摘要
软岩地层围岩收敛变形是双护盾TBM施工的重要制约因素,严重影响施工效率和施工安全.兰州市水源地建设工程输水隧洞TBM段共穿越约10.2km白垩系粉砂岩、泥质砂岩及砂砾岩地层,岩体强度较低,隧洞埋深大,围岩收敛变形风险较高.依据现场地应力测试及岩石力学试验成果,采用Hoek-Brown准则和非关联流动法则计算围岩收敛变形,并结合收敛约束理论,计算护盾与围岩接触时产生的压力,在此基础上,建立双护盾TBM卡机判据公式.以兰州水源地工程输水隧洞TBM2段施工为例,计算泥质砂岩洞段在不同埋深、不同围岩条件下的隧洞变形量及应力值,并根据卡机判据进行卡机风险分析,结果表明:当Ⅳ类围岩埋深超过700m,V类围岩埋深超过230m时,易发生卡机事故.基于风险分析,提出了刀盘扩挖、向护盾和洞壁之间注入油脂及钻爆法预处理等防控对策.TBM施工实践表明,所提出的对策切实有效,对保障TBM快速掘进、安全施工发挥了重要作用.
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