特殊地质长距离小断面TBM施工散热关键技术研究

抽蓄工程TBM隧洞施工具有散热难等问题。针对排水廊道隧洞、探洞、交通中导洞等洞室特殊地质长距离小断面TBM施工散热控制是难点，对特殊地质长距离小断面TBM施工散热关键技术要求非常高，通过理论研究、数值分析、现场试验和监测反馈等手段，对不同工况TBM施工散热控制参数和效果进行研究分析，形成一套抽蓄工程特殊地质长距离小断面TBM施工散热控制成套技术，并成功应用于浙江衢江抽水蓄能项目、浙江永嘉抽水蓄能项目，形成了一套抽蓄项目抽蓄工程特殊地质长距离小断面TBM施工散热控制的工艺标准和施工方法。     

抽蓄工程TBM地质钻探、超前探测智能化施工技术研究

抽蓄工程TBM隧洞施工具有超小开挖断面、地质条件复杂多变及多断层破碎带的特点。针对排水廊道隧洞、探洞、交通中导洞等洞室复杂地质预报、探测、分析、处置应对等难点，对TBM施工地质钻探和超前探测系统进行研究创新，通过理论研究、数值分析、现场试验和探测反馈、综合处置等手段，对不同地质状况探测数据和特征进行研究分析，形成一套抽蓄工程复杂地质超小断面TBM地质钻探和超前探测智能化施工成套技术，并成功应用于浙江衢江抽水蓄能项目、浙江永嘉抽水蓄能项目。     

抽水蓄能隧洞TBM隧洞智能掘进系统技术研究

抽蓄工程TBM隧洞施工具有超小开挖断面、地质条件复杂多变、多断层破碎带及围岩变形、高地应力、岩爆、超小的转弯半径、区间坡度大长度长、机械作业密集。针对在排水廊道隧洞、探洞、交通中导洞等洞室掘进时，对复杂地质预报、隧道支护、针对不同地层的掘进参数调整等难点，设计TBM关键参数智能掘进系统技术框架，采用低无代码模式降低开发门槛，通过模块化开发实现了系统较低的耦合度。在此基础上，以算法模型与系统软件分属不同服务的方式，集成来自不同算法开发人员的模型，实现了系统软件与算法模型的快速集成，用于TBM智能掘进过程中关键参数的预测及控制。对TBM隧洞智能施工流程进行研究分析，形成一套抽蓄工程TBM智能化掘进系统技术，并成功应用于浙江衢江抽水蓄能项目、浙江永嘉抽水蓄能项目，形成了一套符合抽蓄项目TBM施工的智能化施工方法。     

永嘉TBM通风及散热施工技术研究

抽蓄工程TBM隧洞施工机械作业密集、高地温及高散热等特点。TBM及后配套装备的通风散热系统研究创新、小断面通风降温抑尘等关键技术难度非常高，通过理论研究、数值分析、现场试验和监测反馈等手段，对不同工况进行通风、散热、抑尘等参数和效果进行研究分析，形成一套抽蓄工程超小断面长距离超小转弯半径隧洞TBM通风散热抑尘成套技术，并成功应用于浙江衢江抽水蓄能项目、浙江永嘉抽水蓄能项目，形成了一套抽蓄项目TBM施工的通风、散热、抑尘的工艺标准和施工方法。     

TBM超小转弯曲线小直径直线、过渡段及曲线段掘进关键技术研究

抽蓄工程TBM隧洞施工具有超小开挖断面、较大的区间长度、超小的转弯半径、连续多次转弯等特点。TBM超小转弯曲线小直径直线、过渡段及曲线段掘进关键技术难度非常高,通过理论研究、数值分析、现场试验和监测反馈等手段,对不同工况掘进参数和隧道成型效果进行研究分析,形成一套抽蓄工程TBM超小转弯曲线小直径直线、过渡段及曲线段掘进成套技术,并成功应用于浙江衢江抽水蓄能项目、浙江永嘉抽水蓄能项目,形成了一套抽蓄项目抽蓄工程TBM超小转弯曲线小直径直线、过渡段及曲线段掘进的工艺标准和施工方法。     

抽蓄工程特殊地段、不良地质及围岩大变形TBM施工技术

随着我国抽水蓄能项目的高能快速发展,全断面硬岩隧道掘进机（简称TBM）被广泛应用于抽蓄工程,TBM施工具有快速、高效、安全等优点,但施工断面小、地质条件复杂多变、涌水量大、多断层破碎带、高地应力及岩爆、围岩大变形等也成为TBM施工的重难点,结合永嘉抽蓄工程对TBM施工地质条件复杂多变、涌水量大、多断层破碎带、高地应力及岩爆、围岩大变形等技术难点进行深入研究,形成一套抽蓄工程特殊地段、不良地质、围岩大变形TBM施工技术,旨在日后为类似工程提供技术指导。     

TBM中导洞+爆破法扩挖技术

抽蓄工程地质条件复杂多变、多断层破碎带、围岩变形、高地应力、岩爆、超小的转弯半径、区间坡度大、长度长、机械作业密集、施工进度缓慢、通风排水困难、施工通道不便等难点，对施工技术、施工环境要求非常高，通过对TBM中导洞+爆破法扩挖技术研究，从而解决一部分抽水蓄能水电站隧道施工关键性难题。针对浙江永嘉抽水蓄能交通洞+厂房排水廊道+通风安全洞首次运用此项技术并进行研究分析总结，可为类似工程施工提供参考依据。     

锦屏二级水电站引水隧洞TBM开挖方案对岩爆风险影响研究

 为了提高施工效率,降低现场施工人员和设备的风险,锦屏二级水电站1#、3#引水隧洞采用大断面TBM进行施工。超大埋深TBM全断面施工,对于等级较强的岩爆,仍然可能会给TBM设备带来一定伤害。为此,通过微震实时监测和数值分析等手段,开展了TBM施工速度、导洞施工等TBM开挖方案对岩爆风险的影响研究。结果表明,降低TBM施工速率,有利于降低岩爆发生的风险;导洞施工+TBM联合施工对于极强岩爆风险的防范是十分有利的。研究成果可为TBM安全快速掘进提供重要的参考价值,也将为其他工程提供借鉴,具有重要的工程价值。     

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。     

引汉济渭秦岭隧洞岭南工程TBM施工岩爆处理浅析

本文针对引汉济渭秦岭隧洞岭南工程TBM隧洞施工中突出的岩爆问题,主要分析、研究了TBM掘进段岩爆防治处理措施,以有效保证TBM隧道安全、有序施工。对类似工程,特别是大埋深隧洞岩爆的防控有一定的参考价值。     

TBM与钻爆法在并行长大引水隧洞施工中的适用性研究

在某水电站并行长大引水隧洞中,通过对隧洞规模、沿线工程地质条件、施工工期及开挖渣料再利用等进行综合对比分析,研究钻爆法与TBM施工方法的适用性.TBM施工方法在难以增加施工支洞的长隧洞工程中具有较明显优势,而钻爆法在大断面、复杂地质条件隧洞开挖施工中的适用性更强.通过布置合适的施工支洞,可有效增加该引水隧洞施工断面,从...     

锦屏二级水电站深埋引水隧洞岩爆特征及防治措施

硬脆性大理岩条件下深埋隧洞的岩爆问题是西部开发建设中遇到的工程难题之一。文中通过对锦屏二级水电站辅助洞、施工排水洞与引水隧洞施工中发生的岩爆规律与特征的分析总结,提出了该地区地质条件下岩爆的基本条件、分类、风险分区、时空分布特征等。文中阐述了岩爆防治设计思想与原则,并从设法降低潜在震源区的应力水平与设法提高围岩的抗震(抗冲击)能力两个方面出发,针对TBM掘进与钻爆法掘进的不同开挖方案,分别提出了不同的岩爆防治措施。     

高地应力区大直径TBM掘进岩爆风险控制

锦屏二级水电站1#,3#引水隧洞采用TBM掘进,中部深埋洞段岩爆风险突出。为制定合理可行的掘进方案与岩爆防治措施,在前人研究基础上,结合工程实际情况,采用多种数值分析手段,评价不同形式导洞开掘,对降低岩爆风险的影响。3种导洞开挖方式均可以显著地降低TBM掘进的岩爆风险,选择何种形式的导洞主要从设备和经济效益角度进行决策。据此提出高地应力区大直径TBM掘进岩爆风险控制措施,施工中结合钻爆法导洞预处理、应力解除爆破并辅以及时、系统、高质量的支护,降低岩爆风险,确保施工及结构安全。     

不同开挖方式下深埋隧洞微震特性与岩爆风险分析

在分析钻爆法和TBM法开挖下围岩应力状态的基础上,基于锦屏二级水电站深埋隧洞微震监测数据,对比研究了钻爆法和TBM法开挖条件下深埋隧洞的微震特性及岩爆风险。结果表明:1钻爆法开挖引起的围岩应力集中距洞壁较远,形成的应力梯度较小;而TBM法开挖引起的围岩应力集中临近洞壁,形成的应力梯度较大。2钻爆法开挖时围岩应变能主要集中在爆破后数小时,尤其是在1 h内释放,而TBM法以连续的方式开挖卸载,剧烈的能量释放伴随着施工全过程。3TBM法开挖导致的事件震级及震源破裂尺度均比钻爆法开挖引起的大。4钻爆法开挖时,围岩积聚的应变能大多以岩体破裂的形式耗散,以岩爆形式显现的较少;而TBM法开挖时,围岩应变能常逐次释放,导致事件频繁发生,而且部分应变能以岩爆形式显现,一般地,同一小范围内常多次发生轻微岩爆,高等级岩爆孕育过程中常伴有低等级岩爆,如中等岩爆发生前伴有轻微岩爆,强烈岩爆孕育过程中伴有轻微和(或)中等岩爆,以此类推。综合上述研究结果认为,在具有强岩爆风险的深埋隧洞中,就防治岩爆而言,钻爆法优于TBM法。     

秦岭输水隧洞岭南TBM段岩爆成灾与施工关系研究

以秦岭输水隧道岭南TBM施工为背景，通过分析岩爆类型，总结岩爆与隧道施工期间的灾害破坏情况，对主机系统和皮带传输进行了优化改进，掌握了岩爆成灾与隧洞的施工关系，通过技术改进及管理措施后，大幅降低了高频强岩爆对皮带系统、主机系统造成损坏的频率；在岩爆规模大、频次高岩爆洞段TBM建立了“掘进不支护、支护不掘进”安全施工准则。     

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。     

锦屏二级水电站深埋长隧洞群的建设和工程中的挑战性问题

锦屏二级水电站大型深埋隧洞群由4条引水隧洞、2条辅助洞及1条施工排水洞组成,隧洞群总长约118 km,具有埋深大、洞线长、洞径大、地应力水平高、工程地质条件极其复杂、施工布置困难等特点,是目前世界上己建、在建总体规模最大、综合难度最大的水工隧洞群工程。隧洞群建设中面临地下水预报与处理、岩爆防治等关键技术问题。通过对锦屏二级水电站深埋隧洞群建设中遇到岩爆及突涌水工程治理等工程应用实例进行研究总结,提出下一步工程中所面临的挑战及应对措施。锦屏二级水电站工程深埋长隧洞的建设所取得的经验,可为类似工程提供有益的借鉴。     

隧洞工程岩爆地质问题研究及防护探讨

主要针对隧洞工程岩爆地质问题研究及防护进行了探讨,论述了隧洞工程岩爆的产生原理,对隧洞工程岩爆地质问题开展了研究,并进行了隧洞工程岩爆地质问题防护措施分析。研究的目的在于提升隧洞工程的施工质量。     

锦屏辅助洞(西端)岩爆分析及其防治措施

锦屏辅助洞作为锦屏水电枢纽工程(一、二级水电站)的前期控制性工程,既是沟通东、西雅砻江交通的重要通道,又是锦屏二级水电站引水隧洞的施工辅助洞和地质探洞.辅助洞具有埋深大,地应力高,围岩完整性好、强度高等特点,具备了发生弱～强岩爆的条件.施工过程中高频率岩爆严重困扰着施工安全.在总结锦屏辅助洞岩爆规律的基础上,分析了影响岩爆特征的主要因素,并针对岩爆烈度分级探讨了岩爆综合防治措施,该综合防治措施在实际应用中取得了很好的效果,为接下来的引水隧洞施工积累了丰富经验,并为国内外同类工程提供借鉴.     

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。