蒋春林  文

1 总干线隧洞施工特点

中部城市引松供水工程总干线输水线路全长110.683km。其中丰满水库取水口～饮马河段隧洞长71.413km，引水洞径为7.7m。隧洞埋深较大，洞身连续无出露。这样超长距离、有压、深埋、大断面输水隧洞，目前是国内首例。

输水隧洞穿越了多种地层岩性，含砾砂岩、花岗岩、凝灰岩、砂岩、灰岩、凝灰质砾岩、钠长斑岩，以花岗岩为主。围岩Ⅱ、Ⅲ类约占87%，岩石饱和抗压强度多数为40～120Mpa，主要以中硬～坚硬岩石为主。

线路勘查范围内未见影响TBM施工的断层、大涌水、岩爆、大溶洞、采空区等问题。

2 隧洞施工方案

总干线丰满水库取水口～饮马河段隧洞施工方法，可考虑采用钻爆法和掘进机法施工方案。由于两种施工方案各有利弊，在施工总体布置、施工总进度及总工期等方面差异较大，因此需对两种施工方案进行详细比选。

钻爆法方案，一次性投资少，技术较常规，在隧洞工程上应用较普遍，但对于长距离、埋深大、连续无出露的隧洞，施工支洞数量多、单洞较长，施工临建工程量大，且施工质量不易得到保障，单工作面掘进速度较慢，施工安全问题大，施工风险较大，施工作业环境差，环保性差，对地下水环境影响大。

隧洞掘进机方案，具有快速高效、安全、环保、质量高、文明等优点，直径在4.5～12.5m左右的圆形隧洞，都适合采用掘进机施工，尤其在距离长且埋深大的隧洞工程上更有优势，在国内外长隧洞掘进施工中普遍使用。

经综合比选采用开敞式TBM掘进机施工方案

3 TBM专题研究设计

专题研究内容：丰满水库闸门井～饮马河段隧洞TBM施工。

我院多次组织相关人员，先后到国内已建和在建的大型长距离调水工程和大型水利隧洞工程现场，进行工程调研，向国内隧洞、TBM专家进行工程咨询。

充分了解TBM掘进机施工及应用，以及工程实施过程中遇到的困难和经验教训。

本次TBM施工专题重点解决的问题：

1）  隧洞地质条件对TBM施工适应性分析

2）  TBM掘进机的选型：采用开敞式TBM（排除护盾式TBM、管片衬砌）

3）  TBM掘进机数量的确定：综合比选采用3台TBM

4）  TBM施工区布置：根据TBM设备、施工特点布置（场地面积大、集中）

5）TBM掘进机大件运输：最重件（71t）、最宽件（4.77m）为刀盘中心件，最长件（7.58m）为主梁，最高件（5.18m）为后配套组件。运输货物主要为超宽和超高货物，需特种车辆、加固加宽道路单独运输。

6）TBM机械施工用电：需高压专线接入，建66kV变电所

7）长距离通风：距离最短9.8km，最长11.3km。采用轴流风机压入式供风，洞内设置3台风机单元串联。

8）长距离皮带机运渣：距离最短9.9km，最长11.2km。采用连续皮带机，对转角、坡度要求较高，国内目前还不能生产制造。

9）TBM运输组装：根据支洞口地形、地质条件，采用在扩大洞室内组装、拆卸。

10）掘进施工：TBM施工工序、导向控制、TBM掘进、出渣、初级支护。

11）       TBM掘进采取措施通过不良地质段：不良地质段（断层破碎带段、富水区域大涌水段、岩爆段、大塌方段）。

12）TBM掘进对隧洞围岩的影响范围：钻爆法施工对围岩的扰动及损伤范围约为2~3m左右，TBM掘进对围岩的扰动及损伤范围一般在10~15cm左右，节省了支护、衬砌工程量。

TBM施工专题设计是总干线隧洞施工的核心，TBM施工与取水口岩塞爆破施工是整个总干线施工设计的重中之重，关系到中部供水工程的成与败。

在TBM专题设计过程中，得到项目组其它专业的大力支持，大家凭着强烈的责任感和进取心，实现了团队的成功合作。生产院长齐文彪亲自参与，布置任务，制定方案，突出重点，严把技术关，不断修改、完善施工方案，TBM施工设计成果得到了审查专家的认可和好评。