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输水隧洞工程特点及施工重点和难点分析

1工程特点

1.1TBM小断面、长距离独头掘进

本标段引水隧洞断面为ф6500/6800mm，TBM独头开挖段长15623m。TBM独头

掘进距离长、对TBM设备的技术工艺要求高，是本工程的关键项目和控制点。

1.2施工强度高、工期紧

本标段引水隧洞开挖施工长度17223m，衬砌施工长度为18223m（含试验段1000m），

其中，F7断层带需要停机处理。TBM掘进最高指标达720m/月、综指标550m/月，二

次衬砌综指标540m/月，施工强度较高，工期较为紧张。

1.3隧洞地质复杂，支护类型多

隧洞处于东西向构造带中，断层发育，有F41、F30等多条断层。其中F7断层为区域

性大断裂，断层破碎带及影响带宽约400m。此外，在深部还可能存在一些隐伏的断层、

不整接触面、蚀变岩破碎带等。施工风险较大。

本工程施工方式包含钻爆法施工和TBM施工；支护类型较多，包括水涨式锚杆、中

空注浆锚杆、超前小导管预注浆、涨壳式预应力中空注浆锚杆、超前管棚、挂网喷射素混

凝土、挂网喷成纤维混凝土、回填灌浆、固结灌浆、阻水灌浆、二次衬砌等，施工强度

高，施工支护类型、工艺繁多，管理要求高。

1.4长距离独头通风

本标段隧洞需采用独头通风，通风距离长达18233m，并且为逆坡施工，隧洞为1.77‰

的坡度，贯通面与出口的高差约32m，且隧洞本身地温较高、采用TBM施工、内燃机车

牵引运输，因此如何满足隧洞施工人员对新鲜空气的需求，保证健康安全至关重要。

2施工重、难点及对策

2.1地质复杂，断层破碎带分布广

本标段隧洞位于复杂东西向构造带中，工程地质条件复杂，断层破碎带及影响带分部

广泛，部分洞段存在强蚀变岩带、底层不整接触带等不良地质。存在F7、F41、F30等

多条断层，其中F7断层为区域性大断裂，断层破碎带及影响带宽约400m。此外，在深部

还可能存在一些隐伏的断层、不整接触面、蚀变岩破碎带等。断层以压、压扭为主。

本标段工程内，断层破碎带和影响带、蚀变破碎带等洞段是本工程的主要富水带，具

备产生高压力、大流量突水和突泥的地质条件，特别是F7大断层附近水头高且岩破碎或

泥化；断层破碎带和影响带、蚀变破碎带等围岩段易变形，部分地质段（尤其是F7大断层）

容易发生围岩大变形。

断层破碎带、影响带、不整接触带、侵接触带、岩蚀变破碎带等洞段存在发生

塌方的可能性。

对策：

加强地质预报工，尽可能探明前方地质条件，以便提前采取措施；加强初期支护设

备能力配置，及时进行初期支护；配置超前支护和围岩加固设备，必要时实施超前加固；

充分发挥地质工程师的用，因地制宜，综应用多种支护手段，根据现场揭露的围岩状

况，由地质工程师进行综判断，制定适宜的支护措施并及时实施。

2.2岩爆问题突出

本标段隧洞区整埋深较大，地应力高，沿线分部多种硬脆性岩石，具备发生岩爆的

地质条件。综判断，大部分相对完整围岩洞段具有轻微岩爆条件，部分洞段岩完整洞

段具备中等岩爆地质条件，局部洞段具备强烈岩爆地质条件。

TBM施工具有对围岩扰动较小、掘进速度快、开挖边界光滑等特点，掘进成洞后，围

岩应力集中较弱，在一段时间内保持稳定；然而，经过一段时间的应力重分布后可能就会

发生岩爆，即TBM施工中的岩爆具有滞后性，这种现象对于施工安全的危害更大。

对策：

（1）及时了解地质情况，分析可能发生岩爆地段，制定预防岩爆措施及处理措施报监

理人审批。

（2）钻爆法开挖段，若进强岩爆洞段，控制隧洞单循环进尺，单循环开挖进尺不宜

大于2m。同时在正常爆破基础上增加应力解除爆破施工工艺，应力解除爆破孔可以单独

布置，也可结正常爆孔布置，应力解除爆破孔的数量、布置、装药量与装药结构、起爆

顺序等通过现场试验优化调整确定，并报监理人审批。

（3）强岩爆洞段在采用应力解除爆破施工工艺开挖隧洞后，及时按照设计图纸和相关

方案进行初期支护，初期支护工在掌子面出渣以后4～5小时以内完成，隧洞的系统支

护跟进工面距离开挖掌子面不大于20m。

（4）岩爆发生后立即向拱顶及侧壁喷射混凝土，再