朱文敏,王文明

(中国水利水电第八工程局有限公司,湖南 长沙 410004)

1 引言

TBM作为岩石隧道先进的特大型施工设备，主要应用于铁路隧道工程、水工隧洞工程及地铁区间隧道工程等领域。与隧道(洞)传统钻爆法掘进施工相比，TBM具有安全、快速、利于环保、节省用工、提高工率等优点，目前，TBM通过不良地质地段时可能会发生突泥涌水、塌方卡机等工程安全事故，从而严重影响工程施工安全、质量及工期。因此，对浅埋隧洞敞开式TBM隧道施工进行技术研究尤为重要[1]。

2 工程概况

新疆某输水工程位于新疆北部，为国家水利部重点工程项目，施工内容主要为24.3 km输水隧洞，隧洞分布埋深4～127 m，围岩强度范围适中，但地质条件复杂，Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类围岩与断层破碎带、涌水、软弱岩层交替，隧洞过浅埋冲沟段最小埋深约6 m，穿高速公路段最小埋深8.8 m。其中TBM段总长21.6 km，钻爆段总长2.7 km，设施工支洞1条。主洞采用1台开敞式TBM掘进施工，分为TBM4-1、TBM4-2两段，长度分别12.942 km和8.796 km，TBM开挖直径7.83 m。施工程序为：TBM边开挖边支护，开挖完成后TBM拆除出洞，进行衬砌混凝土施工[2]。本工程合同工期48个月。施工区段划分见图1。

图1 施工区段划分示意

3 输水隧洞特点

(1)掘进距离长：本工程TBM掘进总长21.6 km，分两段掘进，长度分别为12.942 km和8.796 km。TBM单工作面掘进距离长，对设备性能、设备管理、运行管控等要求高。

(2)断层破碎带：在施工区内有多条大小不等的断层，断层破碎带内以糜棱岩与碎裂岩为主，岩体稳定性差，为Ⅳ～Ⅴ类围岩。TBM4-1施工段中f36、f36-1、f41断层规模较大，破碎带宽10～15 m，带内以破碎岩、糜棱岩为主，产状为：50°SE∠85°、50°NW∠80-85°，断层走向与洞线夹角83°～88°，在洞内延伸长度约13～17 m，对隧洞稳定有较大影响。……