刘志华，李清文，边 野，王根征

LIU Zhi-hua, LI Qing-wen, BIAN Ye, WANG Gen-zheng

(1.北方重工集团有限公司 盾构机分公司，辽宁 沈阳 110142；2.全断面掘进机国家重点实验室，辽宁 沈阳 110142；3.中铁十八局集团 隧道工程有限公司，四川 重庆 400700)

引洮供水一期工程9号隧洞位于甘肃省定西市内管营镇，隧洞采用1台直径为5.75m双护盾TBM施工，TBM自2010年3月开始掘进，连续掘进10km后，于2010年11月19日发生卡机事故。如图1所示，TBM护盾被变形的围岩卡住，造成TBM停机。后经过1个月的处理后，TBM重新开始掘进。双护盾TBM施工最大的难点为如何避免卡机事故的发生，卡机事故一般由地质、设备或人为的因素造成。

图1 卡机事故现场图片

1 卡机事故地质因素分析

根据TBM卡机事故现场资料，TBM卡机事故工程地质原因如下。

1）卡机段围岩为下第三系固原群（Egy）泥质粉细砂岩、砂岩、含砾砂岩与砂砾岩。围岩成岩较差，矿物颗粒间胶结较弱。遇水条件下岩石力学强度明显降低，具有弱膨胀性。根据实地考察，卡机事故段隧洞围岩含水率高于正常围岩含水率，围岩力学强度较低，局部围岩甚至用手即能捏碎[1]。

2）该工程区位于秦岭东西向构造带之西秦岭褶皱带与河西构造体系两大构造体系的复合部位，9#引水隧洞可能受河西构造体系影响而具有一定的构造地应力，从而增加了卡机事故发生的可能性。由于暂时缺乏可靠的地应力实测资料，因此未考虑水平构造应力的影响。

通过做实验， TBM卡机段砂岩颗粒粒径主要分布在5～20mm之间，属于中～粗砂岩。自由线性膨胀率分别为7%、8%，岩石颗粒具有弱膨胀性。……