不良地质条件采用TBM的施工方法
2011-08-15孙正良
石家庄铁道大学学报(自然科学版) 2011年3期
孙正良
(成都市路桥工程股份有限公司,四川成都610041)
1 TBM优势及典型施工情况
TBM能实现快速、高效、优质和安全施工,总工期和综合效益优于钻爆法,也意味着较低的工程投入。不良地质条件往往伴随大量破碎岩石,使隧道处于不稳定状态,或者岩石过硬,降低掘进速度。采取全断面开挖方法,围岩状况不会影响设备运行的绝对值,但会波及到所使用TBM的类型和隧道直径。
近年来,国内TBM法施工遇到了各种不良地质条件的制约,面临着开挖方法在经济方面的挑战和施工时间上的竞争。机型确定以后,组织管理水平跟不上,就会遭到来自各方面的压力和挫折;反之,TBM施工业绩骄人,有很好的示范和推动作用。
秦岭铁路隧道(1997—1998)总长18.4 km,开挖横断面近61 m2,隧道岩性主要为混合片麻岩、混合花岗岩、含绿色矿物混合花岗岩;洞身穿过13条断层。隧道最大埋深约1 600 m,埋深超过1 000 m地段长约3.8 km。伴随高地应力、岩爆、地热、断裂带涌水、围岩失稳等不良地质灾害发生,工程建设任务十分艰巨。
由于岩石坚硬,单轴抗压强度最大可达425 MPa,石英含量很高,采用TBM法相向施工很艰难,刀具更换频繁、刀盘严重磨损,设备振动剧烈,磨损速率较快,正常掘进0.5 h,艰难时达到每循环耗时5 h,而新奥法打通平导比使用大直径的TBM方法进行开挖花费少,更可靠。初期支护为锚喷,二次支护为马蹄型带仰拱的模筑混凝土复合衬砌。Ⅱ线平行导坑于1995年1月18日开工,平导单口平均月进度为200~250 m,平导比Ⅰ线隧道提前10个月贯通。……
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