TBM法隧洞不良地質(zhì)問題處理措施應(yīng)用分析

曹新平 荊盼 范龍 李華平

摘 要：在隧洞施工中其會遇到多種地質(zhì)條件，這也使隧洞施工具有一定的復雜性，若是在隧洞開挖過程中遇到不良地質(zhì)，必須要采取適當?shù)拇胧﹣磉M行處理，以此來規(guī)避在隧道開挖中的風險問題。在應(yīng)用TBM法進行隧洞開挖施工中，若是遇到不良地質(zhì)問題，則需要針對實際的施工條件及施工要求來制定相應(yīng)的處理方案，以此來保證在TBM法隧洞施工中可以順利的實行，并有效的對不良地質(zhì)問題進行處理，從而保證工程的施工質(zhì)量及施工效率。

關(guān)鍵詞：TBM 隧洞 不良地質(zhì) 處理措施

TBM（全斷面隧道掘進機）施工方法在實際的應(yīng)用中具有良好的施工效率及施工質(zhì)量，并且此種施工方法在實際中適用于多種工程條件，因此使其在隧洞施工中被良好的推廣及應(yīng)用。而在實際的隧洞施工過程中其不良地質(zhì)種類較多，因此在TBM法應(yīng)用的過程中需要針對不同的不良地質(zhì)條件來采取相應(yīng)的處理措施，以此來保證TBM施工方法在實際中可以應(yīng)對不良地質(zhì)條件所帶來的問題，進而滿足隧洞施工的要求。

一、隧洞施工中TBM法的特點及不良地質(zhì)所帶來的影響

1、TBM施工方法的特點分析

在隧道施工中TBM法主要是通過全斷面隧道掘進機來進行作業(yè)的一種施工措施，一般在隧洞施工中，全斷面隧道掘進機可以利用旋轉(zhuǎn)刀盤來對硬巖進行擠壓、剪切，并通過鏟斗將剪碎的石渣、巖渣收起通過主機皮帶進行輸送，之后由皮帶機將破碎的石渣運輸?shù)剿矶赐?。目前TBM法在隧洞施工中可以應(yīng)用于長隧道施工中，對于一些復雜的地理地貌處也可以良好的處理，TBM施工方法在實際中具有較高的使用效益。

2、不良地質(zhì)的影響分析

在隧道施工中由于施工條件的復雜性，使得其在實際中具有許多的不穩(wěn)定因素及安全隱患問題，因此在施工作業(yè)的過程中必須要科學的設(shè)計相關(guān)的施工方案，以此來確保施工進度可以按照預定的規(guī)劃來完成，從而降低在不良地質(zhì)段施工的風險。目前在隧洞施工中TBM法主要應(yīng)用于一些深埋地下的超長隧道工程中，而在此類工程中的地質(zhì)條件具有一定的復雜性，不良地質(zhì)問題種類也較為多樣，例如巖爆、地層坍塌、軟弱巖層、斷層破碎等問題都為隧洞施工帶來較大的安全隱患，進而拖慢工程進度。針對此種情況則需要在隧洞施工中對TBM法進行科學的應(yīng)用，以此來處理不良地質(zhì)問題。

二、TBM法隧洞不良地質(zhì)問題處理措施應(yīng)用分析

1、斷層破碎帶處理措施

在隧道施工中，若是遇到斷層破碎帶需要注意巖體在實際中的穩(wěn)定性，因此在TBM掘進的過程中應(yīng)注意預防巖體脫落所帶來的問題及影響。并且在施工中可以通過人工噴錨的方式來對施工區(qū)域周邊的圍巖進行加固處理，通過灌注水泥漿的方式來對破碎帶的巖層進行加固填補。同時在TBM法隧道施工中還需要注意應(yīng)預先對施工場地進行勘查，并對斷層破碎帶進行加固處理，從而保證巖體支護效果可以滿足TBM的掘進要求。

2、地下涌水處理措施

TBM施工在穿越斷層構(gòu)造時會引起地下水的涌出，故應(yīng)提前探測斷層的地下水質(zhì)是否易封閉和圍巖的結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，從而防止?jié)B漏水突然地沖刷圍巖，常用來防止?jié)B漏水上反的處理措施是導入排出和封堵。承壓水層一般出現(xiàn)在巖層裂隙大和地下水涌出量多的圍巖破碎帶，由于圍巖透水性好，所以承壓水層的處理就應(yīng)采用導出和圍堵的辦法進行雙重治理，一些圍巖相對破碎的地段，可采用灌漿方式對圍巖的小程度縫隙進行灌注，以此形成封閉環(huán)境，還可應(yīng)用錨桿或噴素混凝土等支撐方式對圍巖進行絕對把控，防治圍巖變形。而處理承壓水也不僅有一種處理辦法，還可依據(jù)超前報告數(shù)據(jù)分析導排的可行性，如若可行，則超前鉆孔就成為解決承壓水的途徑之一，密切關(guān)注水的外排量即可；若超前預報認為施工有風險時，就需要對圍巖實行全方面灌漿封堵的策略。

3、坍塌處理措施

在隧洞施工中，若是遇到坍塌問題則需要做好全面的勘查工作，對坍塌部分的地質(zhì)情況進行調(diào)查，并通過勘查所獲得的數(shù)據(jù)來對隧洞坍塌部分的圍巖及支護結(jié)構(gòu)進行處理，以此來保證在隧洞挖掘中可以有效的提升其穩(wěn)定度，之后再采取TBM法進行掘進。通過灌注方式控制圍巖變形是有效避免圍巖坍塌的最切實可行的處理方式，一般在隧洞坍塌區(qū)可以通過灌注混凝土的方式來對塌方區(qū)域巖層進行穩(wěn)定，達到加固圍巖的效果。之后在TBM法應(yīng)用中需要對其掘進參數(shù)進行適當?shù)恼{(diào)整，以此來降低在掘進過程中對巖面所產(chǎn)生的壓力，這樣可以減少對巖體的擾動，從而防止塌方量的增加。

4、巖爆處理措施

巖爆的主要處理措施如下：第一，改善圍巖的物理性能：噴霧灑水卸壓法能夠增強巖石濕度、降低松弛巖體中較高的構(gòu)造應(yīng)力和表層圍巖強度；第二，圍巖加固：根據(jù)巖爆程度的不同選用相應(yīng)的加固處理措施；輕微巖爆：預應(yīng)力錨桿梅花型布置加固；中等巖爆：淺孔加密錨桿，并整體掛網(wǎng)噴射素混凝土支護；強巖爆：大部分表現(xiàn)為工作面中部掘進中出現(xiàn)塌坑，工作面的不平整嚴重損壞滾刀，可先清除爆落的大小片石，對工作面處尚有開裂的危石，可用鋼肋支護抵住危石。

5、軟弱巖層處理措施

在隧洞施工中軟弱巖層屬于一種常見的不良地質(zhì)，而在應(yīng)用TBM法進行施工時，若是其掘進參數(shù)仍然按硬巖的標準進行作業(yè)，則可能導致施工遇阻。由于在硬巖的破碎中全斷面隧道掘進機的掘進速度、功率、轉(zhuǎn)速等都有一定的標準，因此采用與硬巖施工同樣的參數(shù)對軟弱巖層進行處理時可能會導致圍巖剝落面積擴大，進而增加施工中的支護工作量。為此在應(yīng)用TBM法進行軟弱巖層的處理時，需要對掘進方向進行控制，并對掘進速度等進行調(diào)整。泵局軟弱巖層的實際情況來對TBM掘進參數(shù)進行計算及調(diào)整，從而保證刀盤轉(zhuǎn)速及推力符合實際的施工條件，從而防止在剪碎巖石的過程中出現(xiàn)坍塌事故。

三、結(jié)語

文章對TBM法在隧洞施工中常遇到的不良地質(zhì)問題進行了簡單的分析，針對不同不良地址的特點及其所帶來的問題，指出了TBM法在施工中所需注意的要點內(nèi)容，以此來保證在隧洞施工中可以應(yīng)用TBM法對不良地質(zhì)問題進行有效處理。同時對于TBM法還需不斷的進優(yōu)化及完善，結(jié)合隧洞施工的實際條件及工程要求來改進其施工方法及工藝內(nèi)容，從而使TBM法可以更好的應(yīng)對隧洞施工中的不良地質(zhì)問題。

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