山西省东山供水工程9号隧洞TBM施工方案研究

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东山供水工程可研中线方案隧洞段支洞工程地质

黑色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩间夹灰白、色砂岩为主；叠系上Ｖ类。存在渗水或涌水问题。建议进口洞脸开挖边坡１０３～灰二：．统上石盒子组（：）黄、Ｐｓ杏黄绿色砂岩、页岩、砂质泥岩夹紫色砂１：５。０．质页岩；二叠系上统石千峰组（ｈ紫红色泥岩、Ｐｓ）砂质泥岩、中夹４苏家坡支洞工程地质。苏家坡支洞位于苏家坡村黄土沟）细粒长石砂岩、长石质硬砂岩，部灰绿、绿色中细粒长石砂内，底黄洞长约５０ｉ，口地面高程约１２０ｍ。８洞ｎ６岩；三叠系下统刘家沟组（）Ｔ１浅灰、紫红、浅紫色薄一中厚层细洞身穿过地层为二叠系上统上石盒子组（ｚ）黄、Ｐｓ杏黄绿色粒长石砂岩夹紫红色页岩、砂质页岩、细砂岩、砂岩及透镜状层砂岩、粉页岩、质泥岩夹紫色砂质页岩。洞身段主要以泥岩为主，砂问砾岩数层；三叠系下统和尚沟组（）红、红色砂质泥岩，岩性软，Ｔｈ紫砖岩体较破碎，整性差，完围岩岩体极不稳定，围岩类别为
库区处于太行山脉中段西麓的山前地带，于低山丘陵区。属
县晋庄镇庄头村南，坝址以上控制流域面积１９１ｋ１．ｍ。枢纽工地势东高，西低，由东向西地形逐渐降低。区内地貌单元主要包程由大坝、溢洪道和输水洞三部分组成，总库容１６５万ｍ，７是一括剥蚀中低山区、土丘陵区。剥蚀中低山区位于区域东部，黄黄

整理130701 TBM施工方案

投身水利事业建设一流工程20 年月日A4打印/ 可编辑投身水利事业建设一流工程——黄河设计公司汪雪英事迹材料汪雪英，1987年6月毕业于武汉水电学院水建及施工系施工专业，工学学士，教授级高级工程师。

在公司工作近30年来，参加工程项目设计不胜枚举，特别是她作为项目副经理、副设总或主设人参加的南水北调西线工程（简称西线工程）、厄瓜多尔CCS水电站（简称CCS项目）、兰州水源地建设总承包工程（简称兰州供水项目）三个重大项目都极富挑战性，但她知难而进，无私奉献，展示了黄河女设计师的风采。

投身西线不懈探索西线工程是指从长江上游支流雅砻江、大渡河等调水至黄河上游的大型跨流域调水，解决我国西北、华北地区干旱缺水，促进黄河治理开发的重大战略工程。

西线工作从1952年开始，至今已60多年。

因西线工程规模巨大、技术复杂、周期很长，很多人一辈子都无法干成这项工程，难出多大成就，有的人并不愿意干西线。

同时，西线工程区位于青藏高原东南部，坝址区海拔高程有的达4000多米。

海拔4000米，意味着即使平地行走也像内地负重20公斤，即使躺着不动心脏负荷也像内地刚爬上七层楼梯，被人看作是“天上无飞鸟，地上不长草。

风吹石头跑,氧气吃不饱。

八月下大雪，四季穿棉袄”之地，有的人也因此害怕干西线。

但工作再难，总得有人干，汪雪英刚毕业，就参与到西线深埋长隧洞工程施工技术方案研究，从此与西线结下不解之缘。

西线工程采用的是引水隧洞穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山调水入黄河的自流方案。

隧洞埋深大（平均深500米，最大1150米）、洞线长（全长325.60千米），环境条件差，地形地质条件复杂，是制约工程建设的关键问题之一。

隧洞施工的难点是要选用适宜于西线自然环境和工程环境条件的施工方案，即国际先进的掘进机施工。

当时国内采用掘进机施工的很少，缺乏经验及资料，参加隧洞施工技术方案研究，对刚参加工作的汪雪英来讲简直是一张白纸，其难度可想而知。

但是汪雪英以巾帼不让须眉的拼劲投身到研究中。

TBM施工简介-山西省水利建筑工程局

隧洞Ⅳ标工程。
第一章综述
• TBM施工工程已完成大同矿务局塔山矿井主平峒开拓工程、新疆八十一大坂隧洞工程和大同矿务局同忻矿井主平峒开拓工程，在建工程山西省万家寨引黄工程北干线1#隧洞工程剩余3km， • 我局是国内第一家拥有TBM并能独立进行操作的水利施工企业，具备同时施工2 条以上隧洞的施工能力。
塔山矿主平峒TBM进洞
TBM刀盘
及机头组装现场
TBM273推进
掘进中遇到的溶洞洞室A（桩号2+053m）
业主单位领导会同我局工程技术人员确定溶洞处理方案
4.2、新疆八十一大坂隧洞工程施工
4.2.1、隧洞工程简介八十一大坂隧洞施工采用TBM法与钻爆法相结合的施工方案。TBM施工段开挖直径6.79m～6.9m；采用预制管片衬砌，衬砌后内径为6.0m，管片宽1.6m，厚度28cm，管片在洞内拼装后四片组成一环，在管片的内周边设有两道止水，作为拼装后管片之间纵缝和环缝的止水设施；管片与围岩之间的空隙顶拱为 15.5～26.5cm，底拱为7.5cm，用豆砾石充填并进行水泥回填灌浆，底拱回填 M15砂浆。 2005年9月15日，TBM主机部分全部到达工地并开始组装，11月8日组装完成，11月9日开始滑行，2006年2月17日完成滑行、管片安装等工作，滑行长度1868.653m（桩号T90+066.021～T88+197.368）。2006年2月17日开始进行掘进施工，2008年5月10日完成TBM第一阶段的掘进施工（T88+197.368～ T76+126.591）。2008年5月10～2008年7月15进行全面检修，2008年7月15日开始第二阶段掘进施工， 2009年12月31日全线贯通(T76+081.291～ T66+339.396)。

东山供水工程9号隧洞施工方案比选

寸２３具体尺寸见图１隧洞掘进机（Ｂ设计断面．ｍ× ．ｍ，６１；ＴＭ）为圆型，断面直径３，尺寸见图２．ｉ具体０ｎ。
收稿日期：０２０ — ４２１— ２２图２ＢＴＭ施工隧洞标准断面图
作者简介：闰海雷（９４，１９１７－）男，９６年毕业于华北水利水电学院，工程师。
第２总第１４）期（８期
文章编号：０６８３（０２０－３ — ３１０ — １９２１）２０１０
山西水利科技
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东山供水工程９号隧洞施工方案比选
闫海雷
（山西省水利水电勘测设计研究院山西太原００２）３０４
摘
要：东山供水工程的９号隧洞全长２．４ｍ，２ｋ其中土洞长２３ｍ，６．ｋ岩石洞长２．ｋ隧洞地形条件复杂，工支０４ｍ，３施
２．ｍ，隧洞２．ｍ。３９ｋ９号９２６ｋ４
根据现场勘查资料，９号隧洞施工条件复杂外，除其他隧洞均采用钻爆法施工。本文针对９号隧洞从钻爆法及隧洞掘进
机（Ｂ法进行比较分析。ＴＭ）图１钻爆法施工隧洞标准断面图（ Ⅳ类围岩）
２隧洞设计简要说明
９号隧洞进口位于武乡县石盘乡石塔庄村东约５０Ｉ处，０ｎ出口位于祁县来远乡卫生院西约５０Ｉ处，隧洞全长２．１０ｎ２６
ｋ其中石塔庄一牛家嘴为土洞段，２３ｍ，ｍ，长．ｋ牛家嘴—来远０为岩石洞段，２．１ｍ。钻爆法设计断面为城门洞型，长Ｏ３ｋ断面尺

东山供水工程隧洞施工方案比选

山水利奄西
面面
东山供水工程隧洞胞工方案比选
郑如义
（西省水利水电勘测设计研究院，山山西太原００２）３０４
［摘要］东山供水工程是山西省的一项跨流域引调水工程，也是山西大水网建设的重点工程之一，隧洞是９号该工程的关键部位。介绍了东山供水工程９号隧洞基本情况，分析了该隧洞的地质条件，对该隧洞拟采用的钻爆法和ＴＭ施工法施工方案进行了比选，Ｂ最终确定采用ＴＭ施工法，Ｂ以为类似工程提供参考。
长度分别达１７ｍ和１７ｍ支洞采用双轨断面，．１ｋ．５。２ｋ
城门洞型，断面尺寸３６ｘ．ｒ３ｍ。５ｅ
钻爆法在施工支洞上用时过多，ＴＭ在生产、而Ｂ
型！圆垒曼
啊— 国■冒团
安装调试阶段用时也近１。钻爆法需４月，Ｂ年５个ＴＭ法需４月，者相差不大，ＴＭ施工速度快，Ｏ个二但Ｂ工线路，必然会破坏当地的植被并造成水土流失。施工中抽排地下水，响当地的地下水资源。影ＴＭ法施工仅有一条检修支洞，减少了工作面，Ｂ也减轻了对周围环境的影响。且开挖衬砌同时进行，暴露的掌子面面积小，少了围岩出水量，少了对减减地下水资源的破坏。
晋中东山供水工程９号隧洞进口位于武乡县石盘乡石塔庄村东约５０ｍ处，洞经牛家嘴、０该草批沟，穿过汾河与浊漳河的分水岭子金山，黄风沟、过涉水老、家山、峪沟、弓沟，口位于祁县来远乡卫菜小拾出生院西约５０ｎ处，隧洞全长２．４ｋ０ｌ２６ｍ，其中石塔

东山供水工程输水隧洞设计简述

山西水利2016年7月东山供水工程输水隧洞设计简述郭彩红（山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原030024）［摘要］东山供水输水隧洞是东山供水工程的关键和控制性分项工程。

根据工程地形地质、施工运行、沿线建筑物及对周围环境的影响，通过结构计算确定隧洞的断面型式、衬砌，并确定相应的支护方式、防渗排水等，可为类似工程提供借鉴。

［关键词］明流无压隧洞；有压隧洞；TBM 施工隧洞；东山供水工程［中图分类号］TY672+.1［文献标识码］C［文章编号］1004-7042（2016）07-0031-021工程概述东山供水工程是山西省一项跨流域引调水工程，从山西省富水区清漳河流域、浊漳河流域调水到贫水区的汾河流域，实现了省内汾河流域中游与漳河流域上游连通，是山西大水网规划体系中的重要组成部分。

本工程大部分隧洞工程集中在输水线路1号隧洞进口流量调节阀室至北图划段需穿越清漳河、浊漳河的分水岭（香烟岭），云竹水库至东团城、东团城至源神庙水库需穿越清漳河、汾河分水岭。

输水隧洞分明流无压隧洞和有压隧洞。

明流无压隧洞共8条，分别为1号洞、5号洞、6～11号洞，总长72164m ；有压隧洞6条，洞内穿PCCP 及钢管的直径1200～2000mm ，分别为2～4号洞、关河支洞、石匣导流洞、二期隧洞，总长3296m 。

2隧洞布置2.1洞线及纵坡选择隧洞线路是供水工程线路的一部分，洞线布置应服从输水系统总体布置要求，还需综合考虑地形地质、施工运行、沿线建筑物及对周围环境的影响等因素，通过技术经济比较选定结构设计。

明流无压隧洞，根据运用要求、上下游水位衔接、沿线建筑物底部高程，以及施工检修条件、不淤流速、工程投资和运行管理费等因素，通过技术经济比较选择纵坡。

有压隧洞纵坡按沿线压力管线的纵坡确定。

2.2洞型断面选择2.2.1明流无压隧洞明流无压隧洞的选择主要考虑地形地质、施工及结构等因素，针对工程情况，确定为城门洞型。

隧洞断面除满足施工设备布置要求外，还应满足输水能力要求。

引水隧洞工程中的TBM施工技术

引水隧洞工程中的TBM施工技术张子健（中铁十六局集团第二工程有限公司，天津300162）摘要：结合新疆某引水隧洞工程实例，施工现场的地质构造颇为特殊，分布丰富的大断层及次生断层，不利于TBM掘进作业的顺利开展。

对此，以现场情况为立足点，考虑工程建设需求，围绕TBM施工技术展开探讨，包含超前勘探、自然灾害预测及防控、卡机等突发事故的应对方法等，以提高TBM施工技术在引水隧洞中的应用水平。

关键词：引水隧洞;TBM；探水;卡机防治中图分类号:TV554文献标志码:B文章编号：1672-4011（2021）03-0127-02D01：10.3969/j.issn.1672-4011.2021.03.0631工程概况新疆某引水工程位于侵蚀沟造低山丘陵区，工程施工范围内地势具有北高南低的特点，海拔650-800m o现场虽有地形起伏现象但幅度较小，以剥蚀丘陵为主,大部分区域高差10~20m,少部分区域的高差达到70m o施工现场有大量裸露的基岩,地下水贫瘠，水质较差。

该隧洞钻爆段围岩条件欠佳，存在诸多不可预见因素，施工期间安全隐患较多。

主洞开挖34751m,钻爆段8690 m,以W类围岩和V类围岩居多。

岩体具有较破碎的特点，分布1处宽度在60-150m不等的断层破碎带。

6#〜10#支洞总长2283m,该部分施工均采用钻爆法。

总体来看钻爆段施工条件苛刻，隧洞成洞难度大，易受主客观因素的影响诱发安全事故。

2引水隧洞工程的主要施工特点单台TBM掘进长度较大，连续开挖量共计26061m,细分为三个节段，对施工操作水平以及日常检修水平均提出较高的要求。

TBM掘进段的围岩条件特殊，含大量片麻岩和花岗岩，其硬度普遍较高,TBM掘进期间易发生刀具磨损现象。

三段掘进长度依次为8886,8670,8505m,各段的工作量均较大，掘进施工期间易发生现场通风效率偏低、现场空气品质急剧恶化、施工工序相互干扰等问题，要求TBM在各类恶劣的环境中始终可维持稳定。

东山供水工程施工支洞施工方案比选

SHANXI WATER RESOURCES山西水利东山供水工程施工支洞施工方案比选许志超（山西省水利水电勘测设计研究院有限公司，山西太原030024）［摘要］东山供水工程9号隧洞9-1号施工支洞，原设计为斜井方案，因受出口24°坡度地形的限制，出渣效率低。

结合现有施工条件，通过对斜井和竖井两种开挖方式从施工工期、出渣效率、混凝土浇筑、施工安全、工程投资五个方面进行了比较，对斜井改竖井方案进行了比较分析，确定采用竖井施工方案。

该方案在施工中的成功应用，使支洞施工提前32d 完成，为9号隧洞顺利贯通及实现工程供水目标打下了良好的基础。

［关键词］施工支洞；斜井；竖井；方案比选；东山供水工程［中图分类号］TV672+.1［文献标识码］C［文章编号］1004-7042（2020）04-0040-021工程概况东山供水工程作为山西省一项跨流域引调水工程，实现了黄河流域和海河流域连通调度，补充了晋中地区工农业用水。

东山供水工程共有隧洞14条，总长度为69.36km ，其中9号隧洞全长22640m 。

9号隧洞进口段采用钻爆法施工，中间岩石段采用TBM 施工，出口采用钻爆法施工。

2施工方案说明9号隧洞原设计布置施工支洞5条，其中9-1号施工支洞采用斜井式施工，总长101.71m ，平洞段25m 、斜洞段71.71m 、明洞段5m ，设计坡度为24°。

在实施阶段，考虑该处地形复杂，地层存在砂层不好成洞，洞口位置需调整且征地困难等原因，有必要将9-1号施工支洞的设计开挖方式进一步优化，增加竖井施工形式。

拟开挖竖井的井筒采用圆形，喷护成型后净断面直径为8.0m ，竖井深度为42.7m 。

斜井、竖井剖面见图1、图2。

图1斜井剖面示意图3方案比较从施工工期、出渣效率、混凝土浇筑、施工安全、投资五个方面，对斜井和竖井两种开挖方式进行比较，确定最优施工方案。

3.1施工工期比较9-1号施工支洞原设计倾角为24°，已达到施工作业机械的施工条件上限，综合相关工程施工作业经验进度及工作面限制，综合日进尺1m/d 。

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ＢｌａｓｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄｉｎｔｈｅｒｏｃｋｔｕｎｎｅｌｓｅｃｔｉｏｎｉｎａｄｖａｎｃｅ，ｂｅｆｏｒｅｔｈｅＴＢＭｄｅｖｉｃｅａｒｒｉｖｉｎｇ．Ｔｈｏｕｒｇｈｓｉｔｅｓｕｒｖｅｙ，ｔｗｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ：” ＴＢＭｓｌｉｄｉｎｇｏｕｔｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌ ”ａｎｄ” ＴＢＭｄｉｓｍａｎｔｌｉｎｇｏｕｔｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌ ” ．
第１期（总第１８７期）
文章编号：１００６ — ８１３９（２０１３）０１ — ０５１ — ０３
山西水利科技
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山西省东山供水工程９号隧洞ＴＢＭ施工方案研究
张亮
（山西省水利水电勘测设计研究院山西太原０３００２４）
ｂｉｄｄｉｎｇｐｒｏｇｒｅｓｓａｎｄｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｐｒｏｃｕｒｅｍｅｎｔｔｉｍｅｆ０ｒＮ０．９ｔｕｎｎｅｌｏｆＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅＤｏｎｇｓｈａｎＷａｔｅｒＳｕｐｐｌｙ
ＤｏｎｇｓｈａｎＷａｔｅｒＳｕｐｐｌｙＰｒｏｊｅｃｔ
ＺｈａｎｇＬｉａｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙｔａｒｇｅｔａｔｔｈｅｅｎｄｏｆ２０１５，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｃｕｒｒｅｎｔＴＢＭ
Ｐｒｏｊｅｃｔ，ｆｏｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｄｉｒｖｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｂｙＴＢＭＭｅｔｈｏｄ，ｐａｒｔｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌｎｅｅｄｓｔｏｂｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｂｙＤｉｒｌｌｉｎｇ－
摘
要：根据山西省东山供水工程９号隧洞目前ＴＢＭ招标进展情况以及ＴＢＭ设备采购时间，需要在ＴＢＭ设备
到货前，在岩石洞段先期安排部分钻爆法施工洞段，以减轻ＴＢＭ的掘进强度，确保完成２０１５年底通水的目标。为此，通过现场查勘后提出了ＴＢＭ滑行出洞方案和ＴＢＭ拆卸出洞两个施工方案。通过方案比选，最终采用经济更为合理、工期
ｃｏｍｐａｉｓｒｏｎ，ｔｈｅｌａｔｔｅｒｓｃｈｅｍｅｉｓａｄｏｐｔｅｄ．
ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅＤｏｎｇｓｈａｎＷａｔｅｒＳｕｐｐｌｙＰｒｏｊｅｃｔ；ＴＢＭ；ｓｃｈｅｍｅｓｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ；ｄｉｓｍａｎｔｌｉｎｇｏｕｔｏｆｔｈｅ
ｔｕｎｎｅ】
１项目背景
山西省东山供水工程是山西省一项跨流域引调水工程，实现了省内汾河流域中游与漳河流域上游连通，是山西省大水网
建设的骨干项目，为“ 山西大水网” 第五横晋中一长治线的规划
掘进洞段长为２０．１７５ｋｍ，圆形断面洞径３．０ｍ。在ＴＢＭ掘进洞段中部设置一个检修洞室及长１．０９ｋｍ的检修支洞。并在掘进洞段末设置一个拆卸洞室。ＴＢＭ从９号隧洞出口逆向滑进２００
更能保证的ＴＢＭ拆卸出洞方案。
关键词：山西省东山供水工程；ＴＢＭ；方案比选；拆卸出洞
中图分类号： Ⅳ５５４文献标识码：Ｂ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳｃｈｅｍｅｓｏｆＮｕｃｔｅｄｂｙＴＢＭＭｅｔｈｏｄｉｎＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ
Ｃｏｎｓｉｄｅｉｒｎｇｔｈｅｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｅｃｏｎｏｍｙ，ａｎｄｔｈｅａｓｓｕｉｒｎｇｔｉｍｅｓｃｈｅｄｕｌｅｆｏｒｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｃｈｅｍｅｓ