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引红济石调水工程引水隧洞TBM施工段围岩变形失稳坍方段探测预报一、引红济石调水工程引水隧洞工程地质概况引红济石调水工程，是陕西省南水北调西线工程。
工程位于陕西省宝鸡市太白县，由关山引水枢纽和引水隧洞组成。
引水隧洞进口位于关山坝址、红岩河谷左岸，出口位于五里坡东部桃川河左岸，洞线全长19.8 km，采用钻爆法+TBM 施工法。
K8+700～K19+800m段采用美国罗宾斯公司生产转场双护盾TBM施工。
引水隧洞工程区地处秦岭山脉腹地，地貌属侵蚀中山，大地构造属秦岭地槽，构造以东西向褶皱、断裂为主。
引水隧洞位于东西向的太白—桃川河向斜南翼，穿越地层岩石包括条带状大理岩、角夹闪片岩、片麻岩、绿泥石片岩及炭质片岩，存在溶蚀裂隙，地下水活动复杂。
图26-1是引水隧洞TBM施工段地质剖面图。
图26-1 TBM施工段地质剖面图二、预报段地质情况图26-2是预报段地质设计图。
图26-2 预报段地质设计图三、预报方法及预报结果预报采用HSP波反射法进行。
图26-4是K11+865和K10+933掌子面探测时域、频域分析成果图。
图26-3 掌子面探测时域、频域分析成果图分析认为，K11+865掌子面前方83m：（1）K11+865～K11+826段，围岩总体较完整，呈块状结构，围岩完整性和稳定性一般；局部节理裂隙发育，呈裂隙块状结构，围岩完整性和稳定性较差。
（2）K11+826～+782段，围岩总体较破碎，节理裂隙较发育，岩体呈碎裂块状结构，围岩稳定性差；局部较完整，呈裂隙块状结构，围岩稳定性较差。
K10+933掌子面前方83m：（1）K10+933～K10+911段，围岩较破碎—较完整，岩体呈裂隙块状及中薄层状结构，结构面结合较差，围岩完整性和稳定性较差。
（2）K10+911～K10+870段，围岩总体较破碎，节理裂隙较发育，围岩完整性和稳定性差；局部较完整，围岩完整性和稳定性较好。
（3）K10+870～K10+850段，围岩片理、节理裂隙发育，岩体破碎，呈碎裂结构，围岩完整性和稳定性差。
北江引水隧洞TBM法施工经济分析丁辉【摘要】对全断面隧道掘进机(简称TBM)在广州北江引水隧洞中造价进行经济分析,说明造价中占主要因素的部分为TBM设备与皮带机设备费,降低设备费或增加摊销次数成为降低投资的关键,为以后更好的运用TBM设备和编制施工造价,提供重要参考依据.【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P59-61)【关键词】TBM设备;指标;技术;经济分析【作者】丁辉【作者单位】广东省水利电力勘测设计研究院,广东广州 510635【正文语种】中文【中图分类】U455.3+1在隧洞开挖施工过程中,最常用的开挖方法就是钻孔爆破法,遵循隧道新奥法施工原则,“锚杆支护、喷射混凝土支护和现场量测”被誉为新奥法的三大支柱。
钻爆法的施工程序一般为钻孔→装药→爆破→通风排烟→出渣→锚喷支护(必要时支设钢拱架)→钻孔(必要时打设超前支护孔),再次循环施工。
钻爆法施工的缺点主要有以下几个方面[1]：钻爆法开挖进尺需要进行多个工序,工序多、繁杂；无支洞情况下长隧洞难于施工；钻爆法由于工序多、随着洞子的掘进排烟出渣时间长,开挖进尺将变慢,平均月开挖速度一般是90～150 m；存在一定安全风险。
如果遇到工作面哑爆,排爆存在一定安全隐患。
现在国家对炸药管理要求严,需专供申请,对加快开挖速度有一定的影响。
国外的实践表明,当隧道长度与直径之比大于600时,采用TBM施工是比较经济的。
对于一般的单线铁路隧道,开挖直径通常在9～10 m左右,按此计算,大于6 km的隧道就可以考虑采用TBM施工[2]。
发达国家的隧道施工,一般优先考虑TBM法,TBM施工速度快,缩短了工期,较大地提高了经济效益和社会效益；同时由于超挖量小,节省了大量衬砌费用,用人少,降低了劳动强度、降低了材料消耗。
改善了作业人员的洞内劳动条件,减轻了体力劳动量,避免了爆破施工可能造成的人员伤亡,事故大大减少,对施工现场环境污染小；减少了长大隧道的辅助导坑数量,保护了生态环境,有利于环境保护。
浅谈引水发电洞工程针对高地温处理技术措施发表时间：2016-01-05T09:49:20.270Z 来源：《基层建设》2015年19期供稿作者：王学良[导读] 葛洲坝新疆工程局（有限公司）第一分公司齐热哈塔尔水电站Ⅱ标项目部质量技术部在洞外用大型制冰机、冰柜制冰，将冰块运至作业面放置在风袋口处进行降温，作业进行到一半时再次运送冰块补给降温。
王学良葛洲坝新疆工程局（有限公司）第一分公司齐热哈塔尔水电站Ⅱ标项目部质量技术部摘要：重点讲述了葛洲坝新疆工程局齐热哈塔尔水电站Ⅱ标项目部在引水发电洞项目施工过程中针对高地温地热所进行的一系列技术改造及革新，从而达到保证工期、质量等目标，最终在高海拔、高地温作业区域施工创造了水利水电建筑史上的奇迹。
关键词：高地温地热；高温水蒸汽一、工程概况齐热哈塔尔水电站地处我国西部帕米尔高原，临近地震活动带并处于高应力区，引水发电隧洞的最大埋深达1700米，高应力问题较为突出。
Ⅱ标发电引水隧洞3#施工支洞主洞下游作业面出现高地温现象，预计随着开挖伸进温度将逐步升高，高地温问题将越来越突出，同时也成为影响工程进度的重大难题。
3#支洞主洞下游作业面桩号7+010为高地温起始段；目前爆破后掌子面（桩号8+060）空气温度已超过60℃，钻孔作业时空气温度55℃，根据开挖时的温度测量数据统计，掌子面最高环境实测温度70℃，岩石表面实测温度82~96℃并伴随着高压147℃气体喷出，依据以上已知情况推测如继续向前掘进，高地温现象将越来越严重，为了不影响施工进度和施工质量，项目部将采取如下措施：二、高地热对开挖及质量的影响（1）自2012年11月14日起，3#施工支洞主洞下游作业面出现带压高温气体喷出，孔内喷气温度高达147℃，我部采取了：堵塞喷气部位、洒水降温、加大通风力度等相应措施但效果不佳。
（2）高地热对开挖及质量影响①由于目前作业面存在带压高温气体喷出现象，施工困难，工人在高温高热环境下无法长时间工作，不断有部分工人受高地热影响在施工中出现呕吐、眩晕等症状致使作业效率下降。
隧道施工过程高温环境机械降温技术探讨秦臻发布时间：2023-06-18T01:59:01.661Z 来源：《科技新时代》2023年7期作者：秦臻[导读] 隧道工程施工期间高温成因与气候、地形、热源有很大的联系。
为了提高隧道施工过程高温环境机械降温技术应用效率，施工人员可从砼施工热量控制、通风施工、机械降温系统等方面着手，确保隧道施工可以顺利进行。
中铁五局集团第一工程有限责任公司湖南长沙410000摘要：隧道工程施工期间高温成因与气候、地形、热源有很大的联系。
为了提高隧道施工过程高温环境机械降温技术应用效率，施工人员可从砼施工热量控制、通风施工、机械降温系统等方面着手，确保隧道施工可以顺利进行。
关键词：隧道施工；高温环境；机械降温技术当前，我国交通基础设施建设还在继续，逐步增加了隧道和隧道群的建设，隧道内机电设备较多，增加了交通的密度。
隧道施工的过程中，高温岩石区域施工产生的热量较多，隧道内环境的温度不断增加，若冷却措施不到位，就会持续增加环境温度。
为保证施工的顺利进行，很有必要探讨隧道施工过程高温环境机械降温技术的应用。
1隧道工程施工期间高温成因1.1气候隧道施工环境很大程度上受到气候条件的影响，如隧道工程处于亚热带季风气候区，施工期间春秋季节比较相似，且夏季更长、冬季更短，全年处于光照时间长且气候湿润的阶段热量足够，夏季时持续时间为5个月左右，施工环节温度较高[1]。
通常来说年级的最低气温为24℃，日均最高气温高达35℃，若为极端的天气，气温就会升高到40℃，全年无霜期为350d。
1.2地形若隧道工程施工地点以盆地为主，受到地的影响，阻断了夏季外部天气。
其不同于同纬度其他地区，盆地冬季气温较高，而夏季时则低处副热带高压区，气流较大，导致持续高温和沉降天气产生。
水流期间高山容易对空气产生阻挡，导致其沉入盆地，若空气缺乏流动性，那么就会导致天气异常闷热。
1.3热源对于隧道施工，无法避免砼施工，比如喷砼施工期间，机械热、水化热、爆破等都会导致热量产生，容易出现隧道内温度升高的趋势。
TBM在施工过程中存在的问题及改进建议摘要：随着我国经济的高速发展，铁路、公路和引水隧洞的修建在全国各地展开。
为提高掘进效率，加快施工进度并保证工程质量，隧道工程越来越多地采用TBM法对长距离隧洞进行施工。
TBM掘进中刀盘凿岩、皮带出渣和喷锚等工序产生了大量的粉尘。
在实际施工中因为对通风除尘认识不足和相应的技术方案的缺乏，施工人员工作环境烟尘弥漫，大量的粉尘进入人体内，造成不同程度的尘肺病，对工人的身体健康和生命造成巨大的伤害。
因此针对长距离隧洞中敞开式TBM施工，掌握粉尘的扩散运移规律和通风排尘的效果是保证人员身体健康和工程顺利进行的基本。
鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对TBM在施工过程中存在的问题及改进建议提出了一些建议，仅供参考。
关键词：TBM施工；存在的问题；改进建议引言随着我国经济的持续发展，隧道及地下工程施工技术也得到了更新，尤其是在特长隧道建设过程中，敞开式TBM施工技术越来越普遍。
尤其是在长大隧道建设时，往往很难避免穿越围岩破碎带或者是软弱围岩，但敞开式TBM受限于自身设计领域，不适合在该种围岩段之中进行应用。
为此，在实际TBM技术应用时，需要克服一系列问题，维护相关工作的全面开展。
1、TBM简述目前已有多种样式的TBM应用于地下工程的各种领域，TBM施工具有速度快、安全、可靠和对环境影响小等多种优点，现已成为长大隧道快速施工的趋势。
采用TBM施工的长大隧道在施工中一般会穿越断层破碎带、强蚀变等不良地质段，极易遇到破碎岩层坍塌，严重影响TBM施工进度。
以往施工项目大多采用侧面导坑法进人TBM刀盘前方清理塌方松散体，或者从护盾上方通过导坑清理刀盘前方松散体，然后TBM步进通过。
施工过程中在破碎带内施做新的导坑，安全风险大，并且因作业空间限制，大型设备不能用于施工作业，多数情况下采用人工操作，施工进度较慢。
某引水工程隧洞采用敞开式TBM施工穿越断层破碎带时，通过化学注浆固结刀盘轮廓线和护盾上方坍塌松散体施做止浆墙和护盾上部180°范围内施作管棚超前预支护承住护盾上部及两侧洞壁松散体，然后TBM掘进通过的方法，加快了TBM施工进度，同时也保障了施工安全和施工质量。
秦岭隧道tbm掘进施工技术总结下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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TBM施工引水隧洞降温技术浅析胡帅
摘要：结合实践来看，引水隧洞开展TBM施工时岩温和机械发热所产生的大量
热量会导致温度环境恶化，TBM掘进面附近的温度控制是影响连续长距离掘进的
重要因素之一。
对此，本文在充分基于相关文献研究以及多年工作实践情况下就TBM施工引水隧洞降温技术进行探讨。
关键词：引水隧洞；TBM；温度；降温措施
1 引言
随着地下工程施工技术的迅速发展，交通隧道和引水隧洞工程及其他地下工
程向着长距离、埋深大的方向发展。
由于斜井、竖井在长大隧洞中设置较困难，
因此，在长距离、埋深大硬岩隧洞中TBM的应用越来越广泛。
施工中，出口段多采用钻爆法，在埋深大、设置斜井和竖井困难的位置，采用TBM掘进。
地温一般随着隧洞工程埋深的增加逐渐增高，且在TBM施工过程中会产生大
量的热量，随着隧洞掘进距离的增加，隧洞内送至掘进面的风量减少，导致掘进
面附近温度较高，往往超过规范规定的限值。
高温会危害施工人员的生命，降低
施工效率和机械设备的使用寿命，甚至会对隧洞结构造成一定的影响。
因此，控
制TBM掘进段的温度，对延长连续掘进的长度、减少斜井的数量、降低工程投资、加快施工进度和保证施工人员的身体健康及工作效率具有重要的意义。
2 隧洞内空气温度地确定
隧洞作为一个横断面尺寸远小于纵向尺寸的管状结构物，其内的温度一般在
横断面上变化较小，但在纵向上会随着隧洞侧壁的温度以及洞内施工设备布置的
不同而变化。
隧洞内的空气温度t是与隧洞壁温tr、通风风温t0、通风质量流量M、隧洞内TBM的发热功率QTBM、隧洞周长U和通风长度L、风管侧壁传热系
数Kf和隧洞侧壁的换热系数Kτ等参数有关的函数，隧洞内温度计算函数如式(1)
所示。
t=f(tr，t0，QTBM，M，U，L，Kf，Kτ)
式中：t为隧洞内目标点温度，℃；tr为隧洞侧壁温度，℃；t0为隧洞通风
风温，℃；QTBM为TBM发热功率，kW；M为隧洞通风质量流量，kg/s；U为隧
洞周长，m；L为隧洞通风长度，m；Kf为风管侧壁传热系数，kW/(m2•℃)；Kτ
为隧洞侧壁不均匀换热系数，kW/(m2•℃)。
3 TBM施工引水隧洞降温技术措施
3.1 隧洞内的降温措施
隧洞内降温的方法较多，总体上分为非人工制冷措施和人工制冷措施。
非人
工制冷措施包括：加大通风量，洒水、喷淋，合理利用低温水、冷空气、冰雪等
天然冷源。
人工制冷措施是指采用人工制冷设备提供冷源，包括压缩空气制冷、
集中式制冷水降温系统、集中式制冰降温系统、局部移动式降温系统等方法。
3.2 TBM施工隧洞降温措施的选取
3.2.1 隧洞内热量组成
对隧洞进行降温，必须对湿空气的特性进行讨论，其中最关键的是空气的焓。
焓是流体内能和流动功之和，是流体的状态参数。
在通风空调工程中，空气的内能、压力和比容构成空气的焓值空气中热量表现为2种形式：一是空气温度直接
上升，即显热；二是水吸热变为水蒸气，使得空气中的湿度增加，但空气的温度
并未上升，此部分热量称为潜热(空气中水蒸气的温度上升所吸收的热量很小，可
忽略不计)。
空气饱和状态下的含湿量随着温度的上升而增大。
空气中的含湿量与
该温度下饱和空气的含湿量的比值，即为我们常用的相对湿度。
对于相对湿度较
高的空气，降温过程也是一个降湿的过程。
在隧洞通风和空调中，空气的降温、
降湿均在常压下进行，视为定压。
所以，隧洞内的空气焓值等于干空气的焓值与
水蒸气焓值之和，即显热和潜热之和。
在空调工程中，空气焓值多通过焓湿图查
表取得。
3.2.2 TBM施工隧洞降温措施确定分析
对于隧洞内降温，需结合工程实际情况，采取科学、合理的降温措施。
对于
常用的非人工制冷措施，主要包括加大通风量、喷淋、天然冷源等措施。
1)目前
常采用加大通风量的降温方法。
若仅采用加大通风量的方式进行降温，由于空气
的比热容较小，且风机的最大供风量受风机功率和风筒直径的限制，采用通风进
行传输的热量较少，而且TBM掘进面附近设备多、功率大、机械发热量高。
因此，难以降低TBM掘进面附近的温度。
2)TBM掘进段，多位于深埋段，且斜井多，通风设备多置于主洞内。
为了降温除尘，TBM刀盘洒水掘进，隧洞内湿度均在90%
以上，接近饱和。
因此，采取洒水、喷淋等措施无法通过水蒸发吸热降温，需要
通过增大空气中的潜热来吸收空气中的湿热。
3)天然冷源制冷是因地制宜地利用
天然冷源(如季节性低温和冰山雪水等降温，其使用具有较大的局限性，且难以控
制冷源温度和冷量。
因此，在TBM隧洞中，只有采取人工制冷措施，来降低隧洞内的温度。
在TBM隧洞施工过程中，风流作为能量和物质的载体，在隧洞降温过程中，
多采用在风管末端设置空冷器的方式降低风管出口风温。
热量从出口处空气传递
至空冷器内，经过冷媒将热量传递至冷源处。
对于人工冷源制冷，有人工制冰降温技术、空气压缩式制冷技术、人工制冷
水降温技术和局部移动式降温系统等方法。
1)人工制冰降温多以冰水混合物作为
制冷剂和冷源进行降温。
若设立专门制冰站进行制冷，成本较高，仅在南非金矿
以及孙村煤矿中采用过，为降低成本可从市场购买冰块。
在实际工程应用中，对
冰制冷存在一定误区。
例如，在风管口放置冰块或单纯在施工处堆砌冰块的实际
制冷效果不佳。
冰制冷难以推广的因素主要包括：①需持续保证合适冰块(如体
积为32mm×45mm的柱状冰、体积为3mm×20mm×20mm的片状冰)的供应；
②利用风力或水力加压输冰，其自压缩损失较大；③在隧洞内长距离输送冰是
非常困难的；④快速熔化大量的冰在技术上也是非常困难的。
2)压缩空气制冷，
是使用压缩空气制造冷空气和热空气的制冷技术，多采用涡流器等设备，该类降
温设备功率小，能耗高，可作为局部降温的手段之一，不适于大规模的隧洞降温。
3)人工制冷水降温技术已经较为成熟，是地下工程长距离施工降温的主流技术，
多采用制冷机组和配套的散热设备将目标处热量排出，其关键设备为制冷机组，
与家用空调制冷设备相类似，采用外加装置(压缩机)改变密闭环路内制冷剂的物
理状态，从而实现热量的转移。
3.3 其他辅助降温措施
除了上述大规模的制冷措施外，亦可采取全新风风管送风式空调进行局部制冷。
对于零星人员作业处，可定制岗位空调。
岗位空调可以从主机处分出多个长
度几m至20m左右的软管，对局部进行降温。
德国将小型人工制冷机组与类似
宇航服的防护服结合，以保证工人处于舒适的施工环境。
4 结论与建议
通过对TBM施工隧洞内的温度分布规律及降温措施进行分析研究，可以得出
以下结论和建议：
1）通过理论推导可知，隧洞内的空气温度与隧洞壁温、通风风温、通风风量、隧洞内TBM的发热功率、隧洞周长、通风长度、风管侧壁传热系数、隧洞侧壁的换热系数等参数有关。
2）针对引水隧洞工程，根据降温前的空气焓值与降温后的空气焓值之差，并结合通风量确定的制冷功率，最终确定采用人工制冷水的措施进行降温。
3）采用岗位空调等局部制冷措施进行局部制冷，采用TBM配套的降温空调
以及发热量较大的变压器等设备，设置一定的液体热对流环境进行散热，以提高
散热效率和制冷成本，也是TBM在机械设备设计时需要考虑的问题。
4）隧洞内风流温度的影响因素很多，因此，隧洞内的温度预测情况需要进一步的深入研究。
参考文献
[1]长距离引水隧洞TBM施工通风数值模拟[D]. 天津大学, 2007.
[2]贺广学. 小断面特长隧洞TBM施工独头通风技术浅析[J]. 价值工程, 2017,
36(29):104-106.
[3]李国华, 陈恩瑜. 超长引水隧洞施工期通风措施研究——以巴基斯坦N-J水
电工程为例[J]. 人民长江, 2016, 47(1):66-69.
[4]武志鹏. 小断面长隧洞TBM施工中通风和除尘问题研究[J]. 水利科技与经济, 2016, 22(6):115-117.。
