大瑞鐵路高黎貢山隧道開敞式TBM施工適應(yīng)性研究

中鐵隧道集團(tuán)施工的亞洲第一長(zhǎng)隧——大瑞鐵路高黎貢山隧道出口山體陡峭,屬凹子地古滑坡體地層。為防止山體滑坡,正洞洞口設(shè)2根抗滑樁,沿線路基設(shè)105根錨固樁,目前已完成59根成樁;出口平導(dǎo)于2016年5月1日進(jìn)洞,目前已完成洞身開挖381m,平導(dǎo)隧道斷面為37m~2,目前洞內(nèi)掌子面為v級(jí)圍巖,采用臺(tái)階法開挖,8月創(chuàng)造了月開挖101m的成績(jī);

高黎貢山隧道地質(zhì)條件極其復(fù)雜,可總結(jié)為\"三高四活躍\"。其中,高地?zé)帷⒏叩貞?yīng)力、多斷層破碎帶、高壓突涌水是制約tbm施工質(zhì)量和安全的主要地質(zhì)因素,將給tbm施工帶來(lái)不可預(yù)估的風(fēng)險(xiǎn)。為了減少以上地質(zhì)問(wèn)題帶來(lái)的tbm施工風(fēng)險(xiǎn),通過(guò)資料查閱、調(diào)研國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的tbm施工案例、專家咨詢研討、設(shè)計(jì)高適應(yīng)性的tbm,并結(jié)合工程目前的施工狀況,提出了tbm超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、鋼筋排和鋼拱架聯(lián)合噴射混凝土及時(shí)支護(hù)、合理調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)等一系列確保tbm連續(xù)施工的方案與措施。研究結(jié)果可為即將進(jìn)場(chǎng)施工的tbm提供理論參考。

高黎貢山隧道為目前國(guó)內(nèi)在建最長(zhǎng)鐵路隧道,其地理位置特殊、地質(zhì)條件復(fù)雜,具有“三高、四活躍”的地質(zhì)特點(diǎn)。文章全面分析了該隧道采用tbm法施工過(guò)程中可能遇到的重難點(diǎn)問(wèn)題,包括：（1）高達(dá)50℃左右的高巖溫?zé)岷?wèn)題;（2）總長(zhǎng)為3185m地段的軟巖大變形問(wèn)題;（3）預(yù)測(cè)最大涌水量為1.92×105m3/d的涌水問(wèn)題;（4）長(zhǎng)度達(dá)2260m的巖體破碎—極破碎地段tbm施工問(wèn)題;（5）ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道的施工安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題;（6）長(zhǎng)距離通風(fēng)問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,對(duì)高地溫?zé)岷Ψ乐?、軟巖大變形控制、涌水應(yīng)對(duì)、tbm過(guò)斷層破碎帶等不良地質(zhì)段施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究與論述,可為后期tbm施工提供技術(shù)支撐。

高黎貢山隧道為目前國(guó)內(nèi)在建最長(zhǎng)鐵路隧道,其地理位置特殊、地質(zhì)條件復(fù)雜,具有\(zhòng)"三高、四活躍\"的地質(zhì)特點(diǎn).文章全面分析了該隧道采用tbm法施工過(guò)程中可能遇到的重難點(diǎn)問(wèn)題,包括:(1)高達(dá)50℃左右的高巖溫?zé)岷?wèn)題;(2)總長(zhǎng)為3185m地段的軟巖大變形問(wèn)題;(3)預(yù)測(cè)最大涌水量為1.92×105m3/d的涌水問(wèn)題;(4)長(zhǎng)度達(dá)2260m的巖體破碎—極破碎地段tbm施工問(wèn)題;(5)ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)隧道的施工安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題;(6)長(zhǎng)距離通風(fēng)問(wèn)題.在此基礎(chǔ)上,對(duì)高地溫?zé)岷Ψ乐巍④泿r大變形控制、涌水應(yīng)對(duì)、tbm過(guò)斷層破碎帶等不良地質(zhì)段施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究與論述,可為后期tbm施工提供技術(shù)支撐.

開敞式tbm在鐵路長(zhǎng)隧道特硬巖、軟巖地 層的施工技術(shù) 來(lái)源:http://www.***.*** 1直徑8.8mtbm施工的秦嶺特長(zhǎng)隧道的工程概況 秦嶺隧道（見圖1）位于安康鐵路線上，是我國(guó)最長(zhǎng)的單線鐵路隧道，全長(zhǎng)18.46km，進(jìn)出口高差約 155m，也是國(guó)內(nèi)外鐵路應(yīng)用tbm施工的第三座長(zhǎng)隧道（第一座是英法海峽隧道，第二座是瑞士費(fèi)爾愛那鐵 路隧道）。隧道斷面設(shè)計(jì)隧道設(shè)計(jì)為圓形斷面，開挖直徑8.8m，成洞直徑7.7m，其中秦嶺i線隧道采用2 臺(tái)敞開式全斷面tbm（tb880e型，見圖2）掘進(jìn)、有軌運(yùn)輸、全圓穿行式模板臺(tái)車進(jìn)行二次模筑混凝土襯 砌的施工方案。單工序作業(yè)，先開挖、后襯砌。 圖1秦嶺地區(qū)衛(wèi)星圖片fig.1asatellitepictureofqin-lingarea該隧道橫穿秦嶺東西向構(gòu)造 帶，歷經(jīng)多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、變質(zhì)

文章針對(duì)高黎貢山鐵路隧道高地溫地質(zhì)情況,通過(guò)工程類比并結(jié)合理論計(jì)算,分析了高地溫病害產(chǎn)生的機(jī)理及其對(duì)工程的不利影響;簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外高地溫隧道的工程現(xiàn)狀及對(duì)隧道高地溫病害的應(yīng)對(duì)措施,并著重闡述了高地溫隧道的施工通風(fēng)及運(yùn)營(yíng)通風(fēng)計(jì)算方法?？晒╊愃乒こ虆⒖?。

隧洞內(nèi)涌水是比較常見的地質(zhì)災(zāi)害,隧洞淺埋并伴隨涌水,會(huì)增加隧洞塌方的風(fēng)險(xiǎn).在tbm法施工的隧洞,一旦機(jī)頭位置發(fā)生塌方,不僅對(duì)設(shè)備性能影響較大,并且塌方后恢復(fù)生產(chǎn)處理難度更大.通過(guò)總結(jié)吉林省中部城市引松供水工程小河段的涌水處理措施,為tbm隧洞淺埋涌水段施工積累了經(jīng)驗(yàn).

以敞開式tbm施工特長(zhǎng)鐵路隧道仰拱預(yù)制塊結(jié)構(gòu)為研究背景,基于荷載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論,采用有限元軟件ansys構(gòu)建二維平面分析模型,研究了仰拱預(yù)制塊圓心角、中心水溝溝槽深度、寬度等參數(shù)對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)變形、受力特性的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：圓心角對(duì)仰拱預(yù)制塊變形、內(nèi)力影響較小,設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)仰拱預(yù)制塊拼裝技術(shù)及軌道結(jié)構(gòu)要求來(lái)確定;中心水溝溝槽底至仰拱預(yù)制塊底部間距h對(duì)仰拱預(yù)制塊變形、內(nèi)力影響較大,設(shè)計(jì)中間距h應(yīng)大于復(fù)合式襯砌厚度;擴(kuò)大中心水溝寬度,可有效降低集中應(yīng)力值,在滿足軌上結(jié)構(gòu)承載能力的前提下,設(shè)計(jì)中可適當(dāng)擴(kuò)大中心水溝寬度來(lái)增大隧道排水能力。

結(jié)合高黎貢山隧道可控源音頻大地電磁法的應(yīng)用實(shí)例,詳細(xì)論證了這種方法在隧道方案比選中的應(yīng)用。通過(guò)物探資料對(duì)三個(gè)方案隧道的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造,特別是對(duì)深大活動(dòng)斷裂的分布位置、破碎帶寬度及隧道圍巖的完整程度作了詳盡的分析和解釋,并對(duì)物探判釋的隧道洞身穿越斷層破碎帶、物探ⅴ類異常(極破碎或富水巖體)和物探ⅳ類異常(破碎或含水巖體)的長(zhǎng)度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),從物探的角度對(duì)三個(gè)隧道方案進(jìn)行了評(píng)價(jià),為隧道的方案比選提供物探基礎(chǔ)資料。

1 開敞式tbm在鐵路長(zhǎng)隧道 特硬巖、軟巖地層的施工技術(shù) 王夢(mèng)恕 北京交通大學(xué)隧道及地下工程試驗(yàn)研究中心北京100044 摘要:本文主要論述了開敞式tbm在鐵路長(zhǎng)隧道特硬巖、軟巖地層的施工技術(shù)，并與當(dāng) 前國(guó)內(nèi)外同類研究、同類技術(shù)進(jìn)行了綜合比較。重點(diǎn)研究了施工過(guò)程中的主要技術(shù)難點(diǎn)和關(guān) 鍵技術(shù)，其中:tbm施工組織技術(shù)、刀具耗損、施工進(jìn)度與圍巖特性關(guān)系、tbm刀具國(guó)產(chǎn)化研 究、tbm在不良地質(zhì)段的施工技術(shù)、tbm施工中的測(cè)量控制技術(shù)、仰拱預(yù)制塊的制作及安裝 工法、內(nèi)層襯砌和整體道床快速施工、tbm施工的有軌快速運(yùn)輸系統(tǒng)、tbm施工通風(fēng)及水電 供應(yīng)系統(tǒng)等的研究達(dá)到或超過(guò)了國(guó)際水平；具有很高的研究和學(xué)術(shù)價(jià)值。 關(guān)鍵詞:tbm,鐵路隧道,施工,特硬巖，軟巖，關(guān)鍵技術(shù) 一、φ8.8mtbm施工的秦嶺特長(zhǎng)隧道的工程概況 秦嶺隧道(見圖1)位于安康鐵路線

開敞式tbm在鐵路長(zhǎng)隧道特硬巖、軟巖地層的施工技術(shù) 一、φ8.8mtbm施工的秦嶺隧道 （一）秦嶺特長(zhǎng)隧道tbm施工 秦嶺隧道位于安康鐵路線上，是我國(guó)最長(zhǎng)單線鐵路隧道，全長(zhǎng)18.46km，進(jìn)出口高差 約155m。是國(guó)外鐵路應(yīng)用tbm施工的第三座長(zhǎng)隧道（英法海峽隧道，瑞士費(fèi)爾愛那鐵路 隧道）。 (1)地質(zhì)條件 橫穿秦嶺東西向構(gòu)造帶，歷經(jīng)多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、變質(zhì)作用、巖漿活動(dòng)和混合巖化作用，地 質(zhì)構(gòu)造和地層巖性都很復(fù)雜。 巖性以混合花崗巖、混合片麻巖等堅(jiān)硬巖石為主，干抗壓強(qiáng)度78~325mpa。巖體完整, 節(jié)理不多。 斷層帶裂隙多、裂隙水發(fā)育。 存在地?zé)?、高地?yīng)力及巖爆等不良地質(zhì)。 (2)斷面設(shè)計(jì) 隧道設(shè)計(jì)為圓形斷面，開挖直徑8.8m，成洞直徑7.7m。 (3)施工方法 秦嶺i線隧道采用2臺(tái)敞開式全斷面tbm(tb880e型)掘進(jìn)、有軌運(yùn)輸、全圓穿行式模

引紅濟(jì)石調(diào)水工程屬省內(nèi)的跨流域調(diào)水工程,輸水隧洞長(zhǎng)近20km,工程采用鉆爆法與tbm聯(lián)合施工方案,工程區(qū)地質(zhì)條件極為復(fù)雜,突發(fā)性涌水、地質(zhì)斷裂帶、長(zhǎng)距離隧洞排水、通風(fēng)、出渣等問(wèn)題對(duì)采用tbm施工提出了特殊要求。應(yīng)盡早對(duì)引紅濟(jì)石工程施工要求的tbm設(shè)備進(jìn)行研究,為設(shè)備采購(gòu)、制造作好前期技術(shù)支持。

高黎貢山隧道位于特定的高地應(yīng)力和高地?zé)釛l件下,施工中可能發(fā)生巖爆。為了查明高溫下隧道硬質(zhì)巖的物理力學(xué)性質(zhì),以占隧道硬質(zhì)圍巖絕大部分的花崗巖為代表,進(jìn)行了高溫單軸壓縮試驗(yàn),以期為工程巖爆評(píng)價(jià)提供較為科學(xué)的依據(jù)。研究結(jié)果表明:從試樣應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線的形狀看,主要為ⅱ型破壞,有發(fā)生巖爆的可能。

從設(shè)計(jì)和施工的角度,總結(jié)了開敞式tbm在塑性變形洞段施工的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。主要是:(1)塑性變形洞段的tbm施工,更適合于采用開敞式tbm;(2)及時(shí)進(jìn)行仰拱封閉,可以有效地阻止圍巖塑性變形的大幅度增長(zhǎng);(3)采用開敞式tbm施工隧洞的斷面尺寸設(shè)計(jì),應(yīng)預(yù)留允許的收斂變形量;(4)采用開敞式tbm施工,應(yīng)適當(dāng)配備超前加固、初期支護(hù)的輔助設(shè)施,保證施工安全、順利地進(jìn)行。

榆神工業(yè)區(qū)供水工程7#、11#超長(zhǎng)隧洞是控制施工工期的關(guān)鍵工程,施工方案選擇的合理與否直接關(guān)系到工程的進(jìn)度和投資,因此,合理確定施工方案是工程的首要任務(wù)。通過(guò)多種施工方案的比較,tbm施工方案在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上存在較大風(fēng)險(xiǎn),鉆爆法可行、可靠,綜合比較,推薦采用鉆爆法的施工方案。

在tbm隧道施工領(lǐng)域,隧道工程不具備建設(shè)規(guī)?；奈鬯幚韽S條件,tbm隧道工程tbm修刀車間、加工車間、備品備件倉(cāng)庫(kù)等輔助設(shè)施規(guī)劃建設(shè)占用了大量的施工用地,在狹窄的施工場(chǎng)區(qū)規(guī)劃一體化污水處理系統(tǒng)就工程本身而言更經(jīng)濟(jì)合理,采取“一級(jí)沉淀＋絮凝＋斜管沉淀＋污泥脫水”污水處理工藝,修建調(diào)節(jié)池、干化床、污泥池,配置反應(yīng)隔油池、高效斜板快速澄清器、污泥脫水系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)了tbm隧道施工污水物理化學(xué)二級(jí)處理技術(shù)的成功應(yīng)用,降低了施工成本,使處理后的污水滿足飲用水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)地表水ⅲ類地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并做到了施工污水循環(huán)利用.

大瑞鐵路：大理到瑞麗鐵路的簡(jiǎn)稱。 簡(jiǎn)介 大瑞鐵路全長(zhǎng)３５０公里，由云南省政府與鐵道部合資建設(shè)，是繼內(nèi) 昆鐵路之后在云南投資最大的鐵路建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目投資估算總額１４７億 元。大瑞鐵路自廣大鐵路大理站接軌，經(jīng)過(guò)大理白族自治州大理市、漾濞 縣、永平縣，保山市隆陽(yáng)區(qū)、龍陵縣，德宏傣族景頗族自治州潞西市、瑞 麗市等３個(gè)州市的７個(gè)縣區(qū)市。鐵路按國(guó)鐵ⅰ級(jí)單線、電氣化鐵路標(biāo)準(zhǔn)修 建，設(shè)計(jì)運(yùn)輸能力為客車１２對(duì)／日，貨運(yùn)１２００萬(wàn)噸／年，橋梁、隧 道總長(zhǎng)占線路全長(zhǎng)的７５％，建設(shè)工期為６年，建成后將大大改變?cè)颇衔?南部的交通運(yùn)輸格局。 大理至瑞麗鐵路，是我國(guó)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中完善路網(wǎng)布局和西 部開發(fā)性新線項(xiàng)目之一，也是我國(guó)西南進(jìn)出境通道之一的中緬國(guó)際鐵路通 道的重要組成部分。大瑞鐵路是我省貫徹落實(shí)國(guó)家西部大開發(fā)戰(zhàn)略，加快 中國(guó)連接?xùn)|南亞、南亞國(guó)際大通道建設(shè)的關(guān)鍵性交通

通風(fēng)往往是制約長(zhǎng)大隧道tbm施工的關(guān)鍵因素。本文結(jié)合調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和理論分析等技術(shù)手段，制定了tbm施工通風(fēng)環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合環(huán)境控制因素確定了需風(fēng)量。同時(shí)以中天山隧道為工程依托，提出了長(zhǎng)大隧道tbm施工通風(fēng)方式。

圣一舔鍛沈、掀隧道、黝 ·m綜述，rj龜 西安一安康鐵路的秦嶺隧道是我國(guó)目前在建的 的鐵路隧道，位于西安市以南約45km處．在 車站與營(yíng)盤車站之間。采用tbm施r的秦嶺i 道全長(zhǎng)l8．46km，北洞口線路高程約870m，南洞 路高程約1025m，隧道兩端高差約155m。由西 進(jìn)洞后約14．7km范圍內(nèi)為ll‰的上坡，最后 m以3‰的下坡出洞。 秦嶺隧道地處北秦嶺中山區(qū)，隧道最大埋深約 m，埋深超過(guò)1000m的地段長(zhǎng)約3．8km。秦嶺 河與長(zhǎng)江的分水嶺，北坡地形陡峻、谷深流急， 隧道穿越地段地質(zhì)條件十分復(fù)雜，有高地虛力、 、地?zé)帷嗔褞в克?、圍巖失穩(wěn)等不良地質(zhì)災(zāi) 生．工程建設(shè)任務(wù)十分艱巨 i線隧道采用由德國(guó)維爾特(wirth)公司制造 b880e開敞式掘進(jìn)機(jī)(tbm)施工。隧道襯砌 最小內(nèi)輪廓為7．7m，隧道的初期支護(hù)為噴

西安—安康鐵路秦嶺Ⅰ線隧道北口TBM施工概述

鐵路運(yùn)輸是當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源動(dòng)力。我國(guó)政府部門在推進(jìn)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中,應(yīng)注重?cái)U(kuò)大對(duì)鐵路運(yùn)輸發(fā)展的支撐力度,即針對(duì)鐵路運(yùn)輸與社會(huì)經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)性展開細(xì)致化分析行為,由此實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路運(yùn)輸發(fā)展?fàn)顩r的有效控制,通過(guò)發(fā)展重載運(yùn)輸?shù)嚷窂?強(qiáng)化我國(guó)鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域發(fā)展步伐,同時(shí)順應(yīng)并符合當(dāng)代社會(huì)發(fā)展需求。論文從鐵路運(yùn)輸特點(diǎn)分析入手,并詳細(xì)闡述了鐵路運(yùn)輸與社會(huì)經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性發(fā)展對(duì)策。

通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外大直徑tbm在隧道施工中的應(yīng)用情況,根據(jù)我國(guó)客運(yùn)專線鐵路特長(zhǎng)隧道的設(shè)計(jì)特點(diǎn),針對(duì)向(塘)莆(田)線高蓋山特長(zhǎng)隧道的初步設(shè)計(jì),提出該隧道采用tbm施工時(shí)的初設(shè)優(yōu)化方案建議,研究與tbm施工相適應(yīng)的施工組織設(shè)計(jì),總結(jié)幾點(diǎn)結(jié)論性意見供設(shè)計(jì)和施工時(shí)參考。