TBM风险管理措施

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  中图分类号:X820.4文献标识码: A 文章编号:
  一.概述
  TBM施工段采用TBM自下向上逆坡掘进,掘进长度约为11.5km,设计纵坡为、0.786%,设计开挖直径为8.5m。TBM施工段沿线地质条件复杂,具有埋深大、洞线长的特点,存在高压外水、泥页岩遇水软化及膨胀、高埋深洞段大收敛变形、涌(突)水、围岩稳定性差及隧洞穿越断层破碎带等主要工程地质问题。
  二.地质情况
  隧洞沿线围岩类别预测以Q3、Q4类为主,其中Q4(Q5)类围岩洞长属于断层破碎带及节理密集带岩体。
  各类岩石含水量为低~中等,多为1-2%,I 类砂岩最大值为3.6%, 最小值为0.5;各类岩石的比重和干密度在2.6-2.75gm/cm3之间;按ISRM分类法,据含水量和密度值来判断岩石的孔隙率为低~极低;
  I类砂岩、II类砂岩的单轴抗压强度各为150MPa和70MPa,页岩(泥岩)小于15MPa。 I类砂岩石英含量为29%;II类砂岩石英含量为23%;页岩(泥岩)石英含量为11%。
  据Gamble崩解耐久性分类标准,I类砂岩和II类砂岩(局部夹有页岩)属于中等~高,页岩因易于崩解无法做,其耐久性指数应是属于较低;
  I类砂岩具中等弹性模量,典型值为4.5×104MPa, II 类砂岩和页岩弹性模量低~很低,II类砂岩典型值为1-2×104MPa,页岩(泥岩)更低;
  完整页岩岩样的最大膨胀压力达1MPa, 而页岩粉的膨胀压力小于0.13MPa,且XRD和DTA法没有观察到膨胀矿物。预计TBM施工段最大收敛变形达410mm,各类围岩收敛变形预测值见下图。
  
  
  
  
  
  
  三.隧洞施工中可能存在的风险
   隧洞风险主要集中在4个方面,即地质构造、运行中、后勤保障及其他。
   1.地质构造的风险,如涌水等。
   2.操作过程中的风险,如喷锚时间过长等。
   3.后勤保障的风险,如供电中断、备件存货不足等。
   4.其他方面的风险,如供水不连续、水质差等。
  四.隧洞风险的管理措施
  1.组织管理措施
   设置风险管理小组,有副厂长李炳松担任组长,韩吉平、宋韵东担任副组长,风险管理小组下设置2个風险管理班组,班组分别有掘进班2个班的班长担任,掘进班成员亦为风险管理班成员。
  当出现紧急情况时,当班的风险管理小组组长、副组长负责第一时间通知工区长及项目部领导,并负责与外界的信息交流、沟通及现场的材料、工器具等协调工作。风险小组班长负责组织风险小组成员对当前存在的风险进行及时有效的排除。
  2.技术管理措施
  1.针对涌水等地质构造类风险采取以下措施:
  (1) 利用TBM配备的ISIS或TST系统进行地质预报,确定富水洞段位置;
  (2) 根据地质预报结果,调整TBM掘进参数或进行超前预注浆处理;
  (3) 根据渗水或涌水量大小,采取相应的排水措施。当水量较大时,及时启用TBM配备的应急排水设备进行强排。
  2. 针对喷锚时间过长等操作类风险采取以下措施:
  (1)选择合适的材料,如锚杆、合理配合比的喷锚混凝土;
  (2)选择经HK专业技术人员培训,达到合格的操作人员;
  (3)严格按照HK的指导进行规范操作。
  3.针对供电中断、备件存货不足等后期保障类风险采取以下措施:
  (1)保障发电所需的油类等原材料的供给;
  (2)发电机组及供电线路需设专人维护;
  (3)增加各类易损件的存货。
  4.供水不连续、水质差等其他风险采取以下措施:
  (1)配备足够的供水设备,提前备齐延长管路所需水管。
  (2)限于当地条件,下雨时水质变差,建立供水过滤系统。
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