北江引水工程新型敞开式TBM断层破碎带塌方整治技术研究

摘要：

为解决以"主机护盾+喷锚支护"为特点的新型敞开式TBM在广州市北江引水工程 4#隧洞施工过程中易发生断层破碎带塌方问题,依据断层破碎带地质特点和新型敞开式TBM设备特点,针对性地提出"塌腔化学注浆填充+松散体化学注浆加固+喷锚支护+密布拱架支护+超前注浆加固"塌方整治方案.模拟结果表明:1)断层中心最大拱顶竖向位移约为 2.1 mm,拱脚最大收敛位移相对值约为0.05%;2)拱顶喷射混凝土所受最大拉应力约为1.0 MPa,锚杆所受最大拉力约为41.6 kN,均满足受力变形控制要求.在现场实施整治方案后,化学注浆填充饱满,避免了塌腔进一步大范围垮塌对支护结构的冲击;加固注浆松散体胶结效果好,实测形成厚约 3 m的承载圈,防止了碎渣的持续滑塌.整治后,围岩初期支护强度得到提高;并对未脱出盾尾的围岩进行预注浆加固,确保TBM顺利通过破碎带.最终监控量测结果表明,最大拱顶竖向位移约为 2.0 mm,最大收敛位移相对值约为 0.10%,该整治方案有效保障了TBM盾尾后方敞开段的施工安全.

关键词：断层破碎带、塌方整治、化学注浆、数值模拟、现场监测、TBM隧洞

所属期刊栏目：43

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;中铁十八局集团有限公司科技研发项目;中铁十八局集团有限公司科技研发项目

在线出版日期：2024-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2122-2132