双护盾TBM施工隧洞围岩分类方法及应用

针对引水隧洞围岩,在现有规范关于隧洞围岩分类基础上,提出了围岩分类新方法,综合考虑TBM掘进机掘进参数变化、围岩与护盾(管片)之间的间隙、出渣量、弃渣的块径、渣块形状、百分量、渣中刀具破岩新鲜面与围岩中结构面的比例、渣中软硬岩比例等因素,应用于达坂引水隧洞的围岩分类,所提出的方法具有重要的工程应用价值。     

锦屏二级水电站TBM选型及施工关键技术研究

 锦屏二级水电站引水隧洞属于深埋特长隧洞,其中2条引水隧洞施工采用敞开式硬岩掘进机(TBM)进行施工。引水隧洞TBM开挖直径12.4 m,位列世界第二。引水隧洞穿越区域水文地质条件复杂,开挖中面临地下水预报及处理、通风、岩爆防治等三大关键技术问题。通过对大量文献资料和工程实例的研究,概述TBM近半个世纪的发展及其在隧道建设中的应用现状和主要问题。对锦屏二级水电站区域地质条件以及主要的工程地质问题进行分析,结合国内外已有的TBM施工经验,对锦屏二级TBM选型以及在施工中面临的超前地质预报、围岩稳定、高地应力及岩爆、突涌水、溶洞、有害气体、断层破碎带等不良地质条件所采用的施工方法进行分析研究,针对性地提出在各种不良地质条件的下的TBM施工对策,对锦屏二级水电站TBM施工提出建议,研究成果可供类似工程参考。     

引水隧洞工程中的TBM施工技术

结合新疆某引水隧洞工程实例,施工现场的地质构造颇为特殊,分布丰富的大断层及次生断层,不利于TBM掘进作业的顺利开展.对此,以现场情况为立足点,考虑工程建设需求,围绕TBM施工技术展开探讨,包含超前勘探、自然灾害预测及防控、卡机等突发事故的应对方法等,以提高TBM施工技术在引水隧洞中的应用水平.     

锦屏二级水电站引水隧洞TBM施工工法研究

 锦屏二级水电站引水隧洞是我国目前规模最大的水工隧洞群,特点是洞线长、埋深大、技术难度大,且沿线突水、岩爆、塌方各种地质灾害十分突出,为确保工程施工的安全与按期顺利发电,有必要选择安全快速的掘进方式,为此针对TBM工法,进行大量的调查研究与分析论证,研究结果表明：无论是从岩石的可钻性、耐磨性,还是从岩石的变形、破坏特性,TBM施工都是可行的,对可能遇到的地下水、岩爆、围岩大变形等不良地质条件的处理,较传统的钻爆法有一定的优势,对人员设备的安全具有更好的保护作用。结合地质超前预报和施工中不断改进的施工工艺和支护手段,可以较好地解决施工过程中可能遇到的一些工程难题。     

拉平引水隧洞施工中的通风技术

介绍了拉平引水隧洞的施工过程，主要就隧道小断面、长距离通风方案的选择、通风参数的确定及通风机械设备的选型进行了论述。同时强调应采取适当措施以减少漏风率，提高通风效果。     

赵山渡引水隧洞施工技术

结合赵山渡引水工程实例 ,对引水隧洞工程的施工过程 ,即洞室开挖 ,洞室衬砌、锚喷支护、回填灌浆和固结灌浆五个分部工程均作了详细的介绍。同时对其工程特点也进行了分析 ,并根据其特点采用了相应的施工技术。经过质量检查 ,压力达到设计压力的 80 % ,透水率合格     

TBM掘进引水隧洞塌方处理

叙述了在山西万寨引黄入晋工程中总干线7号隧洞用TBM掘进后洞中心线出现较大超差,其处理施工中土体又发生塌方,经采取塌方段两端先加强支护,用平行梁递进法封闭顶拱,再用小导管灌浆加固未塌方段土体,然后继续进行作业的塌方处理方法。     

双护盾TBM在深埋长大水工隧洞的应用可行性研究

随着我国水电建设逐步向高寒高海拔地区转移,机械化施工是必然趋势,TBM掘进已成为一种该地区隧道施工的重要方法。针对双护盾TBM在水工隧洞中的施工现状,提出设备改进方法,并对配套施工方法、结构设计进行论述,结果表明双护盾TBM在高原高海拔地区水工隧洞施工是可行的。     

双护盾TBM施工隧洞岩爆特征微震监测研究

为了研究深埋隧洞在双护盾TBM施工环境下的岩爆特征,以某公路隧道为例对微震监测成果进行了统计整理,并在此基础上分析了微震事件与掌子面位置、岩体完整性以及隧洞埋深等之间的相关关系,获取了该工程岩爆事件发生的规律。成果表明,在隧洞采用双护盾TBM开挖过程中岩爆事件并非主要集中在掌子面附近,岩爆存在一定的延迟性和超前性,岩爆发生与开挖过程的时间效应及距离范围存在一定规律。同时,岩爆的能量等级和发生频次与岩体结构及隧道埋深也存在关联性。深埋隧洞在双护盾TBM施工环境下的岩爆规律的研究对类似工程具有一定的借鉴意义。     

双护盾TBM管片衬砌极限承载力分析

管片衬砌的极限承载力是高埋深引水隧洞能否采用双护盾TBM施工的关键难题之一。结合某电站引水隧洞,采用三维有限元法分析管片的极限承载力,并分析纵、环缝宽度、混凝土强度等级、管片厚度和围岩类别对其极限承载力的影响。管片能承担的最大外水压力与缝宽、混凝土强度等级和管片厚度基本呈线性关系,而与围岩变形模量基本呈二次曲线关系。在高内水压力条件下,缝宽、混凝土强度等级和管片厚度对管片纵缝张开量影响不大,而围岩变形模量对其影响较大。     

复杂地质条件隧洞管片结构设计及应用分析

达坂隧洞地质条件复杂多变,通过对管片纵缝球窝结构、防渗、毛细透排水管等细部结构设计进行研究,提出了较好的解决方案和措施,施工取得了较好的效果,产生了较大经济和社会效益。     

隧洞盾构支护荷载及管片选型

针对达坂隧洞不同围岩类别,分析普氏压力拱理论与太氏理论计算局限性与适用条件,对硬岩段采用现场地应力实测与有限元反演分析相结合方法确定支护荷载,并分析管片受力情况,从而对管片进行选型。工程应用表明,上述方法较为可行,施工效果良好。     

TBM掘进机脱困的围岩加固技术

达坂隧洞线路全长31.92km,沿线穿越多处膨胀岩、泥质粉砂岩等不良地质洞段,施工中多次发生卡机事故并成功脱困,对其回填灌浆、固结灌浆和帷幕灌浆技术进行了系统总结,对于同类工程施工具有较强的借鉴意义。     

超高地热条件下特长引水隧洞降温关键技术

娘拥水电站引水隧洞罕见的超高地热给隧洞施工带来了极大的难度,爆破后岩体表面温度达75℃,涌水最高温度为82℃,洞内环境温度高达到53℃。研究建立了超高地热条件下隧洞通风降温系统,洞内环境温度降至30℃以下,确保了良好的施工环境,为超高地热段隧洞的正常建设创造了有利条件。     

隧道开挖位置对边坡稳定性的影响研究

在有限元程序的基础上,建立了边坡隧道平面应变数值模型,对比分析了隧道不同开挖位置对边坡稳定性的影响。研究表明:隧道在边坡上部开挖,其扰动对隧道本身以及边坡影响不大,当隧道开挖至边坡中部,边坡出现明显位移变化。随着隧道开挖位置向坡底移动,对边坡以及隧道周边土体迅速产生较大扰动,甚至产生破坏。由此,确定隧道开挖位置的合理范围,为此类隧道建设提供了定性或定量分析结果,使实际工程设计更加合理。     

Correlation of tunnel convergence with TBM operational parameters and chip size in the Ghomroud tunnel, Iran

Evaluating the impact of rock mass properties on a tunneling operation is crucial, especially when using a tunnel boring machine (TBM). It is an integral part of machine selection and performance prediction in the design and bidding stage. Monitoring and analysis of ground conditions during the construction is also essential to allow the operator to take precautionary measures in adverse geological conditions. This involves adjusting TBM operational parameters such as machine thrust and penetration to avoid potential problems caused by face collapse or excessive convergence and subsequent machine seizure that can cause long delays. Tunnel wall convergence is a function of rock mass characteristics, in situ stresses, size of excavation, and rate of penetration (ROP). It is one of the main factors in determining the use of shielded machines in deep rock tunnel projects. The case study of the Ghomroud water conveyance tunnel project, under construction by a double shield TBM, is used to examine the effect of rock mass parameters on tunnel convergence and hence on the need for over excavation and shield lubrication to avoid problems such as shield seizure. Results of a preliminary analysis of field observations show that the amount of the tunnel convergence can have a direct relationship with the percentage of powder and large rock fragments in the muck. In addition, tunnel convergence has shown a strong relationship with the TBM thrust/torque and rate of penetration (ROP). These relationships have been examined and the results of the analysis as well as the resulting formulas will be explained in this paper.     

连拱隧道施工力学的三维数值分析

结合某夹心连拱隧道的工程地质条件和变截面中墙结构设计特点,采用有限元软件ABAQUS模拟隧道动态开挖的全过程,分析了隧道围岩和支护结构的稳定性,结果表明,随着曲中墙截面厚度的增大,其应力逐渐减小。数值分析对隧道的设计和施工具有一定的指导性,研究成果在类似的隧道中可得到应用。