昆明上公山隧道复杂地质条件下TBM卡机及护盾变形问题分析和对策

在褶皱、断层和软弱围岩共同作用时,岩石掘进机施工将面临很大困难。直径3 m多的昆明上公山引水隧道展布于普渡河背斜东翼,岩石掘进机在4 km+340 m～439 m近100 m长洞段砂泥质板岩中施工遇缓倾逆断层,发生数次卡机事故。开挖旁侧支洞时岩石掘进机后护盾出现严重挤压变形,现场对护盾进行了局部修护。结合复杂地质条件下软弱围岩矿物成分、力学强度及其构造控制作用,分析了旁挖导致护盾由近似两向转为单轴受压状态,提出了围岩蠕变发生条件和护盾变形破坏机理。采用人工扩挖旁洞、钢拱架支撑和超前导洞等工程处理措施收到一定成效。为尽可能避开前面地质条件复杂段,从该段开始隧道线路进行了调直。已有数个工程教训促使对岩石掘进机的适用条件进行认真反思。