黄土隧道施工工法
特长隧道黄土堆积体施工工法
特长隧道黄土堆积体施工工法特长隧道黄土堆积体施工工法一、前言特长隧道黄土堆积体施工工法是一种适用于大规模黄土地质条件下特长隧道的施工方法。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点特长隧道黄土堆积体施工工法具备以下特点：1. 适用范围广：适用于黄土条件下的特长隧道工程，具备较强的适应性。
2. 施工速度快：该工法采用黄土堆积体填筑的方式，具有施工速度快的优势。
3. 施工成本较低：相比其他隧道施工方法，特长隧道黄土堆积体施工工法的施工成本较低。
4. 良好的适应性：该工法能够适应各种复杂的黄土地质条件，具备较好的适应性。
三、适应范围特长隧道黄土堆积体施工工法适用于砂土黄土或黏土的黄土地质条件下的特长隧道，黄土的含水率一般不宜过高。
适用范围包括特长隧道的路基填筑、洞口掘进、洞内支护等。
四、工艺原理特长隧道黄土堆积体施工工法的原理是通过对特长隧道黄土地层进行开挖、支护和填筑，形成黄土堆积体，提供隧道施工的临时工作平台。
具体工艺原理如下：1. 土方开挖：采用机械开挖的方式进行黄土地层的开挖，保持开挖面整齐光滑，以便后续的支护施工。
2. 支护工程：对开挖面进行支护，如喷射混凝土、锚杆支护等，确保隧道的稳定性和安全性。
3. 土方填筑：将黄土填筑至设计高程，使用合适的填土方法进行填筑，如平铺填筑或分层填筑等。
4. 加固与压实：填筑完成后，进行黄土堆积体的加固和压实，以提供足够的承载能力和稳定性。
五、施工工艺特长隧道黄土堆积体施工工法的施工工艺可以分为以下几个阶段：1. 土方开挖阶段：采用机械开挖的方式进行黄土地层的开挖，保持开挖面整齐光滑。
2. 支护施工阶段：对开挖面进行支护，采用喷射混凝土、锚杆支护等方式进行支护工程。
3. 土方填筑阶段：将黄土填筑至设计高程，采用平铺填筑或分层填筑等方法进行土方填筑。
4. 加固与压实阶段：填筑完成后，进行黄土堆积体的加固和压实，以确保堆积体的稳定性和安全性。
黄土公路隧道施工工法研究
黄土公路隧道施工工法研究摘要:研究针对黄土公路隧道的特殊性，对黄土公路隧道的施工工法进行了详细的分析，提出了黄土公路隧道施工的注意事项，并主要针对黄土公路隧道的开挖方法及隧道支护方法提出了相应的施工工法改善措施。
关键词:黄土隧道；施工工法；改善措施中图分类号：u455文献标识码： a 文章编号：0引言黄土是在干旱气候条件下形成的特种土，一般为浅黄、灰黄或黄褐色,具有目视可见的大孔和垂直节理。
在中国，黄土主要分布在北纬30°～48°间自西而东的条形地带上，面积约64万平方公里。
其中山西、陕西、甘肃等省，是典型的黄土分布区，分布面积广,厚度大,各个地质时期形成的黄土地层俱全。
黄土的厚度各地不一，从数米至数十米，甚至一、二百米。
由于黄土的特性，对公路隧道的施工影响巨大，处理不当就会引起巨大的灾难1黄土底层对公路隧道施工的影响黄土的原生节理呈x型，成对出现，具有一定的延续性，在公路隧道的开挖进程中，黄土容易沿着节理张松或间断，比如“塌顶”就是这种底层位于坑道顶部造成的，又如这种土层位于公路隧道的侧壁上，常会引起较大的坍塌。
此外黄土冲沟地段也是严重影响公路隧道是施工安全的重要因素，常常在较长范围内沿着冲沟或塬边平行走向，同事覆盖较薄或偏压很大的情况下发生坍塌或滑坡现象。
黄土溶洞和暗穴常会造成公路隧道施工过程中基础下沉、隧道冒顶或侧壁承受偏压等。
在含有地下水的黄土层中修建公路隧道时，由于黄土不同程度的湿陷性，常会造成下沉现象，这会造成公路隧道开挖后围岩迅速丧失自稳能力，极易造成坍塌。
2黄土公路隧道施工注意事项黄土公路隧道由于黄土围岩的特殊性质，所以在施工过程中需要主要以下问题：做好洞口、洞门、及洞顶的防排水系统，妥善处理裂缝、陷穴等；干燥的黄土层中施工需要严格控制施工用水；在开挖与灌筑仰拱前，加设横梁顶紧，防止边墙向内位移；在含有地下水的黄土层中进行公路隧道施工时，洞内排水沟进行铺砌，配合井点降水等方法降低地下水位于隧道衬砌底部以下；若有工作面失稳，应迅速喷混凝土封闭、架立钢支撑、加设锚杆等加强支护；钻锚杆孔时，适宜采用干钻，锚杆适宜采用早强砂浆式或药包式；若拱部位于砂层，可用4mm的密钢丝网紧贴开挖作为固定预喷混凝土用，以此防止喷混凝土层塌落；喷射机压力一般不超过0.2mpa；施工中有不安因素应暂停开挖，加强临时支护，以便采取适应性的工序安排。
黄土地区隧道施工工法
黄土地区隧道施工工法班级土木0905姓名张子朋学号090210510黄土地区隧道施工工法目录前言 (3)摘要 (3)关键字 (3)第一章隧道的施工工法 (3)第二章黄土的性质 (3)第三章黄土地区隧道施工工法 (4)黄土地区隧道分类 (4)黄土地区隧道施工注意要点 (4)黄土地区隧道施工主要方法与工法 (5)第四章总结 (7)参考文献 (8)黄土地区隧道施工工法前言西安地铁2号线的通车，在十一期间大大缓解了西安交通压力，西安土质为湿陷性黄土，开凿隧道时采用的施工工法值得研究。
摘要针对黄土隧道黄土本身的特性，探究这种土质的隧道适应于哪些施工方法。
通过分析黄土本身地质条件，对黄土隧道矿山法施工原理、技术及工法选型进行分析，供类似黄土隧道工程施工参考。
关键字黄土隧道施工工法台阶分步开挖法保留核心土法双侧壁导坑法第一章隧道的施工工法隧道施工法分为山岭隧道施工法，浅埋及软土隧道施工法，水底隧道施工法。
其中山岭隧道施工法包裹矿山法（钻爆法）（其中包裹传统法和新奥法），掘进机法。
浅埋及软土隧道施工法有明挖法，盖挖法，浅埋暗挖法，盾构法和地下连续墙法等。
水底隧道施工法有沉埋法和盾构法。
第二章黄土的性质黄土的性质大多由黄土微观结构所决定。
黄土微观结构简称为黄土微结构，是在显微镜下观察到的黄土微观结构，包括单一矿物颗粒、多矿物组成的集合体、胶结物质、孔隙等结构单元。
黄土的微结构是在黄土堆积后，经过成岩作用过程中形成。
不同地区在不同地质环境下形成的黄土微结构特点不同。
黄土的特殊工程地质性质湿陷性与黄土的微结构有密切关系。
黄土湿陷现象的发生，土体破坏，实质上是黄土的微结构破坏的结果。
同其他土体一样，黄土的三相组成及其之间的重量和体积的比例关系，是其物理性质的主要方面，它包括土的粒度成分、可塑性、含水量和孔隙比等。
黄土的物理性质指标与湿陷性质有很大关系，对工程有一定实际意义。
黄土是一种特殊性质的土体，土体性质不同(如新老黄土)、含水量不同，其力学指标差异较大，而且随隧道跨度和断面大小不同，围岩所表现出的力学行为也不一样。
黄土隧道基本知识及支护开挖方法
渗漏
渗漏是含水率较丰富或大气降雨相对充足的黄土隧道所面临的工程问题 1、部分黄土隧道在开挖过程中，由于含水层储水和排泄条件差，土体
呈可塑或潮湿状，涌水量较大； 2、有的隧道在开挖当时基本无水，但建成使用数年后却有了水，甚至
水量还相当多。若施工防排水问题未引起重视，隧道运营中会出现渗漏 与拱脚沉降，并造成拱顶、拱墙、路面裂缝等。
算理论的研究大致经历了三个阶段。
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(1) 上世纪50年代、60年代的设计以普氏理论为基础。通过大 量工程实践，发现普氏理论对我国黄土洞室适用性差，按普氏
理论所算得的围岩压力值大大超过实测结果，其所假定的压力分布形式及侧荷载
系数也与实际不符。按此设计的衬砌普遍偏厚，造成很大浪费；随后才引起 对黄土洞室围岩压力问题的系统研究。
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二、黄土隧道的线路选择
(1) 地形上，应选择洞身最短的位置穿过黄土塬、梁或黄土塬嘴，在隧
洞进出口地带均有大小不同的冲沟或弯道，而梁两边相对较大的沟道，可能是
洞身最短的洞线位置。 A、隧洞位置的塬梁地面，应该是平整的或凸起的地形； B、隧洞线路表面不应有洼地存在，特别应避免封闭式的存储地表径流 的洼地； C、洞线也应避开塬面上的较大渠道，否则，集流洼地和渠道的水，可 能成为隧洞的不稳定因素．
对现浇或预制衬砌，在 现有的施工条件下，衬 砌位移方向一般均是由 两侧指向洞内，拱顶指 向洞外。
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(4) 与土体变形相似，作用在衬砌上的围岩压力也没有突然性，它也是 随着掘进与时间的增长而增长。并随着土体变形的稳定而稳定。围岩压 力基本稳定时间也为3—4个月。它与时间t的关系也可用双曲线描述。
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十一、小 结
1、约70%以上隧道从Q2黄土中穿行； 2、主要破坏类型是塌方； 3、建成后，隧道周围水力平衡被打破，汇水长廊（围岩饱水带） 的形成是黄土工程问题产生的主要问题； 4、隧道进出口段和地质条件发生突变的地层是工程问题发生的 主要部位； 5、施工中减少结构扰动以及防排水的影响对保证隧道安全非常 重要。
黄土隧道开挖施工工艺
黄土隧道开挖施工工艺摘要:黄土隧道是我国西北地区较为普遍的土质隧道,土质多为湿陷性软弱土穴新黄土雪,土质软塑、脆弱，施工方法不同于石质隧道施工.本文对几种常用的黄土隧道开挖方法及特点以及相关防排水优化作以总结。
关键词：黄土隧道台阶法新奥法施工工艺黄土隧道是我国西北地区较为普遍的土质隧道,土质多为湿陷性软弱土穴新黄土雪,土质软塑、脆弱，施工方法不同于石质隧道施工，是难以修建且建成后病害较多的一类隧道。
如不采取较为安全、可靠的施工方法，极易出现塌方、掉拱等事故，影响施工工期和造成一定的经济损失。
本文对几种常用的黄土隧道开挖方法及特点以及相关防排水优化及动态量测要点做以总结:一、台阶法根据不同性状黄土及泥岩的力学特性及稳定性状况,为适应地质条件差、断面大以及对初期支护施工的不利影响，减少隧道及地表的下沉量，隧道开挖均选用台阶分部开挖法与侧壁导坑法相结合的方式，并辅以超前小导管、大管棚超前支护及锁脚锚管等措施,按照“管超前、短进尺、少扰动、强支撑、紧封闭、勤量测”的原则，各道工序紧密衔接,环环紧扣，随挖随支,保证隧道初期支护的结构稳定与施工安全。
1.双侧壁导坑先拱后墙正台阶法对含水量不高的自稳性相对较好的黄土段可采用该法进行施工，泥岩较少的隧道在泥岩段也可参照此方法进行施工。
1)施工工序如下：在完成洞口长管棚或洞内小导管施工开挖上台阶小导坑开挖拱顶架立支撑拱架，打设锁脚锚管,架立衬砌拱架，完成拱部初次衬砌开挖中槽开挖先行马口架设先行侧墙及部分仰拱拱架，设置锁脚锚管，安设纵横向排水管，浇筑侧墙及部分仰拱混凝土开挖后行马口架设后行侧墙及部分仰拱拱架，设置锁脚锚管，安设纵横向排水管，浇筑侧墙及部分仰拱混凝土封闭仰拱拱架，施作中心水沟及横向排水管，封闭初期支护仰拱混凝土。
2）施工优缺点：该施工方法最大的优点为上下台阶及后续防水层、二次衬砌能实现平行作业,生产均衡，施工进度较快,施工安全性好，缺点为隧道初期支护沉降相对较大,该方法不能用于软弱黄土地质情况的隧道.2.双侧壁导坑先墙后拱反台阶法对于软弱的饱和黄土及风化软弱的泥岩段可采用此方法进行施工.1）施工工序如下：安设拱部超前管棚开挖双侧壁导坑架立侧墙及仰拱钢架，安设锁脚锚管及纵横向排水管架立导坑临时拱架,喷混凝土封闭浇筑侧墙初次衬砌及仰拱混凝土上台阶开挖;安设拱部钢拱支撑浇筑拱部混凝土中台阶开挖下台阶开挖封闭仰拱拱架,施作中心水沟，安设纵横向排水管封闭初期支护仰拱混凝土拆除侧壁临时支撑。
铁路工程黄土隧道施工方法及施工工艺标准
铁路工程黄土隧道施工方法及施工工艺标准目录1.工程概况 11.1工程概况 (1)1.1.1工程项目概况 (1)1.1.2工程地质、水文条件 (1)1.1.3编制依据 (2)1.2主要工程数量 (2)1.3工程特点、施工难点、重点 (3)1.3.1工程特点 (3)1.3.2施工难点、重点 (3)2.黄土隧道专项施工方案概况32.1黄土隧道专项施工方案总体概况 (3)2.2施工方案的安全性能 (4)3.专项施工工艺及主要施工方法 43.1主要施工方法及施工工艺标准 (4)3.1.1施工测量 (4)3.1.2洞口工程 (14)3.1.3 洞身开挖 (17)3.1.4超前支护施工 (22)3.1.5初期支护施工 (27)3.1.6仰拱及铺底施工 (31)3.1.7防水板施工 (33)3.1.8隧道防排水系统施工 (35)3.1.9二次衬砌施工 (37)3.2重点部位及特殊的施工技术保证措施 (39)3.2.1洞口浅埋段、土质围岩地段施工 (39)4.方案所需的特殊机械、材料、劳力计划434.1劳动力组织计划 (43)4.1.1项目总需求劳力计划 (43)4.1.2主要工装及检测设备 (44)5.施工进度计划及工期保证措施455.1工期目标 (45)5.2施工进度计划 (47)5.3进度保证措施 (47)6.质量保证措施487.施工安全保证措施558.特殊条件、环境下的施工措施599.施工环保、水土保持和文物保护技术措施591.工程概况1.1工程概况1.1.1工程项目概况新建隧道5199.66延长米/5座，占管段长度的40.9%，前岭隧道长1807m，是管段内控制性工程；1.1.2工程地质、水文条件1.1.2.1工程地质条件1)地层岩地表为厚度不等的Q1～3的黄土质土，硬塑，局部可见成层分布的姜石。
本段下伏为E泥质粉砂岩及含砾砂岩，其下为Z细晶白云岩，细晶～中晶结构，薄～中厚层，夹有燧石条带，产状较为稳定。
饱和性黄土隧道施工工法
饱和性黄土隧道施工工法引言隧道是一种在地下或水下开挖构筑物的工程，是现代交通和城市建设中不可或缺的一部分。
饱和性黄土层作为一种特殊的地质环境，对隧道施工具有挑战性。
本文将介绍饱和性黄土隧道施工的工法，包括用于处理黄土渗水问题的预处理工序、开挖方法和支护措施等。
1. 饱和性黄土的特点饱和性黄土是指在水分饱和状态下具有较高液塑性指数和较低强度的黄土。
其主要特点包括： - 高含水量：饱和性黄土中的水分含量较高，导致黄土流动性和粘塑性增加。
- 低强度：饱和性黄土的抗剪强度较低，容易发生失稳和塌方。
- 易液化：在地震等外力作用下，饱和性黄土容易发生液化现象，造成严重的安全隐患。
2. 饱和性黄土隧道施工的预处理工序为了应对饱和性黄土层的特殊情况，隧道施工中通常需要进行预处理工序，以提高施工效率和保证施工安全。
主要的预处理工序包括： - 土体固结处理：通过固结处理，降低黄土的含水量，提高其强度和稳定性。
常用的固结处理方法包括加固桩、排水井点固结等。
- 渗流控制措施：采用地下压力法、水平冻结法等渗流控制措施，减少黄土渗水流量，提高施工安全性。
3. 饱和性黄土隧道施工的开挖方法根据饱和性黄土的特性，选择合适的开挖方法对保证施工进展和安全至关重要。
常用的开挖方法包括： - 盾构法：盾构法是一种利用隧道掘进机进行开挖和支护的方法。
通过盾构机的推进，同时进行土层的挖掘和隧道的支护，有效地减少了对周围环境的扰动。
- 分段法：分段法是将隧道划分为若干个较小的段落进行开挖，每个段落都需要进行支护，以保证施工安全。
可以采用顶管法、侧壁冻结法等支护措施。
- 预制法：预制法是在地面先制造预制隧道壁板，然后将其安装到预先挖好的土体中，形成隧道结构。
预制法适用于较小规模的隧道，可以减少对周围环境的影响。
4. 饱和性黄土隧道施工的支护措施饱和性黄土隧道施工过程中，为了保证施工的安全和稳定，需要采取一系列的支护措施。
常用的支护措施包括： - 土体加固：通过使用加固桩、锚杆、喷射混凝土等方法，增加土体的强度和稳定性。
黄土隧道施工技术(完全版)
追究责任人。
语
我们在施工中要牢记质量安全
要求，不得出现业主规定的红
牌和黄牌问题。
Thank you !
隧道施工监测
施工监控量测，在黄土隧道中 的作用不容忽视，隧道施工过 程中拱顶下沉、周边收敛等各 项现场监控量测项目，为隧道 最终建成提供安全可靠分析。
测点布置如下：
拱顶下沉和水平收敛测点
1）测点布设应按施工方法区分，全断面、两台
1.
阶、三台阶按图7.1所示进行布置，其他特殊地 段施工方法的测点布设根据现场实际情况进行布
中铁五局蒙华铁路MHTJ-15标项目经理部
黄土隧道在我局施工尚不多见，
本文结合范里、前岭隧道实例，
详细介绍黄土铁路隧道的施工
方案、施工组织、施工工艺和
说 明
关键技术，对施工现场的管理 和质量控制提供一些帮助。
范里隧道
工 程 简 介
前岭隧道
工 程 简 介
范里隧道长667米，前岭隧道长1807米
上部模注砼施工后，待上、中导
开挖10-15m后接护拱下部，下部
1.
采用钢拱架喷射混凝土支护，工
进
字钢与上部砼内花拱用法兰连
洞
接） ，护拱在施工时采用22 钢筋格栅架立
前
准 护拱施工完成后，施做进洞108 备 大管棚
隧 道 开 挖 示 意
大 拱 脚 施 工 说 明
3.1 钢拱架
钢拱架加工采用W155型冷弯机。安装时
结合，因地制宜，综合治理”
5.
的原则。环向，纵向盲管按以二后的技术交底施做。
次
衬
砌
5.1.4防水层
对基面进行整平处理。土工布 采用射钉枪钉射在热融衬垫上， 热融衬垫要呈梅花形布置间距 不大于1m，衬垫与防水板焊 接采用石棉垫预热，确保均匀 受热，防止焊焦，焊穿。
黄土隧道专项施工方案
一、工程概况本项目位于我国某山区，隧道全长5000米，其中黄土段约3000米。
黄土隧道地质条件复杂，施工难度大，为确保隧道施工安全、质量及进度，特制定本专项施工方案。
二、施工原则1. 严格遵循国家相关法律法规和行业标准，确保施工质量、安全、环保。
2. 采用先进的施工技术和设备，提高施工效率。
3. 加强施工管理，确保工程进度。
4. 严格控制施工成本，提高经济效益。
三、施工工艺及方法1. 隧道开挖（1）采用台阶分布开挖法，即环形开挖留核心土法，减少对土体的扰动。
（2）上半断面人工用风镐及电铲掏槽，掏槽宽度约1m，纵向掏槽深度每次约0.8m。
（3）开挖后立即喷射4cm厚的20号砼封闭断面，防止孔隙水渗出。
2. 支护及衬砌（1）采用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等加强土体强度及限制围岩应力重新分布。
（2）钢拱规格为20a，按设计断面计算用量。
拱架之间间距依每次开挖长度约为0.8m，每榀钢拱纵向用20钢筋连接，钢筋间距1.2m。
（3）管棚尾端焊接于拱架腹部，增强共同支护作用。
（4）喷射砼填充钢拱间空隙，确保拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实。
3. 施工组织与控制（1）隧道根据施工现场场面状况，采用单向掘进，隧道进口布置一个隧道专业机械化施工队。
（2）洞内施工开挖、出渣初期支护与二次衬砌模筑砼平行作业。
（3）隧道路面待贯通后从洞口反向施工。
（4）根据地形地貌及工期要求，本隧道不设施工支洞。
四、施工进度安排1. 隧道开挖：计划工期为12个月。
2. 支护及衬砌：计划工期为6个月。
3. 隧道验收：计划工期为2个月。
五、施工安全及环保措施1. 施工安全：严格执行《隧道施工安全管理规定》，加强施工现场安全管理，确保施工人员安全。
2. 环保措施：严格控制施工现场扬尘、噪音、废水等污染，采取有效措施减少对周边环境的影响。
六、施工质量保证措施1. 严格执行国家及行业标准，加强施工过程质量控制。
2. 对关键工序进行严格检验，确保工程质量。
大跨度黄土隧道施工工法
大跨度黄土隧道施工工法工法编号：GZSJGF07-04-07一、前言目前，铁路单线黄土隧道施工已有工法，而公路大跨度黄土隧道在国内外还没有工法。
该工法通过黄延线山神庙隧道的施工，取得了满意的效果。
其工艺合理，经济高效，安全可靠，该工法适用性较强，可推广应用。
二、工法特点1、黄土隧道开挖通过科学的试验、监测、勘探收集数据，对黄土隧道围岩的应力-应变特征及其稳定性进行分析，作到动态施工。
2、正常地段采用台阶法、环行开挖预留核心土，以挖掘机开挖为主，人工配合。
3、应急停车带宽度为15.76米，传统的单侧壁导坑法，工序多且繁杂，本工法予以修正，方案可行。
三、适用范围本工法适用于Ⅰ～Ⅱ类黄土为主的双线铁路隧道工程和大跨度公路隧道工程。
四、工艺原理1、正常地段采用台阶开挖法，即环行开挖预留核心土，人工配合挖掘机开挖，应急停车带变传统的单侧壁导坑法为分部开挖法。
2、以岩体力学理论为基础，充分利用黄土自稳能力强的特性，以监控量测为依据，采用新奥法原理组织施工。
五、施工工艺（一）、开挖施工步骤开挖施工步骤见图一、图二。
图一：Ⅰ、Ⅱ类围岩施工方法示意图①、超前支护；②、上部弧形导坑开挖、初期支护；③、核心土及中槽开挖；④、下部左右两侧交错开挖落底，边墙初期支护，回填至中槽底面；⑤、仰拱及边墙基础开挖，模筑混凝土，仰拱回填；⑥、全断面模筑二次混凝土衬砌。
隧道中线③④⑤①②④⑥①、超前支护；②、左侧及拱部弧形导坑开挖、初期支护；③、核心土及中槽开挖；④、右侧拱腰开挖、初期支护；⑤、下部左右两侧交错开挖落底、初期支护，回填至中槽底面；⑥、仰拱及边墙基础开挖，模筑混凝土，仰拱回填；⑦、全断面模筑二次混凝土衬砌。
图二：应急停车带施工方法示意图（二）、施工工艺流程（参见图三）Array图三施工工艺流程图（三）、施工重点及注意事项1、施工准备作好施工场地的“三通一平”工作，隧道洞门因处于林区，植被茂密，本着“早进晚出”的原则，尽量少破坏植被，减少刷方工程量和护坡工作量。
施工方案-黄土隧道施工方案
黄土隧道施工为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题，采用台阶分布开挖法（又称环形开挖留核心土法），结合喷射砼及时封闭开挖面，用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动，是目前黄土隧道施工的较完整的方法。
1.施工方法及工艺要点1.1根据工地实际情况，设计并施打超前管棚。
钢管真径一般为ф60 ，长4.5m，间距30，外插角20，首尾相接长度不少于1.5m。
钢管内充填20号砼或者水泥砂浆。
1.2上半断面人工用风镐及电铲掏槽。
掏槽宽度约1m，纵向掏槽深度每次约0.8m。
1.3开挖后立即射砼封闭断面。
喷射4厚的20号砼，封闭开挖断面，以免孔隙水从断面处渗出，而使土体失稳。
1.4架钢拱及挂网。
钢拱规格为Ⅰ20a，按设计断面计算用量。
拱架之间的间距依每次开挖长度约为0.8m，每榀钢拱纵向用ф20钢筋连接，钢筋间距1.2m。
管棚尾端焊接于拱架腹部，以增强共同支护作用。
ф8钢筋网格间距为20×20。
1.5喷射砼填充钢拱间空隙。
拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实，先喷拱架与轮廓之间空隙，再喷拱架，然后再喷拱架之间，直至喷到规定的厚度。
1.6按上述1－5的方式开挖5m左右后，开挖支撑掌子面的核心土支持部分。
1.7在上半断面初期支护稳定的条件下，开始开挖下半断面：首先通过在上半断面的钢拱的拱脚打注浆锚杆，以防止拱架及围岩变形与下沉。
钻进后进行注浆，两侧以等间距各打5根锚杆。
经过做试验，这样的锚杆与黄土结合后，抗拨力可达8t以上。
1.8开挖出碴完成后立即喷射砼封闭围岩，然后架钢拱支撑和挂网，经分层喷射砼直到设计厚度。
再铺设土工布防水板，做二次衬砌。
2.施工工艺流程图3.劳动力组织及进度指标管棚及锚杆安装 3－5人开挖工 8－12人喷砼 13人架钢拱及挂网 8人出碴 10人砼衬砌 16人管棚、锚杆、钢拱制作 4人在砂粘土层无渗水时，采用每循环1.0m 进尺，月进度可达成洞36m以上。
关于黄土隧道的施工方法
关于黄土隧道的施工方法第一篇：关于黄土隧道的施工方法黄土隧道开挖a．隧道开挖施工工艺流程图管棚作业一洞室开挖——初喷4—6cm厚混凝土一铺设钢筋网一架立钢拱架一锚杆作业一喷射混凝土至设计厚。
b．隧道开挖严格按预留核心土七步流水作业法施工，上导坑开挖进尺以1—2榀钢拱架间距为宜。
上半断面开挖应预留2-3m的核心土，并严格控制拱部开挖，严禁欠挖，避免超挖。
下半断面开挖应采用先拉中心槽(中心槽不宜超过10m)，在没有施做中导支护前，坚决不允许拉中槽；左右侧马口开挖交错施工距离应大于5.0m；并严格控制开挖进尺，严禁长距离开挖。
c．刷坡进洞阶段，在满足正常施工空间和土体自身稳定的情况下，拱顶以下曲墙之外应保留一部分土体，作为仰坡挡土平衡块，有利于洞身安全稳定；d．对于掌子面出水量大，超挖较严重的情况应采取下述措施解决上述隐患：在开挖结束之后，立即在岩面敷设一层钢筋网，钢筋网紧贴岩面设置，用钢管、方木等临时性支撑顶紧，然后初喷混凝土，达到初喷设计厚度，然后再立钢拱架，施作初期支护。
e．掌子面距仰拱最大距离不超过30m，仰拱距二衬最大距离不超过30m(如果地质条件变差，则施工步距须进一步缩短)。
f．临近贯通时，一侧须停止向前掘进，掌子面后面设扇行工字钢支撑；同时，仰拱及衬砌要抓紧跟进(在未跟进的情况下，坚决不允许贯通)；贯通前最后一个循环要达到1.5m左右，不致贯通时土体过薄，出现坍塌，造成安全事故；在剩余3m左右时，在拱部开挖通气孔，缓慢释放能量，转移受力。
初期支护2.1 超前管棚a．超前大管棚作业前，应先标出开挖线，并对管位按设计要求进行布眼。
超前大管棚的连接，优先考虑丝扣连接，也可以采用套管焊接，不允许对焊后直接使用。
b.为确保管棚的外插倾角能满足规范要求，第二循环管棚需预留工作室。
具体为：距第二循环管棚末端4m处，开始将钢拱架按0-30cm线形逐渐抬高，这样给第二循环管棚作业创造一个4m长、0.3m高的三角形空间，便于钻机作业。
黄土隧道施工工艺工法
黄土隧道施工工艺工法为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题，采用台阶分布开挖法（又称环形开挖留核心土法），结合喷射砼及时封闭开挖面，用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动，是目前黄土隧道施工的较完整的方法。
1.施工方法及工艺要点1.1根据工地实际情况，设计并施打超前管棚。
钢管真径一般为ф60 mm，长4.5m，间距30cm，外插角20，首尾相接长度不少于1.5m。
钢管内充填20号砼或者水泥砂浆。
1.2上半断面人工用风镐及电铲掏槽。
掏槽宽度约1m，纵向掏槽深度每次约0.8m。
1.3开挖后立即射砼封闭断面。
喷射4cm厚的20号砼，封闭开挖断面，以免孔隙水从断面处渗出，而使土体失稳。
1.4架钢拱及挂网。
钢拱规格为Ⅰ20a，按设计断面计算用量。
拱架之间的间距依每次开挖长度约为0.8m，每榀钢拱纵向用ф20钢筋连接，钢筋间距1.2m。
管棚尾端焊接于拱架腹部，以增强共同支护作用。
ф8钢筋网格间距为20cm×20cm。
1.5喷射砼填充钢拱间空隙。
拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实，先喷拱架与轮廓之间空隙，再喷拱架，然后再喷拱架之间，直至喷到规定的厚度。
1.6按上述1－5的方式开挖5m左右后，开挖支撑掌子面的核心土支持部分。
1.7在上半断面初期支护稳定的条件下，开始开挖下半断面：首先通过在上半断面的钢拱的拱脚打注浆锚杆，以防止拱架及围岩变形与下沉。
钻进后进行注浆，两侧以等间距各打5根锚杆。
经过做试验，这样的锚杆与黄土结合后，抗拨力可达8t以上。
1.8开挖出碴完成后立即喷射砼封闭围岩，然后架钢拱支撑和挂网，经分层喷射砼直到设计厚度。
再铺设土工布防水板，做二次衬砌。
2.施工工艺流程图3.劳动力组织及进度指标管棚及锚杆安装 3－5人开挖工 8－12人喷砼 13人架钢拱及挂网 8人出碴 10人砼衬砌 16人管棚、锚杆、钢拱制作 4人在砂粘土层无渗水时，采用每循环1.0m 进尺，月进度可达成洞36m 以上。
黄土隧道施工方法
(1) 采用三维弹塑性模型数值计算软件，模拟计算弧形导坑法、CD 法、CRD 法施工过程，进行各施工阶段黄土地层与支护的静力计算，分析围岩和支护体 系的应力场与位移场，对支护进行优化设计，优选最佳施工方案，对设计和施 工提出指导性建议。
and the range of grouting, the length of excavation and the thickness of shotcrete, etc.)
are analyzed precisely, and the appraisement of the effect of heterotaxy control is
Chinese loess distributing. The mileage of all the tunnels those crossed loess belt is as
much as 65km. All the tunnels on the special railway line are twin-track tunnels, their excavation area reached 174m2 which is the biggest in our county’s loess tunnels at
1.1 引言··························································································································································1 1.2 黄土隧道的研究现状及存在的问题·········································································2 1.3 本文的主要研究内容···············································································································6 2 黄土隧道的基本力学原理研究·······························································································7 2.1 概述·························································································································································7 2.2 黄土隧道围岩压力分析········································································································7 2.3 黄土的弹塑性本构关系·····································································································14 2.4 本章小结··········································································································································18 3 黄土隧道施工方法的三维弹塑性有限元分析·······················································19 3.1 有限元法基本思想·················································································································19 3.2 三维等参单元有限元计算模型··················································································19 3.3 施工过程有限元仿真的实现························································································21 3.4 不同施工方法的有限元模拟························································································23 3.5 本章小结··········································································································································36 4 黄土隧道开挖过程中的地层响应······················································································37 4.1 MIDAS/GTS 软件简介········································································································37 4.2 模型建立说明······························································································································37 4.3 开挖引起地层变位效应数值分析·············································································40 4.4 不同施工措施对控制变形的影响·············································································43 4.5 本章小结··········································································································································47
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关于黄土地区隧道施工的工法大断面黄土隧道三台阶七步开挖法施工工艺工法1 前言1.1工艺工法概况1995年7月26日，开挖面积达265m2的德国最大的高速公路三车道隧道—恩格贝格山底公路隧道开始采用拱部、台阶和仰拱三层七部暗挖—复合衬砌技术。
1997年日本在修建神户鸣门线舞子隧道过程中，采用TBM、SlitDrill法与四(六)部中壁NATM机械开挖，三车道和停车带(四车道)开挖面积为148.33～186.51m2。
在国内，2005年至2008年间，弧形导坑三台阶七步开挖施工工艺在黄土隧道Ⅳ级围岩地段得以成功的运用。
隧道开挖宽度15.2m，开挖高度13.18m，开挖面积163.08㎡，弧形导坑三台阶七步开挖法是指在隧道开挖过程中，分三个台阶七个步骤，以前后七步相互错开同时开挖，然后分部同时支护，形成支护整体，缩短作业循环时间，逐步向纵深推进的作业方法，形成开挖及施作初期支护，混凝土仰拱紧跟下台阶及时施作构成稳固的初期支护体系。
1.2工艺原理大断面黄土隧道施工按照“新奥法”原理，遵循“早预报、管超前、非爆破、短开挖、少扰动、严治水、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则稳步前进。
开挖后立即进行初期支护，保证在最短时间封闭围岩，及时完成仰拱，使型钢成环，根据量测数据确定最佳二衬施工时间，尽早完成二衬施工。
2 工艺工法特点2.1根据黄土隧道的断面尺寸、埋深和黄土的含水量等特性，并结合目前国内施工机械设备实际情况，经过不同步长工况下监控量测数据对比分析，形成了大断面黄土隧道弧形导坑三台阶七步开挖工法的各个步距要求。
2.2初期支护由钢拱架、钢筋网片、锚杆、锁脚锚管、超前小导管、喷射微纤维混凝土等组成。
2.3大断面黄土隧道采用新奥法施工，合理安排工序衔接，可加快施工进度，缩短工期。
2.4采用监测信息化技术指导施工，使施工及成本始终处于受控状态。
3 适用范围本工艺工法适用于在黄土地区修建的大断面铁路、公路隧道深埋段（Ⅳ级围岩）施工，对黄土地区修建的其他地下工程亦有借鉴意义。
4主要技术标准4.1《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214)、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号)、《铁路隧道施工规范》(TB10204)、《新建铁路铁路工程测量规范》(TB 10101)、《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》(铁建设[2007]189号).4.2设计图纸、合同文件。
5施工方法大断面黄土隧道采用弧型导坑三台阶法掘进施工方法为：采用人工配合挖掘机开挖，初期支护采用喷锚支护，钢架采用Ⅰ20a型钢，间距为0.8m，钢架之间环向设置φ42连接钢管（间距为1.0m），每分部钢架脚板处采用2根φ42锁脚锚管（长不小于3.5m）固定钢拱架，C25微纤维混凝土喷护，锚杆长2.5m、3.5m。
掘进分为上、中、下三台阶，上台阶长3～5m，中台阶长5～8m，下台阶长8～10m；每循环掘进上部0.8m安装型钢1榀，中部0.8m安装型钢1榀，下部1.6m安装型钢2榀；中部左右两侧掘进应错开2榀型钢，下部掘进应错开3榀型钢；掘进后应及时喷混凝土。
仰拱到掌子面距离不大于30m，二衬到仰拱的距离不大于30m。
6工艺流程及操作要点6.1施工工艺流程施工工艺流程图见图1，开挖步骤图见图2。
说明：施做初期支护指初喷混凝土、立型钢钢架、打设锁脚锚管、挂设钢筋网、打设锚杆、复喷混凝土图1 三台阶七步开挖法施工工艺流程图图2 开挖施工步骤图6.2操作要点6.2.1 施工准备1 风、水管、电线敷设、施工便道、施工场地布置，机械设备、人员配置、材料准备、修建防排水设施、修建环保、水保设施。
2 根据设计资料详细分析了解工程地质、当地水文地质情况，制定合理的施工方案和施工措施，制定施工监控量测方案及沉降观测计划。
6.2.2 施工步骤第一步：开挖（1）部，初喷砼，安装（1）部钢架，打设锁脚锚杆，挂钢筋网，打锚杆，喷砼。
第二步：开挖（3）部第三步：开挖（4）部，初喷砼，安装（4）部钢架，挂钢筋网，打锚杆，喷砼。
第四步：开挖（6）部，初喷砼，安装（6）部钢架，挂钢筋网，打锚杆，喷砼。
第五步：开挖（8）部，初喷砼，安装（8）部钢架，挂钢筋网，打锚杆，喷砼。
第六步：开挖（10）部，初喷砼，安装（10）部钢架，挂钢筋网，打锚杆，喷砼。
第七步：开挖（12）部第八步：开挖（13）部,初喷砼，安装（13）部钢架，喷砼弧形导坑三台阶法施工工序横断面示意图图中序号表示施工顺序；富水地段先打设超前小导管，每一分步开挖完成后，初喷C25砼4cm,架立型钢钢架及打设锁脚锚杆，挂钢筋网片，安装锚杆，喷砼，第2、5、7、9、11、14道工序包括挂网、锚杆、钢架、喷砼等所有的初期支护。
(1)(3)(12)(6)(10)(4)(8)257911(13)14大断面黄土隧道采用弧形导坑三台阶七步法开挖，主要采用人工及风镐配合挖掘机开挖，开挖后由人工及时安装钢支架并初期支护封闭，具体施工步骤如下：1 上台阶弧形开挖，弧形开挖作业高度和宽度为1.5～2.0m，开挖每循环0.8m，开挖后及时初喷混凝土，安装钢支撑，并施作锁脚锚管固定（φ42，长不小于3.5m）,然后安装钢筋网片，钢支撑相互焊联，喷混凝土。
钢支撑脚板在没有连接成环之前必须支垫踏实。
2 开挖上台阶核心土，创造中台阶施工条件。
3 中台阶视施工条件采用单侧或两侧开挖施工，开挖作业宽度1.5～2.0m，中间暂留核心土，开挖每循环1.6m，开挖后及时初喷混凝土，一次安装2榀钢支撑与上部钢支撑对接通过螺栓连接牢固，施作锁脚锚管固定（φ42，长不小于3.5m）,然后安装钢筋网片，钢支撑相互焊联，喷混凝土。
同样钢支撑脚板在没有连接成环之前必须支垫踏实。
中台阶开挖、支护施工，两侧前后错开距离2榀型钢长度。
4 开挖中台阶核心土，创造下台阶施工条件。
5下台阶视施工条件采用单侧或两侧开挖施工，开挖作业宽度1.5～2.0m，中间暂留核心土，开挖每循环1.6m，开挖后及时初喷混凝土，一次安装2榀钢支撑与中部钢支撑对接通过螺栓连接牢固，施作锁脚锚管固定（φ42，长不小于3.5m）,然后安装钢筋网片，钢支撑相互焊联，喷混凝土。
同样钢支撑脚板在没有与仰拱钢支撑连接成环之前必须支垫踏实。
下台阶开挖、支护施工，两侧前后错开距离2榀型钢长度。
6 开挖下台阶核心土，创造仰拱施工条件。
7 开挖仰拱，施工初支。
每循环开挖3～5m，一次安装4～6榀型钢，仰拱钢支撑和墙下部钢支撑通过焊接牢固，仰拱施工期间采用栈桥保持通行。
6.2.3 监控量测1 主要施工监测项目表1 监控量测项目表注：B—隧道开挖宽度，υ—变形速速7劳动力组织由于黄土隧道施工进尺短，人员安排多则浪费，安排少则不能正常工作，人员配置很重要，通过实践，总结出一个工作面比较理想的人员配置如表2。
表2 单工作面作业劳动组织表8 主要机具设备弧型导坑三台阶七步法掘进用配套机械多，施工时合理安排机械不但可以加快施工进度同时还可以节约施工成本。
根据机械工作能力和实际工作量，单个工作面主要机械配备如表3。
表3 单个开挖面机械设备配备表9质量控制9.1易出现的质量问题9.1.1大断面黄土隧道富水地段容易发生坍塌掉块，变形加速。
9.1.2开挖进尺不当，造成局部坍塌。
9.1.3开挖步距过大，闭环时间过长，钢架发生变形。
9.2保证措施9.2.1施工中采用增设锁脚锚管、放大拱脚和墙脚、增加纵向连接导管和增强基底承载力等措施，有效防止了初期支护整体沉降。
同时应切实做好监控量测工作，及时进行数据分析，动态调整支护参数和预留变形量。
9.2.2严格施工技术交底制,对作业人员定期进行质量教育和考核, 教育作业队人员严格按设计及规范要求施工,确保施工工程质量。
9.2.3 上台阶开挖进尺为1榀型钢的间距，中台阶开挖进尺为2榀型钢的间距，下台阶开挖进尺为3榀型钢的间距。
9.2.4加强监控量测，及时反馈信息，依量测数据为依据，提高应变能力。
9.2.5钢架、锚喷网支护要紧跟开挖进行，以利于发挥围岩的自承能力，保证施工安全。
9.2.6钢架安装间距误差要求在±10cm内，锚杆间距误差在±15cm内，锚杆长度不小于设计长度的95%，钢筋网片搭接长度误差在±5cm内，钢架安装垂直度误差在±2°内，型钢、网片、连接管之间焊接焊缝应饱满，不应有假焊漏焊现象。
9.2.7掌子面与仰拱之间距离不大于30m，仰拱与衬砌之间距离不大于30m。
9.2.8材料采购前对分供方进行评定，选择合格的分供方厂家购料。
所购材料必须附有说明书、合格证、技术检验证等质量证件，并满足工程要求。
9.2.9进入工地的主要材料严格按规定和设计要求把关，所有厂制材料须有出厂合格证和必要的检验、试验单。
对进场料、设备按技术质量标准、样品进行严格检验，并事先确定重点检验料。
9.2.10严格按配合比施工，控制好水灰比，控制和使用各种添加剂。
10安全措施10.1主要安全风险分析黄土隧道开挖要注重塌方、突水（泥、石）、大变形等安全风险的评估，提出相应的风险处理措施，编制施工应急预案。
10.2保证措施10.2.1进洞人员必须戴安全帽，特殊工种应持证上岗。
10.2.2坚持安全交底制度和安全学习制度，提高全员安全意识。
10.2.3施工中应严格控制施工步距，保持掌子面到仰拱距离不超过30m，仰拱到二衬距离不超过30m。
10.2.4坚持每天测量黄土含水量，并根据含水量和量测数据确定初支加固措施。
10.2.5施工时应严格按照设计要求挖大拱脚并安装好锁脚锚管，严格控制钢架下沉。
10.2.6施工时应做好防水和引排水工作，防止钢架脚板被水软化，引起过大下沉。
10.2.7施工中发现不安全因素时，应暂停开挖，加强支护措施。
10.2.8施工中应做好监控量测工作，确立临界值，并根据量测结果指导施工。
如发现量测结果超出允许范围时应立即停止开挖，采取加强措施，确保围岩稳定和洞内施工安全。
10.2.9加强洞内电力、通风、排水管线路的管理，防止漏电、漏风伤人。
10.2.10加强机械保养维修，降低机械噪声和废气排放。
10.2.11做好洞内外文明施工，保证良好的施工环境。
11环保措施11.1避免炸药爆炸产生的有害气体和粉尘含量，减少了对空气的污染，节约了炸药等能源的消耗。
11.2通过对大断面黄土隧道采用分部开挖，充分利用人力和小型机具，减少了大型设备数量，从而减少了油料的消耗，达到节能和环保的要求。
11.3对于黄土隧道中加强施工用水的管理，防止水土流失。
隧道施工中采用防水板和止水带等综合防排水措施，减少了黄土中水的流失，做到环保和节约水资源要求。
11.4优化了大断面黄土隧道的设计支护参数，节约了锚杆和混凝土的数量，从而节约建筑材料，起到了节约能源的目的。