引红济石隧洞施工技术分析与应用

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1、2引红济石隧洞施工技术研究与应用但是在超长隧道上隧道掘进机也是一种可供选择的方法。掘进机法的特点：(1)隧道掘进机仅适用于爆破开挖领域中非常有限的部分地区，该领域包括各种横断面、类型，从小的到很大的，以及最坚硬的岩层地质条件。(2)隧道掘进机相比钻爆法的设备比较笨拙。(3)隧道掘进机有较高的进度，低超挖的光面轮廓，无地表扰动并需用劳力较少。(4)隧道掘进机刀具既不适用于马蹄形也不适用于椭圆形隧道断面。甚至在使用隧道掘进机时，在洞门区域经常要求使用钻爆法以便能进行掘进机安装。(5)岩石的硬度和耐磨性，使隧道掘进机刀具造成难以承受的磨损。(6)隧道掘进机的交货周期长、设计、制造和组装掘进机

2、，需要交货周期18个月。(7)涉及到环保问题：虽然最大的颗粒速度会比爆破时小，但从掘进机发出的连续噪音和地层震动将会对居民生活产生影响和危害，尤其是夜间的反复不断向外发射噪音。因此二者在不同的范围内，不同的条件下表现出各自的优势。评价某一隧道或某一工程中一群隧道采用何种方法开挖这是一件复杂而又细致的工作，必须对目前钻爆法和掘进机法的现有水平及各自的利弊有充分的了解，才能根据现有的实际情况，作出妥善的选择。随着我国国防、能源，交通运输和公用事业的发展以及环境保护、农田保护、城市引水的要求，地下隧道开挖的总量在逐年增加。理论计算和实践经验均表明，研究钻爆法和掘进机法的方案比较，对于节省工程

3、造价、缩短施工时间、保证工程的安全具有重要意义。从上所述本工程的关键在于19．76km的超长隧洞如何完成，是采用钻爆法还是采用TBM(掘进机)法，这就是本文将要论述的课题。1．1．2本课题特点引红济石调水工程是将汉江的水通过穿越秦岭的19．76km的隧洞自流调入渭河南岸支流石头河中，工程收益区为西安、咸阳、杨凌、宝鸡四个市区，将为市区提供生产、生活用水，兼顾渭河生态用水。工程的建设将为近期缓解关中中西部城市供水矛盾，优化渭河流域水资源配置发挥重要作用。因此，开展本课题的研究，能够节省工程造价、缩短工期，取得较大的经济效益和社会效益。本课题内容全面、资料详实：隧洞施工方法有钻爆法和TBM

4、法，TBM又分为开敞式和护盾式，各有特点。同时有广泛收集国内外关于隧洞设计与施工的资料，并对现场进行了查勘，掌握了第一手资料，又到已建成或正建的相关水工隧洞进行调研，系统分析了钻爆法和掘进机法的原理和存在的问题，为本课题的研究奠定了坚实的基础。本课题实用性强：本课题紧紧围绕引红济石调水工程这个项目。本工程隧洞长19．76km，埋深较大，最大埋深450m，通过地带地质条件复杂，施工难度大，随着科技的不断进步，TBM应用越来越广泛，研究解决TBM施工存在的问题，为以后工程的设计与施工提供一定的借鉴。4引红济石隧洞施工技术研究与应用性等方面还有相当大的差距【2-5】。我国的隧道及地下工程施工

5、技术自80年代以来，得到了快速发展，代表隧道工程施工新技术发展水平的隧道凿岩机(TBM)和盾构机，不断被引入我国，并在实践中不断被改进和国产化【61。自1978年我国实行改革开放以采，已有甘肃省引大入秦工程、山西省万家寨引黄工程和陕西省秦岭铁路隧道工程等项目引入国外大型TBM进行隧道施工，取得了成功。其中山西省万家寨引黄工程创造最高日掘进113m和最高月掘进1650m以上的记录。在隧洞施工中，九十年代以前我国长大隧道主要以传统钻爆法为主。面向我国特长、大断面、复杂地质条件的铁路、公路、水工、城市地铁、国防等地下重大工程建设项目越来越多，施工技术越来越复杂，对开挖速度、环保、安全、质量和

6、效益的要求越来越高等特点，给传统的钻爆法带来了难以解决的难题。为了顺利完成我国～系列重大隧道工程，并促进我国隧道及地下工程施工科技进步，结合我国最长隧道秦岭隧道实施，世界上最先进的长大隧道施工设备与技术TBM在我国的应用就应运而生了。1．2．2我国隧洞施工方法研究现状及发展趋势我国目前已建隧洞的开挖方法，主要为钻爆法，也有少量工程使用了隧洞掘进机法开挖。当前，岩石地下洞室开挖，主要是采用钻孔爆破法(简称钻爆法)。掘进机法在我国已有一定的应用，但尚处在进一步的试验和发展阶段。其它破岩方法如高压水射流、激光、超声、热力破岩等物理破岩方法，以及使岩体软化、溶解的化学破岩方法，尚处在进一步的研

7、究和试验中【7】。钻爆法施工适用范围比较广，它不受隧洞形状及断面尺寸的限制，并可以随时改变。对各类围岩均能适用，施工设备简单，旋工工艺灵活，可根据现场地质条件变化，制定相应的施工方案。但它的缺点是施工工序多、安全性差、掘进速度慢、通风条件差等。掘进机施工在我国长大隧洞工程中已逐步占据主导地位，它以掘进速度高、作业场所环境好、机械化程度高而著称【8】。虽然继秦岭隧道创造多项国际、国内纪录之后，我国第二大双线铁路隧道——铁一局五处承建的长梁山隧道再