建筑施工·第42卷·第10期 1945
复杂地质环境下全断面隧道掘进机快速施工技术
李林辉
中国葛洲坝集团第三工程有限公司 陕西 西安 710077
摘要： 以巴基斯坦NJ水电站项目引水隧洞施工为例，对全断面隧道掘进机在喜马拉雅山脉区域的快速施工技术进行了
研究。介绍了在喜马拉雅山脉区域复杂地质条件下全断面隧道掘进机的选型、设备优化、快速施工等内容，为同类地
下工程实施积累了经验。
关键词： 喜马拉雅山脉；全断面隧道掘进机不良地质；快速施工
中图分类号： TU 99 文献标志码： A 文章编号： 1 004-1 001(2 020)1 0-1 945-0 4 DOI： 1 0.1 4144/j. c nki. jz sg .2 020.1 0.0 38
Rapid Construction Technology of Full-section Tunnel Boring Machine in
Complex Geological Environment
LI Linhui
China Gezhouba Group No.3 Engineering Co.,Ltd., Xi’an Shaanxi 710077, China
Abstract: Taking the construction of diversion tunnel of NJ hydropower station in Pakistan as an example, the rapid
construction technology of full -section tunnel boring machine in Himalayas is studied. The selection, equipment
optimization and rapid construction of full -section tunnel boring machine under complex geological conditions in
Himalayas are introduced. It has accumulated experience for similar underground projects.
Keywords: H im ala ya s; fu ll- s e ctio n tu nnel b orin g m achin e; u nfa vo ra b le g eolo g y; r a p id c onstr u ctio n
混凝土坝
堆石坝
沉砂池进水口
引水单线洞 TBM施工段引水双线洞
图1 巴基斯坦NJ水电站引水洞位置示意
难
、效率低；三是地质条件复杂，难以保障人员安全。
至 目前为止，采用TB M 在 喜马拉雅山脉区域施工长隧
洞 还没有成功的案例，NJ工 程属于首例。相关地质资料表
明，NJ工 程TB M 施 工段引水隧洞沿线最大埋深达1 9 00 m ，
存 在泥（页）岩遇水软化及膨胀、高埋深洞段大收敛变
形、强岩爆、涌（突）水、穿越断层破碎带等主要工程地
质问题。
1.2 安装难题
受隧洞轴线布置和地形条件限制，NJ引水隧洞TBM须
采 用洞内组装技术。根据常规TB M 安 装间布置要求，需要
的 安装间几何尺寸大，开挖支护工程量大、投资高、工期
长。如何保证安装间结构安全的前提下，合理设置安装间
的结构形式，满足安装间快速施工和TB M 快 速组装的需求
1 工程背景
巴基斯坦Neelu m -J h elu m 水 电项目（以下简称“NJ项
目 ”）是“中巴经济走廊”的标志性工程，项目位于阿萨
德 ·查 谟和克什米尔州，总装机容量969 M W ， 引水隧洞地
处 喜马拉雅山脉区域强烈构造区，轴线长28.5 8 k m ， 其中
单 洞段长8.9 5 k m ， 直径11 .4 0 m ， 采用钻爆法施工，双洞
段单长19.6 3 k m （ 图1） ，采用全断面隧道掘进机（tu nnel
b orin g m ach in e， TB M ） 和钻爆法相结合的施工组织方案
（其中TB M 施 工段长2× 11 .5 2 k m ， 直径8.5 0 m ） 。洞段最
大 埋深1 9 00 m ， 最大水平主应力108.8 0 M Pa。 NJ项 目引
水隧洞建设中面临沿线岩层软硬互层、高地应力、极强岩
爆、软岩大变形和通风排烟等一系列技术挑战，在喜马拉
雅山脉区域首次运用TB M 进 行施工是世界级难题，引水隧
洞施工又是NJ电 站工程建设成败的关键。
1.1 地质难题
NJ项 目投标时的引水隧洞施工方法是全部采用人工钻
爆 法施工。但人工钻爆法施工长引水隧洞存在三大问题：
一是单向掘进长距离隧洞的通风排烟无法达标；二是出渣
作者简介：李林辉（1987— ），男，本科，工程师。
通信地址：陕西省西安市雁塔区锦业路36号 盈樾国际
19楼 （710077） 。
电子邮箱：33786389@ qq.c o m
收 稿日期：2020-0 6-1 5
市政工程 MUNICIPAL ENGINEERING
2020·10·Building Construction 1946
是必须综合考虑的因素 [1 -8 ] 。
1.3 弃渣难题
敞 开式TB M 掘 进时露出护盾后坍塌下来的碎石与喷射
混 凝土后产生的大量回弹料清理难度大。如清理不及时，
TB M 掘 进产生的弃料将会在轨道旁堆积，堵塞排水通道；
若 超过轨道面，还将对机车行进安全造成较大隐患。因
此，需要研发1套 高效的弃料清理系统及时将弃渣清理至
洞外。
1.4 支护难题
NJ引水隧洞TBM施工段，既要应对可能发生的软岩大
变 形、卡机脱困，又要防控和处理硬岩岩爆造成的危害。
研 究1套 综合支护措施，实现TB M 快 速安全施工，是亟待
解决的难题。
2 总体思路
在分析TB M 施 工洞段地质条件及特性的基础上，参考
国 内外类似工程TB M 的 选型经验，通过选择适宜掘进洞段
地质条件的TB M 设 备及后配套系统、优化TB M 辅 助系统设
计 及现场安装方案、制定各种不良地质危害防护处理措施
等，在保障TB M 施 工安全的同时，加快施工进度。
3 实施过程
3.1 选择适宜的TBM类型
复杂地质环境下全断面隧道掘进机快速施工技术（论文）.pdf
