施...     

狮子山1号隧洞涌泥涌水处理技术研究

滇中引水项目狮子山隧洞施工过程中突发涌泥涌水事故,造成掌子面涌水涌泥,危及施工安全,为有效加固空腔破碎段落,保证隧道安全、稳定、快速施工通过,文章结合施工期间的涌水、涌泥情况,分析了产生问题的成因,采用了"固结灌浆+超前预灌浆"综合处理方法,对淤泥堆积体进行固结灌浆加固及对掌子面进行超前帷幕灌浆.钻孔取芯和压水试验结果表明,该种处理方法满足该断面安全稳定的开挖要求.该处理技术对类似情况具有参考价值.     

开敞式TBM施工浅埋涌水段隧洞的处置措施

隧洞内涌水是比较常见的地质灾害,隧洞浅埋并伴随涌水,会增加隧洞塌方的风险。在TBM法施工的隧洞,一旦机头位置发生塌方,不仅对设备性能影响较大,并且塌方后恢复生产处理难度更大。通过总结吉林省中部城市引松供水工程小河段的涌水处理措施,为TBM隧洞浅埋涌水段施工积累了经验。     

TBM隧洞岩溶涌水超前处置施工技术研究

隧洞涌水是TBM施工中主要应对的安全风险和施工难点。结合桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程北干渠窑瓦～六浪隧洞工程实例,论述了TBM施工隧洞内在刀盘前方采取全断面超前分段注浆处理的方法与过程,并分析了处理效果。