深埋长隧道TBM施工关键问题探讨 被引量：45

1

作者 周建军 杨振兴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期299-305,共7页

针对深埋长隧道开挖所面临的高水压、高地压、高地温、大变形、难支护等问题,分析总结传统钻爆法开挖与支护技术、全断面隧道掘进机(TBM)施工技术、TBM导洞扩挖技术应用中的优劣,TBM导洞扩挖法为深埋长隧道开挖提供了新的设计思路。由... 针对深埋长隧道开挖所面临的高水压、高地压、高地温、大变形、难支护等问题,分析总结传统钻爆法开挖与支护技术、全断面隧道掘进机(TBM)施工技术、TBM导洞扩挖技术应用中的优劣,TBM导洞扩挖法为深埋长隧道开挖提供了新的设计思路。由于深埋长隧道的建设环境与浅埋隧道建设环境存在显著差异,TBM施工将面临3个关键问题——岩爆问题、卡盾(大变形)问题和未准确探测前方地质而发生的施工事故(涌水、突泥等)。为揭示TBM施工过程中卡盾的存在性,分别针对某一特定地质条件下深埋软、硬岩TBM施工进行理论分析和数值模拟研究。结果表明,软岩地层TBM施工发生卡盾,而硬岩完整地层TBM施工未发生卡盾。 展开更多

关键词 深埋长隧道 盾构(tbm)施工 tbm导洞扩挖法 岩石力学 卡盾

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煤矿长斜井TBM施工安全风险分析与趋势预测 被引量：15

2

作者 侯公羽 梁荣 +2 位作者 龚砚芬 刘琳 田乐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期325-331,共7页

对煤矿长斜井盾构机(tunnel boring machine,TBM)施工的风险因素进行了识别,建立了二层次的风险评估指标体系,并确定了风险等级分类标准,利用熵权法确定风险指标的权向量,进而建立了基于集对分析法的煤矿长斜井TBM施工同异反评估模型。... 对煤矿长斜井盾构机(tunnel boring machine,TBM)施工的风险因素进行了识别,建立了二层次的风险评估指标体系,并确定了风险等级分类标准,利用熵权法确定风险指标的权向量,进而建立了基于集对分析法的煤矿长斜井TBM施工同异反评估模型。在此基础上利用偏联系数的理论确定了文中五元偏联系数的计算方法,根据改进的集对势理论给出风险趋势的预测方法。利用该模型对台格庙矿区煤矿长斜井(1#、2#实验井)TBM施工风险进行了评估与趋势预测。研究表明该模型与方法在煤矿长斜井TBM施工风险分析中是有效的、实用的,可为煤矿长斜井TBM施工风险分析与预测提供一种新的途径。 展开更多

关键词 煤矿斜井 盾构(tbm)施工 风险分析 集对分析法

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TBM隧道施工期岩爆预测方法探讨 被引量：8

3

作者 陈卫忠 马池帅 +1 位作者 田洪铭 杨建平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S2期241-249,共9页

针对隧道掘进机(tunnel borring machine,TBM)施工阶段岩爆倾向性指标存在的不足,综合考虑围岩应力状态、岩体完整性、岩石强度、施工扰动等岩爆关键影响因素,提出了一种适用于隧道施工阶段的新型岩爆及时预测方法。首先,细致地分析了... 针对隧道掘进机(tunnel borring machine,TBM)施工阶段岩爆倾向性指标存在的不足,综合考虑围岩应力状态、岩体完整性、岩石强度、施工扰动等岩爆关键影响因素,提出了一种适用于隧道施工阶段的新型岩爆及时预测方法。首先,细致地分析了岩石强度?_c _i、脆性系数?_(ci)/?_t、地质强度指标GSI、开挖扰动系数D和最大地应力?_(max)等施工阶段参数特点,引入Hoek-Brown强度准则估算工程岩体强度,基于工程岩体强度应力比思想,提出新型岩爆预测指标表达式,并给出岩爆的分级界限值。工程实例进一步验证新方法的合理性。文中方法为施工期岩爆预测问题的研究提供了一种新的和切实可行的思路。 展开更多

关键词 隧道掘进机(tbm) 施工阶段 岩爆预测 HOEK-BROWN强度准则 强度应力比

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浅议全断面隧洞掘进机在引水隧洞施工中的应用 被引量：8

4

作者 冉贤厚 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2009年第8期99-102,125,共5页

介绍了全断面隧洞掘进机(TBM)在国内外的应用情况。对在国内工程施工中TBM法与钻爆法进行了经济比较,提出TBM法施工过程中应注意TBM的选型,TBM在不良地质洞段的施工技术及TBM施工的后配套系统的配备等问题。

关键词 全断面隧洞掘进机 引水隧洞 设备选型 经济比较 不良地质洞段 施工技术

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输水隧洞TBM施工工期全局综合敏感性分析 被引量：5

5

作者 王晓玲 赵梦琦 +1 位作者 洪坤 毕磊 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期569-577,共9页

分析工期的不确定性为施工工期的控制与优化提供科学依据.输水隧洞全断面隧道掘进机(TBM)施工工期是受到岩性相关参数、活动持续时间等不确定性因素和列车辆数等关联因素影响的复杂不确定性系统,工期不确定性过大会降低施工效率、影响... 分析工期的不确定性为施工工期的控制与优化提供科学依据.输水隧洞全断面隧道掘进机(TBM)施工工期是受到岩性相关参数、活动持续时间等不确定性因素和列车辆数等关联因素影响的复杂不确定性系统,工期不确定性过大会降低施工效率、影响施工进度.以往的研究大多没有对系统关键因素做进一步分析,少数针对工期的不确定性进行敏感性分析的研究也都局限在单因素敏感性分析上.因此,本文采用基于全局综合敏感性分析法的正交试验设计,首先对施工工期不确定性的影响因素进行了多因素综合敏感性分析;其次,确定了参数对工序工期不确定性的影响、工序工期对总工期不确定性的影响,以及参数对总工期不确定性的影响;最后,分析了施工参数主效应与耦合效应.将该方法应用于某引水式电站的输水隧洞TBM施工过程,结果表明:基于全局综合敏感性分析法的正交试验设计不仅可以识别出对工期不确定性影响显著的施工参数与施工工序,而且可以确定对工期不确定性影响显著的参数组合,可为施工机械的优化配置提供科学依据. 展开更多

关键词 输水隧洞 tbm施工 全局综合敏感性分析 工期不确定性 正交试验设计

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台灣水利隧道工程TBM開挖首次貫通案例 被引量：4

6

作者 李明雄 李鴻洲 +2 位作者 李慶龍 鄭建和 黃偉光 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期4795-4801,共7页

新武界隧道及栗栖溪引水工程之隧道總長約16.5km,興建完成後將為台灣最長之水利隧道。其中,中游段之引水隧道艮約7.8km,因推估地質均質尚佳且無明顯之剪裂帶或斷層带存在,並為考慮縮短工期、降低對環境之衝擊、減少勞工需求及提昇台灣... 新武界隧道及栗栖溪引水工程之隧道總長約16.5km,興建完成後將為台灣最長之水利隧道。其中,中游段之引水隧道艮約7.8km,因推估地質均質尚佳且無明顯之剪裂帶或斷層带存在,並為考慮縮短工期、降低對環境之衝擊、減少勞工需求及提昇台灣隧道工程施工技術等因素,決定採用安全且一貫連續快速作業之隧道鑽掘機(TBM)開挖施工。施工期間,於2001年11月份創下659.3m／月之台灣最快鑽掘紀錄,其後雖曾遭遇局部岩盤破碎或異常擠壓等不良地質,以及遭受桃芝颱風之暴雨肆虐成災,然於採取適當應變措施及處理得宜下,TBM終於克服困難並持續順利鑽掘,且於2002年6月7日成功貫通,完成鑽掘工作,為台灣隧道工程首次以TBM貫通案例,且達到最佳平均月進度(315m/月)及最大鑽掘長度(6523m)之新里程碑。 展开更多

关键词 隧道工程 隧道鑽掘機(tbm) 長距離地質鑽探 鑽掘效率 施工工率 擠壓性岩盤

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渗流-应力耦合作用下穿断层破碎带TBM输水隧洞结构安全研究

7

作者 康凯 张飞儒 +5 位作者 王正中 许建建 刘彪 赵玮 刘铨鸿 王鑫 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期173-182,191,共11页

为分析敞开式隧道掘进机(TBM)穿越断层破碎带深埋长输水隧洞围岩的稳定性及其支护结构的安全性,依托东庄水利枢纽北线输水隧洞工程,采用ABAQUS软件建立隧洞开挖过程渗流-应力耦合三维动态施工仿真模型,研究了隧洞开挖支护过程中断层破... 为分析敞开式隧道掘进机(TBM)穿越断层破碎带深埋长输水隧洞围岩的稳定性及其支护结构的安全性,依托东庄水利枢纽北线输水隧洞工程,采用ABAQUS软件建立隧洞开挖过程渗流-应力耦合三维动态施工仿真模型,研究了隧洞开挖支护过程中断层破碎带处围岩的稳定性和支护结构的受力特性及其变化规律。结果表明:隧洞围岩由于卸载作用其孔隙度最大值较初始状态增大了0.88%,渗透系数最大值较初始状态增大了2.59%;隧洞围岩孔隙水压力随开挖支护过程先下降—再平缓—最后回升至稳定;围岩塑性区出现在沿径向1 m范围内,等效塑性应变极值出现在围岩腰线处;锚杆应力在衬砌进行支护时达到峰值,其最大值为182.90 MPa;衬砌内、外缘均处于受压状态,衬砌环向应力值随开挖支护过程先出现最大值,随后略微减小至稳定,其值在6.66~11.92 MPa范围内;衬砌的变形整体上表现为向内收缩,收缩量从顶拱和底拱处向腰线处逐渐减小,其值在0.67~1.35 mm范围内;随着排水量的增加,围岩最大径缩量逐渐增大,衬砌外水压力折减系数逐渐减小。研究结果可为穿断层破碎带TBM隧洞工程结构设计及其安全施工和运营提供参考依据。 展开更多

关键词 输水隧洞 断层破碎带 渗流-应力耦合 隧道掘进机(tbm) 支护结构 施工仿真

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敞开式TBM隧道穿越断层破碎带防卡机技术研究

8

作者 刘晓春 《施工技术（中英文）》 CAS 2024年第5期124-128,共5页

隧道TBM穿越断层破碎带等不良地质易发生卡机风险,严重影响施工进度和安全。在大凉山1号隧道工程中,针对TBM穿越断层破碎带不良地质条件,分别总结刀盘卡机、盾体卡机及刀盘盾体卡机机理。基于现场勘察和实测数据,分析刀盘卡机现场概况... 隧道TBM穿越断层破碎带等不良地质易发生卡机风险,严重影响施工进度和安全。在大凉山1号隧道工程中,针对TBM穿越断层破碎带不良地质条件,分别总结刀盘卡机、盾体卡机及刀盘盾体卡机机理。基于现场勘察和实测数据,分析刀盘卡机现场概况及掘进参数变化情况,提出有效的预防卡机预处理技术。基于有限元分析确定最佳注浆加固范围,进一步提出TBM卡机脱困措施。研究表明,TBM掘进至断层区域后,刀盘扭矩提升、推力减小,掘进参数变化加剧。因超前地质预报可有效探测不良地层信息,故应预先采取注浆加固、适应性改造TBM、增强设备配置等有效措施。 展开更多

关键词 隧道 隧道掘进机 断层破碎带 卡机 施工技术

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不同岩体条件下双护盾TBM施工性能分析

9

作者 刘俊豪 胡甄巍 +2 位作者 周小雄 龚秋明 刘东鑫 《施工技术（中英文）》 CAS 2024年第18期7-12,24,共7页

针对复杂地质条件下城市地铁隧道双护盾TBM的掘进性能评价,依托青岛地铁6号线创石区间左、右线TBM施工段,对全线施工数据进行收集与分析,研究不同围岩类别下双护盾TBM掘进参数与施工性能参数的变化规律。不同围岩类别下TBM利用率分析表... 针对复杂地质条件下城市地铁隧道双护盾TBM的掘进性能评价,依托青岛地铁6号线创石区间左、右线TBM施工段,对全线施工数据进行收集与分析,研究不同围岩类别下双护盾TBM掘进参数与施工性能参数的变化规律。不同围岩类别下TBM利用率分析表明,双护盾TBM对岩体质量较差的围岩段具有良好适应性。分析了不同围岩类别下各掘进参数与工程破岩比能SE间关系,贯入度与SE的相关性最好,更适合作为评价TBM掘进过程中能量消耗的指标,且在不同围岩类别下,贯入度与工程破岩比能SE呈较好的负幂指数关系,在Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ类围岩类别下,当贯入度分别>2,5,8,10mm/r时,其对应的工程破岩比能SE在较低水平。 展开更多

关键词 隧道掘进机 双护盾 掘进性能 掘进参数 围岩等级 施工技术

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考虑多源信息不确定性的TBM利用率预测 被引量：1

10

作者 李庆民 闫长斌 +3 位作者 姚西桐 杨公标 杨风威 杨继华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4043-4056,共14页

隧道掘进机(TBM)施工对地质条件非常敏感,一旦发生事故会造成严重的工期延误和巨大的经济损失。本文在对TBM利用率影响因素进行统计分析和对输入参数进行优选的基础上,以兰州水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工实例为依托,将天牛须搜... 隧道掘进机(TBM)施工对地质条件非常敏感,一旦发生事故会造成严重的工期延误和巨大的经济损失。本文在对TBM利用率影响因素进行统计分析和对输入参数进行优选的基础上,以兰州水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工实例为依托,将天牛须搜索优化方法与增强回归树算法进行耦合,提出一种考虑多源信息不确定性的TBM利用率预测模型(BAS-BRT);将该模型预测结果与粒子群优化-增强回归树耦合模型(PSO-BRT)预测结果进行对比分析,并通过现场实测数据验证TBM利用率预测模型BAS-BRT的有效性及其对典型地质段施工风险的适应性。研究结果表明:天牛须优化算法的自适应特点能够真实反映TBM施工中出现的不确定性问题,增强回归树算法可实现模型的全局最优化迭代,TBM利用率预测模型BAS-BRT具有较高的预测精度、较好的泛化性能,同时具有良好的并行处理能力与鲁棒性。 展开更多

关键词 隧道掘进机(tbm) 设备利用率 不确定性 天牛须搜索方法 增强回归树 施工风险

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斜井TBM工法分段注浆材料的选择 被引量：2

11

作者 周庆武 《煤炭工程》 北大核心 2015年第9期36-38,42,共4页

当使用隧道掘进机(TBM)工法进行长距离、大倾角煤矿斜井掘进施工时,管片传统壁后注浆材料,水泥单液浆及水泥-水玻璃双液浆在止水效果存有缺憾的条件下,对使用矿用止水马格尼材料进行现场实际工作状态模拟试验。试验的结果表明:在经济可... 当使用隧道掘进机(TBM)工法进行长距离、大倾角煤矿斜井掘进施工时,管片传统壁后注浆材料,水泥单液浆及水泥-水玻璃双液浆在止水效果存有缺憾的条件下,对使用矿用止水马格尼材料进行现场实际工作状态模拟试验。试验的结果表明:在经济可行的条件下,马格尼止水材料各项参数性能优于水泥-水玻璃双液浆。 展开更多

关键词 隧道掘进机(tbm) 斜井施工 防水注浆材料 新街一矿

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分级网络计划在TBM施工中的应用

12

作者 巫世晶 公志波 潜波 《建筑机械》 北大核心 2004年第10期64-67,共4页

在TBM施工辅助决策系统的设计和开发过程中 ,将分级网络计划技术应用到TBM施工中 ,实现了系统单代号、双代号网络图的绘制 。

关键词 tbm施工 网络计划技术 辅助决策系统 施工过程 绘制 双代号网络图

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对兴建渤海海峡跨海通道有关问题的思考 被引量：12

13

作者 孙钧 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第11期1753-1764,共12页

从我国长城关内外交通运输量增长的需求,交通运输便捷性,通道建成后的区域受益等方面讨论了建设渤海海峡跨海通道的必要性和迫切性。关于兴建渤海海峡跨海通道的时机,认为只要国家经济形势许可,条件基本具备,就应抓紧进行各项前期工作,... 从我国长城关内外交通运输量增长的需求,交通运输便捷性,通道建成后的区域受益等方面讨论了建设渤海海峡跨海通道的必要性和迫切性。关于兴建渤海海峡跨海通道的时机,认为只要国家经济形势许可,条件基本具备,就应抓紧进行各项前期工作,促使工程早日开工建设。而对于沿渤海湾海边陆域另外新建沿海快速国道/高铁的建议,则提出了不同的观点。在施工风险方面,认为渤海海峡跨海通道的建设在地质问题处理上难度巨大,应进行严格、详尽的风险评估,并采取有效的安全避险、减险措施。简述渤海海峡跨海通道选用建隧方案的技术优势,并对建隧方案中若干有疑议的观点进行简要说明。重点对渤海海峡跨海通道的施工方案和工期估计进行详述。认为渤海海峡跨海通道施工应采用隧道硬岩掘进机(TBM)与钻爆法相配合,加建中间服务隧道,并给出4种横断面布设方案。以方案2,即:采用高铁,单线、双洞,主洞φ8. 0 m,服务隧道φ5. 5 m的方案为例,给出方案实施建议,并对工期进行预估。将该方案分为2种子方案(第1子方案:中间服务隧道(φ5. 5 m)先行,主洞大口径TBM(φ8 m)和后面拖车部分先拆卸成块后从服务隧道和平洞进入主隧道内,经洞内组装后再开挖掘进;第2子方案(备选):主洞起始段(约180 m)先用φ5. 5 m TBM开挖(经横洞时需拆卸,待进入主隧道后再在洞内重新组装),主洞先形成φ5. 5 m小洞,随后钻爆法扩挖成型,以容得φ8 m TBM掘进,也可改用先将横洞扩挖成弧形大空间,使φ5. 5 m的TBM在打弯进主洞时不需要先拆解),作比选后择优实施。以第1子方案为例,对长约125 km的跨海通道施工工期进行粗略估计,得出"完全成洞"的施工总工期约为19年(含海上详勘的5年)。 展开更多

关键词 渤海海峡跨海通道 海峡隧道 施工风险 施工方案 隧道硬岩掘进机(tbm) 钻爆法 服务隧道 工期估计

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超大直径泥水平衡盾构地表沉降控制关键技术 被引量：6

14

作者 何国军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期124-127,共4页

分析泥水平衡盾构施工引起地表沉降的机理,结合超大直径泥水平衡盾构施工实例,从切口压力、泥水指标控制及同步注浆管理等方面探讨超大直径泥水平衡盾构施工地表沉降的控制技术.结果表明:切口压力的设定对正面土体沉降量影响较大,在施... 分析泥水平衡盾构施工引起地表沉降的机理,结合超大直径泥水平衡盾构施工实例,从切口压力、泥水指标控制及同步注浆管理等方面探讨超大直径泥水平衡盾构施工地表沉降的控制技术.结果表明:切口压力的设定对正面土体沉降量影响较大,在施工过程中应密切关注切口位置的地表沉降量并及时调整压力.对于超大直径泥水平衡盾构,单次压力调整不宜过大,切口压力波动不宜超过±2 kPa;采用"双控"同步注浆模式,以砂与粉煤灰为主要原材料的单液浆施工技术可以有效减小地表后期的沉降. 展开更多

关键词 超大直径 泥水平衡盾构 沉降控制 施工技术

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超大直径泥水平衡盾构施工时建筑物保护技术研究 被引量：5

15

作者 李章林 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2011年第S1期1470-1473,1513,共5页

通过分析泥水平衡盾构施工引起地表沉降的机理,并结合超大直径泥水平衡盾构施工实例,从切口压力、泥水指标控制及同步注浆管理等方面探讨超大直径泥水平衡盾构施工建筑物沉降的控制技术。结果表明,通过合理的设定盾构推进切口压力,重浆... 通过分析泥水平衡盾构施工引起地表沉降的机理,并结合超大直径泥水平衡盾构施工实例,从切口压力、泥水指标控制及同步注浆管理等方面探讨超大直径泥水平衡盾构施工建筑物沉降的控制技术。结果表明,通过合理的设定盾构推进切口压力,重浆循环模式,采用"双控"同步注浆模式,有效地控制了建筑物沉降,并且房屋不均匀沉降系数满足房屋保护要求。 展开更多

关键词 超大直径 泥水平衡盾构 建筑物 沉降控制 施工技术

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