高原铁路Z隧道复杂地质TBM施工关键技术探讨

为提高全长30.028 km某高原铁路隧道(Z隧道)出口段复杂地质条件下TBM施工效率和安全性,在分析隧道复杂地质及其对TBM施工危害的基础上,结合国内外TBM法隧道复杂地质施工经验,首次采用选项对比表形式综述复杂地质TBM施工关键技术,针对每项技术可适用的地质条件,以优选、可选、不适用3个选项予以标注,更便于对比分析和选用;进而针对该隧道复杂地质,提出如下6项关键技术,以解决断层破碎带、岩爆、软岩大变形情况下TBM顺利施工问题。1)前置式超前造孔技术可施作超前锚杆、超前注浆、超前小导管、超前管棚,可用于破碎围岩加固、强—极强岩爆预防;2)在微振监测等岩爆预报手段的支持下,以超前钻机或锚杆钻机造孔,控制爆破超前释放应力可弱化岩爆等级与危害;3)有别于喷射混凝土,便捷应急喷浆以高分子材料替代混凝土,喷射机械手安装于钢拱架安装器齿圈实现机械化施工,操作便捷、安全性高;4)钢管片对于严重破碎地质具有很好的支护效果,并且可利用辅助推进油缸实现TBM持续缓速施工,避免长时间停机;5)径向锚索与钢拱架、钢管片等形成联合支护体系,用于控制软岩大变形;6)预留扩挖刀大尺度扩挖技术在大变形洞段可以实现更大扩挖量,预防TBM卡盾。上述技术,大多为新研发或者是新思路,实际应用效果有待于在施工实践中不断总结和完善。