北京振冲承建的总干线施工三标段TBM组装完成后，于5月11日开始试掘进。5月25日凌晨，当TBM掘进87.5米（桩号47 373）时遇F23-2断层破碎带影响发生塌方，导致TBM刀盘被卡无法转动，掘进受阻。在参建各方的共同努力下，经178天共计四阶段处理，于11月19日恢复掘进，12月17日通过长243米的F23-2断层破碎带。截止12月22日，恢复后33天完成TBM掘进支护进尺467.6米。

一、TBM掘进受阻后各方领导关心重视

总干线三标段TBM掘进受阻后，处理工作牵动着水利部、水利厅、水务投资集团各位领导的心。施工处理期间，水利部建管司骆涛副司长、水利厅张凤春厅长和孙永堂副厅长、水投集团公司董事长徐海涛、总经理苏金波、副总经理于安东、总工董雨林等公司领导多次来到工地现场了解、查看、指导工作。领导的关心使参建各方尤其是施工单位倍受鼓舞，深感肩上的责任和压力，同时也增强了战胜困难的勇气和力量。各方表示，一定不辜负领导的关心和期盼，在确保施工安全和质量的前提下，尽最大努力加快断层破碎带塌方段处理进度。

二、TBM掘进受阻后现场施工组织

TBM受阻后，吉林管理处按公司领导指示，组织施工单位及监理单位到辽西北工地实地考察不良地质段围岩处理方法，学习和借鉴施工处理经验；建议施工单位邀请国内处理过类似问题的专家到现场进行指导咨询。在此期间，还邀请了工程院院士王梦恕及山东大学副校长李术才等到工地指导咨询，同时组织相邻标段具有TBM掘进和处理破碎带相关经验的人员进行现场研讨。各方的意见对塌方段处理起到了积极的促进作用。为全面了解和掌握施工动态及时决策的需要，吉林管理处在管理人员十分紧张的情况下，做到至少安排2人及以上人员现场值班，并且实行每天早碰头会、月旬例会和专题研究会等制度及时解决相关问题。这些措施对塌方段的处理起到了很好的推进作用。

三、F23-2断层破碎带塌方段处理过程

TBM遇F23-2断层破碎带掘进受阻后处理过程共经过了四个阶段：

第一阶段：承包人在TBM前方围岩出现塌方导致刀盘无法转动且顶护盾压力持续升高的情况下，采取后退TBM设备方式启动刀盘。但塌方渣体不断外涌致使TBM刀盘一直无法启动，直至TBM后退13米（桩号47 386）后塌方体才趋于稳定。经分析研究后，决定采用超前管棚对前方岩体支护的措施施工。6月7日施工单位开始实施钻孔，7月12日完成了第一循环超前管棚支护施工和对刀盘前方渣体进行清理。7月16日，当TBM启动掘进3米（桩号47 383）后前方围岩再次塌方严重导致刀盘无法转动并停机。

第二阶段：7月18日至8月16日，施工单位进行了第二循环超前管棚支护施工和刀盘前方渣料清理，于8月18日TBM刀盘再次启动并向前掘进。当掘进4米（桩号47 369）时，洞壁左侧腰线以上部位再次发生塌方，TBM刀盘再次被卡无法转动。因担心TBM护盾被压后退5米（桩号47 374）并停机。

第三阶段：8月23日至9月18日施工单位进行了第三循环超前管棚支护施工。因本次施工考虑到设备距灌浆区域较近，为避免浆液进入设备内部，施工单位只进行了管棚施工没有进行固结灌浆。在TBM刀盘再次恢复转动后，因设备轻微震动导致刀盘、护盾、刀后背部位被大量塌方渣体压住，再次使TBM刀盘无法转动。鉴于先期处理出现的问题，9月19日，决定对刀盘前方人工清理渣体形成的空间采用泡沫置换确保前方围岩稳定、对上部空腔孔隙采用双组份发泡化学灌浆填充，另在设备护盾的左右下侧开挖耳洞、对刀后背清渣减轻刀盘启动阻力等措施。经过处理至9月29日，刀盘实现了启动并掘进了3米（桩号47 371）。但在TBM刀盘扰动下，刀盘前及左侧大量渣体成泥石流状涌出将刀盘卡住致使又一次停机。

第四阶段：针对TBM塌方处理情况及突水突泥特点，施工单位请求山东大学副校长李术才团队帮助。山东大学提出《TBM过断层围岩突水突泥加固堵水治理方案》的处理措施方案。“十一”期间，山东大学完成了处理方案的设计和完善，于10月12日正式实施（实施过程中山东大学采用自主研发的GT-1新型灌浆材料配合水泥浆液和水玻璃等进行灌浆加固封堵）。11月2日，经过22天钻孔灌浆工作，灌浆结束后进行了钻孔取芯检验灌浆效果、钻排水孔、清理刀盘周边和护盾两侧渣体及护盾左右下侧回填等工作，于11月19日TBM恢复正常掘进。

四、TBM通过F23-2断层破碎带情况

设计院提供的F23-2断层破碎带影响范围长度为50～350米，起止桩号为47 360～47 010，围岩为Ⅳ～Ⅴ围岩。

在TBM实际掘进开挖过程中，当TBM掘进至桩号47 380时，Ⅱ类围岩变为Ⅴ类围岩，TBM掘进至47 373处TBM刀盘前方围岩为碎石夹泥并发生塌方，刀盘压力变大。当停机支护后重新启动时，刀盘被卡无法启动，且护盾压力持续增大，导致TBM掘进受阻，故开始了上述四阶段的处理。

11月19日，经过四阶段处理， TBM自桩号47 371处恢复了正常掘进。为全面了解和掌握TBM刀盘掌子面前方围岩状况，避免TBM盲目掘进导致再次受阻，在掘进过程中根据TRT超前地质预报结论和超前钻孔配合孔内电视探测等手段，指导TBM掘进和提前处理较严重的破碎围岩，采取加密钢拱架、加粗的“迈克.耐力系统”、空腔回填砼、纳米砼喷护等措施确保TBM安全掘进。12月17日，TBM经过28天的艰难掘进至47 137处，经地质设计代表判定围岩由Ⅴ类围岩变为Ⅲ类围岩。

当围岩变为Ⅲ类围岩后，在12月18日至12月22日区间，开挖掘进支护进尺数分别为：18日21.676米、19日42.773米、20日41.627米、21日75.131米、22日46.481米，该台设备创造了中部引水工程3台TBM日掘进进度连续4天超过40米和单日掘进进度达75.131米的新纪录。

综上所述， 12月17日三标段TBM恢复掘进至桩号47 137处时，经地质设代人员确定和近几天掘进外露围岩判定，现TBM已通过了F23-2断层破碎带，确定该断层破碎带长度为243米。对比设计院所出设计图纸，该断层提前了20米进入断层带，提前127米掘进出该断层带。

吉林管理处

2015年12月22日