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。     

某TBM施工引水隧洞塌方特征与施工方案

TBM(Tunnel Boring Machine,全断面掘进机)施工进入Ⅴ类围岩洞段,极易发生塌方灾害,进一步引起TBM卡机,严重影响施工进度。某引水隧洞采用敞开式TBM施工,刀盘及护盾上方发生塌方,本文采用地质调查与地质超前探测分析了塌方段地质及地下水情况,揭示地质与地下水对塌方的影响作用,建立了“护盾后方加固、化学注浆、固结灌浆、塌腔回填”的处理思路,并对塌方段掘进方案进行了优化。现场TBM安全、高效地通过塌方段,为今后类似塌方灾害的处理提供了参考。     

山西中部引黄工程TBM卡机成因分析及脱困技术

山西省中部引黄工程总干3号隧洞采用TBM施工,由于隧洞埋深大、地应力高、地质条件复杂,设备在不良地质洞段易发生卡机。结合连续两次卡机事故,分析了卡机产生的地质、施工和设备原因,提出了针对不同卡机形式的脱困措施,并详细制订了脱困后的掘进方案,使TBM成功脱困并顺利通过断层破碎带。实践证明,扩挖小导洞是最为有效的脱困措施,当护盾外侧围岩破碎时,可辅以化学固结灌浆,但还需关注卡机前的预控措施和脱困后的掘进措施,才能实现TBM的顺利推进。     

北疆某输水隧洞开敞式TBM卡机脱困施工探析

文中介绍了在复杂、多变地质情况下,敞开式TBM施工掘进中突遇围岩破碎带并发生塌方,造成TBM掘进机卡机事故。通过对TBM卡机原因分析,结合现场卡机段围岩及前方超前地质预报情况,制定切实可行的脱困施工方案,并通过注浆、围岩固结等一系列有效的工程措施,最终在保证工程安全的前提下使TBM安全快速脱困,为今后类似TBM掘进施工提供参考和借鉴。     

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。     

TBM卡机防控脱困方案智能决策方法研究

目前深埋长输水隧洞中硬岩掘进机(TBM)卡机防控脱困方案决策过程受卡机机理复杂性、围岩-护盾相互作用全过程监测困难性及人为主观经验等因素影响,导致决策结果的有效性、经济性和及时性有待提高。针对上述技术难题,基于构建的TBM卡机案例库数据,尝试采用支持向量机分类(SVM)方法,预测TBM卡机致灾模式和风险,继尔采取相应预防措施。同时,基于案例推理(CBR)方法,对卡机后脱困方案进行科学决策。智能决策方法应用于新疆某输水工程隧洞关键洞段施工中,准确预测了TBM卡机风险,并提前采取防控措施,避免了卡机事故的发生。同时针对已发生卡机的洞段,决策推荐了卡机脱困处理方案,与现场实际采取的脱困方案一致,有效降低了脱困处理工程费用,并缩短了处理时间。     

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。     

香炉山深埋长隧洞TBM选型研究

随着中国大规模基础建设的推进,越来越多的深埋长隧洞采用TBM施工,而TBM选型是TBM施工方案中关键问题之一。以滇中引水工程香炉山隧洞为例,重点从穿断层、软岩大变形、涌水突泥等不良地质洞段施工难易程度、卡机风险,以及超前加固和超前地质预报操作便利性等方面进行综合分析,推荐优先选用两台敞开式TBM,并针对具体地质情况、施工特点,提出了TBM相应的功能配置。研究成果可为类似工程提供借鉴。     

TBM超前化学固结灌浆在引红济石工程中的应用

引红济石隧洞工程TBM施工段由于地质原因出现卡机现象,后采用超前化学固结灌浆方法克服了卡机现象。本文就超前化学灌浆施工技术进行描述和总结。     

引水隧洞断层破碎带TBM掘进卡机处理措施

某引水隧洞工程TBM掘进机施工时,由于遇到不良地质断层破碎带,发生了TBM掘进机卡机事故,严重影响了施工进度及质量。为此,采用地质预报测试方法,结合预报结论来分析卡机原因,提出相应的脱困方案和施工措施,成功解决了TBM掘进机卡机问题,其经验可供类似工程施工参考。     

秦岭隧洞下穿椒溪河段涌水处理措施探讨

涌水是秦岭隧洞施工中常见的地质灾害。根据引汉济渭工程秦岭隧洞下穿椒溪河段工程设计地质情况,通过对两次较大的涌水,采取确保排水能力、止浆墙封堵、帷幕灌浆处理、超前地质钻孔探水、超前小导管注浆等对策及措施,制定下一步施工的具体方案和措施,有效的预防了椒溪河隧洞施工涌水,保证了施工安全和工程的正常开展,可为秦岭隧洞施工工程涌水预防处理提供参考。     

某输水隧洞工程地质问题及处理

某输水隧洞长约31km,其中22km段采用护盾式TBM施工。隧洞位于复杂的东西向构造带中,围岩为第四系中更新统含土砂砾石及侏罗系砂岩、泥岩等。施工过程中曾发生由于围岩变形造成TBM卡机,以及隧洞突泥、突水等工程地质问题,对此采取了综合处理措施。     

单护盾TBM在不良地质隧洞施工中的问题及解决措施

根据引洮供水一期工程7#隧洞不良地质条件下单护盾TBM隧洞施工时遇到的一系列问题,对TBM掘进机进行了优化改进,并提出了该工程不同不良地质条件下TBM掘进时所遇到的问题及解决措施,从而提高了TBM的施工进度,保证了施工过程中人机的安全,可为单护盾TBM隧洞施工提供借鉴经验。     

狭窄空间内TBM设备顶护盾修复技术研究

引汉济渭调水工程秦岭输水隧洞岭南TBM设备掘进段是整个秦岭隧洞埋深最大、岩爆最频繁、围岩强度最高的施工地段,在多种不良地质叠加下,TBM设备各关键零部件长期处于极限负荷的运行状态,施工过程中常态化产生的轻微至强烈岩爆导致顶护盾被冲击损坏。通过对顶护盾的损坏情况及改造更换必要性进行分析,拟定了顶护盾优化改造、更换安装的具体实施方案,并对实施过程的技术难点进行了深入剖析,从而快速、安全地进行了顶护盾性能提升改造。顶护盾经更换修复后,TBM设备在岩爆频发地段的掘进过程中施工工效提高,作业人员和设备的安全得到保护。     

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。     

CCS水电站输水隧洞工程地质条件分析与处理

为保证CCS水电站输水隧洞双护盾TBM施工正常进行,开展了围岩分类与稳定性评价及隧洞超前地质预报,研究了施工方法,提出了施工技术建议。在双护盾TBM施工过程中,可见的围岩范围较小,无法进行地质素描,根据双护盾TBM施工的技术特点,选择了隧洞掌子面及洞壁小范围的围岩观察、TBM掘进参数分析、局部岩石回弹值测试、岩渣性状分析、地下水特征分析等多种方法获取围岩地质信息,从而对围岩进行分类和稳定性评价。选择了隧洞宏观地质条件分析、施工过程地质条件分析、以地震法和电法为主的物探方法、掌子面超前水平钻探等综合方法对掌子面前方围岩进行探测和预报,根据预报结果有针对性地采取处理措施。针对TBM施工过程中出现的涌水、砂岩砂化、断层破碎带等不良地质条件,建议施工单位采取了超前地质预报及调整掘进参数、堵水、超前灌浆加固围岩等施工方法和技术,TBM顺利通过了不良地质段。     

万家寨引黄工程南干线7~#隧洞TBM施工工程地质条件分析

根据万家寨引黄工程南干线7#隧洞全断面双护盾掘进机(以下简称TBM)的施工实践,就工程地质条件对TBM隧洞施工的影响和TBM的实际操作经验对工程地质条件的准确判定,作一些初浅的分析,以供类似工程参考。     

地表预注浆加固TBM施工隧洞浅埋冲沟段施工效果分析

针对新疆某隧洞引水工程TBM施工隧洞穿越浅埋冲沟段地质情况,提出采用地表注浆加固的方案进行超前处理,并论述地表预注浆加固处理施工方案。结果表明:浅埋冲沟段地表预注浆,提高了破碎围岩的整体性及强度,降低了围岩裂隙的透水性,改善了隧洞的成拱效应,保障了TBM掘进施工安全。结果可为类似工程处理提供参考。     

软岩洞段单护盾隧洞掘进机(TBM)主要施工问题及对策

介绍了国内首台单护盾隧洞掘进机(TBM)在甘肃省引洮供水一期工程总干渠7号隧洞的应用,针对单护盾TBM在软岩洞段掘进施工时碰到的一些主要问题提出了解决对策,为今后TBM遇到类似围岩地质条件下掘进施工提供一些借鉴和帮助。     

浅谈TBM卡机高效脱困技术

TBM对地质条件差的围岩较钻爆法适应能力差,在地质断层带处可能会出现卡机情况,TBM卡机处理费时、费工,成为制约TBM快速掘进的主要因素之一。本文分析了辽宁省桓清重点输水工程TBM卡机事故原因,针对实际情况,采用管棚支护结合化学灌浆加固松软岩体等方法,减轻了松软岩体对刀盘和护盾的压力和扭阻力,实现了依靠TBM自身脱困的目标,与传统卡机处理技术相比,具有节省工期和投资、安全性高等优势,可为类似工程提供参考。