双护盾TBM施工潜在的风险及解决方法.ppt

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1、双护盾TBM施工潜在的风险及解决方法二00八年八月三、潜在的风险及我部考虑的解决方法一、工程概况二、目前遇到的问题及解决方案一、工程概况“”工程是青海省内一项跨流域大型调水工程，地处大陆腹地、中纬度高原地区，高寒少氧，为典型的半干旱大陆气候，一年夏秋季短，冬季长且寒冷，冰冻期长。年平均气温2.8℃，极端最高气温29.3℃，极端最低气温－33.1℃。本工程TBM施工范围为K3+000～K23+902.83，TBM独头掘进20902.83m，进口底板高程2955.60m，出口洞底高程2941.70m；平面设计为直线，纵向底坡度i=0.00054529，隧洞开挖直

2、径5.93ｍ，采用管片衬砌，隧道净空5ｍ。一、工程概况一、工程概况1、工程范围出口明渠(K24+165.83～K24+711.83):546m出口钻爆段隧洞(K22+965.83～K24+165.83):1200m，实际完成263米。TBM段隧洞(K3+025～K22+965.83):19.94083kmTBM拆卸洞(K3+000～K3+025):25m通风竖井(K9+820):325.162m一、工程概况2、工程地质及水文地质工程地质水文地质:孔隙水、基岩裂隙水及冻结层水.二、目前遇到的问题及解决方案二、目前遇到的问题及解决方案二、目前遇到的问题及解决方案

3、2.1目前现状刀盘前方开挖采用马蹄形断面，开挖分两步走，先进行变截面开挖，变截面开挖结束里程K17+131.635，再进行固定截面开挖，固定截面开挖结束里程为K17+126.897。在桩号K17+128.47、中线偏左25cm位置施做φ91的超前地质钻孔取芯，截止2008年8月18日夜班钻孔深度76.48m。二、目前遇到的问题及解决方案2.1目前现状二、目前遇到的问题及解决方案截止2008年7月25日早8：00管片生产完成8976环，累计完成量占管片总量13928环的64.4％。TBM掘进6767.546m，占掘进总长度20877.83m的32.41％，并完

4、成相应的管片衬砌、豆砾石回填灌浆施工；通风竖井主体工程完成。截止2008年8月18日总工期合计延误574天。2.2工程进度滞后二、目前遇到的问题及解决方案2.3不良地质（1）断层破碎带①2008年4月3日～2008年4月30日：施工桩号K17+146，属F5断层，开挖时因围岩收敛变形速度过快造成TBM被卡。②2008年5月1日～2008年6月27日：在掘进过程中岩体塌方将盾壳压住。③2008年6月28日～至今：刀盘前方围岩塌方将盾壳卡住。解决方案：①采用常规施工方法进行开挖，将盾壳周围围岩清理形成一定高度的空间。②利用上次TBM脱困的盾壳外既有通道，进行适当

5、扩挖及加固，开挖长度为进入掌子面后2～5m。③对既有支护结构进行加固，开挖至原来掌子面后，继续向前开挖至离塌腔范围5m后施做超前地质钻探。二、目前遇到的问题及解决方案2.3不良地质（2）高地应力a、岩爆地层2007年11月19日～2007年11月27日：桩号K18+784～K18+767发生塌方，造成TBM卡机，该段围岩岩性为黑色片麻岩与白色石英片岩，岩石坚硬，呈互层状，埋深750～817m，该段埋深较深，地应力大，局部产生岩爆。解决方案：清理左侧滑动岩体，减除左侧侧压力，同时利用观察孔清理底部和周边岩体。b、软岩塑性变形地层2008年4月3日～2008年4

6、月30日：该段隧洞埋深大，受高地应力影响，开挖时因围岩收敛变形速度过快造成TBM被卡。解决方案：采用常规施工方法进行开挖，将盾壳周围围岩清理形成一定高度的空间。三、潜在的风险及我部考虑的解决方法3.1运输方案三、潜在的风险及我部考虑的解决方法（1）存在的问题目前TBM施工运输编组采用45T变频机车，其参数见表1。截至2008年8月15日，TBM掘进至桩号K17+135，则编组运输距离约为7530m，根据我部实测，45T机车电瓶充电电压达到580～610V时，编组在轨线上运输＞2＜3个来回就需要更换电瓶。根据表1提供的参数显示，45T机车电瓶连续工作时间为10

7、0km，而现场实际为30km＜电瓶工作时间＜45km，考虑到编组运行坡度及编组运行状况，当运输距离达到15km时，充满电的编组在洞内运输一个来回后就需要更换电瓶。以此计算，当掘进距离达10km时此运输方案难以保证。三、潜在的风险及我部考虑的解决方法3.1运输方案表145t电瓶机车技术参数表项目技术参数项目技术参数机车型号JXK-45持续牵引力110kN粘着重量45t持续速度15km/h变频器额定容量250kVA最高速度25km/h传动方式DC—AC轨距900mm电池容量700Ah/只最小转弯半径25m额定功率220kw外型尺寸7983×1528×2158mm

8、起动牵引力130kN电瓶连续工作时间100km三、潜