引汉济渭秦岭隧洞施工技术

1、陕西省引汉济渭工程建设有限企业10月 引汉济渭秦岭隧洞施工技术第1页钻爆法施工若干技术引汉济渭工程概况TBM施工若干技术问题超长距离通风技术1324岩爆应对技术高压集中涌水应对办法56岭北TBM卡机脱困技术优化设计对工程总进度意义重大78汇报提要第2页引汉济渭工程是一项含有全局性、基础性、公益性、战略性水利项目。对实现陕西水资源优化管理、统筹关中陕北用水，促进陕南循环经济，促进治理渭河水生态环境，推进全省实现区域协调可连续发展，含有十分主要意义。引汉济渭工程概况1引汉济渭工程由一期工程（调水工程）和二期工程（输配水工程）组成。调水工程包含黄金峡水利枢纽、三河口水利枢纽和98.3公里秦岭输水隧洞

2、。汉江水经过秦岭输水隧洞调入关中后进入输配水工程，经过南干线和北干线输配到关中各受水区。第3页引汉济渭工程概况11.1引汉济渭秦岭隧洞介绍秦岭隧洞选线布置是“一洞二段”布置形式。一洞：就是一条主洞，长度98.3km。二段：黄金峡到三河口简称黄三段，长度16.5km,这段全部是地上隧洞（施工道路以上）；三河口到出口段简称越岭段，长度81.8km，这段全部在地下，最大埋深m。秦岭隧洞施工采取钻爆法、TBM分段施工方案。其中，穿越秦岭岭脊段34km采取TBM施工，其余64.3km浅山区采取钻爆法施工，为此，全线布置了15条施工支洞，实现“划整为零，长洞短打。”支洞总长近30km，占主洞30%，其中，

3、大于m支洞有7条，最长4号支洞达5820m，为亚洲最长。第4页引汉济渭工程概况11.1引汉济渭秦岭隧洞介绍钻爆法施工段隧洞成洞断面6.67m6.76m标准马蹄型，TBM施工段隧洞成洞断面为直径8.02m圆形断面，设计过水能力70m3/s.截止当前，98.3km主洞累计完成掘进 近80km，占总长度82%。控制全线工期TBM施工段还有约14km，有望于6月前后实现贯通。第5页引汉济渭工程概况11.2引汉济渭秦岭隧洞施工特点施工难度极大。秦岭是世界十大山脉，中国著名地理标志，中国南北气候水系分界限。史记就有“秦岭，天下之大阻也”描述。引汉济渭秦岭隧洞正是从底部穿越秦岭，地质情况、长距离通风、施工排

4、水、岩爆涌水、极硬围岩、安全风险、环境保护要求、水利行业特点等等，远远超越公路、铁路隧洞，院士教授谓之综合施工难度世界第一。地质情况复杂。以分水岭为界，南北地质差异显著。岭南以花岗岩、闪长岩、大理岩、片麻岩、石英岩为主，属坚硬或极坚硬围岩，1号洞到分水岭段有26km花岗岩，在埋深较大TBM施工段，围岩饱和抗压强度超出240MPa，平均强度也到达182MPa,而且围岩完整性好，已靠近不可钻取岩石范围。岭北以变质砂岩、千枚岩、云母石英片岩为主，尤其是在出口段和岭北TBM施工段，遭遇了软岩断层大变形等施工考验。岩爆频发，制约施工。在岭南TBM施工中，因为埋深大，围岩强度高，在施工掘进中，岩爆频发，屡

5、次发生中等岩爆和强岩爆，严重威胁人员和设备安全，施工人员需全副防护才敢进洞作业。这种岩爆在水利隧洞施工中十分罕见。第6页引汉济渭工程概况11.2引汉济渭秦岭隧洞施工特点集中高压涌水，封堵排水困难。在多年隧洞施工中，有多个标段发生了特大涌水事件，造成施工掌子面被淹，反坡施工段情况更甚。因为隧洞埋深大，涌水点多，涌水压力大，排水管路长，所以排水和堵水十分困难。需花费较长时间进行处理，最危险涌水事件发生在2月28日，最大用水量达4.7万m3/d,TBM设备险些被淹，经过2个月抢险抽排，专业封堵，才恢复掘进。独头掘进长度、长距离通风技术实现突破。引汉济渭秦岭隧洞TBM独头掘进超出18km，TBM通风距

6、离也到达15.7km.钻爆法施工段出口段最大独头掘进6.5 km，独头掘进和长距离通风两项指标在业界领先。钻爆施工连创新高，TBM掘进续写佳绩。在多年钻爆法施工中，我们重视总结研究施工安全与开挖、支护、二次衬砌等工序关系，结合断面大小和围岩改变，妥善处理好施工与安全关系，5号洞创造了钻爆法施工月进尺 286m全国最高统计，岭北TBM在第一阶段掘进中，也创造了月进尺868m好成绩。岭南TBM也在硬岩中砥砺掘进，今年以来连续数月进尺在300m以上。第7页钻爆法施工技术22.1隧洞动态设计引汉济渭工程隧洞动态设计模式，能够概况为“全盘考虑，预先设计；跟踪施工，及时反馈；动态设计，安全经济”。引汉济渭

7、隧洞施工图是设计单位依据前期地质调查勘探资料设计，普通按照不一样区段围岩类别，设计有、最少四种围岩开挖支护方式，能满足不一样围岩类别情况下安全掘进需要，不一样围岩详细支护参数如表1，隧洞衬砌标准断面参见图1。围岩类别预留变形量（cm）早期支护二次衬砌（cm）喷层22砂浆锚杆和25中空注浆锚杆钢筋网钢拱架拱墙仰拱位置厚度位置长度（m）间距（m）纵环位置间距（cm）拱墙8局部2随即无无3030拱墙10拱部1202.51.21.5拱部253535*6拱墙21拱部12025边墙2231.21.2拱墙20工16榀/0.8m40*40*8全断面23拱部12025边墙223.51.21.0拱墙20工16榀/

8、0.8m45*45*表1 6号洞衬砌及支护参数表第8页钻爆法施工技术22.1隧洞动态设计引汉济渭工程隧洞动态设计，有以下三种情形，第一个是图纸设计与实际相符，照图施工，不发生改变。第二种是由施工单位依据围岩改变提出变更设计申请，经监理、设代、业主四方查看讨论形成意见，确定围岩类别和支护方式，然后及时推行四方会签手续，套用设计图中对应类别围岩支护方式。当由施工单位提出变更时往往是需要加强支护，增加费用。第三种由监理、设代或业主代表在日常巡查中依据围岩情况改变，确认围岩类别后，提出优化设计要求，明确开挖支护方式，推行四方会签手续，施工单位据此套用设计图中对应类别围岩支护方式进行施工。这种情况下往往

9、是降低支护，降低费用。秦岭隧洞6号主洞上游方向经过动态设计，将原断层QF3-4段约300m、类围岩支护变更为类围岩开挖支护，既确保了安全，还大大加紧了进度，降低了造价。图1 隧洞衬砌标准断面 1:100第9页钻爆法施工技术22.2隧洞超前地质预报引汉济渭工程协议明确了超前预报责任主体是设计单位，其超前预报地质工作由设计单位组织实施，施工单位主动配合。尤其是对地质情况复杂区段，要按照“物探先行，钻探验证，有掘必探，先探后掘”标准组织施工。以来，6号洞对发觉两处不良地质地段进行了超前预报，尤其是7月19日，在k67+163位置，准确判断掌子面前方有较大富水层，四方依据情况及时确定了“加强排水、加强

10、观察、暂停掘进、择机而进”方案，随即安排单位进行了钻孔排水减压,防止了涌水发生，确保了施工安全。 当前，涌水预测依然是隧洞超前地质预报中微弱步骤，往往是在有涌水征兆或是已发生小量涌水时才进行超前探水预报。为了提升地质超前预报尤其是涌水预测准确性，对物探发觉异常区进行钻探验证是必要伎俩。2.3隧洞开挖方式探讨引汉济渭隧洞断面按围岩类别不一样，断面大小在47-58m2，按照水工建筑物地下开挖工程施工规范SL378-,属于中止面。为方便施工，对、类围岩，采取了“光面爆、全断面、短进尺、紧支护”开挖方式，并未分台阶开挖，实践证实效果不错。第10页钻爆法施工技术22.4关于隧洞早期支护早期支护时效对于早

11、期支护，参建各方在实际施工中不停探索总结，在5、6、7号洞施工中,利用围岩在无支护条件下允许暴露时间也就是围岩自稳时间，实现短距离掘进与支护分离，以降低施工干扰，加紧施工进度，也是对新奥法理论实践和对施工规范创新，收到了很好效果。 关于锚杆问题引汉济渭工程隧洞设计锚杆为22砂浆锚杆和25中空注浆锚杆。但在施工中，几乎没有一家施工单位遵从设计要求，而是普遍使用了锚固剂锚杆，从安全角度考虑，应该是用锚杆锚固剂更加好一些，因为锚固剂里有速凝成份，能够快速形成强度，能够使锚杆尽快发挥支护作用，加上对应钢筋网和喷射混凝土，能够快速对破碎围岩进行支护和封闭。锚固剂能在短时间内起到锚固作用，且强度快，砂浆锚

12、杆极难确保密实。第11页钻爆法施工技术22.5二次衬砌与掌子面距离因为引汉济渭工程设计、施工单位多年从事公路、铁路隧道。而铁路隧道施工，120号文件对二衬与掌子面间距有严格限制。公路隧道施工规范虽并没有明确要求二次衬砌与掌子面距离，普通也要求在围岩和早期支护变形基本稳定后进行衬砌，说明二次衬砌与掌子面距离没有硬性要求，这与铁路规范严格距离要求不一样。水利工程规范第7.4.2条则明确要求“采取现浇混凝土衬砌隧洞，衬砌应在隧洞贯通后或掘进机开挖一段距离后进行”，这也说明二衬与掌子面距离没有严格要求。经过以上讨论，应该使引汉济渭工程二次衬砌与掌子面距离认识得到澄清。所以，鉴于引汉济渭工程隧洞断面不大

13、，而且隧洞二衬主要功效是减小糙率，确保工程使用寿命，在不影响开挖施工、不改变衬砌结构情况下适时进行二次衬砌，不应再纠结与掌子面距离问题。第12页TBM施工若干技术问题33.1TBM综述TBM（Tunnel Boring Machine）是用于岩石地层全断面隧洞掘进机简称，是机、电、液、光、气等系统集成工厂化流水线隧洞施工装备，掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，含有快速、优质、经济、安全、环境保护等优点，被称为工程机械掘进机之王。TBM施工即使优点突出，但其也一些局限：一是一次性资金投入大；二是TBM技术支持要求高；三是TBM对地质条件要求比较高，尤其是碰到复杂地质条件时，TBM施工处理办

14、法没有钻爆法灵活。第13页TBM施工若干技术问题33.2 TBM施工段地质概况和计划进度指标引汉济渭秦岭隧洞TBM施工段地质概况引汉济渭秦岭隧洞岭南段位于秦岭岭脊高中山区及岭南中低山区，地形起伏。高程范围10502420m，洞室最大埋深约m。工程范围内主要包括地层为下元古界长角坝岩群黑龙潭岩组石英岩、印支期花岗岩、华力西期闪长岩。岭北围岩为千枚岩、变质砂岩，属于中等硬度岩石.招标阶段提出TBM进度指标招标设计阶段，设计单位按照传统经验和方法对围岩类别进行了划分，而且提出了不一样围岩类别TBM掘进指标（见表2）。 TBM段围岩划分表及进度指标（岭南、岭北） 表2名称围岩类别累计分类长度（m）30

15、5013320118553019018272所占百分比 (%)16.772.36.52.91100进度指标（m/月）460500540400200第14页TBM施工若干技术问题33.3 岭南、岭北TBM进度比较分析岭南、岭北TBM月进度对比分析将岭南、岭北试掘进以来逐月进度进行对比见图2，发觉前8个月岭南与岭北即使进度不一样，但稳中有增趋势相同，那么，什么原因造成岭南月进度远远落后岭北呢？为此我们就岭南岭北岩石物理力学指标进行了系统分析研究。图2 岭南、岭北TBM施工月进度对比图第15页TBM施工若干技术问题33.3 岭南、岭北TBM进度比较分析岭南、岭北围岩情况分析岭南TBM实际掘进过程中岩

16、石采样主要指标折线图3、图4。从这些图能够看出，岭南岩石抗压强度基本在150MPa以上，平均强度180MPa. 岩石完整性很好，完整系数Kv基本在0.75以上。图3. 岭南TBM掘进段岩石采样干燥抗压强度折线图图4 岭南TBM掘进段岩石采样完整系数折线图第16页TBM施工若干技术问题33.3 岭南、岭北TBM进度比较分析岭南、岭北围岩情况分析在岭北TBM掘进中，对围岩抗压强度进行了检测K62+578-K55+911共检测41组，平均强度68.4MPa,最大强度109.6 MPa，在K59+387-K59+300之间，只有区区87m.从表中能够发觉，40-80MPa围岩达80%，属于中等硬度岩石

17、.见图5和表3：抗压强度（MPa）40-6060-8080-100100累计数量（组）19143541%4634712100能够看出岭南TBM围岩抗压强度，强度大部分在150-200MPa之间，平均强度180MPa，比岭北围岩强度高出约120MPa,完整系数大部分在0.75以上，石英含量较高，这些地质原因就是造成岭南TBM掘进速度大幅下降主要原因。 表3 岭北TBM施工段岩石强度统计图5 岭北TBM掘进段岩石点荷载强度折线图第17页TBM施工若干技术问题33.4影响TBM掘进速度主要地质原因分析岩石抗压强度对TBM掘进速度影响为此，我们分别对岩石抗压强度、完整性进行了系统检测，研究这些指标和掘

18、进速度关系, 从图6中能够看出，掘进速度与岩石抗压强度含有一定负线性相关性。抗压强度小于150MPa时，掘进速度大于1.5m/h,抗压强度大于170MPa时，掘进速度就小于1.0 m/h，这区间，强度越高，掘进速度越低，超出200MPa时，掘进速度靠近0.6 m/h，这时TBM一个循环将大于3h.掘进速度大大降低。所以,能够得出十分明确结论，岩石单轴抗压强度对TBM影响最大，TBM适合在中等硬度岩石中掘进。图6 岭南TBM掘进速度与岩石单轴饱和抗压强度关系第18页TBM施工若干技术问题33.4影响TBM掘进速度主要地质原因分析岩石完整性对TBM掘进速度影响现场研究发觉,围岩完整性，岩石结构面发

19、育程度是决定TBM效率又一主要原因，节理较发育或发育岩石，TBM掘进效率较高；而岩石完整，TBM破岩困难掘进效率则较低。从图7中可得出大致结论，TBM掘进速度伴随岩石完整程度提升，TBM掘进速度快速下降，也基本呈负线性相关。图7 岭南TBM掘进速度与围岩完整性系数关系第19页TBM施工若干技术问题33.4影响TBM掘进速度主要地质原因分析高压集中涌水对TBM掘进速度影响岭南11月TBM进入K29+950富水地段后，一是发生了几次高压集中大流量涌水，排水难度陡增，TBM掘进放缓。二是设备长久在水浸泡和潮湿环境中，机械锈蚀加紧，排水设备故障频发。三是物料运输、仰拱安装、工人工作环境恶化。四是岭南T

20、BM富水地段反坡施工造成TBM掘进效率大大下降。据统计，在贫水地段，TBM连续5个月进尺在230-280m之间，进入富水地段后，月进尺大幅下降，连续8个月小于200m,11月至-年8月，平均在135m,3、4月份被淹停机2个月。见图8：图8 岭南TBM掘进速度与涌水关系第20页TBM施工若干技术问题33.5 TBM对地质适应性探究关于地质原因对TBM掘进速率影响经过引汉济渭两台TBM在不一样地质环境中掘进实践，有必要深入研究TBM设备对地质原因适应性这一重大技术问题。结合国内外大量TBM工程实践，能够总结以下结论：单轴抗压强度是影响TBM掘进关键原因之一，30-60MPa中等硬度最适合TBM掘

21、进，60-120MPaTBM掘进效率下降，120MPaTBM掘进效率变差，且刀具磨损严重。其次，当岩石耐磨值5就属于强-特强耐磨岩石，TBM掘进效率就大大下降。再次,岩石完整性也影响TBM掘进效率.对TBM工作条件深入探究经过以上讨论，依据影响TBM掘进速率岩石单轴抗压强度、岩石完整性系数、岩石耐磨值这三大原因、能够将TBM工作条件好坏或掘进难易程度分为四个级别，见下表4：表4 TBM工作条件分级表工作条件良好（A）普通（B）较差（C）不宜（D）月进尺（m）400300-400100-300100第21页TBM施工若干技术问题33.5 TBM对地质适应性探究围岩分级分级评价主要原因TBM工作条

22、件月进尺(m)抗压强度（MPa）完整系数Ky耐磨值Ab(1/10mm)60-120（较硬岩）0.85(很完整)6B300-4000.85-0.75（完整）6（特强）C100-300120-200（超硬岩）0.75（完整）200（特硬岩）D10060-120（较硬岩）0.75-0.45（较完整）5（中等）A400120-200（超硬岩）5-6（强）B300-400200（特硬岩）6（特强）C或D100-30060-120（较硬岩）0.75-0.45（较完整）5（中等）A4005-6（强）B300-4006（特强）C或D100-300120（超硬岩）0.45（破碎）30-60（中硬岩）0.45-0

23、.30（破碎）5（中等）B300-40015-30（较软岩）0.30-0.25（很破碎）C100-300或15（软岩）0.25（极破碎）D类不宜使用TBM把现行铁路隧道围岩分级标准与TBM工作条件相结合,能够初步对TBM围岩工作条件等级进行划分, 见右表5,可供决议使用TBM时参考。第22页超长距离通风技术4钻爆法施工长距离通风一直是困扰施工一项技术难题，引汉济渭秦岭隧洞因为埋深大，支洞长，就有数个主洞施工通风距离超出5000m,见表6，其中隧道局完建3号支洞上游方向通风距离到达6616m，较国内统计多1000m, 在建4号洞还将迎来超出7000m超长距离通风挑战。这里介绍是简单实用7号洞通风

24、技术方案。引汉济渭秦岭隧洞通风长度大于5000m项目 表6施工支洞支洞长度（m）主洞长度(m)通风距离(m)钻爆法施工段3号洞38852736（上游）66161958（下游）58434号洞58201500（预计）73207号洞18804552（下游）6432出口段64936493TBM施工段岭北TBM第一阶段2479+(k65+163-k55+280)12362第二阶段4620+(k55+280-k46+360)13540岭南TBM第一阶段3885+(k38+400-k26+532)15753第二阶段5820+（k46+360-k38+400）13780第23页超长距离通风技术4秦岭隧洞7#洞

25、主洞全长8122m，由7#斜井向上下游掘进，其中上游方向掘进约3570m，下游方向掘进4553m。7#洞至出口段共长11046m，由出口及7#洞相向掘进（见下列图）。7#洞斜井最大通风长度1877m，主洞最大通风距离6432m。出口洞口里程K81+7797#洞与主洞相交里程K70+733.1636#洞与主洞相交里程K65+163.517649345537#洞与出口分界里程K75+2863570实际贯通里程K76+286555354936#洞斜井7#洞斜井出口洞图9 7号洞位置示意图第24页超长距离通风技术4通风问题两大难点：一是隧洞最长独头通风靠近6.5km，长距离通风摩擦阻力大。二是隧洞全高

26、仅6.76m且为马蹄形断面，为确保机械设备正常行驶，剩下空间较小，难以采取较大直径风带。综合施工现场情况，实施了三阶段通风方案处理了超长距离通风难题。 第一阶段：交汇段向上下游方向掘进距离在500m范围以内时，在交汇段设置三通，洞外风机经过斜井风带及三通同时向上下游供风。 第二阶段：设置蓄风房，采取压入式通风。即在上游贯通前，洞外布置2台风机，在斜井与正洞交汇处下游方向设6m15m风房，洞外风机过斜井2条风带向风房压入送风，再在风房内设2台风机分别向上下游供风。7#主洞前期压入式通风第25页超长距离通风技术4第三阶段：为确保7#主洞下游方向掌子面正常施工，交汇段处蓄风房保留，另在下游2500-

27、3000m处再建第二座蓄风房，接力送风。7#主洞前期压入式通风长距离通风效果图第26页岩爆应对技术5当前，岩暴发生规律还不能有效掌握，所以，岩爆施工应对办法也还在不停总结完善之中，结合引汉济渭岭南TBM标段应对岩爆主要思绪主要是：“先进行岩爆超前探测，然后依据探测情况再选择超前支护或者及时早期支护”，从而降低岩爆段施工安全风险。（1）表面崩落型岩爆 据项目施工过程观察，表面崩落型岩爆主要发生在围岩强度高、完整性很好、节理较发育不发育、干燥无水段。其发生时间含有不确定性，个别时候在露出护盾之前就已经发生，来不及支护，也可能是出露护盾时较为完整，滞后一段时间后才开始显现，影响施工安全。第27页岩爆

28、应对技术5（2）应变型岩爆应变型岩爆多发生在岩体节理较发育、岩体较完整完整段，节理面平直光滑延伸性差，大多呈闭合状，无充填，岩面呈干燥无水。这种围岩在掘进开挖中高地应力作用较显著，表现为无任何征兆发生爆竹声或轰雷声，沿着断面节理微弱点（普通为节理面）开始岩爆，岩块应声掉落，一次性岩爆掉块体积较大，连续时间较长，最终形成较大塌腔。第28页岩爆应对技术55.1 TBM掘进岩爆应对办法轻微岩爆处理办法（1）采取高压水管对岩面喷水软化围岩，促使应力释放和调整；（2）TBM施工段拱部120范围采取格栅拱架+钢筋排联合加强支护；（3）必要时，依据岩暴发生范围180或90布置6.5柔性钢丝网或普通钢筋网。喷

29、水软化围岩第29页岩爆应对技术55.1 TBM掘进岩爆应对办法中等岩爆处理办法（1）有效利用刀盘喷水系统及护盾后方高压水管对岩面喷水软化围岩，促使应力释放和调整；（2）仰拱块以上施作6.5柔性钢丝网，网格间距15*15cm；（3）利用设备从属锚杆钻机（或人工手持风钻）拱部180范围施作25涨壳式预应力中空注浆锚杆，L=3.5m，间距1.5m*1.5m，锚杆垫板20cm*20cm（厚度8mm）；（4）采取H125型钢拱架全圆支护，纵向间距0.9m；（5）喷纳米仿钢纤维混凝土，厚度15cm。隧洞岩壁挂网支护应急喷砼封闭岩体第30页岩爆应对技术55.1 TBM掘进岩爆应对办法强岩爆处理办法（1）有效

30、利用刀盘喷水系统及护盾后方高压水管对岩面喷水软化围岩，促使应力释放和调整；（2）利用设备从属锚杆钻机（或人工手持风钻）拱部180范围施作32涨壳式预应力中空注浆锚杆，L=3.5m，间距1.5m*1.5m，锚杆垫板20cm*20cm（厚度8mm）；（3）采取H180型钢拱架+22钢筋排（拱部120）联合加强支护，拱架纵向间距1.0m；（4）喷纳米仿钢纤维混凝土，厚度15cm；（5）依据预测结果，必要时利用超前地质钻机施作75应力释放孔，孔深10m。钢拱架+钢筋排联合支护第31页岩爆应对技术55.2 钻爆法施工段岩爆应对办法轻微岩爆处理办法岩爆应对办法总体遵照先期应力释放，后期加强支护理念。对轻微

31、岩爆，首先以高压水枪（凿岩台车自带）对掌子面及附近喷水软化围岩，促使应力释放；再利用凿岩台车施做超前应力释放孔，6个/循环，孔深5m；最终喷砼5cm，而后复喷至10cm。岩爆段施工照片第32页岩爆应对技术55.2 钻爆法施工段岩爆应对办法中等岩爆处理办法首先对对掌子面及附近喷水软化围岩喷水，促使应力释放；其次适当增加3-5个超前应力释放孔，孔深5m；第三是喷纳米钢纤维砼5cm，而后复喷至10cm；最终，施作25涨壳式预应力中空注浆锚杆，L=3.5m，间距1.51.5m，锚杆垫板20cm20cm（厚8mm），施作范围依据预测结果确定；利用作业台架对岩爆预测范围施作4柔性钢丝网，网格间距1515c

32、m；强岩爆处理办法首先对对掌子面及附近喷水软化围岩喷水，促使应力释放；其次是超前应力释放孔，每循环拱部180范围内布设10-13个，孔深5m。第三是喷纳米钢纤维砼5cm，而后复喷至20cm；最终由人工配合机械采取I16型钢拱架支护，纵向间距0.8-1.0m。第33页高压集中涌水应对办法6岭南TBM为反坡施工，突涌水对TBM施工产生了较大影响，所以，我们认真反思“2.28”特大涌水，坚持“超前探测，以堵为主，排堵结合，杜绝被淹” 标准，很好地处理了后期施工中涌水问题。岭南TBM涌水情况第34页高压集中涌水应对办法66.1 涌水超前探测依据现场实践，当前较为准确超前涌水探测伎俩为激发极化超前探测方

33、法，激发极化法(Induced Polarization，简称IP)方法是电法勘探一个主要分支，激发极化法正是以不一样地质介质之间激电效应差异为物质基础，经过观察和研究被测对象激电效应进行地质探查一个电法。经过对激发极化法中极化率、电阻率以及半衰时之差等参数进行分析和反演，能够得到掌子面前方岩体电阻率、极化率结构，为进行超前地质预报提供主要参考。第35页高压集中涌水应对办法66.2 涌水治理办法按照堵排结合、以堵为主标准进行隧洞涌水处理，但考虑到TBM施工本身不足，需要待涌水段落露出TBM设备之后再采取注浆堵水工作，所以为确保设备安全，在进行涌水超前探测后，应依据探测情况预留充分排水能力，确保

34、施工涌水能够及时抽排，待渗水点一旦露出TBM设备，马上开展注浆堵水工作。堵水在岭南TBM施工过程中，地质情况含有一定特殊性，为硬岩地段集中涌水，涌水区域含有节理、裂隙延伸性强、水压高等特点，常规注浆堵水材料及工艺难以有效完成堵水，经过不停实践总结，当前认为有效堵水方法为特种材料注浆堵水工艺，详细为：采取“钻孔分流+表面嵌缝+浅层注浆封堵+深层注浆加固”相结合封堵方案，实际操作应采取先无水后有水、先小水后大水、先四面后中间方法，注浆过程中遇集中出水孔即预留，最终顶水注浆。第36页高压集中涌水应对办法66.2 涌水治理办法注浆材料采取特殊材料：特材A，水下抗分散剂，有良好抗水流稀释性能和抗水流冲击

35、性能；特材B，聚合物纤维，主要参数：细度8.0%、凝胶温度为58.064.0；特材C，液态速凝剂，含有凝结时间快，早期强度高，收缩变型小特点。特材A（水下抗分散剂）特材B（聚合物纤维）特材C（液态速凝剂）特种堵水注浆材料样品图排水TBM施工排水设施配置需要考虑充分充裕能力，其配置基础为设计地勘资料以及超前涌水探测结果。普通情况下，排水设施配置标准为：“依据确定水量，按照大管配小管，分距离设置泵站进行管路及泵站设置，然后再按照管路经济流量标准进行水泵选型”。第37页岭北TBM卡机脱困技术77.1TBM断层卡机05月31日早晨7点32分时，TBM掘进至K51+597.6时，护盾后方K51+603.2处拱顶围岩涣散，左侧护盾下方有砂砾状渣体不停涌出，TBM被迫停顿掘进。设计院地质专业人员对已开挖段围岩进行分析，认为K51+616K51+593段发育一断层，K51+605开始进入断层主带，岩性主要为碎裂岩、糜棱岩和断层泥砾，岩石胶结差，自稳能力差。受该断层影响，已开挖段部分钢拱架及钢筋排有显著挤压变形现象，主机操作室护盾压力监控数据显示，护盾顶部压力已到达设备极限值，刀盘无法转动。盾尾流渣口刀盘流渣槽第38页岭北TBM卡机脱困77.2卡机脱困方案以下列图所表示，从TBM护盾后方相对稳定岩体中开挖纵向小