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？

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

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2024年06月06日 14:00:55

2楼

这篇文章描述了澳大利亚 Snowy2.0 引水隧道项目在施工过程中遇到的各种地质问题，包括地层过软、涌水和地层过硬等。这些问题给工程带来了巨大的挑战，需要采取特殊的设计和施工措施来解决。我觉得在工程中遇到这样的地质情况是非常棘手的。地层过软可能导致隧道掘进困难，甚至可能引发塌方等安全问题。涌水则可能增加施工难度和成本，还需要采取有效的排水措施。而地层过硬则可能需要使用特殊的掘进设备和爆破技术。在处理这些问题时，需要深入了解地质情况，进行详细的勘察和分析。同时，需要根据具体情况选择合适的设计和施工方法，确保工程的安全和质量。这也提醒我们在工程前期的规划和准备工作中要充分考虑地质因素的影响。关于具体的规范规定，可能涉及到《隧道工程施工规范》等相关标准。这些规范会对隧道施工中的地质条件、支护结构、防水排水等方面提出具体的要求和规定，以确保工程的顺利进行和安全性。在实际操作中，我们应该严格按照规范进行设计和施工，并根据具体情况进行适当的调整和优化。同时，不断积累经验，提高工程管理和技术水平，以应对各种复杂的地质情况和工程挑战。