敞開式TBM掘進(jìn)過節(jié)理密集帶施工技術(shù)

鄧青力

(中鐵隧道股份有限公司，鄭州 450000)

0 引言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，隧道及地下工程施工技術(shù)也日新月異，特長隧道采用TBM施工也越來越普遍。長大隧道往往難以避免要通過圍巖破碎帶或軟弱圍巖段，而TBM受制于自身設(shè)計(jì)，不適宜在這種圍巖段內(nèi)施工［1］。為此，TBM掘進(jìn)必須克服因軟弱破碎圍巖帶來的掌子面圍巖坍塌、圍巖松動(dòng)變形卡死刀盤或擠壓拱架、侵入二次襯砌凈空等問題。在以往已采用敞開式TBM掘進(jìn)施工的磨溝嶺、桃花鋪隧道中，提出或采用了TBM超前鉆機(jī)施作鉆孔，進(jìn)行超前小導(dǎo)管(管棚)注漿加固圍巖等方式確保TBM通過軟弱破碎帶［2－3］。但由于TBM超前鉆機(jī)鉆孔及注漿效率太低，并且存在漏漿卡刀盤等問題，因而不易全面推廣采用。隨著新材料的研發(fā)及推廣應(yīng)用，圍巖注漿加固材料也在不斷增加，其中有機(jī)化學(xué)注漿材料已成功地應(yīng)用于煤礦、水利等工程中［4－6］。目前正在施工的中天山隧道，通過多種圍巖地質(zhì)段，其中花崗巖地質(zhì)段內(nèi)包含多條節(jié)理密集帶，其圍巖破碎，易坍塌，TBM掘進(jìn)必須提前對(duì)其進(jìn)行加固處理，否則極易出現(xiàn)圍巖坍塌、掩埋刀盤，造成TBM無法掘進(jìn)，施工進(jìn)度就此擱淺的后果。針對(duì)以節(jié)理密集帶為主的軟弱破碎帶，借助化學(xué)注漿材料的優(yōu)越性能，在刀盤內(nèi)施作超前自進(jìn)式錨桿，注新型聚氨酯化學(xué)漿液，實(shí)現(xiàn)了簡易注漿、快速固結(jié)圍巖、TBM隨即掘進(jìn)的施工模式，有效地防止了圍巖坍塌，提高了TBM利用率;而后隨TBM掘進(jìn)，圍巖出護(hù)盾后，再進(jìn)一步對(duì)破碎段圍巖進(jìn)行徑向注漿加固，有效地控制圍巖收斂變形，確保TBM安全、高效地通過花崗巖節(jié)理密集帶。……