齐梦学, 杨国清, 曾绍毅
(中铁十八局集团隧道工程有限公司, 重庆 400700)
全断面岩石隧道掘进机(TBM)在我国已经迎来大范围推广应用,据不完全统计,目前我国大陆地区在建工程中TBM应用数量近80台,如在建的新疆EH工程共采用20台TBM、刚刚开工建设的川藏铁路经大幅缩减后计划采用18台TBM[1]。大量潜在工程在研究TBM法施工的可行性,如即将开工的白龙江引水工程、引江补汉工程等,都将批量采用TBM施工[2]。
随着TBM应用的不断推广,其应用区域越来越广,独头连续掘进长度已经突破20 km,随之而来的是地质条件呈多样化发展趋势,并且总量呈增多趋势,如大断层、破碎带、突涌水、岩爆、软岩大变形、岩溶、蚀变等[3]。国内外采用TBM法施工的隧道工程,复杂地质导致TBM施工受阻、卡机、设备损毁、工期严重滞后、施工成本大幅增加,甚至发生安全事故,类似案例数不胜数。例如四川省锦屏二级水电站排水洞、青海省引大济湟工程、甘肃省引洮供水工程、陕西省引汉济渭工程秦岭隧洞、云南省大瑞铁路高黎贡山隧道等,TBM施工中发生岩爆、软岩大变形、塌方、涌突水等,导致TBM施工受阻,严重制约工程建设[4-9]。
引进TBM施工技术以来,众多专家、学者、工程技术人员开展了大量复杂地质条件下TBM施工技术与装备技术方面的研究工作。文献[10-14]作为较早文献,以综述或针对具体工程的方式,从不同角度和深度研究了破碎带、岩爆、突涌水、特硬岩、软岩大变形等复杂地质条件下的TBM施工技术;文献[15-19]研究了断层破碎带TBM施工技术;……