Page 127 - 2023年第54卷第7期

４．５ 突涌水（涌泥） 突涌水（涌泥）的发生将严重影响施工安全和施工进度，是影响 ＴＢＭ围岩分类的
关键因素之一。在 ＴＢＭ围岩分类中考虑突涌水（涌泥）不良地质条件的影响，可以基于施工反馈信息
动态修正和规避风险，是隧洞修建过程中减少损失和风险控制的有效途径。
针对突涌水（涌泥）围岩敞开式 ＴＢＭ 适宜性分类，根据岩层倾角及地下水位与隧洞底板间的高差
等指标将突涌水灾害等级分为 ４个等级，见表 ８。
表 ８ ＴＢＭ施工适宜性围岩分类：突涌水（涌泥）

主要因素 次要因素
等级 地下水位与 地表负地形 裂隙发育 隧洞围岩
含导水构造及其与隧洞相对位置 围岩可溶性
隧洞底板高差 发育情况 情况 级别
隧洞附近不存在可致突水的含导水致
隧洞处于非可岩溶层 高差 ｈ＜０ｍ 地表无负地形 裂隙不发育 Ⅰ、Ⅱ
Ｅ １
灾系统。
隧洞附近底板上方有小型含导水致灾
高差 ０ｍ ≤ ｈ＜ 地表有小型
系统，或隧洞附近底板下方有小型承 隧洞处于弱岩溶层 裂隙弱发育 Ⅲ
Ｅ ２
３０ｍ 负地形
压含导水致灾系统。
隧洞附近底板上方有中型含导水致灾
高差 ３０ｍ≤ ｈ 地表有中等
系统，或隧洞附近底板下方有中型承 隧洞处于中等岩溶层 裂隙中等发育 Ⅳ
Ｅ ３
＜６０ｍ 负地形
压含导水致灾系统。
隧洞附近底板上方有大型含导水致灾
地表有大型
系统，或隧洞附近底板下方有大型承 隧洞处于强岩溶层 高差 ｈ ≥６０ｍ 裂隙强发育
Ｅ ４ Ⅴ
负地形
压含导水致灾系统。
注：满足主要因素中 １～２条即可划分对应等级，次要因素仅影响在既有分级中的风险程度而不影响等级划分。当同时满足不同等级划
分条件时，最终按照最危险分类方式划分，最终确定为高级别分类。
４．６ 高外水压力 高外水压力是深埋隧洞存在的一个主要工程地质问题。其危害主要有几个方面：高外
水压力导致施工过程中发生涌水，影响 ＴＢＭ正常施工；伴随着高压涌水，断层破碎带或裂隙中的充填物
并冲蚀，从而影响地下洞室围岩稳定性；过高的外水压力作用在衬砌上，可能导致混凝土衬砌发生破坏。
外水压力达到何种量级算是高外水压力，目前并没 表 ９ ＴＢＭ施工适宜性围岩分类：高外水压力
有一个明确的标准。根据收集到大量现场资料来评价， 等级 Ｆ １ Ｆ ２ Ｆ ３
可从隧洞出水状态、混凝土衬砌允许承受的外水压力两 判别阈值：外水压力 ?ＭＰａ ０．５～＜１．０ １．０～＜５．０ ≥５．０
个方面进行规定。将高外水压力风险划分为 ０．５～＜１．０
ＭＰａ （一般风险）、１．０～＜５．０ＭＰａ（中等风险）、大于等于 ５．０ＭＰａ（高风险）等 ３个级别。高外水压力围
岩的 ＴＢＭ施工适用性等级划分可参照表 ９。

５ 工程应用

新疆某长距离输水隧洞长度为 ４１．８２ｋｍ，地形地质条件较为复杂，主要采用钻爆法、ＴＢＭ施工。其
中桩号 ３７ ＋ ６５３—３８ ＋ ５３８洞段为蚀变岩，围岩埋深近 ８００ｍ，依据蚀变程度不同，采用基本围岩分类方法以
ＩＶ类围岩为主。
ＴＢＭ为敞开式，可扩挖出的最大预留变形量为 ３００ｍｍ。刀盘直径：６５３０ｍｍ，变径后直径：６８３０ｍｍ。
根据施工洞段地勘资料和设计方案，得到大变形围岩 ＴＢＭ施工适宜性分类的相关参数见表 １０ ［３０］ 。
表 １０ 大变形 ＴＢＭ施工适宜性分类参数表
工程地质参数 隧洞设计参数 ＴＢＭ机械参数
Ｔ ｍ ｉ ｕ Ｒ ｂ ?ＭＰａ Ｅ ｉ ?ＧＰａ Ｐ ０ ?ＭＰａ Ｒ?ｍ Δ Ｒ?ｍｍ Ｌ?ｍ α μ Ｆ Ｔ ?ｋＮ
３５ １９ ２１０ ５０ ９ ２６．８ ３．２５ ７５ ４．２ １．２ ０．５ ２００４０

— ８ ８ ５ —