从“地层过软”到“地层过硬”——遭遇重重困难的澳大利亚Snowy2.0引水隧道怎么了？

发布于：2024-06-06 13:44:06 来自：道路桥梁/隧道工程 [复制转发]

小编语

Snowy 2.0 工程是澳大利亚最大的可再生能源项目，也是备受澳大利亚政府重视的头号工程。然而， 项目中长15km的引水隧道在掘进施工中却屡屡发生事故，多次出现掘进中断。

2024年5月20日，负责掘进引水隧道的佛罗伦萨（Florence）号盾构因遭遇“硬度极高的岩层”，再次停止施工；要知道，这台盾构在一年多前就曾因为“地层过软”而停止施工近10个月。本期，小编就带大家一起了解一下历经波折的Snowy2.0引水隧道工程。

项目背景

Snowy2.0的隧道分为三段，采用了3台直径11m的TBM掘进。尽管直径相同，但是3台掘进机的特点与掘进策略却不尽相同：

工程概览

■ Kirsten号——会爬坡的TBM

Kirsten号TBM是一台海瑞克敞开式硬岩TBM，这台单护盾硬岩TBM将在工程中以46％纵坡掘进一段长1.6km的压力斜井。

为此，整台设备都经过了特殊设计，让刀盘与所有机械设备可以在倾斜的状态下正常工作，同时确保人员的施工安全。

■ Lady Eileen Hudson号——国产硬岩TBM

名为Lady Eileen Hudson的TBM是一台由中铁集团打造的硬岩TBM，将率先掘进长2.7km的出入口隧道和长6.0km的尾水隧道。

这台TBM在设计时针对性的配备了重载硬岩刀盘，两台常态化超前钻机、盾体反扭装置和反坡排水系统。

■ Florence号——多模式TBM

Florence号负责掘进长15km的引水隧道。这是一台海瑞克双模式TBM，用于克服该段隧道中的断层带与地下水环境。

这台设备可以在敞开模式与封闭模式（泥水）下进行切换；同时，TBM还具备超前钻探与注浆功能，以应对复杂的地层变化。

第一次事故

率先始发的Lady Eileen Hudson号和Kirsten号在掘进过程并未发生严重问题。然而，最后始发的Florence号却遭遇了严峻的挑战：在始发仅仅八周后，TBM就遭遇了软弱地层和地下水，盾构施工随即陷入停滞。

Florence号当时的内景

注：照片来自澳大利亚广播公司(ABC)，Snowy2.0项目官网Snowy Hydro当时并未公布过相关照片，也未对澳大利亚广播公司(ABC)公布的照片做出回应。

一名未透露身份姓名的工人告诉澳大利亚广播公司(ABC)：“Florence每推进50cm，就要花一周时间清理掘进机周围的所有渣土和水，有时机器周围甚至会有3到4英尺深的水。”

而当时 Snowy2.0项目官网Snowy Hydro并未公开相关情况。直到2022年12月，Florence号上方的地面出现了一个深达9m的凹陷，之后掘进作业彻底停止。

地面凹陷

随后澳大利亚广播公司(ABC)报道了事故的调查结果：尽管Florence号可以在敞开模式与封闭模式（泥水）下进行切换，但项目团队在始发时，并没有准备泥水循环模式的相关设备，这导致掘进机无法有效应对软土地层。

在接受采访时，负责人表示：“在始发时，施工团队认为没有必要使用泥水循环模式，所以未做准备；然而，前方地层的软弱程度超乎预计，才造成了这样的情况。”

Florence号始发场景

然而，在澳大利亚广播公司(ABC)获得的一份《施工方法说明》中却写着；“Florence号应该在泥水循环模式下始发。”

相关资料

解决方案与新问题

TBM停机后，项目团队花了近七个月的时间试图稳定TBM附近的地体，注入了大量土体改良材料；同时泥水系统也安装至TBM上，机器顺利从敞开模式切换为了封闭模式（泥水）。在接受采访时，相关负责人透露：“Florence的情况一度非常危急。”

澳大利亚广播公司(ABC)发布的

Florence号内景照片

2023年8月，项目团队表示Florence号和周围土体的情况已经稳定，已准备好重新开始掘进，而此时Snowy 2.0工程的预计耗资已经达到了120亿澳元。据悉，2017年该项目启动时，预计成本为20亿澳元。

尽管Florence号最终成功解决了软土地层的危机，但好景不长，Florence号在进入硬岩区后再次出现了掘进缓慢的情况；在2024年5月16日，Snowy2.0项目官网Snowy Hydro对外宣布Florence号盾构因遭遇“硬度极高的岩层”而停止施工。

根据澳大利亚广播公司(ABC)报道，此次事故是因为TBM转向过急，导致刀盘的一部分被卡住，而未进行及时处理使问题变得更加严重。

目前，项目团队正准备使用高压水射流，以清除影响Florence刀盘的岩石，而重新开始掘进的时间将取决于处理的具体情况。

本文内容整理自网络

供稿、编辑&排版：GDY

审校：Jacob

隧道

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