地质处赴引汉济渭TBM施工现场考察学习

来源: 时间:2015-02-03

1月10日至12日,地质处组织西藏室、国际工程室、雅砻江下游室等科室部分生产和科研人员十余人,赴陕西省安康市宁陕县“引汉济渭”工程TBM施工现场考察学习。本次考察由地质处处长张世殊带队,彭仕雄专总、张佑廷副专总参加考察,此行还特邀我院施工处TBM施工经验丰富的洪行远副专总全程指导。

“引汉济渭”为陕西省的“南水北调”工程。该工程计划将汉江水引入渭河以补充西安、宝鸡、咸阳等5个大中城市的给水量。整个调水工程由三个部分组成,包括黄金峡水利枢纽、三河口水利枢纽、秦岭输水隧洞。其中,秦岭隧洞越岭段全长约81千米,设计流量70立方米每秒,多年平均输水量15亿立方米,隧洞平均坡降1/2500,采用钻爆法加2台TBM法施工,工期6年半。我院二滩国际监理公司担任岭南段TBM施工的监理工作。

11日上午,在二滩国际刘福生总监的带领下,考察队一行由四亩地镇五根树村的3#支洞进入引水隧洞主洞,在宽阔明亮的TBM后配套安装洞内,一台体积硕大的白色长龙静卧在隧洞中央,复杂的零部构件、霸气的掘进刀盘冲击着每一位考察队员的视线。刘总监结合自身多年的TBM工程经验,对开敞式TBM掘进机的组成,各部位工作原理,TBM掘进、支护、出渣等工作流程做了详细讲解。考察队员对掘进机工作原理、地质超前预测预报的实施、不良地质洞段施工处理等问题进行了现场咨询。

下午,在“引汉济渭”的施工营地,考察队队员与二滩监理有关技术人员进行了座谈。张世殊处长首先向二滩国际监理对此次考察学习的大力支持表达了感谢,对我院目前多个工程面临的施工技术难题,尤其是缺乏TBM施工相关经验的情况作了分析,同时对地质处目前开展的相关TBM生产和科研工作情况作了交流介绍。张处长强调,希望本次考察能提高地质处相关生产和科研人员对TBM掘进机的感性认识,为后续的生产科研工作打下扎实的基础。随后,考察队的成员对各自关心的问题与二滩国际监理人员进行了深入的沟通和交流。

TBM——全断面岩石隧洞掘进机可实现连续掘进,能同时完成破岩、出渣和支护等作业,具有较高的掘进效率,其掘进速度一般是常规钻爆法施工的3至10倍,其缺点是设备投资和管片支护费用高,对地质变化适应性差,在不利地质条件下可能存在卡机或机头沉陷等机械问题,处理起来难度较大,因此超前地质预测预报的准确和及时性,就显得尤为重要。目前,针对TBM施工还没有有效的方法进行洞壁地质素描,这对围岩类别的划分、支护方案的选择是极大的挑战。

我院自成立以来,曾成功勘测设计过二滩、溪洛渡、锦屏一级等一大批巨型水电工程,有着丰富的地下工程勘测设计实践经验,但迄今为止,我院尚未在水电工程设计项目中实施过TBM掘进机的应用。当前,随着水电开发重心西移,我国西部一些水电工程涉及到深埋、长大越岭隧洞的施工,这些地区往往地质背景复杂、构造发育、地应力极高、地下水和高地温等工程地质问题突出,传统钻爆法施工安全风险极大,适应性差,采用TBM掘进机施工是我院今后一段时期多个水电工程必须要面临的复杂课题。

为解决我院相关工程TBM施工技术难题,为我院在市场竞争中储备坚实的技术实力,同时培养TBM人才队伍,近年来,地质处在开展相关生产的同时,依托工程项目,积极开展TBM施工地质研究,先后开展了“TBM隧道施工地质超前预测预报及围岩特征分析研究”系列科技攻关工作,其目的是研究建立一套适合各工程区的超前地质预测预报系统,研究适合TBM施工条件下的洞壁地质素描、声波测试及现场力学试验方法,建立围岩分类标准,最终形成一套适合各工程区的支护衬砌建议方案,这些研究均具有现实的工程意义。