不良地質地段的TBM施工技術探討

【摘要】隧道工程在現代的工程中占有很大的比例，因此，對施工方法創新的要求越來越強烈。在現代的隧道施工中，經過科學家和各界的共同努力，終于發現了一種TBM 施工技術，這種技術相對于其他的技術來說又自身的優點，表現出它的科學性和它自身具有的優點，尤其遇到不良地質條件的隧道施工中，TBM 施工技術的作用顯的更為突出，更進一步表現出了它的優越性。

【關鍵詞】 不良地質地段；TBM施工技術，探討

1 引言

在不良地質地段采用TBM施工技術施工的隧道，雖然這種技術能發揮出巨大的作用，但也會遇到一些困難。在整個過程中，經常會遇到一些棘手的地理問題，這些地理問題就使這種施工方法遭受到了巨大的困難。地質問題是任何施工過程中都很難克服的一個問題，但經過一些經驗終結，在不良地質地段應用TBM施工技術時，也獲得了很多有益的經驗和許多有效的措施。

2 TBM施工技術在不良地質段施工中的優點

2.1 TBM施工技術的快速的優點

TBM施工技術是一種集各種技術和設備到一身的先進的隧道施工技術，TBM施工技術中包含機器、電壓、液壓、傳感、信息技術等很多東西的綜合性科學技術。由于這些東西的融合，這種技術在現代的隧道建設中實現連續掘進的功效，這項技術可以同時完成破巖、出碴、支護等作業過程，正是這些因素，就大大地提高了TBM施工技術在不良地質段中施工效率。

2.2 TBM施工技術具有優質的優點

TBM施工技術在施工的過程過采用滾刀進行破巖合打洞，在整個過程作就遠遠地擺脫了傳統的爆破作業，這就使成洞周圍的巖石不會被爆破的影響而晃動，并且整個洞壁完整光滑，這樣就可以使整個隧道在施工的過程中永遠保持優質性。

2.3 TBM施工技術的高效的優點

TBM施工技術由于具有快速的特點，就大大地節約了很多的俄工作時間，就大大地縮短了工期，從而提高了工作效率；TBM施工技術由于沒有使用傳統的爆破方法，從而節約了大量的爆破費用；TBM施工技術也減少了勞動力的投入，從而提高了工作效率。

2.4 TBM施工技術的安全的優點

TBM施工技術用TBM不但改善了作業人員的洞內勞動條件，而且還減少了體力勞動力的投入，同時還沒有使用傳統的爆破，從而就大大減少了施工人員的傷亡人數，從而就使整個施工過程變得安全。

2.5 TBM施工技術具有環保的優點

TBM施工技術在施工過程中減少了炸藥的使用量，從而減少了爆破的過程中帶來的污染物，這就實現了施工現場的環境污染量坑數量，保護了生態環境；在施工過程中使用雙護盾TBMTBM施工技術，這種技術的使用就大大地減少了隧道內水的流失。TBM施工技術的應用就有利于保護環境和減少水土流失。

2.6 TBM施工技術的自動化和信息化程度高

TBM施工技術中采用了計算機控制、傳感器和激光導向等高科技的信息工具，TBM施工技術中包含機、電、液壓、傳感、信息技術等很多東西的綜合技術，這就使TBM施工技術具有自動化和信息化程度高的優點。這就使大量的信息技術使用到現代的隧道施工中。

3 TBM施工技術在施工中對環境的影響研究

雖然從總體上來看，TBM施工技術在施工中把隧道施工的變形和施工中的受力都控制在可控的范圍之內，并且由于隧道圍巖石穩定和結構合理，這些就使施工沉降對周邊環境影響變小了。但TBM施工技術在施工過程中對環境也會有一定的影響。就像在不良地質地段的施工過程中，就會受到環境脆弱等特性的影響。如果不及時解決這些問題，就會在一定的程度上阻礙了這種技術的發展。就造成了較輕的泥石流和環境污染。同時還帶來來了一定的巖石污染和固體廢棄物的污染。

4 TBM施工技術在不良地質段施工中的技術分析

傳統的鉆爆法在之前的隧道施工中雖然被長期使用，但如果鉆爆法遇到隧道埋藏較深、長度過長、洞徑較大時等情況時，鉆爆法就會花費大量的勞動力，還會在一定程度上造成環境污染， 鉆爆法對經濟效益和生態環境有重大影響時，又要面對速度、環保、效益、安全等問題現代高度關注的問題時， TBM施工技術將成為一種最有用的方法。因為不良地質地段的影響，就是TBM施工技術在隧道施工中發揮了重要的作用，同時這一技術對整個隧道施工工程的成敗起到關鍵性的作用。因此，現在的科學界和各界人士都在盡自己的最大努力來研究TBM施工技術，因為TBM施工技術的研究具有重大意義。因此，當代的我們就要盡我們的最大努力去研究TBM施工技術。

4.1 TBM施工技術對圍巖坍塌和掉塊等問題的處理

（1） TBM施工技術在斷層破碎帶引起的坍塌中的應用

由于斷層破碎帶引起的坍塌會造成圍巖塌方，在這個過程中，由于斷層破碎帶的存在就會使斷層面方向與隧道軸線方向夾角變得越來越小，如果小到一定的程度，甚至更小的時候，就會讓斷層帶更大的范圍露在外面，如果繼續開挖的，就會破壞圍巖平衡狀態，這樣就會產生圍巖周圍不同程度的塌方。面對這種問題時，我們最好是利用TBM上的超前鉆機進行管棚或預注漿處理斷層破碎帶引起的坍塌。

（2） TBM施工技術在處理節理密集帶及擠壓軟弱結構面產生的坍塌和掉塊中的應用

由于現代的隧道施工中，很多坍塌和掉塊就是在節理密集帶及擠壓軟弱結構面產生的，正是由于這樣，就給現代的隧道施工到來了巨大的困難和挫折，節理密集帶及擠壓軟弱結構面在施工工很不容易掌握，但為了解決這一問題，我們要懂得用TBM施工技術來合理地解決這一問題。

（3）TBM施工技術在地下水造成的坍塌中的應用

地下水在現代的隧道施工中帶來了很多的隧道工程病害，比如說，地下水對斷層帶及各種軟弱結構面起很強的破壞作用，并同時降低了對斷層帶及各種軟弱結構面的強度，這些原因的存在就會大大加劇塌方的程度。所以就要盡力把TBM施工技術有效地用來處理地下水造成的坍塌。

4.2 不良地質地段TBM施工技術的支護方法。

（1） 在不良地質地段中使用TBM施工技術的支護方法時，人們通常會改變I16 閉合全圓鋼架設計間距，在這些間距的中間用槽鋼拱架和格柵拱架加固，通過這種措施就可以減少停機支護的時間，從而使整個系統處于一格和諧的系統之中。；

（2） TBM施工技術在隧道的施工過程中，噴射混凝土機械手通常會被安置在偏后的位置，這就要求前部人工手持式噴射系統隨時做好噴射混凝土的準備，并要懂得根據具體情況及時迅速的圍巖封巖，從而克服不良地質地段TBM施工技術遇到的困難。

（3） 在整個過程中，錨桿系統的作用非常重要，我們在施工的過程中除了采用系統錨桿外，還要求施工人員在每班下班前，要檢測一次所有錨桿螺栓是否符合要求，對不符合要求的逐一改進，從而達到施加預應力的效果。

（4） TBM施工技術在施工中要通過節理密集帶及軟弱結構面帶來完成支護工作，在施工過程中除了把系統錨桿、掛網和噴混凝土有機地結合起來以外，還要采用槽鋼拱架或格柵架把節理密集帶及軟弱結構面帶加固起來。

5 結束語

TBM施工技術在不良地質段的應用在我國甚至整個世界上都有很高的發展全景，它能給隧道工程的施工帶來有用的技術幫助，但同時這種施工技術在隧道的施工中也遇到了一些困難和措施，本文就從這種施工技術的優點先展開論述，然后就對如何在不良地質段改進這種施工技術提出了一些處理方法，希望以此為契機，能夠更好地促進TBM施工技術的發展和完善，從而推動我國隧道施工工程又好又快地發展。

【參考文獻】

[1]錢七虎，李朝甫，傅德明；全斷面掘進機在中國地下工程中的應用現狀及前景展望[J]；建筑機械；2002 年05 期

[2] 薛繼洪；隧洞掘進機在引大入秦工程中的應用[J]；四川水力發電；1998 年03 期

[3] 張鏡劍；傅冰駿；；隧道掘進機在我國應用的進展[J]；巖石力學與工程學報；2007 年02 期