杜立杰， 洪開(kāi)榮， 王佳興， 李青蔚， 楊亞磊， 李偉偉， 黃俊閣

(1. 石家莊鐵道大學(xué)， 河北 石家莊 050043； 2. 中鐵隧道局集團(tuán)有限公司, 廣東 廣州 511457；3. 中國(guó)水利水電第三工程局有限公司, 陜西 西安 710024)

摘要：川藏鐵路隧道等深埋隧道工程的巖爆給TBM施工安全和掘進(jìn)速度帶來(lái)很大影響，這是亟待解決的技術(shù)難題。以埋深超過(guò)2 000 m的引漢濟(jì)渭工程、新疆ABH工程為案例，與錦屏Ⅱ級(jí)水電站工程進(jìn)行對(duì)比?；诂F(xiàn)場(chǎng)大量數(shù)據(jù)分析，給出巖爆對(duì)TBM施工安全速度影響和時(shí)空特征規(guī)律； 并結(jié)合TBM結(jié)構(gòu)和工法特點(diǎn)，提出了“輕微、中等、強(qiáng)烈”3個(gè)等級(jí)巖爆的TBM施工防控目標(biāo)，以及“掘速控制、風(fēng)險(xiǎn)控制、時(shí)空控制、分級(jí)控制”4個(gè)TBM施工巖爆防控準(zhǔn)則； 分別給出了輕微、中等和強(qiáng)烈3個(gè)等級(jí)巖爆的防控技術(shù)方案，從而構(gòu)建了“裝備—掘進(jìn)—支護(hù)”三者協(xié)同控制的“3-4-3-3”分級(jí)巖爆防控理論技術(shù)體系，并在實(shí)際工程中應(yīng)用。主要研究結(jié)果為： 1)TBM施工速度輕微巖爆為無(wú)巖爆的70%～90%，中等巖爆為無(wú)巖爆的50%～70%，強(qiáng)烈?guī)r爆為無(wú)巖爆的25%～50%; 2)20%～40%的巖爆發(fā)生在開(kāi)挖后10 h以內(nèi)，10～24 h巖爆發(fā)生頻率最高，90%以上的巖爆發(fā)生在24 h以內(nèi)，9%的強(qiáng)烈?guī)r爆發(fā)生在24～48 h； 3)超過(guò)30%中等以上巖爆發(fā)生在護(hù)盾至掌子面區(qū)域，90%以上的中等和強(qiáng)巖爆發(fā)生在掌子面后15 m以內(nèi)，主動(dòng)控制TBM進(jìn)尺速度可使80%～90%的強(qiáng)巖爆控制在TBM護(hù)盾至掌子面區(qū)域。所提的技術(shù)方案已成功用于以下工程： 1)新疆ABH工程，其中1臺(tái)TBM已安全高效穿越了全部中等巖爆洞段，完成14 km掘進(jìn)； 2)引漢濟(jì)渭工程，嶺南段TBM穿越了10 km巖爆洞段，在第2掘進(jìn)段中穿越了2 km連續(xù)強(qiáng)巖爆洞段，強(qiáng)巖爆洞段平均月進(jìn)尺達(dá)到110 m。

關(guān)鍵詞：深埋隧道； 川藏鐵路隧道； TBM施工； 巖爆特征； 巖爆防控