中鐵XX局集團有限公司

ChinaRailway18thBureau(Group)Co.,Ltd.

報告人XXXXX中鐵XXX局集團總工程師錦屏二級水電站大直徑深埋長引水隧洞

施工方案及機械配套中鐵十八局集團有限公司ChinaRailway18thBureau(Group)Co.,Ltd.可選擇方案鉆爆法方案TBM方案全斷面TBM方案混合法方案方案對比方案優點缺點鉆爆法經濟上合理風險可控有利于結構耐久性前期準備工作少單純掘進掘進指標相對不高斷面對于使用功能適應性差TBM全斷面斷面適應性高，一次成型單斷面施工速度快施工環境好，利于環保投入大占用場地大制造運輸周期長應付不良地質風險高中小直徑可利用現有設備，迅速組織上場單斷面施工速度較快，有利于迅速貫通。應付不良地質風險高二次擴挖存在風險占用場地大選擇方案的核心問題復雜的地質條件，尤其是地下水對施工的影響解決手段進行超前處理準確預測預報提前進入處理基于洞群中首條隧洞的貫通問題核心所以，2條輔助洞與4條引水洞組成的洞群中，第一條隧洞的貫通意義重大。無論是超前預報，還是超前處理，都能起到決定性的作用。提前確保首條隧道的貫通作為導洞，保證輔助洞超前第一部分鉆爆法方案一、鉆爆法方案綜述鉆爆法方案的核心問題鉆爆法方案的優勢鉆爆法方案的總體思路鉆爆法方案的核心問題

——保障安全、快速施工1、施工區段的劃分2、地下水的處理3、復雜多變地質問題的處理4、長大隧道的施工通風問題5、施工的機械配套6、施工組織及項目管理7、快速施工的其他保證措施中鐵十八局集團有限公司ChinaRailway18thBureau(Group)Co.,Ltd.鉆爆法方案的優勢采用鉆爆法經濟上是合理的有利用鉆爆法充分展現其優勢（快捷、靈活、適用性強）通過支洞的設置超前、有效解決地下水的處理難題。成本低特種設備投入少，要明顯優于TBM法鉆爆法方案的優勢采用鉆爆法風險是可控的勘察設計單位作了大量前期地質工作，重點查明了工程地質與水文地質，初步掌握了地下水情況、滲透性、斷層、分段涌水量、全隧道涌水量等，為方案決策，風險規避提供了基礎。施工階段的超前地質預報工作將進一步查明地質，對癥下藥。施工階段的超前處理措施，將進一步防止突水、坍塌，確保隧道施工安全。全面監控與量測，信息化施工，將為設計施工提供更科學的依據。防災預案進一步確保人身安全不良地質地段處置成熟可借鑒的施工經驗較多。鉆爆法方案的優勢鉆爆法技術更有利于結構設計與耐久性不同的地段、不同的地層、不同的水壓應該采用不同的襯砌結構型式，鉆爆法要比TBM法更靈活。防水與使用密切相關，鉆爆法襯砌施工接縫少，更有利于防水，其防水的耐久性要優于TBM法。鉆爆法方案的優勢采取鉆爆法施工工期可以保證施工占用場地小，可以立即組織施工，工期短，沒有長時間的前期準備。四條引水洞與兩條輔助洞組成聯合作業體系，相互協調，相互支援。鉆爆法方案的總體思路將4條引水洞與2條輔助洞作為一個施工體系整體部署。充分利用輔助洞的超前作用，通過有針對性的橫通道的設置，超前對地下水進行處理。充分利用4條引水洞的相互協作，靈活機動的安排施工程序。CBAD輔助洞引水洞二、地下水的處理施工組織管理預測預報應對策略地下水的處理

——施工組織管理地下水的處理

——超前預報超前洞室的預報作用超前鉆孔TSP地質預報系統紅外線探水超前洞室的預報作用輔助洞的超前預報作用超前引水洞的預報作用超前鉆孔鉆孔方案：利用橫通道或擴大斷面的中長鉆孔利用鉆孔臺車開挖時的加長鉆孔不同長度的鉆孔組合預報內容：預測工作面前方的地質構造和巖性、地下水出露位置和水量大小、斷層圍巖變化情況以及超前注漿效果。超前鉆孔的布置

超前鉆孔按深度分為中長探孔和臺車加長鉆孔兩種類型。見下表——探孔類型探孔深度

孔徑(mm)探孔位置鉆孔設備預報方法中長探孔50m-80m90橫通道或擴大斷面管棚鉆機MK-5液壓鉆機50m不取芯80m取芯φ75臺車加長鉆孔15m-30m76掌子面臺車鉆孔不取芯不取芯鉆探

利用鉆機的沖擊力、推力及扭力的變化，配合回水顏色及巖屑的觀察，記錄鉆進時間、鉆進速率，并據此來推斷前方的地質狀況。優點是施作時間較短、費用相對較低，若隧洞前方有地下水層，可以通過不取芯鉆孔探測并排水。缺點是常會因坍孔而無法量得正確的水壓及水量資料。在施作期間開挖面通常需配合停工。鉆進過程中，容易受操作人員人為影響，因此變數較大，造成判讀巖體比較困難。因無法得到完整巖芯，在地質解釋方面，常存有其不確定因素。取芯鉆探

利用鉆芯鉆機取出完整巖芯供地質判別，取芯鉆探可得到直接的地質資料，從而做出較正確的地質判別。巖芯取出后，可經由實驗室施作該巖塊的物理、化學試驗進而得其相關力學參數。鉆探完成后的孔洞也可以當成排水孔，對于穿越含高壓地下水層的巖體而言，可利用此先行降低水壓。但取芯鉆探施作期間開挖面通常需配合暫停，且施作時間比不取芯鉆用工進要長，費用也較高。在施工中，利用橫通道或者擴大斷面做為取芯鉆孔的工作面，以減少超前探孔對正常施工掘進的干擾，鉆孔長度可以調整到200m甚至更遠。中長探孔

預計前方洞段地質條件較差時，需實施大于30m的超前探孔。采用兩種中長地質預報探孔，50m長不取芯鉆孔80m長取巖芯鉆孔50m長的探孔采用管棚鉆機鉆孔，先用φ120鉆頭開孔，然后換用小鉆頭施鉆。80m長的探孔采用MK-5型全液壓鉆機鉆孔，取芯直徑φ75mm，施鉆過程時，由地質預報組工程師詳細記錄鉆速、水質水量變化情況，并對巖芯進行統一編號記錄，統一收集，并經地質工程師鑒別，綜合判斷預報前方水文、地質情況。水平地質鉆機用工時較長，施工中考慮利用橫通道或者擴大斷面處布置，以減少對施工進度的影響。超前鉆孔——開挖時的加長鉆孔15-25m超前探孔法采用超前鉆探的方式進行調查，可以取得最直接依據。施工現場最易實施的是采用沿掌子面布置3～7個超前的深孔，預測前方斷層破碎帶及地下水情況，特別是可能有突水地段，采用這種方法是比較行之有效的。

TSP地質預報系統地質雷達超前預報

作為TSP203超前地質預報的補充，在高水壓地段對TSP203預報的異常點，比如確定異常體的規模、性質、危害性有困難時，采用地質雷達作為補充手段。采用SIR-10探地雷達系統進行短期輔助探測。紅外探水

TSP203預報系統雖然對巖層變化、不良地質變化、斷層帶等能做出較準確的探測，但對于地下水的活動、尤其是掌子面上探測溶洞，準確率卻不太高。目前，對地下水的探測，應用較廣是紅外探水技術。紅外探水有如下特點：一是測量速度快，基本不占用生產時間；二是資料分析快，測量完畢，即可得出初步結論，室內整理及編寫報告也可在2小時內完成；三是對前方有水無水的準確率較高，特別在石灰巖洞段，預報準確率能高達80%，但對水量、水壓及危害程度無法預測。超前地質預報的組合模式超前地質預報方法匯總隧道施工期超前預報方法序號預報方法工作原理概述探測距離主要特點探測占用時間1TSP203地震法利用地震波的入射與反射原理及數據成像技術，直接反映掌子面前方與周圍地質界面位置50m~300m1、預報效果好；2、使用范圍廣；3、施工干擾小。一次用時約2小時2紅外探水探測紅外場強的變化來預測掌子面前方是否有含水體存在的。25m~30m1、主要進行有水無水預報；2、準確率高；3、測量速度快。一次用時約2小時3地質雷達探測地下介質的廣譜（1MHz~1GHz）電磁技術。地質雷達用一個天線發射高頻電磁波，另一個天線接受地下介質界面的反射波，通過對反射波的分析，從而推斷地質情況。10m~25m1、一般布置3個水平剖面；一個垂直剖面；2、對洞穴、富水區有獨到之處；3、需要專業人才進行判識；4、對施工干擾較大。一次探測占用時間約5小時4超前水平地質鉆孔1、超長鉆孔；2、對巖芯進行編錄；3、通過鉆速、推力、扭矩、返水顏色、鉆孔出水并地球物理綜合測評的配合下進行。30m~100m1、效果準確度好，判識率高；2、占用時間長。一次超前水平鉆約占用8~20個小時5加長鉆孔法1、利用鉆孔、支護機械進行；2、通過鉆速、推力、扭矩、返水顏色、鉆孔出水并在地質素描的配合下進行。15m~30m1、不增加設備；2、占用工時少；3、對施工干擾小。單孔用時約1~2小時。6跨孔CT法采用聲波探測技術，通過加長鉆孔中或跨孔聲波測試結果進行隧洞掌子面前方地質條件的超前預報15m~20m1、測量速度快；2、預報準確。一次測量需占用2小時地下水的處理策略地下水處理的原則

一、綜合預報，先探后掘二、完善基準，大堵小排三、全程跟蹤，突出重點四、預案在先，規避風險五、試驗先行，快速決策六、安全第一，確保進度掌子面超前鉆孔預注漿封堵工藝

周邊注漿突涌水一般處理方案突涌水一般處理方案開挖分流導坑處理突涌水開挖分流導坑處理突涌水掌子面超前鉆孔預注漿封堵

掌子面超前鉆孔預注漿是在裂隙含水層中通過適當的鉆孔設計和布置進行注漿，形成足夠體積的水泥結石和巖石組成結構體，有效地隔離地下水，從而保證隧洞開挖的順利進行。堵排水標準及注漿中止標準的界定——初步擬定當超前鉆孔單孔出水量>0.5L/s或多孔平均出水量>0.4L/s時進行注漿封堵，反之直接排出洞外；當進漿量小于50L/min時，可停止注漿。掌子面預注漿封堵溶蝕裂隙型管道

注漿程序為開孔→孔口管安裝→鉆孔→退桿→下射漿管(管口伸入溶蝕裂隙型管道)→連接灌漿管路→灌漿→閉漿→封孔拔管。

超前導洞及臨時導洞側面預注漿封堵1

超前導洞及臨時導洞側面預注漿封堵2迂回通過突水點施工程序1迂回通過突水點施工程序2突涌水(泥)處理預案及措施

超前預注漿處理地下水是建立在超前地質預報基礎上的。隧洞工程地質復雜多樣，單靠目前的技術手段和方法，并不能對施工期所有地質情況做到百分之百預報。特別是對施工影響最大的地下水的危害性，尚沒有一種完全可靠準確的預測手段。對超前探測未探知，或已探知、但未能完全封堵的突水、突泥等地質災害性給予足夠重視。本工程地質地下水具有高水頭、大流量、強交替、突發性的特點，準備好遭遇突發性涌水突泥的施工預案。地下水風險的規避適當增加探孔數量設置孔口止水閥加強注漿補充灌漿安全措施突泥涌水的安全措施

針對隧洞可能發生的突泥涌水，在做好預防和處理的措施的同時，還要制定相應的安全防范措施，確保一旦發生突泥涌水時，人員和設備的安全。掘進施工時，隨時保證人員快速撤離通道的暢通。利用平行隧道的有利條件，保證掌子面—最近橫通道之間道路通暢。一旦出現意外情況，施工人員可以在最短時間內，迅速通過最近的橫通道撤離到另一條隧道。對于預測到可能發生高壓涌水的部位，在接近掌子面附近開挖避人洞，使施工人員在意外發生時，能夠迅速躲避高壓水頭。儲備充足的搶險物資。三、其他不良地質條件處理

斷層破碎帶巖爆有害氣體斷層破碎帶提前預報管棚穿越注漿固結改變開挖方法

B洞穿越斷層破碎帶，可以先通過超前A洞增加橫通道，進入正常圍巖地段繼續施工，斷層帶在后面。在不影響前方掘進的前提下認真處理，防止在斷層破碎帶耽擱時間過多，影響直線工期。實行微震爆破加強施工支護實施監控量測及時襯砌斷層破碎帶施工技術措施超前地質預報、預測；超前探水采用TSP203地質預報系統，超前鉆探，地質雷達等超前地質預報、預測。超前預支護施工技術超前預注漿施工技術開挖方法初期支護襯砌監控量測采用管棚鉆機施做中長管棚、超前小導管。采用管棚鉆機鉆孔，進行帷幕注漿。注漿采用雙液注漿。臺階法開挖、臨時仰拱、微震控制爆破施工或人工配合機械直接開挖。初期支護采用徑向系統錨桿、超前錨桿，鋼支撐配合噴射混凝土（或鋼纖維混凝土）形成整體，必要時臨時噴混凝土封閉掌子面。及時襯砌，二次襯砌根據預測位移情況，襯砌凈空應預留變形后線路調整量，較基本內輪廓加高、加寬設計，變形縫采用柔性結構。水平位移、拱頂下沉、圍巖收斂等信息化動態設計施工管理施工中采用的主要支護措施

超前長、中長管棚超前自進式注漿錨桿型鋼或格柵拱架超前注漿小導管噴射混凝土掛網噴射混凝土中長管棚中長管棚工藝長鋼管注漿方式此方式，是開挖前在掌子面前方沿隧道外周配置長１０～１５ｍ的鋼管，形成拱形結構。為使鋼管和圍巖間形成一體，應在其間充填水泥漿；壓注水泥漿和其他壓注材料。鉆孔臺車鉆孔中長管棚技術指標標準斷面如下：鋼管直徑：１１４３ｍｍ設置范圍：１２０（５０～１８０）設置角度：５（４～３０）縱斷方向鉆孔長度：１２．５ｍ（４～４０ｍ）縱斷方向注漿長度：１２５ｍ（４～４０）搭接長度：３．５ｍ超前殘余長度：３．５ｍ（１．０～７．５ｍ）設置間距：４５０ｍｍ（２００～１０００ｍｍ）適用于地質條件較差的地段和隧道進出口地段。洞口段采用Φ108mm鋼管，長40m，長管棚施工見圖。超前長管棚

深度風化槽長管棚長度:30~40m管棚鉆機鉆孔支護噴混凝土

錨桿

錨桿采用錨桿臺車及鑿巖機鉆孔，拱部砂漿錨桿采用雙管排氣注漿法，側墻采用單管注漿法；中空注漿錨桿采用高壓注漿泵注漿。錨桿設計由注漿飽滿度、抗拔力兩指標控制，特別強調的是設置墊板十分必要，有助于充分發揮“錨”的作用。支護—錨桿、鋼架聯合支護支護—超前錨桿支護巖爆巖爆發生情況概述巖爆發生規律地應力巖爆預測巖爆段施工處理措施施工預報噴射高壓水調整開挖爆破方案應力釋放巖爆區段安全措施有害氣體深埋長隧洞在施工過程中會遇到有害氣體、有害氣體物質及放射性物質，對施工帶來危害。勘察設計單位在長探洞內進行了40個月的有害氣體監測，結果表明，施工過程中產生的有害氣體主要有CO、NO2、H2S和粉塵等。其中CO、NO2和粉塵來自掘進作業，H2S來自臭大理巖。施工中將重點放在有害氣體監測上，并通過制定合理的通風方案進行控制。四、施工通風方案考慮兩洞相互平行且同時施工，在兩洞之間可以設置多條橫向通道。施工通風采用互為平導的巷道式通風方式。五、施工機械配套施工作業線開挖與運輸機械作業線。支護機械化作業線。襯砌機械化作業線。風水電配套設施。鉆孔注漿設備開挖與運輸機械作業線鉆孔注漿設備項目設備數量鉆孔設備阿特拉斯353E三臂液壓鑿巖臺車每工作面1臺科勒姆KR80412管棚鉆機每工作面1臺西安分院MK5型坑道鉆機每工作面2臺，備用1臺注漿泵西安探礦機械廠ZJB-30A水泥砂漿鎮江煤礦專用設備廠YZB-200/130每工作面1臺，單、雙液日本HFV-2D每工作面1臺，單、雙液其他鉆灌一體機現場研制改造進度指標分析分項工序名稱Ⅱ類圍巖III類圍巖Ⅳ類圍巖V類圍巖正常情況下測量30303030鉆孔180160120120裝藥放炮60606060清理危石30305050臨時支護3040120120通風排煙60606060出碴240240180180循環時間630620620620循環進尺4433日進尺9.19.37.07.0月進尺273279210210其它影響因素平均到每循環地質超前預測預報70705050地下水處理60604040突水突泥處理55553535綜合考慮循環時間815805745745日進尺7.077.166.806.80月進尺212215204204突涌水(泥)處理對工期的影響分析

地質超前預報對施工的影響分析地下水超前預處理對工期的影響分析突水突泥處理對工期的影響分析施工中不確定因素的估計和方案優化不確定因素的估計和方案優化在實際的施工中，由于復雜的地質條件、施工干擾等諸多不確定因素的影響，工期的評估和測算可能會很不準確。在分析地下水處理對工期的影響過程中，主要應當考慮如下因素：不確定因素的估計和方案優化多變的地質條件，可能會產生如下結果：對涌水點數量、分布測算不準確；突水、突泥的次數和采取的措施較難評估；地下水超前預注漿量和時間很不確定；高水頭、大流量、強交替、突發性的地下水特點帶來處理難度。互為平導、互為探洞：可以減小滯后洞的預報工程量，同時加快超前洞的施工循環，減少地質預報對總工期的影響。適當增加橫通道數量，可以減小突水突泥處理對掘進的干擾。通過方案優化，能夠減小地下水處理對工期影響：50m、80m長的超前鉆孔可以在橫通道內，減小對掘進掌子面的施工干擾；利用橫通道進行取芯探孔，探孔深度可以由80m增加到200m以上，這樣可以減少挪機等其它輔助時間。第二部分TBM方案全斷面巖石掘進機主機主要包括刀盤、推進系統、驅動系統、支撐系統、液壓和控制系統、導向系統等部分。在地質良好的條件下，當洞徑為Φ3.5m—Φ8.0m，對中硬巖層,國際先進掘進機開挖速度可達到月平均1000m以上；單機單頭掘進隧洞長度可達14.5km；作業率（作業率為設備掘進時間與整個隧洞工程開挖時間的比值）超過50%。目前掘進機的使用情況我單位采用掘進機施工工程實例工程名稱工程情況掘進機型號掘進距離平均進尺最高月進尺西康線秦嶺隧道隧道最大埋深1600米，隧道通過的巖石為混合片麻巖和混合花崗巖，地質災害嚴重。其中主要的地質災害有：斷層、涌水、高地應力巖爆、高地熱、高輻射、特硬巖等多種地質災害。隧道全長18046米，巖石為花崗巖和混合片麻巖，巖石單軸抗壓強度最高達350MPa。德國WIRTHφ8.8米全斷面敞開式掘進機5600米350米/月509米/月西南線桃花鋪隧道隧道地層為泥盆系云母石英片巖夾少量大理巖，巖石抗壓強度27~50MPa,隧道全長7234米，其中掘進機掘進6400米。德國WIRTHφ8.8米全斷面敞開式掘進機6432米320米/月558.2米/月TBM施工方案方案1：采用φ13米掘進機一次掘進成形，鉆爆法和TBM相向施工。1、在TBM掘進開始隧洞出洞口位置，提前開挖TBM的出發洞、組裝洞室。2、TBM在組裝洞室內組裝，組裝完畢開始掘進。3、鉆爆法在具備施工條件的情況下即開始掘進施工，根據施工工期綜合考慮，在掘進機開挖到拆卸洞室時完成鉆爆法段的擴挖和襯砌施工。方案1TBM施工方案方案2：采用φ8.8米掘進機施工，等掘進機施工貫通后進行隧洞的擴挖施工。在TBM掘進開始的隧洞出洞口位置提前施工出發洞和組裝洞室。TBM在洞內組裝，組裝完畢開始掘進施工。鉆爆法施工開挖到拆卸洞室，并完成拆卸洞室的施工后，逐步由內向外開始擴挖施工。并在TBM到達拆卸洞室前完成擴挖施工，能夠保證拆卸的順利進行。TBM施工貫通后，在TBM拆卸的同時在隧洞的中部開始擴挖施工。方案2TBM施工方案方案3：采用φ6.5米掘進機施工，等掘進機施工貫通后進行隧洞的擴挖施工。在TBM掘進開始的隧洞出洞口位置提前施工出發洞和始發洞室。TBM在洞外組裝，組裝完畢開始掘進施工。鉆爆法施工開挖到拆卸洞室，并完成拆卸洞室的施工后，逐步由內向外開始擴挖施工。并在TBM到達拆卸洞室前完成擴挖施工，能夠保證拆卸的順利進行。TBM施工貫通后，在TBM拆卸的同時在隧洞的中部開始擴挖施工。方案3方案比選方案1優點：洞室一次成形，總體施工難度減小。隧道成洞質量好，超欠挖少。二次襯砌施工減少，減少資源浪費。方案1缺點：掘進機單機制造成本大，一次投入資金很大。大直徑掘進機使用經驗少，施工風險較大。施工場地要求高，配套設備成本大。方案比選方案2優點：此類型掘進機使用經驗多，國內已經有使用的實例。掘進機和配套設備為現有設備，不需要重復購置，只需要對現有機械進行整修即可投入使用。擴挖施工可以利用已經施工的輔助洞室施工導洞進行，多工作面作業。方案2缺點：還需要對施工過的隧洞進行二次擴挖，一定程度上加大設備和資金的投入。擴挖施工地段全部需要二次襯砌施工。洞內施工工作面多，施工干擾大。方案比選方案3優點：此類型掘進機使用經驗多，國內已經有使用的實例。擴挖施工可以利用已經施工的輔助洞室進行，多工作面作業。方案3缺點：還需要對施工過的隧洞進行二次擴挖，一定程度上加大設備和資金的投入。擴挖施工地段需要二次襯砌施工，加大資金投入。洞內施工工作面多，施工干擾大。方案比選（工期比較）鉆爆法施工段工期TBM施工段工期擴挖段和二次襯砌段工期總工期方案1隧洞掘進時間為30個月。拆卸洞室的施工需2個月時間，擴挖和二次襯砌時間為15個月時間。掘進機每月施工平均完成300米，工期為44.2個月。掘進機的組裝和拆卸以及掘進機的運輸要6個月時間洞內襯砌施工為5個月時間。總體工期為55.2個月時間。方案2隧洞掘進時間為22.8個月，拆卸洞室施工2個月，擴挖和二次襯砌時間為12個月。TBM掘進每月400米，完成需要29個月。掘進機組裝、拆卸、和運輸時間4個月。TBM掘進段擴挖施工和二次襯砌施工時間為20個月。總體工期53個月。方案34公里隧洞掘進時間為18.2個月，拆卸洞室施工2個月，擴挖和二次襯砌時間為12個月，TBM掘進每月完成750米，完成掘進需要16.8個月，掘進機組裝、拆卸、運輸為4個月時間。TBM掘進段擴挖施工和二次襯砌施工施工時間為30個月。總工期為50.8個月三種掘進機平均月進尺（預計）鉆爆法施工各類圍巖施工進度掘進機混凝土設備石渣運輸設備通風設備供水設備襯砌設備配電設備鉆爆法擴挖設備方案1Φ13米全斷面敞開式掘進機HZS50A型混凝土自動計量拌合站供應混凝土大功率低污染內燃機車牽引礦車出渣、洞外設翻車機卸渣并用自卸車二次倒運采用變頻風機3臺串聯供風，洞內利用大直徑軟風管和掘進機連接采用高壓水池供水局部襯砌采用小模板襯砌，并和不進行襯砌地段過渡洞外專設變電站提供掘進機需要電源、場地其他設備用電另設變壓器無方案2Φ8.8米全斷面敞開式掘進機HZS50A型混凝土自動計量拌合站供應混凝土大功率低污染內燃機車牽引礦車出渣、洞外設翻車機卸渣并用自卸車二次倒運采用變頻風機3臺串聯供風，洞內利用大直徑軟風管和掘進機連接高壓水池供水采用針梁式臺車進行襯砌洞外專設變電站提供掘進機需要電源、場地其他設備用電另設變壓器液壓鑿巖臺車、履帶式挖裝機、混凝土噴射三聯機方案3Φ6.5米全斷面敞開式掘進機HZS50A型混凝土自動計量拌合站供應混凝土低污染內燃機車牽引礦車出渣、洞外設翻車機卸渣并用自卸車二次倒運采用變頻風機3臺串聯供風，洞內利用軟風管和掘進機連接高壓水池供水采用針梁式臺車進行襯砌洞外專設變電站提供掘進機需要電源、場地其他設備用電另設變壓器液壓鑿巖臺車、履帶式挖裝機、混凝土噴射三聯機推薦采用方案根據3個方案的工期和資金使用情況的比較，推薦采用方案2進行本工程的施工。掘進機的選型

在不同地質條件下，選擇適合工程條件的掘進機將是決定工程成功的關鍵。根據本工程的地質條件，推薦選用敞開式硬巖掘進機。掘進機裝配通風除塵設備、錨桿鉆機和鋼拱架安裝設備、供電設備以及混凝土輸送、噴射系統等輔助作業設備。在主機掘進時，可以同時進行裝卸石渣、噴錨支護、鋪設仰拱和軌道等多項工序的立體作業。掘進機組裝方案

首先在輔助交通洞室施工同時，在引水隧洞的出洞口平整場地，硬化主機的組裝場地并進行TBM組裝用吊機的組裝。同時進行掘進機施工用設備、廠房（包括配電設備、出渣設備、底部混凝土預制塊生產廠）的安裝和建設。在交通洞施工完成后，組織掘進機的運輸，運輸單位要具備大型設備運輸的資質并承擔過類似的運輸任務，將設備安全的運送到組裝場地。如果組裝場地不具備可以將掘進機的主機部分在洞內組裝，后配套在洞外裝配。此時需要在施工組裝洞室并在洞室內安裝組裝設備。掘進機洞外組裝場地布置示意掘進機洞內組裝施工方法開挖方法掘進機自隧洞出洞口開始向進洞口方向掘進，此時掘進機是上坡掘進，方便施工排水和石渣的運輸。在隧洞進口處利用鉆爆法施工相向施工，并在地質條件良好的地段施工TBM的拆卸洞室。運輸方法采用有軌運輸方式運輸石渣。牽引機車采用大功率低污染內燃機車，礦車采用大容量礦車。在洞外的場地設翻車機傾卸石渣。利用裝載機裝渣到自卸車運輸到棄渣地點。

施工方法超前地質預報采用區域性隧洞工程物探方法，進行大尺度工程物探。TSP203系統長距離預測；地質雷達短距離預測；紅外探水儀前方探水。通風在掘進機開挖洞時外設3臺軸流式風機串聯向洞內送風，洞內通風管采用高強度大直徑軟風管，并和掘進機上的二級接力風機連接向掌子面供風。同時利用掘進機安裝的除塵風機自掌子面向外抽風，加快施工區域的空氣流動，保持施工區域空氣良好。施工方法排水隧洞處于富水地段，施工中可能有集中涌水和大量的滲透水，首先在掘進機掘進到此位置之前，利用超前地質預測預報結果及涌水量、與引水隧洞相對位置，通過輔助洞分別采用超前注漿、周邊注漿、帷幕注漿封堵。同時在掘進機上安排足夠能力的排水設備及時將涌水和滲透水排出。并加強TBM設備的防水措施。初期支護利用掘進機配備的錨桿鉆機和鋼拱架安裝機構及時根據圍巖狀況施作錨桿或安裝鋼拱架。并及時進行錨噴支護，如需要，可進行超前噴射混凝土支護。我單位采用掘進機在各類圍巖施工中的進度分析工程名稱掘進機型號掘進長度（米）各類圍巖平均進尺（m/月）最高月進尺（m）Ⅱ級圍巖Ⅱ級圍巖Ⅱ級圍巖Ⅱ級圍巖西康線秦嶺隧道德國WIRTH8.8米掘進機6400280380320240509西南線桃花鋪隧道德國WIRTH8.8米掘進機6432320400300220558采用掘進機施工的主要技術難點和擬采取的對策序號技術難點處理對策1地下水的處理根據地質超前預報成果，在掘進機施工到位前超前注漿封堵；隧洞開挖后，針對滲漏水情況，進行后注漿，封堵滲漏水，使初期支護滲漏水量達到規范要求。同時在掘進機上配備足夠能力的排水設備及時將滲透水排出。2巖溶地段施工TBM在巖溶地段掘進時，采用超前探測的方法確定巖溶地點、大小，在掘進機通過該地段時控制掘進機的狀態和掘進方向，防止TBM出現低頭、偏移現象。對TBM底部和支撐位置的小型巖溶及時填充，保證TBM的可靠支撐。3巖爆地段施工根據以往經驗，在掘進機施工中巖爆發生在距離掌子面50—60米的區域，巖爆點在圓形斷面的拱腰處。采用掘進機自身配備的錨桿鉆機在該區域鉆應力釋放孔，并及時噴灑水和網噴混凝土。4超長距離的通風和運輸掘進機施工超過5公里后，采用串聯2~3臺風機加大風壓供風。每4公里設置會車道岔，使車輛順暢通行。加強車輛調度合理安排車輛進出。通過交通洞開挖施工導洞，減少通風和運輸距離。5斷層破碎帶施工充分發揮掘進機的支護設備功能，加強地質預報。嚴格控制掘進機施工方向，避免造成超欠挖造成后續施工困難。6大直徑掘進機施工對施工人員進行崗前培訓，使工程人員了解掘進機的工作方法和原理，并熟練應用掘進機和其他施工設備。采用掘進機施工針對涌水的施工對策對一般的裂隙水，采用周邊注漿堵水。對大規模孔隙水、斷層、富水破碎帶，采用帷幕注漿堵水。采用掘進機施工針對涌水的施工對策突、涌水處理對策以堵為主，堵排結合對預計較大涌水，在掘進機施工前方提前通過輔助洞室進入TBM掘進洞室進行注漿處理預計的涌水位置，掘進機掘進通過。采用掘進機施工針對巖爆的施工對策巖爆發生部位巖爆多發生在掘進機刀盤后30~50米范圍內，發生在右圖的區域。處理方法采用掘進機配備的錨桿鉆機在該區域施作應力釋放孔，并噴灑水減弱巖體的脆性，降低巖爆的劇烈程度。施作錨桿后網噴混凝土。及時清理松動巖石，增加設備和人員防護。采用掘進機施工針對斷層破碎帶的施工對策施工對策

依據地質超前預報結果并結合施工中掘進機掘進參數變化等情況，對前方可能出現的不良地質做出及時、準確的判斷，利用TBM上的超前鉆機施作邁式錨桿或超前管棚，并注漿固結圍巖，避免塌方的發生或防止塌方范圍的擴大。圍巖支護：如果發生塌方，盡量降低撐靴對圍巖的壓力，并采取錨、噴、網、安裝鋼支撐的聯合支護方式。出現較大塌方時，首先噴射混凝土封閉坍塌面，待塌腔穩定后用鋼板封閉塌腔，確保主機安全，并在鋼板與圍巖銜接處噴10cm厚的混凝土，防止混凝土漏至刀盤凝固刀體；壓注混凝土回填塌腔，待混凝土初凝后繼續掘進，同時進行支護。采用掘進機施工針對斷層破碎帶的施工對策巖石破碎地帶TBM方向控制采用低支撐比壓水平支撐，及時的根據推進力的變化調整水平支撐的撐緊力。及時的調整推進速度、刀盤的轉數，控制掘進的出渣量從而減少對周邊巖石和掌子面巖石的擾動。利用推進主梁上的垂直油缸和刀盤的頂支撐、側支撐的下部、下支撐同時作用可以調整掘進機的垂直方向。掘進機施工工序時間表每行程（1.8米）掘進掘進機換步錨桿支護安裝鋼拱架錨噴支護安裝仰拱預制塊安裝鋼軌卸渣30分鐘10分鐘24分鐘35分鐘28分鐘25分鐘35分鐘30分鐘掘進機效率分析掘進機在圍巖類別為Ⅲ、Ⅳ級時掘進效率發揮的最好，在巖石過硬如秦嶺隧道中遇到的Ⅰ級圍巖施工進度每月只有約200m，在地質條件較差的地段如Ⅵ級圍巖由于支護量加大，施工進度更為緩慢。施工建議

合理選擇適合本工程的掘進機確定適合本工程的總體施工方案加強對地質災害的預防及處理選擇精良的施工隊伍進行施工第三部分類似工程我公司主要類似工程業績（一）序號項目名稱隧道名稱隧道全長（m）我公司施工長度（m）工程造價（萬元）工期備注一、鐵路工程1西康鐵路秦嶺隧道2×184562×8942750001995.1-2000.72西安南京鐵路東秦嶺隧道正洞122686134487782000.2-2004.53西安南京鐵路東秦嶺隧道平導122706129487782000.2-2004.54渝懷鐵路彭水隧道90289028198922001.3-2005.65西安南京鐵路桃花鋪一號隧道72347234286262000.2-2004.46朔黃鐵路寺鋪尖隧道6407325565121996.8-1999.107內昆鐵路朱嘎隧道正洞5194259771201998.10-2001.98內昆鐵路朱嘎隧道平導4312246271201998.10-2001.99水柏鐵路白龍山隧道4845228586501997.11-2001.310達萬鐵路分水隧道4747474785131998.3-2000.911廣大鐵路紅巖坡隧道4302430251621992.8-1998.412候月鐵路II線桃坪二號隧道42194219156301994.3-1996.11我公司主要類似工程業績（二）序號項目名稱隧道名稱隧道全長（m）我公司施工長度（m）工程造價（萬元）工期備注13株六復線新茨沖隧道3680368071521998.6-2000.714株六復線新三家寨隧道2147214738751998.10-2000.3二、公路工程15包北公路陜西段終南山隧道180204636163202002.3-2003.1216京福國道FA1標美菰嶺隧道111475450226752001.12-2004.2雙線17大運高速公路雁門關隧道103955175241132002.9-2003.8雙線18廣渝高速公路華鎣山隧道9390223275211999.9-2000.12雙線19渝合高速公路尖山子隧道8100202589181999.6-2002.6雙線20福寧高速公路赤嶺隧道67456745279442000.8-2002.3雙線21渝黔高速公路真武山二號隧道5195519592921997.12-2000.12雙線22羅長高速公路紅山隧道38803880102102000.5-2002.5雙線23銅黃一級公路蒿莊梁隧道36253625335601998.3-2001.5雙線24渝黔高速公路分水隧道3411341186962002.6-2002.11雙線我公司主要類似工程業績（三）序號項目名稱隧道名稱隧道全長（m）我公司施工長度（m）工程造價（萬元）工期備注25甘肅讒蘭高速公路新莊嶺隧道2877287770251999.9-2001.7雙線26陜西108國道土地嶺隧道2440244043