TBM过沟河不良地质洞段施工技术研究.pdf

《TBM过沟河不良地质洞段施工技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第27卷第4期Vlo1．27NO．42013年8月Aug．2013TBM过沟河不良地质洞段施工技术研究王彦峡，章跃林(中水北方勘测设计研究有限责任公司，天津300222)摘要：某调水工程TBM开挖通过沟河不良地质条件洞段，发生突涌水，瞬时最大流量约5OI／s(约180m。／h)。在涌水同时发生涌砂、砾石和黄色泥浆及似“稠状泥石流物的泥砾”，导致TBM被闲。经研究采用了洞内封堵掌子面、地表布置的勘探孔与围岩加固灌浆等措施相结合的综合封堵加固技术，使得TBM成功通过。该综合加固技术的成功应用，在国内尚属首次，可资类似工程借鉴。关

2、键词：TBM；不良地质条件；突涌水(涌泥)；该注浆封堵中图分类号：TV672文献标识码：B文章编号：10043152(2013)04—0020—3第四系砂砾石层部位发生突涌水，瞬时最大流量约1前言50L／s(约180rn。／h)，次日涌水量123．5In。／h，随后几Et涌水量稳定在65rn。／h左右。在涌水同时发TBM以其施工速度快而在地下工程中得到广泛生涌砂、砾石和黄色泥浆及似“稠状泥石流物的泥应用，但其对不良地质条件适应性不如传统的钻爆砾”，沿洞长约40m，体积约为120m。在此突水突法致使其施工中被困乃至半途而废的例

3、子也不鲜泥过程中发生TBM刀头卡住、护盾受围岩挤压，而见lJ。如何在发挥TBM优势的同时又能针对不良地使其最大工作动力条件下仍不能运转。据TBM出质条件而采取适当的工程措施以避免或降低其不利渣口涌出的物质，判断隧洞掌子面塌方体上部系第影响，是科研工作者和施工人员所共同面临的难题。四纪Q砂砾岩及Q含土砂砾石，下部为侏罗系中本文结合国内某重点调水工程中TBM开挖通过古河统Jx4砂质泥岩和炭质泥岩。沟深切基岩槽段不良地质条件所带来的突涌水(泥)35#沟所在的基岩深槽中强透水砂(卵)砾石层地质灾害，采用了综合钻探注浆封堵加固技术而使

4、顺沟延伸较长，上游地下水补给面积较大，洞内涌水TBM成功通过，其成功实施可为类似不良地质条件来源丰富。若不及时进行工程处理，涌水量可能长TBM施工提供借鉴和类比实例。时间维持较大状态。2工程概况4设计与施工技术对策国内某重点调水工程灌溉面积约180万亩，调针对TBM穿越沟谷段突水突泥的问题，工程水线路全长约168km。线路中部隧洞工程是工程中采取了洞内封堵掌子面，突泥段地表布置勘探孔，的重要部分。隧洞施工采用钻爆法与双护盾TBM同时将勘探孔的布置与围岩加固灌浆等有机结合，法相结合的施工方案，进口约7km采用钻爆法开详细查明不

5、良工程地质、水文地质条件及分布情况挖，其余为TBM施工，洞长约24km，目前，已通水的同时，进行灌浆加固。勘探和加固灌浆等钻孔的两年，运行情况良好。平面布置如图2所示。现场对勘探和灌浆加固刚岩钻孑L实施按照如下3不良地质条件洞段及问题技术进行：(1)执行标准：《水利水电工程钻探规程》在TBM掘进到隧洞桩号84+419．858，遇到(SL29l一2003)等。35#沟基岩古沟河槽(图1)。在隧洞掌子面上方，(2)孔位：具体孔位在测量放线时，可根据场地收稿日期：20130316作者简介：王彦峡(1962)，男，工程师，研究方向为

6、国内大型水利水电及调水lT程的工程地质、水文地质勘察工作和研究。第4期王彦峡等：TBM过沟河不良地质洞段施工技术研究噬恻——l。一j。r_蜘^t牲岍*帆—口，ln‘·t_”。，H‘TⅢ“}—J"}’枷●f·^-肌-1·¨警—i¨图1工程地质剖面示意图、基岩顶板等高线图『生盟立堡卫里堕现断裂构造，但顺层挤压错动现象明显；地下水主要J-‘LL‘c10“55o、T,3为南部山区雪融水补给第四系的砂砾岩及含土砂砾石，水量充沛，侏罗系砂质泥岩夹炭质泥岩，其透水性很差，可视为相对隔水层。由于地下水作用，侏罗系J2x4砂质泥岩和炭质泥岩呈

7、可塑状，且属膨胀性岩石，因此隧洞顶部围岩处于极不稳定状态，该段属V类围岩。图2濯浆钻孔平面布置示惹图勘探钻孔和灌浆加固等组成的综合钻探注浆封情况微调。堵加固技术分如下几个步骤和关键点来实施。(3)孔深：轴线钻孑L到隧洞洞顶；两侧钻孔穿过(1)第一阶段：首先对17#、22#～26#钻孔隧洞底板进入基岩5．0ITI。(未完成的钻孔钻至洞顶，如遇泥岩应深入泥岩不小(4)孔径：开孔孔径不限，终孔孔径不小于于50cm)及注浆分两种情况采用由下而上分段进行751Tim。钻灌。(5)钻进方法：覆盖层顶部可采用泥浆护壁钻①若钻孔未遇到塌空区

8、，先对洞顶上1m以下进，并作为冲洗液；当钻至隧洞顶板以上10111后，的孔段使用纯膨润土浆，水／固：0．6O，纯膨润土浆孑L径改为75mm，采用清水钻进。在钻进过程中应灌入干料重500kg；再使用膨润土掺量为4O的膨详细记录钻至基岩的孔深，并根据进尺快慢及掉钻润土水泥浆，水／固一0．55，