引漢濟(jì)渭輸水隧洞TBM卡機(jī)處理方案研究

王新

（陜西省引漢濟(jì)渭工程建設(shè)有限公司，陜西西安710100）

引漢濟(jì)渭輸水隧洞TBM卡機(jī)處理方案研究

王新

（陜西省引漢濟(jì)渭工程建設(shè)有限公司，陜西西安710100）

引漢濟(jì)渭工程秦嶺隧洞全長98.3 km，越嶺段地質(zhì)復(fù)雜，TBM卡機(jī)事故成為了阻礙隧洞順利施工的一大障礙。結(jié)合秦嶺隧洞此次卡機(jī)事故的特點(diǎn)，利用鉆孔電視勘測(cè)以及三維地震法超前地質(zhì)勘測(cè)對(duì)卡機(jī)段地質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的勘明；根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果結(jié)合工程實(shí)際制定護(hù)盾后方收斂變形區(qū)加固方案以及護(hù)盾前方斷層帶處理方案；根據(jù)處理方案制定可行的施工措施，為TBM脫困創(chuàng)造了有利條件。

輸水隧洞；TBM卡機(jī)；三維地震法；處理方案

0 引言

引漢濟(jì)渭工程是從陜南的漢江流域調(diào)水到渭河流域的關(guān)中地區(qū)，是解決關(guān)中水資源短缺，實(shí)現(xiàn)陜西省內(nèi)水資源的優(yōu)化配置，促進(jìn)全省經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的跨流域調(diào)水工程。

秦嶺輸水隧洞是引漢濟(jì)渭工程的唯一輸水工程。秦嶺隧洞總長98.3 km，設(shè)計(jì)流量70 m3/s，規(guī)劃向關(guān)中調(diào)水15億m3。越嶺段約40 km為TBM施工，其余支洞、主洞均為傳統(tǒng)的鉆爆法施工。秦嶺隧洞施工具有埋深大，地質(zhì)情況復(fù)雜，施工難度大等特點(diǎn)。2016年5月，TBM掘進(jìn)時(shí)遇到了軟弱地層致使TBM卡機(jī)，為隧洞的順利施工帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

尚彥軍[1]在萬家寨引黃工程的TBM卡機(jī)事故中對(duì)卡機(jī)地段的巖性(包括工程性質(zhì))、構(gòu)造、地應(yīng)力及其在TBM施工條件下的變化等方面進(jìn)行工程地質(zhì)力學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，針對(duì)性的提出了相應(yīng)的處理意見和建議。李久平[3]、楊曉迎[4]等針對(duì)遼寧大伙房輸水隧洞中的卡機(jī)事故，給出了斷層不良地質(zhì)情況下的隧洞卡機(jī)的處理方式。趙鵬濤[5]、郭毅[6]等針對(duì)引紅濟(jì)石中遭遇不良地層的多次卡機(jī)事故規(guī)律，提出了多套卡機(jī)脫困的方案。此外，大量學(xué)者[7-12]針對(duì)雙護(hù)盾TBM在軟弱地層下的卡機(jī)以及化學(xué)漿液加固隧洞進(jìn)行了大量的研究。

1 地層情況及卡機(jī)原因分析

1.1 地層情況

2016年05月31日上午7點(diǎn)32分時(shí)，TBM掘進(jìn)至K51+597.6時(shí)，護(hù)盾后方K51+603.2處拱頂圍巖松散，左側(cè)護(hù)盾下方有砂礫狀渣體不斷涌出，考慮到人員和設(shè)備的安全，決定停止TBM掘進(jìn)作業(yè)，護(hù)盾后方渣體堆積高度超過TBM主梁后停止外流，涌出渣量約有近百方，刀盤內(nèi)流渣已填充刀盤2/3空間，且右側(cè)拱頂1點(diǎn)鐘方向有線狀流水。本處原設(shè)計(jì)為Ⅲ類圍巖，巖性為千枚巖夾變砂巖，實(shí)際揭露巖性多為千枚巖，少量變砂巖、碎裂巖、糜棱巖及少量斷層泥礫。

鑒于此種情況，項(xiàng)目部人員立即通知參建各方相關(guān)人員進(jìn)洞勘察，經(jīng)現(xiàn)場會(huì)勘后，設(shè)計(jì)院地質(zhì)專業(yè)人員對(duì)已開挖段圍巖進(jìn)行分析，認(rèn)為K51+616~K51+604段（未完全揭示）發(fā)育一斷層，初步判斷為逆斷層，大致產(chǎn)狀為N55°W/46° N，K51+616～K51+605段巖性主要為千枚巖和少量變砂巖，有少量糜棱巖和斷層泥礫夾層，K51+605開始進(jìn)入斷層主帶，巖性主要為碎裂巖、糜棱巖和斷層泥礫，巖石膠結(jié)差，自穩(wěn)能力差，本段地下水不發(fā)育，多干燥，在掌子面右上部有線狀水發(fā)育。

受該斷層影響，已開挖段部分鋼拱架及鋼筋排有明顯擠壓變形現(xiàn)象，護(hù)盾壓力監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)顯示，護(hù)盾頂部壓力已達(dá)到設(shè)備極限值，刀盤無法轉(zhuǎn)動(dòng)，四方一致認(rèn)為，需及時(shí)對(duì)該段加強(qiáng)支護(hù)，制定TBM脫困方案，并進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，指導(dǎo)下步施工。

1.2 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

1.2.1 鉆孔電視勘測(cè)

為了探測(cè)引漢濟(jì)渭秦嶺隧洞嶺北TBM卡機(jī)段前方地質(zhì)條件，在管棚工作間（樁號(hào)K51+581.3）端墻，沿隧洞軸向往小里程方向打兩個(gè)超前鉆孔，分左、右兩孔。采用鉆孔電視方法探測(cè)前方地質(zhì)條件變化，測(cè)試深度分別為:左孔31.2 m，右孔35.6 m。

左側(cè)孔:左孔的裂隙密集段為0~5 m，該段共含裂隙21條，平均每米鉆孔含裂隙5.25條;縫寬均值為4.48 mm，裂隙最寬達(dá)40 mm。左孔的裂隙稀疏段為5~25 m，該段共含裂隙44條，平均每米鉆孔含裂隙2.2條;縫寬均值為2.79 mm，裂隙最寬僅為7 mm。左孔的巖體完整段為2531.2 m，該段共含裂隙4條，平均每米鉆孔含裂隙0.6條。

右側(cè)孔:右孔的裂隙密集段為0~5 m，該段共含裂隙21條，平均每米鉆孔含裂隙5.25條;縫寬均值為2.62 mm，裂隙最寬達(dá)18 mm。右孔的裂隙稀疏段為5~24 m，該段共含裂隙29條，平均每米鉆孔含裂隙1.5條;縫寬均值為2.5 mm，裂隙最寬僅為5 mm。右孔的巖體完整段為24 m~35.6 m，該段共含裂隙4條，平均每米鉆孔含裂隙0.3條。

鉆孔的裂隙密集段存在大量明顯裂隙，且裂隙與鉆孔夾角較大，縫寬偏大，巖體張開度較大、結(jié)合較差、穩(wěn)定性較差;裂隙稀疏段存在少量明顯裂隙，裂隙較短穩(wěn)定性一般;巖體完整段不存在明顯裂隙，右孔的裂隙條數(shù)，縫寬較小，巖體結(jié)合一般、巖體張開度很小、結(jié)合較好、穩(wěn)定性較強(qiáng)。裂隙寬度，縫寬均值等明顯小于左孔，且右孔巖體結(jié)合度好于左孔同等深度巖體。

1.2.2 三維地震法超前地質(zhì)勘測(cè)

通過勘測(cè)區(qū)域的地震波反射掃描成像三維圖、掌子面地質(zhì)觀測(cè)的信息，可以得出如下結(jié)論（見表1）。

表1 三維地震波超前預(yù)報(bào)結(jié)果

2 總體加固方案

結(jié)合電視物探以及超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的成果，本機(jī)卡機(jī)處理的總體思路為：從護(hù)盾后方右側(cè)穩(wěn)定巖體開挖小導(dǎo)洞，逐步向左側(cè)不穩(wěn)定巖體擴(kuò)挖，最終解除TBM護(hù)盾上方沉積的虛碴；然后利用護(hù)盾上方空間向刀盤前方破碎帶實(shí)施超前注漿加固后開挖，刀盤中心線以上部分采用人工分臺(tái)階分區(qū)開挖，兩側(cè)撐靴位置施做撐靴梁，TBM緩慢掘進(jìn)通過此斷層帶。主要的方案可以分為護(hù)盾后方收斂變形區(qū)加固以及護(hù)盾前方斷層帶處理。

2.1 護(hù)盾后方收斂變形區(qū)加固方案

K51+630～K51+603段，為防止已拼裝的H150型鋼拱架及鋼筋排變形加劇，首先人工噴射混凝土封閉巖面，部分變形嚴(yán)重段落利用TBM主梁作為支撐，用H150型鋼加固拱架，再施作徑向鋼花管并注漿加固。在塌方處理期間，根據(jù)圍巖及鋼架受力情況在原有兩榀鋼架之間增設(shè)I20a鋼架噴錨支護(hù)，加強(qiáng)變形段支護(hù)受力，保證施工安全。

待護(hù)盾頂塌方段處理完畢且此段收斂穩(wěn)定后，對(duì)護(hù)盾尾部至操作室段支護(hù)變形且侵入襯砌施工界限的區(qū)段進(jìn)行換拱處理，TBM通過此段后及時(shí)施做二次襯砌。

2.2 護(hù)盾前方斷層帶處理方案

由護(hù)盾后方施工縱向?qū)Ф粗吝m宜洞段后再施作橫向?qū)Ф床⑿纬晒芘锕ぷ鏖g，管棚支護(hù)后以臺(tái)階法挖除護(hù)盾前方斷層帶，TBM緩慢通過。施工順序?yàn)椋海?）在護(hù)盾后方圍巖條件較好的洞壁上開挖縱向小導(dǎo)洞；（2）縱向小導(dǎo)洞越過坍塌影響區(qū)3 m~5 m后，在相對(duì)穩(wěn)定的圍巖中施作橫向小導(dǎo)洞，擴(kuò)挖形成管棚工作間；（3）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)探測(cè)前方（小里程端）和后方（大里程端）地質(zhì)條件；（4）向后方（大里程端）施工大管棚，管棚長度以越過護(hù)盾后方不小于1.5 m為宜；（5）向后方（大里程端）開挖上導(dǎo)洞并及時(shí)支護(hù)加固；（6）臺(tái)階法開挖刀盤前方斷層及其影響帶；（7）利用縱向小導(dǎo)洞以礦山法向左右側(cè)開挖護(hù)盾頂部；（8）護(hù)盾至操作室段換拱施工；（9）在人工開挖段施作撐靴梁；（10）TBM緩慢掘進(jìn)通過人工開挖段；（11）TBM正式恢復(fù)掘進(jìn)；（12）斷層帶二次襯砌。

3 施工方法

3.1 護(hù)盾后方區(qū)域加固（K51+667～K51+603）

3.1.1 支護(hù)加強(qiáng)加固

K51+625～K51+603段，為防止已拼裝的H150型鋼拱架及鋼筋排變形繼續(xù)加大，利用TBM主梁作為支撐，用H150型鋼對(duì)已拼裝拱架進(jìn)行豎向及斜向支撐。相鄰拱架間用H150型鋼代替縱向連接筋，型鋼間距1m。

在鋼架支撐加固完畢后，在現(xiàn)有每兩榀鋼架間根據(jù)實(shí)際斷面增設(shè)1榀全斷面I20a型鋼鋼架，加密后鋼架間距不小于45 cm/榀。鋼架與圍巖間空隙采用鋼楔塊填塞，楔塊環(huán)向間距不大于0.5 m，相鄰鋼架之間利用H150型鋼連接，間距0.5 m/根，并立即對(duì)鋼架與圍巖間空隙補(bǔ)噴混凝土以保證鋼架的整體受力條件。

3.1.2 噴錨支護(hù)

K51+640～K51+603段，為防止已拼裝的H150型鋼拱架及鋼筋排變形繼續(xù)加大，對(duì)該段全斷面施作Φ42鋼化管并注漿加固，錨管長4.5 m，間距0.4 m×0.45 m（環(huán)×縱），鋼花管靠近拱架施做，與拱架焊接連接。對(duì)于成孔困難部位，注漿采用Φ32自進(jìn)式注漿錨管，錨管長4.5 m，間距0.4 m×0.45 m（環(huán)×縱），注漿采用雙液漿，注漿壓力根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況調(diào)整。并及時(shí)采用人工噴射C20混凝土，配合鋼拱架及鋼筋網(wǎng)片（鋼筋排）形成聯(lián)合支護(hù)體系，混凝土厚度20 cm。

K51+640～K51+667段，為防止護(hù)盾前方斷層帶應(yīng)力重分布，對(duì)該段造成影響，對(duì)其已拼裝的H150型鋼拱架及鋼筋排采用人工超前噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)?；炷梁穸?0 cm。

3.2 護(hù)盾前方斷層帶處理（K51+603.2～K51+581.1）

3.2.1 爬坡孔

考慮到右側(cè)圍巖有一定自穩(wěn)能力，左側(cè)圍巖破碎，現(xiàn)場選取右側(cè)偏設(shè)計(jì)中線1.1 m處設(shè)置爬坡孔，對(duì)爬坡孔位置處原有兩榀拱架進(jìn)行加固，具體措施為：在每側(cè)拱架開口部位采用4根Φ32自進(jìn)式注漿錨管進(jìn)行鎖腳，錨管長6.0 m。將靠近護(hù)盾兩榀拱架用兩根H150型鋼與護(hù)盾連接，長度為150 cm，在爬坡孔三側(cè)施作Φ32自進(jìn)式注漿錨管進(jìn)行注漿加固，錨管長度為4.5 m，防止在掏孔過程中周邊坍塌。加固后人工使用風(fēng)鎬開挖孔爬坡，完成后在爬坡孔四周設(shè)置四根H150立柱框架，底部與護(hù)盾和鋼拱架連接，頂部利用角鐵和Φ22鋼筋封頂，并噴錨支護(hù)。

3.2.2 縱向小導(dǎo)洞

爬坡段開挖完成后，向前開挖導(dǎo)洞，為避免一次性開挖跨度過大導(dǎo)致開挖與支護(hù)間隔時(shí)間過長出現(xiàn)坍塌范圍擴(kuò)大到右側(cè)，右側(cè)開挖時(shí)預(yù)留部分完整巖體。開挖前先施作雙層Φ32自進(jìn)式注漿錨管，錨管長4.5 m，環(huán)向間距30 cm，縱向0.9 m/環(huán)，外插角按25°、45°控制，采用風(fēng)鎬人工開挖，護(hù)盾上方開挖循環(huán)長度為45 cm。開挖完成后，再架設(shè)H150鋼架，鋼架間距為45 cm,拱架外緣內(nèi)側(cè)焊接鋼筋排，鋼架內(nèi)側(cè)焊接6 mm鋼板加固，內(nèi)灌混凝土回填密實(shí)。鋼架采用H150型鋼作為臨時(shí)支撐，型鋼底部焊接在護(hù)盾頂部。

刀盤前方導(dǎo)洞施工斷面，由于圍巖強(qiáng)度較低，開挖前先施作雙層Φ32自進(jìn)式注漿錨管（或Φ42鋼花管），錨管長4.5 m，環(huán)向間距30 cm，縱向0.9 m/環(huán)，外插角按25°、45°控制。采用風(fēng)鎬人工開挖，開挖循環(huán)長度為45 cm，開挖完成后，再架設(shè)H150鋼架，鋼架間距為45 cm（凈間距30 cm）。拱架立柱底部焊接25 cm×25 cm，厚10 mm鋼板增大立柱支撐面積，相鄰鋼架之間增設(shè)槽鋼縱向連接，槽鋼間距0.5 m，底部采用H150型鋼進(jìn)行橫向連接，形成封閉拱架支護(hù)體系。拱架施工完成后，拱架外緣內(nèi)側(cè)焊接鋼筋排，拱架內(nèi)側(cè)采用6 mm鋼板加固拱架，鋼板背后灌注C30混凝土，防止導(dǎo)洞底部及局部破碎區(qū)域坍塌。隨后再進(jìn)行下一循環(huán)作業(yè)。

3.2.3 橫向?qū)Ф?/p>

縱向小導(dǎo)洞穿過塌腔影響區(qū)3～5 m進(jìn)入原狀巖層內(nèi)再行開挖橫向?qū)Ф?，橫向?qū)Ф蠢每v向?qū)Ф催M(jìn)行開挖、支護(hù)。橫向?qū)Ф撮_挖時(shí)，先開挖右側(cè)，拱頂采用雙層Φ32自進(jìn)式超前注漿錨管，錨管長4.5 m，環(huán)向間距30 cm，角度分別為25°、45°，為防止頂部松散物由掌子面滑落，超前錨管縱向間距1.2 m/環(huán)。橫向?qū)Ф撮_挖斷面采用梯形斷面，頂寬1.64 m，底寬2.0 m，高度根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，采用人工風(fēng)鎬進(jìn)行，開挖循環(huán)控制在60 cm，拱架采用H150門架型鋼，門架凈間距45 cm/榀，門架架設(shè)時(shí)，立柱底部需焊制25 cm×25 cm鋼板增大立柱支撐面積，底部橫向采用H150型鋼進(jìn)行連接，形成封閉拱架支護(hù)體系。門架外緣內(nèi)側(cè)焊接鋼筋排，門架間采用槽鋼連接，槽鋼間距0.5 m，拱架內(nèi)側(cè)封焊6 mm鋼板，鋼板背后灌注C30混凝土。待橫向?qū)Ф从覀?cè)開挖、支護(hù)完畢后，開挖左側(cè)，完成橫向?qū)Ф吹拈_挖支護(hù)。

3.2.4 管棚工作間（含支護(hù)體系轉(zhuǎn)換）

橫向?qū)Ф撮_挖、支護(hù)完成后，在門架頂部型鋼下方拼接、焊制H150環(huán)形拱架，環(huán)形拱架兩側(cè)端頭需焊制25 cm×25 cm鋼板增大立柱支撐面積，鋼架外緣內(nèi)側(cè)焊接鋼筋排，拱架間采用槽鋼連接，槽鋼間距0.5 m，拱架內(nèi)側(cè)封焊6 mm鋼板，鋼板背后灌注C30混凝土。在環(huán)向拱架每節(jié)接頭及端頭處均施作2根Φ42鎖腳錨管注漿錨管，錨管長4.5 m，對(duì)其進(jìn)行鎖腳固定。拱架內(nèi)側(cè)回填混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，切除門架立柱，完成橫向?qū)Ф粗ёo(hù)體系轉(zhuǎn)換。利用橫向?qū)Ф磾U(kuò)挖形成管棚工作間。然后在管棚工作間兩端導(dǎo)向管位置下方分別再拼接、焊制兩環(huán)H150拱架，拱架間距25 cm，作為固定管棚導(dǎo)向管之用，導(dǎo)向管采用Φ22鋼筋焊接固定在拱架上。

3.2.5 管棚施工

在完成管棚導(dǎo)向墻施工后，向大里程側(cè)施作大管棚。大管棚選用Φ108跟進(jìn)式注漿鋼管，大里程方向大管棚長度暫定為25 m，環(huán)向間距40 cm，外插角5°。

3.2.6 護(hù)盾區(qū)域開挖與支護(hù)（K51+603.2～K51+597.6）

管棚工作間向大里程端上導(dǎo)洞開挖至刀盤后，為避免護(hù)盾頂部開挖時(shí)坍塌，利用上導(dǎo)洞底部平臺(tái)向護(hù)盾左上方向塌腔內(nèi)施作Φ32自進(jìn)式超前注漿錨管，錨管長4.5 m，環(huán)向間距30 cm，角度分別為25°、45°。超前小導(dǎo)管預(yù)支護(hù)，根據(jù)現(xiàn)場圍巖情況注單液漿（水泥漿液）、雙液漿（水泥-水玻璃漿液）或化學(xué)漿液，加固圍巖并止水。

護(hù)盾頂利用已開挖完的導(dǎo)洞向兩側(cè)開挖，開挖時(shí)，先開挖左側(cè)，再開挖右側(cè)。拱頂采用雙層Φ32超前小導(dǎo)管，錨管長4.5 m，環(huán)向間距30 cm，為防止頂部松散物由掌子面滑落，超前小導(dǎo)管縱向間距0.6 m/環(huán)。采用人工風(fēng)鎬進(jìn)行，開挖循環(huán)控制在60 cm，采用H150型鋼門架，門架凈間距45 cm/榀，門架架設(shè)時(shí)，立柱底部牢固焊接在護(hù)盾上，相鄰拱架采用H150型鋼橫向連接，間距50 cm，頂部采用槽鋼和鋼板封閉，形成封閉拱架支護(hù)體系。門架施作完畢后，兩側(cè)采用噴射C20混凝土進(jìn)行封閉，厚度為20 cm，頂部采用C30混凝土回填密實(shí)。

3.2.7 塌腔處理

在上導(dǎo)坑開挖至刀盤處，根據(jù)5月31日左側(cè)護(hù)盾下方以及6月2日刀盤左側(cè)刮渣孔流出的渣體情況分析，護(hù)盾頂部坍塌體基本為松散小粒徑渣體，在開挖過程中，該段采用雙層Φ42超前小導(dǎo)管注漿固結(jié)，導(dǎo)管長度4.5 m，傾角控制在25°、45°，布孔間距30 cm，梅花形布置，注漿材料根據(jù)現(xiàn)場圍巖情況注單液漿（水泥漿液）、雙液漿（水泥-水玻璃漿液）或化學(xué)漿液，對(duì)坍塌體加固并止水。

3.2.8 換拱

待護(hù)盾頂塌方段處理完畢且此段收斂穩(wěn)定后，對(duì)護(hù)盾尾部至操作室段支護(hù)變形且侵入襯砌施工界限的區(qū)段進(jìn)行換拱處理。

K51+603.2（護(hù)盾尾部）至K51+625.0段圍巖出現(xiàn)變形，拱架全部或是部分部位侵入襯砌施工限界，采用全斷面換拱施工，換拱施工采用先立后拆施工順序，拱架間距（中心間距）30 cm。換拱擴(kuò)挖半徑4.36 m，采用I20 a鋼拱架，拱架預(yù)留變形量35 cm。

擴(kuò)挖前，在拱部180°施做雙層Φ42超前小導(dǎo)管，錨管長4.5 m，環(huán)向間距30 cm，縱向間距1.2 m/環(huán)，錨管角度25°和45°，注漿采用雙液漿。在拱架每側(cè)均勻設(shè)置3組（6根）長4.5 mΦ42鎖腳錨管，并注漿，鎖腳錨管與鋼架之間采用L型Φ22鋼筋焊接連接。

3.2.9 臨時(shí)支撐拆除

待TBM前方斷層全部處理完畢后，且護(hù)盾頂雙層鋼架回填的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，拆除護(hù)盾頂豎向鋼支撐，并對(duì)護(hù)盾頂進(jìn)行打磨防銹處理。并對(duì)刀盤前方臨時(shí)型鋼仰拱及豎向鋼支撐等臨時(shí)材料進(jìn)行清除，防止對(duì)刀盤造成損壞。

護(hù)盾后方換拱完畢，拱架間回填混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度及變形觀測(cè)穩(wěn)定后即可拆除焊接在主梁上的支撐，首先拆除斜向支撐，而后拆除豎向支撐，拆除過程中實(shí)時(shí)進(jìn)行收斂監(jiān)測(cè)。

3.2.10 TBM緩慢掘進(jìn)通過斷層帶

待護(hù)盾尾部換拱施工、護(hù)盾頂及刀盤前方臨時(shí)支撐等材料全部清理完畢，所有影響TBM掘進(jìn)施工的因素消除后，開始啟動(dòng)TBM，緩慢向前推進(jìn)，利用TBM開挖刀盤前方剩余石方。由于此段圍巖較差，在TBM緩慢推進(jìn)期間，重點(diǎn)關(guān)注TBM機(jī)頭標(biāo)高及方向問題，保證掘進(jìn)方向準(zhǔn)確，避免出現(xiàn)機(jī)頭下栽情況。

隨著TBM向前推進(jìn)，及時(shí)支立H150鋼拱架，拱架間距0.9 m/榀，鋼架之間采用［10槽鋼連接（撐靴梁區(qū)間采用H150型鋼），槽鋼間距0.5 m，新立鋼架與外層鋼架之間采用H150型鋼支撐加固，鋼支撐間距1.0 m。按照正常程序安裝仰拱預(yù)制塊，并灌注C20細(xì)石混凝土回填密實(shí)。

3.2.11 二次襯砌

待TBM恢復(fù)掘進(jìn)并且后配套完全通過斷層帶，具備邊頂拱襯砌作業(yè)空間后，依據(jù)設(shè)計(jì)院出具的最終變更圖紙及時(shí)施作二次襯砌。拱部兩層拱架之間采用襯砌混凝土回填密實(shí)。

3.2.12 TBM掘進(jìn)通過斷層帶、正式恢復(fù)掘進(jìn)

TBM采用緩慢掘進(jìn)方式通過斷層破碎帶，由撐靴梁為撐靴提供可靠支撐。進(jìn)入人工開挖小里程掌子面后（K51+581.1），按照V類圍巖組織施工，開挖后及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，并采用人工進(jìn)行超前噴錨支護(hù)，保證施工安全。待設(shè)計(jì)院地質(zhì)人員確定斷層通過后再按照最新圍巖情況組織施工。

4 方案效果

經(jīng)過各種加固處理措施之后的護(hù)盾頂解壓后的斷面如圖8所示。

圖8護(hù)盾頂部解壓后截面

進(jìn)過歷時(shí)近半年的處治，首先通過鉆孔電視探測(cè)方法以及三維地震法超前地質(zhì)預(yù)報(bào)對(duì)工程卡機(jī)部位的地層進(jìn)行詳細(xì)的探測(cè)分析，在此基礎(chǔ)之上針對(duì)引漢濟(jì)渭輸水隧洞的工程特點(diǎn)制定了相應(yīng)的護(hù)盾后方收斂變形區(qū)加固方案以及護(hù)盾前方斷層帶處理方案。為隧洞TBM脫困創(chuàng)造了有利條件，為類似工程提供有益借鑒。

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1673-9000（2017）03-0155-04

2017-04-05

王新（1980-），男，陜西富平人，工程師，主要水利水電工程建設(shè)管理。