完整坚硬岩隧道TBM掘进辅助松动爆破试验研究

廖建炜

（中铁十八局集团有限公司 天津 300222）

1 引言

TBM法隧道施工已经在众多工程建设中得以应用，而且被优先采用的趋势更加明显。高效率掘进是其突出的技术优势，成为优选方案对比下的重要考量。正常情况下，TBM法施工速度可达钻爆法的3～5倍，而动辄上千米的单月掘进高产纪录，在TBM法隧道施工领域已不鲜见，普及应用旗帜效应明显。但TBM较差的地质适应性，一直是其应用拓展的典型制约，节理裂隙发育情况和坚硬程度差异等岩性条件是影响其掘进效率的关键性因素［1－3］。完整坚硬岩［4］条件下的TBM快速掘进，困扰一直存在，且随着工程应用场景不断拓展，其困难程度在逐渐增强。

完整坚硬岩在水利水电项目中出现的频次更高，国外的挪威斯瓦蒂森水电站等项目，以及国内吉林引松、山西引黄等项目都曾出现过。第三方检测表明，吉林引松项目部分岩石单轴抗压强度超过200 MPa。在掘进效能分析方面，对国内多个TBM项目局部统计均表明，相较于60～80 MPa常规围岩区间，当岩石的抗压强度高于150 MPa时，TBM掘进效率会折损过半甚至更多［5－6］。同时，坚硬岩石中，过于频繁的刀具检修及更换，也会使得TBM利用率大幅降低［7－8］。

TBM在通过完整且极硬岩石段时，如何提高破岩效率、降低刀具损耗，是众多工程技术人员一直关注的热点及难点问题。当前，该领域科技攻关有各种探究，更大尺寸刀具，亦或是叠加高压水射流、微波等辅助破岩手段［9］。本文尝试基于传统的钻爆法与TBM工艺相结合，探讨以钻爆松动爆破方式辅助TBM破岩的新途径。……