盾構(gòu)隧道穿越斷裂帶超前預(yù)注漿加固研究

龔 斌，王誠(chéng)文，劉曉麗，許 清，高平安

(1.廣東水電二局股份有限公司，廣東 廣州 510030；2.清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084)

1 概述

近幾十年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，城市水資源短缺成為一大亟待解決的問(wèn)題。為此，我國(guó)修建了一批引水輸水工程[1- 4]，以緩解水資源短缺與水資源分布不均的問(wèn)題，其中，輸水隧道作為引水輸水工程的重要形式被越來(lái)越普遍采用，然而，隨著輸水隧道的發(fā)展和大量建設(shè)，隧道建設(shè)所面臨的地質(zhì)條件越來(lái)越復(fù)雜，比如隧道穿越河流[5- 6]、巖溶區(qū)[7- 8]、斷裂帶[9- 10]等。

穿越斷裂帶是隧道施工中面臨的最大挑戰(zhàn)之一，通過(guò)斷裂帶可能導(dǎo)致掌子面失穩(wěn)、刀盤(pán)卡阻、盾體包裹、盾構(gòu)卡機(jī)、地表塌陷以及突水突泥等災(zāi)害[11- 12]，嚴(yán)重危害施工安全，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。目前，隧道穿越斷裂帶常用的方法有優(yōu)化掘進(jìn)方案和預(yù)加固處理。李翔等[13]結(jié)合膠州灣第二海底隧道對(duì)盾構(gòu)法穿越大錯(cuò)動(dòng)量斷層帶的抗錯(cuò)方案進(jìn)行了研究；曾偉華[14]以廣州市軌道交通三號(hào)線為例，詳細(xì)闡述了盾構(gòu)隧道穿越斷裂帶過(guò)程中遇到的建筑物保護(hù)、結(jié)泥餅、噴涌、土倉(cāng)壓力控制空難以及刀具破壞等難題和解決思路。王淑娟[15]以跨海隧道穿越斷裂帶為例，采用數(shù)值模擬的方法，評(píng)估了管棚法和徑向注漿法兩種加固措施的加固效果。馬騰飛[16]以大連某地鐵工程為研究對(duì)象，采用數(shù)值模擬系統(tǒng)研究了穿越不同斷層的盾構(gòu)隧道的位移、應(yīng)力變化規(guī)律及斷層對(duì)隧道的影響范圍。……