设计、施工、监测

滇中引水工程香炉山隧洞TBM超前预报体系实践

  • 杨红霞 ,
  • 陈安东 ,
  • 孙兴邦 ,
  • 戴学宇 ,
  • 孟松涧
展开
  • 1.滇中引水建设管理局,昆明 650000;
    2.山东大学 岩土与结构工程研究中心,济南 250061;
    3.山东大学 齐鲁交通学院,济南 250061;
    4.中国电建集团 昆明勘测设计研究院有限公司,昆明 650000
杨红霞(1985—),女,云南大理人,硕士,高级工程师,主要从事水利工程设计和工程项目建设管理工作。E-mail:89553675@qq.com
陈安东(1991—),男,山东临朐人,博士生,工程师,主要从事隧道工程方面的研究。E-mail:chenandong@sdu.edu.cn

收稿日期: 2024-07-19

  网络出版日期: 2025-01-22

基金资助

云南省重大科技专项计划项目(202002AF080003-02)

Practice of TBM Advanced Prediction System for Xianglushan Tunnel in Yunnan Water Diversion Project

  • Yang Hongxia ,
  • Chen Andong ,
  • Sun Xingbang ,
  • Dai Xueyu ,
  • Meng Songjian
Expand
  • 1. Central Yunnan Water Diversion Construction Administration Bureau, Kunming 650000, P.R. China;
    2. Geotechnical and Structural Engineering Research Center, Shandong University, Jinan 250061, P.R. China;
    3. School of Qilu Transportation, Shandong University, Jinan 250061, P.R. China;
    4. Kunming Engineering Corporation Limited, PowerChina, Kunming 650000, P.R. China

Received date: 2024-07-19

  Online published: 2025-01-22

摘要

隧洞岩石掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)施工方法因其“安全、高效、经济”的特点,越来越多的应用在交通、水利等国家重大工程建设中。然而,TBM对不良地质的适应性较差,当遭遇断层破碎带、突泥涌水等不良地质灾害时,导致掘进效率低下、工期延误和严重的经济损失。为确保TBM施工安全、顺利掘进,提出综合超前地质预报体系,利用地质分析法、SAP(Seismic Ahead Prospecting)法和IP(Induced Polarization)法对不良地质区域进行超前预报,探明隧洞掌子面前方断层破碎带、含水体等不良地质体位置。研究成果成功应用于滇中引水工程香炉山隧洞7号洞TBM施工段,以D1K55+086~D1K54+986段为例,采用了综合超前地质预报体系,提前探明了隧洞前方的围岩破碎程度及地下水发育情况,为施工单位施工处置提供科学依据。本文成果可为相似地质情况隧洞施工提供借鉴。

本文引用格式

杨红霞 , 陈安东 , 孙兴邦 , 戴学宇 , 孟松涧 . 滇中引水工程香炉山隧洞TBM超前预报体系实践[J]. 地下空间与工程学报, 2024 , 20(S2) : 834 -840 . DOI: 10.20174/j.JUSE.2024.S2.37

Abstract

The construction method of Tunnel Boring Machine (TBM) is more and more widely used in major national engineering construction such as transportation and water conservancy due to its "safe, efficient and economical" characteristics. However, TBM has poor adaptability to unfavourable geological hazards, such as fault fracture zone, mud outburst and water gushing, resulting in low tunneling efficiency, construction delay and serious economic loss. In order to ensure the safety and smooth tunneling of TBM construction, a comprehensive advanced geological prediction system is put forward. The geological analysis method, seismic wave method and excitation polarization method are used to forecast the unfavorable geological area in advance, and the location of the unfavorable geological body such as fault fracture zone and water body in front of the tunnel face is proved. The research results have been successfully applied to TBM construction section of Xianglushan tunnel in central Yunnan water diversion project. Taking section D1K55+086~D1K54+986 as an example, the comprehensive advanced geological prediction system was adopted to confirm the degree of surrounding rock breakage and groundwater development in front of the tunnel in advance. It provides scientific basis for construction unit and reference for tunnel construction under similar geological conditions.

参考文献

[1] 严金秀.中国隧道工程技术发展40年[J].隧道建设(中英文), 2019, 39(4): 537-544.
[2] 黄宏伟. 隧道及地下工程建设中的风险管理研究进展[J]. 地下空间与工程学报, 2006, 2(1): 13-20.
[3] 姚林林, 张世殊, 崔中涛, 等. 双护盾TBM施工综合超前地质预报技术探讨[J]. 地下空间与工程学报, 2019, 15(5): 1549-1556.
[4] 李术才,刘斌,孙怀凤,等. 隧道施工超前地质预报研究现状及发展趋势[J].岩石力学与工程学报,2014,33(6):1090-1113.
[5] 相兴华,邓小鹏,王鹏. TRT在隧道地质超前预报中的应用[J].地下空间与工程学报,2012,8(6):1282-1289,1327.
[6] 王传武. TBM施工隧道含水构造三维激发极化超前探测方法与应用[D].济南:山东大学,2021.
[7] 冯兴龙,陈方明,谢冕,等. TST超前地质预报技术在N-J工程中的应用[J].人民长江,2014,45(1):66-68.
[8] 司景钊,王唤龙,曹贵才,等. 高黎贡山隧道TBM掘进卡机段TSP法物性参数响应特征分析[J].隧道建设(中英文),2021,41(3):396-401.
[9] 王传武,李术才,聂利超,等. 隧道三维电阻率E-SCAN超前探测反演与优化方法研究[J].岩土工程学报,2017,39(2):218-227.
[10] 李术才,刘斌,孙怀凤,等.隧道施工超前地质预报研究现状及发展趋势[J].岩石力学与工程学报, 2014, 33(6):1090-1113.
[11] 罗勇, 吴圣智, 王明年, 等. 城市轨道交通隧道双护盾 TBM 施工适应性研究[J]. 地下空间与工程学报, 2019, 15(2): 525-532.
[12] Li S, Nie L, Liu B. The practice of forward prospecting of adverse geology applied to hard rock TBM tunnel construction: The case of the Songhua River water conveyance project in the middle of Jilin Province[J]. Engineering, 2018, 4(1): 131-137.
[13] 曾云川,刘建兵,聂利超.大瑞铁路高黎贡山隧道TBM搭载综合超前预报技术实践[J].隧道建设(中英文),2021,41(3):419-426.
[14] 白亮.综合超前地质预报技术在TBM法超特长隧洞的应用——以北疆供水二期工程为例[J].水利与建筑工程学报,2020,18(1):128-134.
[15] 姚林林,张世殊,崔中涛,等.双护盾TBM施工综合超前地质预报技术探讨[J].地下空间与工程学报,2019,15(5):1549-1556.
[16] 杨继华,闫长斌,苗栋,等.双护盾TBM施工隧洞综合超前地质预报方法研究[J].工程地质学报,2019,27(2):250-259.
[17] 牟元存,曹强,高树,等.隧道综合超前预报效果及其影响因素分析[J].工程地球物理学报,2021,18(5):603-612.
[18] 白亮.综合超前地质预报技术在TBM法超特长隧洞的应用——以北疆供水二期工程为例[J].水利与建筑工程学报,2020,18(1):128-134.
[19] 李术才, 刘斌, 许新骥, 等. 隧道掘进机破岩震源和主动源三维地震联合超前探测系统: CN201520138106. 8[P]. 2015-07-22.
[20] 聂利超. 隧洞施工含水构造激发极化定量超前地质预报理论及其应用[J]. 岩石力学与工程学报, 2015, 34(11): 2374.
[21] 李术才,李树忱,张庆松,等.岩溶裂隙水与不良地质情况超前预报研究[J].岩石力学与工程学报,2007,181(2):217-225.
文章导航

/