文档介绍：单护盾TBM在IV、V类砂岩地质结构中的适用性探讨汪晨光(甘肃省水利厅工程地质建设公司,甘肃,兰州730000)【摘要】通过对单护盾TBM(SingleshieldTBM)在甘肃省引洸工程总干7#隧洞进口、出口的掘进过程、受困情况、脱困措施、方案变更等方面的分析、总结,提出了单护盾TBM在IV、V类软岩地质结构中施工的适用性、条件性。【关键词】单护盾TBM;砂岩地质;适用性探讨刖G隧道施工分为常规钻爆方法和掘进机(TBM)方法。全断面岩石隧道掘进机(TBM)主要使用三种类型:单护盾、双护盾、开敞式。通常情况下,在软岩地质构造中,单护盾TBM的适用性存在一定的争议。本文通过对单护盾TBM在甘肃引洸供水一期总干渠7#隧洞施工情况的分析、总结,提出了该设备在软岩地层中应用的可行性及条件性。1、 工程地质概况引洸7#(起止桩号46+〜64+),洞身段围岩主要由IV类围岩(14%)和V类围岩(86%)构成,穿越薄层黄土覆盖的低山卯梁区,、 设备总体施工情况引沈供水一期7#隧洞按计划从出口向进口方向进行单护盾TBM掘进,(桩号60+940)时,发生突泥涌沙地质灾害,导致该机械设备无法施工。将施工方案调整后,决定从7#隧洞进口向出口方向再次开始掘进,(桩号57+835)时,再次发生突泥涌沙地质灾害,单护盾TBM设备再次被迫停止掘进。施工方案最终调整为:增加斜井,以钻爆锚喷支护方式完成剩余不良地质洞段,设备(单护盾TBM)空推通过时,完成管片衬砌。3、 设备受困及采取脱困措施的情况单护盾TBM在出口洞身段自桩号61+433开始进入含水疏松砂岩地层,掘进速度大幅下降,由于围岩坍塌较严重,出渣量为正常出渣量的15-19倍,出渣皮带有瞬间被卡死现象,且出渣量不稳定;管片背后充填豆砾石困难;围岩收敛变形增大,变形应力直接作用于衬砌管片背部,导致管片纵缝周围的管片碗出现不同程度的裂缝和表皮掉落等现象;设备掘进的推力和扭矩明显增大。为改善围岩地质条件,虽然尝试进行灌浆,但是由于受施工条件和围岩特性影响,注浆工作未达到预期效果。后经对刀盘护盾进行有限延伸改造后,虽脱困成功,但掘进速度非常缓慢,勉强推进至桩号60+940时,围岩呈现为具承压水疏松砂岩(实测围岩含水率为23%),TBM刀盘掘进正向、径向发牛突泥涌沙的地质灾害,隧洞底板承载力下降,设备低头现象严重(最大至60cm)0当时,虽采取了加大TBM底部油缸推力以强迫TBM抬头、盾体外灌注膨润土以减少围岩与盾体的摩擦力、盾体下部隧洞底板注浆加固以提高承载力等抢救措施,以期通过该严重不良地质洞段,均无效果。至此,TBM处于停止掘进状态。泥沙通过刀盘进渣孔涌入盾体,将盾体内设备掩埋。4、 、正常掘进状态下的地质情况(1) 7#隧洞出口洞身段地质岩性为上第三系N2L3砖红色砂质泥岩、泥质粉砂岩,局部为砂岩、砂砾岩,泥质胶结为主,胶结程度差。->单轴饱和抗压强度Rb=13-,属极软岩,遇水膨胀、饱水崩解、失水干缩,具弱膨胀性,无地下水。(2) 7#隧洞进口洞身段岩性主要为白垩系河口群KlhK3及KlhK4泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,单斜构造