TBM法隧洞不良地質(zhì)問(wèn)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(huì)遇到多種地質(zhì)條件，這也使隧洞施工具有一定的復(fù)雜性，若是在隧洞開(kāi)挖過(guò)程中遇到不良地質(zhì)，必須要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)進(jìn)行處理，以此來(lái)規(guī)避在隧道開(kāi)挖中的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。在應(yīng)用TBM法進(jìn)行隧洞開(kāi)挖施工中，若是遇到不良地質(zhì)問(wèn)題，則需要針對(duì)實(shí)際的施工條件及施工要求來(lái)制定相應(yīng)的處理方案，以此來(lái)保證在TBM法隧洞施工中可以順利的實(shí)行，并有效的對(duì)不良地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)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(jìn)機(jī)）施工方法在實(shí)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(shí)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(shí)際的隧洞施工過(guò)程中其不良地質(zhì)種類(lèi)較多，因此在TBM法應(yīng)用的過(guò)程中需要針對(duì)不同的不良地質(zhì)條件來(lái)采取相應(yīng)的處理措施，以此來(lái)保證TBM施工方法在實(shí)際中可以應(yīng)對(duì)不良地質(zhì)條件所帶來(lái)的問(wèn)題，進(jìn)而滿(mǎn)足隧洞施工的要求。

一、隧洞施工中TBM法的特點(diǎn)及不良地質(zhì)所帶來(lái)的影響

1、TBM施工方法的特點(diǎn)分析

在隧道施工中TBM法主要是通過(guò)全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)來(lái)進(jìn)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(jìn)機(jī)可以利用旋轉(zhuǎn)刀盤(pán)來(lái)對(duì)硬巖進(jìn)行擠壓、剪切，并通過(guò)鏟斗將剪碎的石渣、巖渣收起通過(guò)主機(jī)皮帶進(jìn)行輸送，之后由皮帶機(jī)將破碎的石渣運(yùn)輸?shù)剿矶赐狻Ｄ壳癟BM法在隧洞施工中可以應(yīng)用于長(zhǎng)隧道施工中，對(duì)于一些復(fù)雜的地理地貌處也可以良好的處理，TBM施工方法在實(shí)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(fù)雜性，使得其在實(shí)際中具有許多的不穩(wěn)定因素及安全隱患問(wèn)題，因此在施工作業(yè)的過(guò)程中必須要科學(xué)的設(shè)計(jì)相關(guān)的施工方案，以此來(lái)確保施工進(jìn)度可以按照預(yù)定的規(guī)劃來(lái)完成，從而降低在不良地質(zhì)段施工的風(fēng)險(xiǎn)。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(zhǎng)隧道工程中，而在此類(lèi)工程中的地質(zhì)條件具有一定的復(fù)雜性，不良地質(zhì)問(wèn)題種類(lèi)也較為多樣，例如巖爆、地層坍塌、軟弱巖層、斷層破碎等問(wèn)題都為隧洞施工帶來(lái)較大的安全隱患，進(jìn)而拖慢工程進(jìn)度。針對(duì)此種情況則需要在隧洞施工中對(duì)TBM法進(jìn)行科學(xué)的應(yīng)用，以此來(lái)處理不良地質(zhì)問(wèn)題。

二、TBM法隧洞不良地質(zhì)問(wèn)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(shí)際中的穩(wěn)定性，因此在TBM掘進(jìn)的過(guò)程中應(yīng)注意預(yù)防巖體脫落所帶來(lái)的問(wèn)題及影響。并且在施工中可以通過(guò)人工噴錨的方式來(lái)對(duì)施工區(qū)域周邊的圍巖進(jìn)行加固處理，通過(guò)灌注水泥漿的方式來(lái)對(duì)破碎帶的巖層進(jìn)行加固填補(bǔ)。同時(shí)在TBM法隧道施工中還需要注意應(yīng)預(yù)先對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行勘查，并對(duì)斷層破碎帶進(jìn)行加固處理，從而保證巖體支護(hù)效果可以滿(mǎn)足TBM的掘進(jìn)要求。

2、地下涌水處理措施

TBM施工在穿越斷層構(gòu)造時(shí)會(huì)引起地下水的涌出，故應(yīng)提前探測(cè)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(lái)防止?jié)B漏水上反的處理措施是導(dǎo)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(dǎo)出和圍堵的辦法進(jìn)行雙重治理，一些圍巖相對(duì)破碎的地段，可采用灌漿方式對(duì)圍巖的小程度縫隙進(jìn)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(duì)圍巖進(jìn)行絕對(duì)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(bào)告數(shù)據(jù)分析導(dǎo)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(yù)報(bào)認(rèn)為施工有風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，就需要對(duì)圍巖實(shí)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(wèn)題則需要做好全面的勘查工作，對(duì)坍塌部分的地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查，并通過(guò)勘查所獲得的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)隧洞坍塌部分的圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，以此來(lái)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(jìn)行掘進(jìn)。通過(guò)灌注方式控制圍巖變形是有效避免圍巖坍塌的最切實(shí)可行的處理方式，一般在隧洞坍塌區(qū)可以通過(guò)灌注混凝土的方式來(lái)對(duì)塌方區(qū)域巖層進(jìn)行穩(wěn)定，達(dá)到加固圍巖的效果。之后在TBM法應(yīng)用中需要對(duì)其掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以此來(lái)降低在掘進(jìn)過(guò)程中對(duì)巖面所產(chǎn)生的壓力，這樣可以減少對(duì)巖體的擾動(dòng)，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(qiáng)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(qiáng)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(yù)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(hù)；強(qiáng)巖爆：大部分表現(xiàn)為工作面中部掘進(jìn)中出現(xiàn)塌坑，工作面的不平整嚴(yán)重?fù)p壞滾刀，可先清除爆落的大小片石，對(duì)工作面處尚有開(kāi)裂的危石，可用鋼肋支護(hù)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(jiàn)的不良地質(zhì)，而在應(yīng)用TBM法進(jìn)行施工時(shí)，若是其掘進(jìn)參數(shù)仍然按硬巖的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)，則可能導(dǎo)致施工遇阻。由于在硬巖的破碎中全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)速度、功率、轉(zhuǎn)速等都有一定的標(biāo)準(zhǔn)，因此采用與硬巖施工同樣的參數(shù)對(duì)軟弱巖層進(jìn)行處理時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致圍巖剝落面積擴(kuò)大，進(jìn)而增加施工中的支護(hù)工作量。為此在應(yīng)用TBM法進(jìn)行軟弱巖層的處理時(shí)，需要對(duì)掘進(jìn)方向進(jìn)行控制，并對(duì)掘進(jìn)速度等進(jìn)行調(diào)整。泵局軟弱巖層的實(shí)際情況來(lái)對(duì)TBM掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算及調(diào)整，從而保證刀盤(pán)轉(zhuǎn)速及推力符合實(shí)際的施工條件，從而防止在剪碎巖石的過(guò)程中出現(xiàn)坍塌事故。

三、結(jié)語(yǔ)

文章對(duì)TBM法在隧洞施工中常遇到的不良地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，針對(duì)不同不良地址的特點(diǎn)及其所帶來(lái)的問(wèn)題，指出了TBM法在施工中所需注意的要點(diǎn)內(nèi)容，以此來(lái)保證在隧洞施工中可以應(yīng)用TBM法對(duì)不良地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行有效處理。同時(shí)對(duì)于TBM法還需不斷的進(jìn)優(yōu)化及完善，結(jié)合隧洞施工的實(shí)際條件及工程要求來(lái)改進(jìn)其施工方法及工藝內(nèi)容，從而使TBM法可以更好的應(yīng)對(duì)隧洞施工中的不良地質(zhì)問(wèn)題。

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