大断面湿陷性黄土隧道开挖施工技术总结
特殊地质地段之黄土隧道开挖施工技术
双侧壁法施工方案示意图
Ⅲ
Ⅰ
隧
道
中
线
Ⅰ
Ⅲ
Ⅰ Ⅰ
5.50 0.68m
Ⅲ Ⅰ
①
③
4.61
Ⅱ
Ⅱ
②
④
Ⅱ
Ⅳ
Ⅱ
20m
2.46
Ⅴ
Ⅴ
Ⅺ
施工工序正面示意图
⑤⑥
3～5m 5～9m ≥3m 5～9m 3～5m 10m
20m
施工工序纵断面示意图
说明： 1、本图为双侧壁导坑法施工示意图，适用于秦东隧道进口端Ⅴ级围岩段施工，图中序号表示施工顺序， 两侧侧壁导坑可以进行平行作业。 2、第Ⅱ道工序为两侧下导坑初期支护，包括中隔壁的初期支护的施做。架设第Ⅱ道工序的临时钢架时， 可掏槽开挖将钢架底部直接置于基底。 3、第④工序完成后进行基底处理施工，基底加固完成后再进行⑤、⑥部开挖、初期支护、仰拱等后续工序。 4、第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ道工序包括喷锚、钢架及超前支护等所有的临时支护、初期支护。 5、二次衬砌施工前，拆除所有中间支护，再做填充、水沟及其它附属工程。
• （1）黄土节理：在红棕色或深褐色的古土壤黄土层，常具有各方向的构造节 理，有的原生节理呈X型，成对出现，并有一定延续性。在隧道开挖时，土 体容易顺着节理张松或剪断。如果这种地层位于坑道顶部，则极易产生“塌 顶”。如果位于侧壁，则普遍出现侧壁掉土，若施工时处理不当，常会引起 较大的坍塌。
• （2）黄土冲沟地段：隧道在黄土冲沟或塬边地段施工时，当隧道在较长的范 围内沿着冲沟或塬边平行走向，而覆盖较薄或偏压很大的情况下，容易发生 较大的坍塌或滑坡现象。
秦东隧道关键施工技术
• 双侧壁导坑法
• 施工工艺框图
超前小导管或超前管棚
湿陷性黄土隧道洞口地基处理方法
湿陷性黄土隧道洞口地基处理方法安利强;马周全;张世径【摘要】为了消除黄土隧道内黄土地基层的湿陷性，提高挤密系数使其达到相关规范要求，并且在小空间中降低施工振动，对宝鸡至兰州客运专线兰州境内范家窝隧道进口段的2种地基处理挤密桩在7种桩间距下进行了现场和室内试验。
结果显示：采用潜孔钻机和自制改装夯实机械进行地基处理时，地基土及衬砌的振动均处于可控范围内；水泥土挤密桩和水泥碎石土挤密桩的桩体基本均匀；水泥土挤密桩桩间距≤65 cm时，桩间土体平均湿陷系数在0.002～0.007，挤密系数在0.89～0.98，平均挤密系数0.93，湿陷系数和挤密系数均满足相关规范要求；水泥碎石土挤密桩区域经处理后土体湿陷性完全消除，但由于桩间距过大，挤密系数不能满足相关规范要求。
%Based on the Fanjiawo tunnel on Baoji-Lanzhou passenger dedicated railway line,to eliminate any foundation collapse,ensure that compaction coefficient lives up to the regulation concerned and mitigate construction-induced vibration in limited space. In this light,it carries out in-situ and indoor tests on two types of compaction piles at the tunnel portal with seven different intervals applied in the process. In using diving drill and self-modified rammer machinery for foundation treatment,the paper notices that the vibration of foundation soil and lining falls within a controllable range and the pile bodies for both cement-soil compaction pile and cement-gravel soil compaction pile remain evenly distributed. As the cement-soil compaction piles are arranged with a 65 m interval or less,the average collapsibility coefficient for the soil in between stands within 0. 002 and 0. 007,the compactioncoefficient-with an average of 0. 93-falls between 0. 89 and 0. 98,both of which live up to the relevant regulation. T he treatment to cement-gravel soil piles have proven to be effective,as the loess collapse is removed. However the exceedingly large pile interval means that the compaction coefficient can yet meets the related requirements concerned.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】3页(P73-75)【关键词】隧道;湿陷性黄土;地基;挤密桩;施工振动;湿陷性;挤密系数【作者】安利强;马周全;张世径【作者单位】中铁西北科学研究院有限公司，甘肃兰州 730000;中铁西北科学研究院有限公司，甘肃兰州 730000;中铁西北科学研究院有限公司，甘肃兰州730000【正文语种】中文【中图分类】TU472随着我国经济的快速发展，在黄土高原地带铁路、公路中修建的隧道越来越多，但是黄土地段隧道洞内，尤其是进出口浅埋段，地基层多为湿陷性黄土，目前国内传统采用挤密桩、夯扩桩等措施消除湿陷性，但这些措施的施工机械设备在隧道中难以施展，而且这些机械设备操作时，振动较大，尤其是在黄土区段隧道采用CRD 法施工时，施工空间有限，并且对施工振动要求很高。
大断面湿陷性黄土隧道开挖施工技术总结
郑西铁路客运专线大断面湿陷性黄土隧道开挖施工技术编制：苏杰审核：李东红中铁二十三局集团第四工程有限公司郑西线四项目部2007-7—30目录1引言 (2)2隧道区工程地质特征 (3)3施工方法的选择 (3)4弧形导坑法开挖 (4)4。
1工法简介 (4)4。
2实例分析 (5)4。
3施工机具及劳力组织 (6)4。
4施工要点 (6)5CRD法 (8)5.1工法简介 (8)5.2实例分析 (8)6监控量测 (12)6。
1量测的项目及主要方法 (12)6。
2量测的施做要点 (13)6.3实际量测结论 (13)7隧道地基湿陷性的处理 (14)7。
1地质情况 (15)7。
2施工参数 (15)7。
3施工方法及结论 (15)8主要结论 (15)大断面湿陷性黄土隧道开挖施工技术摘要：本文是在结合郑西客运专线凤凰岭隧道进口和高桥隧道出口1120m的施工基础上，对大断面湿陷性黄土隧道施工开挖技术进行总结.重点阐述了弧形导坑法和CRD法的适用条件、施工工艺及具体施工要点，同时通过监控量测分析了黄土隧道的部分变形规律，指出该法较好地解决了黄土隧道施工中的诸多技术难题,是目前大断面黄土隧道施工中行之有效的施工方法，值得推广。
1引言郑西铁路客运专线隧道工程有两个显著的特点：（1）是我国第一条穿越黄土地区的高速铁路隧道，（2）按照设计时速350km的要求隧道轨面以上有效内净空面积100m2,开挖面积高达164m2。
黄土是我国北方地区常见的一种特殊土，是第四纪干旱、半干旱气候条件下形成的，其基本色调是黄色。
颗粒成分以粉粒为主，一般无明显层理。
具柱状节理,垂直节理发育，直立性强，新黄土多具湿陷性.由于受对黄土认识的局限及缺少大断面隧道施工的经验，研究大断面黄土隧道的施工方法，控制围岩变形是有其现实意义的。
2隧道区工程地质特征凤凰岭隧道进口段和高桥隧道出口段通过区范围地层岩性简单,为I级黄土台塬区，洞口及表层为第四系上更新统风积砂质黄土(Q3eol3），下伏第四系中更新统风积砂质黄土（Q2eol3），中间夹有数层古土壤层.具体描述如下:（1）砂质黄土（Q3eol3)属新黄土，:淡黄色，厚度30～40m，土质均一,粉土质，下部含有少量白色钙丝及蜗牛壳，其中0～3m结构疏松，具孔隙,垂直节理发育,坚硬，○，Ⅱ级普通土，为松软土，σ。
大断面黄土隧道施工技术分析
大断面黄土隧道施工技术分析公路建设规模在社会经济发展的促进作用下而逐步扩大，施工期间易遇到较复杂的地质条件，不利于工程建设工作的顺利开展。
黄土地区的地质条件特殊，于该处施工大断面隧道时，易诱发质量问题甚至安全事故。
对此，需要从实际建设条件出发，引入先进的施工技术，切实提高大断面黄土隧道的施工质量。
1 工程概况某黄土隧道工程，全长1241m，最大、最小埋深分别为56m、12m，属黄土浅埋隧道。
隧道结构方面，主体部分为曲墙带仰拱复合式衬砌，施工材料为C35防水混凝土，抗渗等级不低于P10。
出于安全层面的考虑，加强初期支护，采取的是“钢拱架+钢筋网+锚杆+喷射混凝土”相结合的方案，以形成完整、稳定的初期支护结构体系[1]。
2 大断面黄土隧道的施工难点地质勘察结果显示，黄土地区主要含三层，自上而下分别为新黄土、老黄土、第三系泥岩。
各部分的性质不尽相同，其中新黄土的土体相对疏松，受外部压力的作用，易出现土体变形、下沉现象。
在常规的大断面黄土隧道施工中，常采用的是掌子面分割开挖的方法，期间根据实际情况适时增设临时支护结构。
但该方法存在局限之处，即扰动性较强，易导致本就缺乏稳定性的围岩进一步变得疏松，且洞内作业空间有限，大型设备难以顺利进场，不利于施工进程的高效推进。
并且，隧道的围岩条件错综复杂，存在诸多潜在影响因素，需根据实际情况灵活改变方法，由此带来施工周期长、质量可控性差、安全隐患多等问题。
针对大断面黄土隧道的施工难点，需要采取适应性更强、效率更高的施工技术[2]。
3 大断面黄土隧道施工技术分析3.1 套拱及管棚施工套拱基础用C25混凝土浇筑而成，按设计要求，将提前加工成型的钢板和钢筋预埋到位；配套φ42mm的锁脚锚杆，利用该装置稳固套拱内钢板脚底，以免施工期间出现失稳现象。
于套拱上安装2榀I20a型钢拱架，彼此间用连接钢筋稳定连接。
待工字钢架安装完成后，由技术人员检测，确定导向管的具体位置。
在本工程中，导管采用的是φ127mm×5mm钢管，具体如图1所示。
湿陷性黄土隧道洞口段施工稳定性分析
智能施工NO.04 2024123智能城市 INTELLIGENT CITY 湿陷性黄土隧道洞口段施工稳定性分析杨峰（中铁二十局集团市政工程有限公司，甘肃 兰州 730046）摘要：为了分析黄土隧道施工扰动下洞口及边坡的应力应变特性，文章以G85银昆高速公路高寨塬黄土隧道施工为背景，在充分调研隧道勘察设计资料的基础上，采用三维数值分析方法，对隧道洞口段开挖施工进行工况模拟，基于计算参数分析提出合理的洞口支护建议，指导隧道安全施工。
关键词：洞口段施工；数值模型；稳定性分析中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：2096-1936（2024）04-0123-03DOI：10.19301/ki.zncs.2024.04.039Construction stability analysis of collapsible loess tunnel entrance sectionYANG FengAbstract：In order to analyze the stress-strain characteristics of loess tunnel and slope under the disturbance of loess tunnel construction, this paper takes the loess tunnel construction of G85 Yinkun Expressway as the background, adopts three-dimensional numerical analysis method to simulate the working condition of tunnel entrance excavation on the basis of fully investigating tunnel survey and design data, and puts forward reasonable suggestions for tunnel entrance support based on the analysis of calculation parameters to guide the safe construction of tunnel.Key words：construction of entrance section; numerical model; stability analysis1 工程概况高寨塬隧道位于彭阳县红河镇何塬村，隧址区属剥蚀黄土丘陵地貌，隧道总长2 069 m，最大埋深约88 m。
大断面黄土隧道工程超前支护技术措施
大断面黄土隧道工程超前支护技术措施【摘要】针对黄土隧道施工时需要采取的超前支护措施，阐述其设计原理、施工工艺和技术要点，总结出施工经验，以达到减少黄土隧道施工不安全因素的目的。
【关键词】大断面黄土隧道超前支护技术措施1.工程概况山西平定至阳曲高速公路阳曲1号隧道进口为双线六车道大断面黄土隧道。
隧道处于凌井小盆地，地表黄土沟壑纵横。
黄土浅埋段双线共长1203米，隧道断面大，开挖断面面积162.08㎡，开挖跨度17.13m，洞顶覆盖层平均厚度14.7m，最薄地段仅为1.498m，且存在偏压现象。
围岩属湿陷性黄土va级围岩，存在局部赋存的上层滞水，自稳能力差。
洞口20m采用长管棚辅助施工，其余zk93+890～zk94+460，yk93+877～yk94+470浅埋段均采用超前小导管注浆支护保护开挖，防止坍塌、冒顶等安全事故发生。
2.设计原理2.1原理分析按一定的规律打入小导管，对隧道轮廓范围一定深度的黄土进行挤压、粘结加固，形成一个承载环。
在小导管里注入具有胶凝性质的浆液，通过小导管上的梅花孔扩散至围岩，利用浆液来固结岩体，连同小导管一起形成稳定的固结拱体。
可以看出，小导管在此起双重作用：一是超前管棚的承载作用；二是注浆加固作用。
管棚支护效应与浆液固结，共同作用于岩体，形成一个具有一定强度的壳体，共同承受拱上部岩层重量及周围围岩压力，使拱内部围岩及支护系统处于免压状态，防止坍塌。
2.2设计概况该段ⅴa级围岩开挖超前支护采用外径42mm、壁厚4mm、长4m 的热轧无缝钢管，钢管前端呈尖锥状，尾部焊上φ6加劲箍，管壁四周钻6mm压浆孔，梅花形布置，但尾部有1.2m不设压浆孔（见图1）。
超前小导管施工时，钢管与衬砌中线平行以10～15°仰角打入拱部围岩。
钢管环向间距40cm，布设范围为拱部140°范围，每循环57根（见图2）。
小导管纵向间距2.5m，保持1.0m以上的搭接长度（见图3）。
CRD法施工技术
浅埋大断面黄土隧道CRD法快速施工技术唐斌，雷向锋，刘旭全，窦忠孝(中铁一局集团郑西客运专线项目经理部，陕西渔关714300)摘要:结合郑西客运专线秦东隧道施工实例，介绍该随道出口浅理段采用CRD法施工的施工方法和施工工艺，以及各个工序的机械、人员配备情况。
并介绍在保证安全质黄前提下，如何对原设计工法进行局部优化采取的措施，以及加快施工进度的具体做法。
关键词;郑西客运专线;浅埋大断面;黄土随道;CRD法;施’工技术1工程概况新建铁路郑州至西安客运专线全长约464 km，由中铁一局承建的秦东隧道是全线首批开工的3座重点隧道之一。
该隧道位于陕西省撞关县境内，设计为双线黄土隧道，起迄里程DK333 + 312一DK340 + 996，全长7 684 m。
秦东隧道划分为5个工区平行组织施工，其中出口工区承担出口段1 070 m隧道施工任务，洞口DK340 + 840一DK340 + 977 (137 m)属于浅埋地段，覆盖层最小仅为2m，采用CRD法施工。
}人员培。
1l}一}施工前准备工作{一}材料、机械准备{l一，—一一匹亘画画lC亘0A Oft }z}拱顶下沉观测、}匝遍画.~”，.2隧道出口浅埋地段设计概况秦东隧道出口段位于新黄土地层中，具有W级自重湿陷性，同时该段埋深浅，自稳能力差。
设计为CRD法开挖，超前大管棚+超前小导管+锚喷网+125a型钢钢架联合支护，复合式防水钢筋混凝土衬砌，设计情况详见图1。
针对秦东隧道出口段地质情况，施工中严格遵循“管超前、短进尺、留核心、强支护、早封闭、严治水、勤量测、速反馈、快成环、紧衬砌”〔‘]的原则，并认真贯彻“稳中求快，稳步推进”的施工理念。
Zmp it *x1到---}仰拱钢筋混凝土施做}土3 CRD法施工工艺3. 1 CRD法施工工艺流程(图2)3.2 CRD法施工工序(图3)匕堕丝L”““”拱顶’工}下沉观测}4黄土隧道CRD法施工原则的具体运用l=1m*}a}#*.*M** SM*Mfa,t工拱‘}一LF3"nflI-4.1“管超前”4.1.1大管棚超前支护图2 CRD法施工工艺流程秦东隧道出口明暗交界处(DK340 + 977)洞顶土埋深仅2m，为避免开挖时发生塌方，拱度1200范围内设40根、L二20 m冲108 mm大管棚超前支护。
大断面黄土隧道施工重、难点分析及质量保证措施
系统 是 客 运 专线 富水 黄 土 隧 道 旌工 的重 点 也 是 难 点 。 ２３相 应 工程 重 难 点 采 取 的对 策 ． ２３１隧道施工的指导思想 、 ．． 要点和原则 （） ａ指导思想 ： 科学管理 、 突破难点 、 狠抓重点 、 精品样板 。 （） ｂ 施工要点 ：一短 、 “ 两快 、 三严 、 四及时” 即短进尺 、 ， 快循 环 、 快封 闭、 严格工 艺、 严格 标准 、 严格管理 、 时支护 、 及 及时量测 、 及时反馈 、 及 时 仰 拱 及 衬 砌施 工 。
ｇｃ ／ ｍ ％ ％ ％ ％ ％ ｇｃ ， ｍ
（） Ｃ施工原则 ： 遵循“ 管超前 、 短进尺 、 强支护 、 快封闭 、 勤量测 ” 的隧
道施工原则。
２ ２采 取 的 关键 技 术 ３． （） ａ 斜井与正洞交叉段采用垂直挑顶法施工 ： 垂直挑顶法即在斜井 与正洞交叉处 ， 照矿 山棚架法支护原理 ， 按 沿正洞拱顶轮廓线开挖一矩 形 （ｍ宽 Ｘ２５ ３ ． ｍ高 ） 小导坑 ， 小导坑的纵轴线垂直于正洞的纵轴线。然 后 利 用 此 小 导 坑 的空 间进 行 正 洞 的 初 期 支 护 后 ，用 Ｃ Ｄ法 逐 步 向 正洞 进、 出口方向扩展形成两个完整的工作面 。 由于正洞和斜井交叉处 为一连通 的空 间，该侧正洞上导拱 架处于 悬空状态。因此本工程 中采用在正洞钢拱架拱脚下纵向设置一根由两
铁道部经济规划研究院关于弹性恤改性沥青防水巷材旋工浅析沈阳永兴房屋开发有限公司林琳沈阳市排水管理处王密森大连金广建设集团十一公司崔天景摘关键词卷材要本文浅析弹性体改性沥青卷材防水施工的若干问题
科技信息
工 程 技 术
大 断面黄土隧追胞工重 、 难点分析及质量保证措旋
湿陷性黄土隧道洞口浅埋段开挖及支护技术
● 张振
在道路施工 中，我们可以以黄土沉积时代的不同作 为依 据 ，将黄土分成新黄土 （ 例如马兰黄土 、 ）、老黄土 （ 离
石黄 土 、 ）以及红 色黄 土 （ 午城 黄 土 Ｑ） 种 ；而根 据 黄 Ｉ三
２工程的特点与难点 ．
河 １ 特 大桥 与 西 河特 大桥 之 间。 隧道 形式 设计 为单 洞双 线 ， 号
３１ ． 开挖与支护 的基本方案
在 出 口段 前 的３ ｍ采 用 明挖 法 ，出 口段 之后 采 用 Ｃ Ｄ ０ Ｒ 法
进 行 开 挖 施 工 ，在 施 工 的 过程 中采 用 了 干 法开 挖 、钻 孔 等 施
３２ ｌ大管 棚 超前 支 护 采 用热 轧 大管 棚进 行超 前支 护 的 目的主 要是 为 了保 证 能顺 利 的进 洞 以及 施工 的安 全 ，大管棚 采 用一 环直 径 为 １８ ０ ｍｍ、长
为２ ｍｔ热轧 无缝钢 管 ，与钢 架组合 成 为预支 护 系统 ，以达到 防 ０ ＇ ￣
凝 土 、 型 钢 钢 架 等 措 施 。 每 循 环 进 尺 为０６ ，每 天 进 行 ２ ． ｍ 次
循环。
在 出 口端 范 围 的 设计 主 要 采 用 水 泥 土挤 密桩 加 固 处 理 的
措 施 ， 以确 保仰 拱钢 筋 混 凝 土 的施 工 质 量 ，同 时 在 施 工过 程
，
是 一 座大 断 面 湿 陷性 黄 土浅 埋 偏压 隧 道 。 下面 图１ 隧道 出 口 为
洞 门 纵断 面 示意 图 ：
工 工 艺 ， 同时 加 强 对 施 工 过程 中用 水 的 管理 ，保 证 隧 道 基 底 不 会 受到 水 的浸 泡 。
高速公路湿陷性黄土隧道施工技术
２ ７ 第３ 卷） 期 ０ 年（ ６ 第５ ０
遣 锭设 Байду номын сангаас
高速公路湿陷性 黄土 隧道 施 工技术
郭 伟
（ 甘肃长达路业有限责任公司， 肃 兰州 ７ ００ ） 甘 ３ ００
坡， 下部采用机械开挖人工配合修整 ， 一次开挖至 明暗洞分界处。 进 洞前 ， 首先采用 Ｒ ７自进式锚杆对洞 １进行加 固。每个洞 ２ ２ １ １采用 ９ ２ １ ８根 （ 根长 ８ ， ２ 每 ｍ）Ｒ ７自进 式锚杆分 三环布设 ， 第一环 沿开挖轮廓 线布设 ， 杆间距 为 ２ ｅ 第二 、 锚 ５ ｍ； 三环 间距 ５ ｅ ， ０ｒ 二 ａ 三环的锚杆 间距 为 ５ ｅ ； ０ ｒ 锚杆 钻进 、 ａ 安装采用 风动凿岩机 ， 锚杆 ０ 引言 采 用连接套接长 ， 锚杆端 头设有止浆塞 、 垫板 、 螺母 ， 锚杆外 露端 ２钢筋相互焊接 ， 连成网状 ， 网片与土体之 间的空隙采用 随着 国家西部高速公路建设 的不断发展 ， 在湿陷性黄土地质 头用 ２ ｅ ａ 在此基础上用 ４ ８注浆导管对设计 以外 ２ ｍ 条件下修建 的公路隧道数量不断增加 ， 现将馋 （ １一兰 （ ） １） ２ 州 高速 ５ ｒ厚 的木板塞 紧。 公路 白虎山隧道 、 赵家愣赶隧道施工过程 中总结的施 工技 术经验 范 围土体进行 了加固 ， 实达到稳定加 固边仰坡 的 目的 ， 切 采用 此 阐述如下 ， 以便在今后 的同类隧道施工中参考 。 施工方法 ， １无一坍塌 。 洞２ １
洞身 每开挖一环 ， 进行超前 支护一环 ， 每两环搭接长度不小 于 ５ｅ 。 ０ｒ 在实际工作 中， ａ 因局部地段设计锚杆数量不能满足安全 要求 ， 采用 在锚杆缝之 间增加钢管蓬来满足施工要求 。 （ ） １ Ｉ 围岩采用双侧壁导坑开挖 ， １洞 ２ 类 １ 中间预留核心土。 拱 部及墙部周边从上至下人 工开挖 ， 挖好 后架立拱墙格栅拱架 和工 字钢拱架 ， 安装模板浇注砼。 然后全 断面开挖拱部和墙部核心土 ， 挖掘机开挖 ， 自卸车运输 ， 为保安 全 ， 一般 掘进 ３～ ｍ为宜 ， ５ 此次 开挖只挖 至墙 角以上 ５ｅ ， ０ ｒ 待仰拱施工时再开挖剩余土体。 ａ （） ２ 洞身 Ⅱ类围岩采用矿山法先拱 后墙法施工 。从拱脚处分 为上部下部两个 工作面 ， 两个 工作面相距 ５ ｍ～７ ｍ 以上 ， ０ ０ 避免 相互 干扰 ， 以便加快施工进度 。 拱部 开挖 ： 人工开挖拱部周边土体 ， 中间预留核心土 ， 核心土 长度应保 持在 ５ ｍ左右 ， 其三个侧面适 当放坡 ， 增加土体 自稳 ， 并 利用核心土作为一衬砼施工时的平台。 ２ 施工方 案 的选 定 墙部开挖 ：先用挖掘机开挖 中间土体 ，仅在墙边预 留约 １ ｍ 宽的土体 ， 再用人工 四步跳跃开马 １开挖边墙 土体 。 ２ １ 针对湿 陷性黄土在干燥状 态下黄土 围岩 由于粘滞作用 整体 稳定性 较好 ， 不易掉块 ， 不易在短 时间内产生大 的崩塌 ， 同时湿陷 根据施工经验 ， 黄土隧道开挖—个循环进尺应控制在 １ ． ～１ ｍ。 ５ 同时还能缩短施工周期， 加快施工进度。 性黄土怕水 ； 塑性变形较大 的特性 ， 确定 了隧道开挖采用 以下施 这样既安全又方便操作， 工方案 ： ３４ 小体 积 坍 塌 处 理 ． ① 首先 对洞 门段仰坡洞穴进行 封闭处理 ，同时施 作边坡 两 施工过程 中， 往往会产生局部小 体积坍塌 ， 发生坍塌 时， 及 应 侧及洞顶截水沟 ， 防止雨水对 土体 的浸蚀 。 ②隧道洞 １浅埋段 （ 时采取以下方法进行控制 ： ２ １ Ｉ 类 围岩 ） 采用 ＷＴ ２ Ｄ ７超前锚杆配合全断面钢拱架支撑支护 ， 双侧 （） １ 浆砌 片石法 ： 对坍 塌处采用 简易支撑 ， 砼浇 筑至此处 待 去掉支撑 ， 用浆砌 片石砌 筑起来 ， 以保证土体 的稳定。 ２ 锚杆 （） 壁导坑先墙后拱法开挖 。③洞身深埋段 （ Ⅱ类围岩 ） 采用 ＷＴ ２ 时 ， Ｄ７ 加固法 ： 对坍塌处打设锚杆进行加固。（ ） ３ 加沙石袋法 ： 将砂 与石 超前锚杆配合拱部钢拱架支撑支护 ，拱部采用 双眼镜法 开挖 ， 墙 的混合料按砼 配合 比装入水 泥袋 中， 在土体坍塌处垒起 ， 并在每 部采用左右错 开式双侧壁导坑法开挖 。 个水泥袋上 开 １ ， 浇筑时 ， ２砼 １ 此处预 留注浆孔 ， 待砼凝 固后 ， 对坍 ３ 施工方 法 塌处 的砂石袋 注浆 。 ４ 用 同标号砼 回填 ： （） 用强支撑将土体保护起 ３１ 洞顶 陷穴 处 理 ． 来， 待周边 砼凝 固后 ， 去掉 支撑 ， 同标 号砼对坍塌处进行 回填 ， 用 （） 将 加固 ， 白虎 山隧道和赵家愣杆 隧道山坡陡峻 ， 地表植被较 少 ， 冲沟 捣固密实 。 ５ 木棒方格 布设 法。 木棒方格状一层层叠起 ， 以免土体再 次坍塌 ， 灌筑完毕拆模后进行注浆 。 砼 较多 ， 冲沟 中分布溶洞和黄土陷穴。 了隧道施工安全 ， 为 防止雨水 直至顶死土体 ， 从陷穴 中渗入引起隧道坍 塌 ， 在进行 隧道开挖前 ， 对洞顶周 围陷 ３５ 衬 砌 ． （） １ 一次衬砌 ： 紧随开挖进行 ， 开挖一环衬砌一环 。衬砌采用 穴进 行 处 理 。 工字钢拱架 、 小块 钢模板 。砼 由洞外拌合站拌合 ， 自卸车运输 ， 人 处理方法 ： 首先将陷穴中的杂物清理 干净 ， 然后将陷穴修整 ， 使之成为 比较规则的几何形体 ， 以便 于回填处理。 夯实 陷穴底部 ， 工上料浇注砼 。 ２ 小边墙 、 （） 中心水沟 、 仰拱填充施工 ： 一衬边墙施 应 仰 使衬砌 尽快 封闭成环 ， 限制 用 三七灰土逐层 夯实 回填 ， 在距 地面约 １ ｍ处 ， 大 陷穴顶 １尺 工完毕后 ， 尽快施工小边墙 ， 拱 ， 扩 ２ １ 中心水沟 开挖与仰拱开挖同时进行 ， 挖掘机开挖 ， 寸（ 沿周边各扩大 ｌ ， ｍ）用三七灰 土继 续回填 ， 三七灰土要 高于地 围岩收敛变形。 注意超挖 ， 严禁欠挖 。 按设计先施工 中 面 ３ ｅ 。距 陷穴周边 ２ 以外 ， 临时排水沟 ， ０ｒ ａ ｍ 挖 表面用砂浆抹平 ， 人工配合修整成设计形 状。 心水沟及 检查 井基础 ，再 施工仰拱 。待仰拱砼 强度达 到设 计的 沟底纵坡不小 于 ５ 使 排水 沟畅通不积水 。 ％， ５ ％时 ， ０ 再施工片石砼填充 。 ３２ 洞 口 边坡 加 固 ． 因洞 内工 作面较多 ， 相互 干扰 较大 ， 了不使 开挖 掘进 因仰 为 因洞 １设计与实际地质情况出入较大 ，考虑到洞 １土质疏松 ２ １ ２ １ 仰拱填充采用半幅施 工。 直立 性 差 ， 利 于贴 壁 进 洞 ， 安全 进 洞 考 虑 ， 上 、 行 线 隧道 不 拱填充施 工而中断 ， 不 从 对 下 馋兰高速公路 白虎山隧道 、 赵家愣 杆隧道位于甘肃省榆 中县 三角城 乡境 内 ， 国道连云港至霍 尔果斯的重要组织部分 ， 座 是 两 隧道均为上下行 线间距 为 ７ ｍ 的平行 直线 隧道。 白虎 山隧道 上 ０ 行 线 全长 １３ ｍ， 行 线 全长 １７ ｍ， 坡 均 为 一０３ ； 家愣 杆 ２５ 下 ２７ 纵 ． 赵 ％ 隧 道 上 行 线 全 长 ９ ３３ ｍ， 坡 为 ＋１ ２ ， 行 线 全 长 ９ ５ ｍ， ７． 纵 ． ％ 下 ６ ９ 纵坡为 ＋２０ ．％。隧道净高为 ７１ ， ．ｍ路面宽度为 ８５ ． ｍ。 该隧道地处陇西黄土高原极强湿陷区 ， 自重湿陷性黄土广泛 分布， 沟壑及 陷穴极 为发育 ， 多呈竖井状 、 串珠状 ， 黄土台地或 在 冲 沟边 缘 分 布 ， 下 连 通 性较 好 ， 表 有 塌 陷 现 象 ， 黄 土 天 生 桥 地 地 呈 或陷穴 凹沟 ； 山体表层为 １ ５～３ ５ ｍ厚风积黄土 、 冲洪积黄土 ， 空 隙较大 ， 垂直节理发育 ， 土质疏 松 ， 陷级 为 Ⅲ ～Ⅳ级 ， 部为老 湿 下 黄土 ， 节理发育 ， 极易坍塌。 洞 １边仰坡进行了变更设计 ，均较原设计变缓 。上部采 用人工刷 ２ １
湿陷性黄土隧道施工技术[全面]
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湿陷性黄土隧道施工技术1、湿陷性黄土的成因解决黄土的湿陷性问题是在我国西部修建铁路的第一要务,湿陷性黄土俗称大孔土,它是一种在第四纪时期形成的、颗粒组成以粉粒为主的黄色或褐黄色粉状土,属于非饱和欠压密的土,具有较大的空隙率和较低的干密度 ,是产生黄土湿陷性的根本原因.在土体的自重应力和附加应力共同作用下受到水的浸湿时将发生急剧而大量的附加下沉,这种现象称为湿陷性.湿陷性黄土土质松软、不稳定、孔隙大 ,承载力极低,遇水沉落,而且黄土湿陷变形具有突变性,非连续性和不可逆性,施工中易产生变形和坍塌.当湿陷性黄土受到水的浸湿后在自重应力作用下即产生湿陷,称为自重湿陷性黄土.2、施工方案的选定在湿陷性黄土隧道施工时,有两大特点：一是湿陷性黄土地基的处理;二是黄土隧道开挖后,拱顶及局部应力集中过大 ,拱顶沉降较大 ,造成隧道结构易失稳.施工中严格按照“先探测、管超前、严控水、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工.根据黄土的特性,为确保该段隧道施工顺利安全地穿过湿陷性黄土地段,采取了以下施工措施：针对湿陷性黄土在干燥状态下黄土围岩由于粘滞作用整体稳定性较好,不易掉块,不易在短时间内产生大的崩塌,同时湿陷性黄土怕水,塑性变形较大的特性.确定了隧道开挖有以下施工方案：①首先对洞门段仰坡洞穴进行封闭处理,同时施作边坡两侧及洞顶截水沟,防止雨水对土体的浸蚀.②隧道洞口浅埋段采用WTD27超前锚杆配合全断面钢拱架支撑支护,双侧壁导坑先墙后拱法开挖.③洞身深埋段采用WTD27超前锚杆配合拱部钢拱架支撑支护,拱部采用双眼镜法开挖,墙部采用左右错开式双侧壁导坑法开挖.3、施工方法3.1洞顶陷穴处理湿陷性黄土隧道施工时,为了保证隧道安全施工,在隧道开挖前,对洞顶周围陷穴进行处理目的是防止雨水从陷穴渗入隧道引起隧道坍塌.首先将陷穴中的杂物清理干净,然后将陷穴修整,使之成为比较规则的几何形体,以便于回填处理.夯实陷穴底部,用三七灰土逐层夯实回填,在距地面约1米处,扩大陷穴顶口尺寸(沿周边各扩大1米),用三七灰土继续回填,三七灰土要高于地面30厘米.距陷穴周边2米以外,挖临时排水沟,表面用砂浆抹平,沟底纵坡不小于5%,使排水沟畅通不积水.3.2 洞口防护及地表加固在隧道的洞口边、仰坡及地表应进行加固,采用喷锚网+土钉防护,清理地表,用木桩标示出锚杆孔位.然后开始钻孔,孔深小于5米时用YT-28风枪施钻,孔深大于5米用TA米ROCKI 钻孔钻机施钻.钻孔完成后安装锚杆,根据所钻孔深、孔径来安装锚杆后安装锚垫板.最后挂网、喷砼:锚固后,在上铺8钢筋网,间距20厘米×20厘米,并同锚杆顶部焊于一体,后喷射C20厚度25厘米砼.上部采用人工刷坡, 下部采用机械开挖人工配合修整, 一次开挖至明暗洞分界处.进洞前, 首先采用R27 自进式锚杆对洞口进行加固.每个洞口采用98 根( 每根长8米) , R27 自进式锚杆分三环布设, 第一环沿开挖轮廓线布设, 锚杆间距为25厘米; 第二、三环间距50厘米, 二三环的锚杆间距为50厘米; 锚杆钻进、安装采用风动凿岩机, 锚杆采用连接套接长, 锚杆端头设有止浆塞、垫板、螺母, 锚杆外露端头用φ22 钢筋相互焊接, 连成网状, 网片与土体之间的空隙采用5厘米厚的木板塞紧.在此基础上用φ48 注浆导管对设计以外2米范围土体进行了加固, 切实达到稳定加固边仰坡的目的.3.3 洞身开挖湿陷性黄土隧道洞身开挖的施工流程：①拱部开挖：人工开挖拱部周边土体,中间预留核心土,核心土长度应保持在5米左右,其三个侧面适当放坡,增加土体自稳,并利用核心土作为一衬砼施工时的平台.②墙部开挖：先用挖掘机开挖中间土体,仅在墙边预留约1米宽的土体,再用人工四步跳跃开马口开挖边墙土体.根据施工经验,黄土隧道开挖一个循环进尺应控制在1～1.5米.这样既安全又方便操作,同时还能缩短施工周期,加快施工进度.其施工要点包括：①开挖方式以机械开挖和人工开挖为主.②开挖中、下台阶时,左右侧应错开3 米及以上.③工序变化处之钢架设锁脚锚管,以确保钢架基础稳定.④钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固.⑤仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系,仰拱开挖长度不大于 3 ～5 米.⑥施工过程进行监控量测,完善洞内临时防排水系统.3.4 小导管预超前支护施工隧道洞身每开挖一段距离,就必须要进行超前支护,每两段搭接长度不小于50厘米.小导管预超前支护施工流程为：①小导管加工及孔眼定位：小导管采用42×3．5米米无缝钢管加工,长为3．5 米,在拱部140°范围内沿设计开挖轮廓线布置小导管定位孔,间距40 厘米,数量38 根.②钻孔：采用YT-28 风枪钻孔后并插入小导管,外插角控制在5°～10°孔径50 米米.③小导管安装：用风枪或大锤直接将小导管送入,纵向相邻两排小导管水平搭接长度不小于1 米.施工要点为：①小导管外露端部同型钢拱架焊接牢固.①每一循环小导管之间保持不小于1 米的搭接长度 .3.4 隧道局部小体积坍塌处理在隧道施工过程中,难免会发生局部小体积坍塌,发生坍塌时, 应及时采取以下方法进行控制：①浆砌片石法：对坍塌处采用简易支撑,待砼浇筑至此处时, 去掉支撑, 用浆砌片石砌筑起来,以保证土体的稳定.②锚杆加固法: 对坍塌处打设锚杆进行加固.③加沙石袋法：将砂与石的混合料按砼配合比装入水泥袋中,在土体坍塌处垒起,并在每个水泥袋上开口,砼浇筑时,此处预留注浆孔,待砼凝固后,对坍塌处的砂石袋注浆.④用同标号砼回填：用强支撑将土体保护起来,待周边砼凝固后,去掉支撑,用同标号砼对坍塌处进行回填,捣固密实.⑤木棒方格布设法.将木棒方格状一层层叠起,加固,直至顶死土体,以免土体再次坍塌,砼灌筑完毕拆模后进行注浆.3.5 初期支护为了保证湿陷性黄土地段顺利施工,消除湿陷性,开挖后及时施工初期支护.支护措施采用型钢拱架、锚喷网砼及锁脚锚管联合支护.①初期支护:：紧随开挖进行,开挖一环衬砌一环.初期支护采用工字钢拱架、小块钢模板.砼由洞外拌合站拌合,自卸车运输,人工上料浇注砼.②小边墙、中心水沟、仰拱填充施工: 一衬边墙施工完毕后,应尽快施工小边墙,仰拱,使衬砌尽快封闭成环,限制围岩收敛变形.中心水沟开挖与仰拱开挖同时进行,挖掘机开挖人工配合修整成设计形状.注意超挖,严禁欠挖.按设计先施工中心水沟及检查井基础,再施工仰拱.待仰拱砼强度达到设计的50% 时,再施工片石砼填充.因洞内工作面较多,相互干扰较大,为了不使开挖掘进因仰拱填充施工而中断,仰拱填充采用半幅施工.3.6 监控量测监控量测是施工过程中必不可少的一道施工程序.在隧道施工过程中,通过对围岩支护体系稳定状态的监测和评价,为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据,从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的目的.3.7 对施工单位要求施工单位应针对湿陷性黄土段的特征,采取合理的施工措施,防排水坚持防排结合、综合治理的原则,采取合理的加固措施,确保隧道安全顺利通过湿陷性土地段,施工单位要做到：①施工前要对洞口基地作进行湿陷性试验,以便确定是否需要处理,确保洞口稳定.②开挖前进行超前小导管支护,同时利用型钢拱架同锚喷砼联合支护,监控量测同步等技术措施,为隧道施工提供了安全保障.③正确施作锁脚锚管对控制拱架沉降及周边收敛起到很大作用.④施工中做好洞口防排水及洞内施工用水管理工作,防止黄土受浸而湿陷,对湿陷性黄土段施工是尤其重要的,施工中应高度重视.4、结语在当今西部地区铁路建设项目多、隧道比重大、施工难度大、时间紧的情况下,湿陷性黄土隧道的施工面临着诸多难题,因此合理的施工技术对隧道的发展具有重要意义.。
客运专线铁路大断面黄土隧道开挖施工技术
（） 工 缝 、 ２施 伸缩 缝 、 降 缝 的合 理 设 置 ， 中隔墙 沉 对
［］ 栗玉山． ２ 双连拱隧道 中隔墙渗水 处理施工技 术 ［］铁道建 Ｊ．
筑 ，０ ５ ４ ：８４ ． ２ ０ （ ）４ —９ 源自的裂缝防治有重要的作用。
维普资讯
１２ ４
维普资讯
２０ ０ ７年第 ７ 期
西 部探 矿工程
１１ ４
客运 专 线铁 路 大 断面 黄 土 隧道 开挖 施 工技 术
王俊 和
（ 中铁二十三局集团有限公司， 四川 成都 ６ ０３ ） １０ １
摘 要 ： 对客运 专线铁路 双 线 隧道 断 面大 、 准 高、 针 标 工后 沉 降要 求 高的特 点 ， 黄 土的 特性 （ 从 尤其 是 黄土 的湿 陷性 ） 出发 ， 细介 绍客 运 专线 大断 面双线黄 土 隧道 开挖施 工技 术 。 ） 详
西部探 矿工 程
２０ ０７年第 ７ 期
Ⅳ级围岩开挖前一般采用ｊ ４ 注浆小导管进行超 ２２ 『 凝土临时防护， 采用 Ｃ Ｄ法或弧形导坑法开挖进洞 ， Ｒ 严 前支护， 拱部开挖后及时采用 Ｉ２ ２ 型钢拱架 、 『２系统 ｊ２ ２ 格控制循环进尺， 及时进行临时和初期支护 ， 并加强排 锚杆、 『 钢筋 网（０ｍｘ２ｃ 及喷射微纤维 Ｃ ５ ｊ８ ２ ２ｃ ０ｍ） ２ 混 水， 防止积水长时间浸泡墙脚和隧底 ， 造成边墙围岩失 凝土进行联合支护， 为确保型钢拱架安装牢固， 各部拱 稳。黄土隧道进洞方案示意图见图 １ 。 架两侧底脚向外扩挖 ， 以使型钢拱架坐落在稳固的围岩
问、 安全空间、 救援通道 以及考虑空气动力学 的影响所 需， 客运 专线 铁路 隧道 设 计 内净 空 面 积 达 到 １０ 以 ０ｍ。 上 。某设 计时速 达 到 ３０ ｍ／ ５ｋ ｈ的客 运 专 线 ， 于 陕 西 位 省境 内 ， 于湿 陷性黄 土地 区 ， 线 路 的 隧道 均 为 黄 土 处 该 隧道， 地质条件主要为黄土， 稳定性差 ， 遇水易坍塌 ， 最 大设计开挖 断 面积 近 １０ ， ７ｍ。开挖 工 序 比较 繁琐 ， 工 施 难度较高。 目 前在 国内， 如此大断面的双线铁路隧道开 挖 施工是 一个全新 的课题 ， 国外 也很 少有类 似 的经 验 可 作参考， 本文对客运专线大断面黄土隧道开挖施工技术 作系统研究 ， 以供国内同仁们共同商榷和探讨。 ｌ 大断面黄 土隧道 工程特 点
黄土公路隧道修建技术分析
工程技术研究2021年第6期112黄土公路隧道修建技术分析景国旭甘肃省公路建设管理集团有限公司，甘肃 兰州 730000摘 要：黄土广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区，多具湿陷性，因此对黄土公路隧道水的处理贯穿于设计、施工、运营等各个阶段，对隧道的质量和安全具有重要的意义。
文章从陇东地区黄土公路隧道修建实际出发，对黄土公路隧道技术进行了分析和探讨，旨在为相关工作人员提供参考。
关键词：黄土；隧道；渗水；防排水；支护中图分类号：U455 文献标志码：A文章编号：2096-2789（2021）06-0112-021 黄土的特性黄土是工程建设过程中经常遇到的一种特殊岩土。
根据黄土的形成年代，一般将黄土分为老黄土（Q1、Q2）和新黄土（Q3、Q4）两种。
新黄土具有浸水湿陷性，对工程极为不利。
中更新统（Q2）黄土一般无湿陷性，但在高压下仍具有一定湿陷性；下更新统（Q1）黄土质地密实，强度较大，防渗功能相对较好，无湿陷性，对工程比较有利。
黄土的工程特性相对于石质围岩一般表现为空隙大、质地疏松、节理发育、自稳能力差、变形大等特点，尤其湿陷性黄土受水浸湿后，黄土的结构易受到破坏而发生显著下沉。
2 黄土公路隧道勘察设计注意事项目前黄土隧道工程的设计基本以新奥法原理为主导，采用超前大管棚或小导管进行超前支护，采用工字钢拱架、钢筋网及喷射混凝土进行初期支护，采用模筑混凝土进行二次衬砌，共同组成永久性承载结构。
2.1 地质勘察中的注意事项（1）做好外业调查工作，尤其要详细调查清楚隧道所处山体一定范围内地表裂缝发育情况及黄土陷穴分布情况。
（2）做细地质勘探工作，对于隧道洞身钻孔，要将钻孔至少钻至黄土与基岩交界面以下，摸清黄土以下基岩岩性及界限分布情况。
（3）预判地下水分布情况，建议对洞身钻孔进行长时间地下水监测，同时根据钻孔的季节等因素判断隧道开挖后是否会因“负压效应”产生地下水汇集情况。
（4）准确判定隧道围岩类型，建议对隧道围岩级别及地基承载力情况进行动态评估，可分为开挖前自然工况、施工开挖工况、运营工况等各种情况。
黄土地区隧道施工工法
黄⼟地区隧道施⼯⼯法黄⼟地区的隧道施⼯⼯法【摘要】隧道的施⼯⽅法有常见的CD法、CRD法、双侧壁法、台阶法和全断⾯法等。
但是在黄⼟地区进⾏隧道施⼯就要充分考虑黄⼟特殊地区特性对施⼯⽅法的影响，确定最有利的利于施⼯⼜⾼效的施⼯⽅法对于整个⼯程的实⽤性、经济性、环保性等都具有重要意义。
⽂章通过黄⼟地形⼟质对隧道施⼯法的影响，列举出⼏种常⽤的施⼯⽅法并对各种⼯法的具体步骤及其优缺点进⾏阐述。
关键词：黄⼟地区隧道CRD法双侧壁导坑法弧形导坑法引⾔要在黄⼟中优质、快速的修建隧道，必须了解黄⼟地层对隧道施⼯的影响，从⽽对症下药，采取相应的技术措施。
⾸先，具有柱状节理和垂直节理，直⽴性强,⼟体易顺着节理张松或剪断。
其次，黄⼟的冲沟地段，由于有偏压现象存在，容易发⽣较⼤的坍塌或滑坡。
再次，因黄⼟具有湿陷性，⽔对黄⼟隧道施⼯成败起到决定性作⽤。
黄⼟隧道因特殊的⼯程性质，研究和总结其施⼯⽅法具有⼗分重要的意义，我们既要处理好黄⼟的湿陷性，还要优质、快速的施⼯，因此必须采取科学合理的施⼯⽅法，有效的技术措施。
才能确保在湿陷性黄⼟段隧道的施⼯安全和施⼯进度，防⽌隧道的坍塌，控制拱顶及地表下沉，控制边墙收敛等。
正⽂⼀．黄⼟地区隧道施⼯的不利因素在黄⼟地层中进⾏隧道施⼯，主要影响如下：1.黄⼟地层洞⽳不同⽣成时代的地层，其⼯程性质有很⼤差别，成洞条件也⼤不相同。
黄⼟洞⽳与陷⽳是黄⼟地区经常出现的不良地质现象。
当隧道位于其上⽅时，可能出现基础下沉的危害；当隧道位于其下⽅时，可能会出现冒顶的危险；当隧道位于其邻侧较近时，则可能因承受较⼤偏压⽽出现坍塌。
2.黄⼟节理与构造黄⼟常具有各⽅向的构造节理，有的原⽣节理呈X型，成对出现，且有⼀定的连续性。
在隧道开挖时，⼟体容易顺着节理张松或剪断。
如果此种地层位于隧道顶部，则极易产⽣“塌顶”；如果位于侧壁，则易出现侧壁掉块，若施⼯中处理不当，可能会引起较⼤的塌⽅。
黄⼟地层中的节理与⼯程关系密切，它具有双⾯性。
湿陷性黄土隧道安全稳定施工技术小结
湿陷性黄土隧道安全、稳定施工技术小结一、前言大部分的黄土具有湿陷性，下沉稳定的黄土在受水浸湿后，土结构迅速破坏，并产生显著下沉，对隧道施工产生巨大的威胁。
因此，选择怎样的施工工艺、工法，这个将直接关系到黄土隧道施工的安全、稳定，而我局晋中南项目部大部分隧道恰好为黄土隧道，本文结合历年来前辈们对黄土隧道施工的经验及作者在工作、学习中的一些认识，总结出一些黄土隧道的施工方法及工艺要点，希望能给正在施工的黄土隧道的施工员一点点启示和帮助。
图1 三台阶七步流水法动画效果图图2 三台阶七步流水法现场效果图目前，黄土隧道开挖一般采用三台阶七步流水法（图1、图2）。
该方法由中铁十二局集团首创，广泛的应用在黄土隧道施工中，能很好的满足黄土隧道的施工要求。
开挖顺序如图2中数字所示。
其中第1步为上台阶环形土开挖，留核心土。
2与3错开2~3m，4与5错开2~3m。
第6步为依次开挖上、中、下核心土，第7步为隧底开挖。
黄土隧道施工的原则：管超前，短进尺，强支护，严治水，早封闭，勤量测。
下面将从以上6个方面对黄土隧道施工技术进行总结。
二、详细论述1.管超前1.1超前管棚管棚法被认为是隧道施工中解决冒顶最有效最合理的方法。
黄土隧道进洞和出洞必须设置超前管棚。
掘进过程中根据实际情况选择是否需要打超前管棚。
超前管棚的设置需要把握的主要是管棚的布眼、外插角和环向间距。
管棚的直径按设计选取。
如需连续设置管棚，管棚的搭接长度不小于1.5m。
如果管棚长度不够需连接加长，优先考虑螺纹连接，也可以采用套管焊接，但不允许对焊后直接使用。
1.2超前小导管超前小导管一般采用直径38~50mm的无缝钢管制作。
在小导管的前端做成约10cm长的圆锥状，在尾端焊接直径6~8mm钢筋箍。
距后端100cm 内不开孔，剩余部分按20~30cm梅花形布设直径6mm的溢浆孔。
施作超前小导管应该注意的问题有：注浆眼的布置、外插角、孔口止浆封堵、注浆压力控制等。
小导管需配合钢拱架使用，按布置的注浆眼位置焊穿钢拱架中隔板钻眼，完成后将导管顶入岩层。
大断面湿陷性黄土隧道开挖施工技术总结
大断面湿陷性黄土隧道开挖施工技术总结前言大断面湿陷性黄土隧道指直径大于12米、黄土水分含量大于20%、地表下埋深不大于20米的高速公路和铁路隧道。
由于湿陷性黄土本身的物理性质不稳定，其开挖施工对技术人员的技术要求高，现将施工技术总结如下。
1.预处理在正式开始开挖之前，需要对隧道开挖初始支护进行预先处理。
主要是对地质条件进行了解和分析，并制定相应的施工方案。
同时，在现场测试和调查的基础上，还需要对隧道预处理进行巩固加固和排水工作。
2.施工工艺2.1 采用分段法开挖对于大断面湿陷性黄土隧道，开挖需要采用分段法。
具体而言，可以采用局部开挖和局部喷浆的方法，将隧道段进行分段，分段之间采用无缝衔接的方式，确保整个隧道的稳定性。
同时，开挖过程中需要注意局部振动，以避免引起不必要的隧道坍塌。
2.2 采用正负向法开挖在开挖的时候，需要借助专业设备进行正负向开挖，这样可以降低土体垮塌的风险，提升施工效率。
同时，在负向开挖的过程中，应当注意防止土体塌方和地下水涌入。
2.3 采用抽水降水法为了保证隧道在施工过程中的工作安全性，需要采用抽水降水法排除地下水，以避免地下水破坏地质条件。
在开挖的同时，还需要设置排水设施，对排水设施进行有效管理和维护。
2.4 采用顶管法支护顶管法支护是一种常用的隧道支护方式，适用于开挖深度小于15米、土体稳定性相对较好的情况。
采用顶管法支护可以有效地减轻施工对地质形态的影响，提升施工效率。
3.施工质量控制施工质量控制是大断面湿陷性黄土隧道开挖施工的关键环节，其质量好坏决定了施工的成败。
在施工中，需要把握施工进度和施工质量，严格按照工艺流程进行作业。
同时，需要定期对施工过程进行检测和监测，及时发现和处理存在的问题，保证施工质量，确保施工安全，维护项目的顺利进行。
4.总结和建议大断面湿陷性黄土隧道开挖施工是一项技术难度较大的工程项目，施工过程中需要综合考虑土质条件、施工工艺、施工质量控制等一系列因素。
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郑西铁路客运专线大断面湿陷性黄土隧道开挖施工技术编制：苏杰审核：李东红中铁二十三局集团第四工程有限公司郑西线四项目部2007-7-30目录1引言 (3)2隧道区工程地质特征 (3)3施工方法的选择 (4)4弧形导坑法开挖 (5)4.1工法简介 (5)4.2实例分析 (5)4.3施工机具及劳力组织 (7)4.4施工要点 (8)5CRD法 (9)5.1工法简介 (9)5.2实例分析 (10)6监控量测 (13)6.1量测的项目及主要方法 (14)6.2量测的施做要点 (14)6.3实际量测结论 (15)7隧道地基湿陷性的处理 (18)7.1地质情况 (18)7.2施工参数 (18)7.3施工方法及结论 (18)8主要结论 (18)大断面湿陷性黄土隧道开挖施工技术摘要：本文是在结合郑西客运专线凤凰岭隧道进口和高桥隧道出口1120m的施工基础上，对大断面湿陷性黄土隧道施工开挖技术进行总结。
重点阐述了弧形导坑法和CRD法的适用条件、施工工艺及具体施工要点，同时通过监控量测分析了黄土隧道的部分变形规律，指出该法较好地解决了黄土隧道施工中的诸多技术难题，是目前大断面黄土隧道施工中行之有效的施工方法，值得推广。
1引言郑西铁路客运专线隧道工程有两个显著的特点：（1）是我国第一条穿越黄土地区的高速铁路隧道，（2）按照设计时速350km的要求隧道轨面以上有效内净空面积100m2，开挖面积高达164m2。
黄土是我国北方地区常见的一种特殊土，是第四纪干旱、半干旱气候条件下形成的，其基本色调是黄色。
颗粒成分以粉粒为主，一般无明显层理。
具柱状节理，垂直节理发育，直立性强，新黄土多具湿陷性。
由于受对黄土认识的局限及缺少大断面隧道施工的经验，研究大断面黄土隧道的施工方法，控制围岩变形是有其现实意义的。
2隧道区工程地质特征凤凰岭隧道进口段和高桥隧道出口段通过区范围地层岩性简单，为I级黄土台塬区，洞口及表层为第四系上更新统风积砂质黄土（Q3eol3），下伏第四系中更新统风积砂质黄土（Q2eol3），中间夹有数层古土壤层。
具体描述如下：（1）砂质黄土（Q3eol3）属新黄土，:淡黄色，厚度30～40m，土质均一，粉土质，下部含有少量白色钙丝及蜗牛壳，其中0～3m 结构疏松，具孔隙，垂直节理发育，坚硬，○Ⅱ级普通土，为松软土，σ。
=120kPa；3m以下，结构较紧密，局部含有少量针状孔隙，坚硬，○Ⅱ级普通土，σ。
=150kPa。
具湿陷性，湿陷土层厚30m。
土体总体上属中压缩性土，局部（地表以下至5米范围内）属高压缩性土。
（2）砂质黄土（Q2eol3）：浅棕黄-浅黄色，厚度大于25 m，中间夹有1～2层1.0～2.0m厚的棕红色古土壤层，该层厚薄不一，呈层状分布于砂质黄土中。
砂质黄土，粉土质，土质均一，含零星蜗牛壳和白色钙质菌丝，结构较致密，古土壤层为砂质黄土，内含较多的白Ⅲ级硬土，σ。
=220kPa。
属中压缩色钙质网膜和钙质结核，坚硬，○性土。
3施工方法的选择除下穿等影响地表建筑物地段需考虑地表沉降外，大断面黄土隧道的开挖施工控制重点主要是要有效地控制围岩变形，因此围岩的情况决定了隧道施工方法的选择。
大断面隧道开挖控制变形保证围岩稳定的方法原则上就是化大为小，采用分步开挖。
断面开挖时，如果掌子面稳定，无较大掉块、垮塌，无推移和挤出现象，初期支护刚度足够，则可以采用弧形导坑预留核心土开挖的方法。
如果掌子面开挖后不稳定则应缩小断面，加设中隔壁即CD法，在CD法的基础上再加设横撑就变为CRD法。
对于埋深较大的IV级老黄土围岩，由于黄土具有直立性好、宜成型的特点，在适用短进尺的条件下，有一定的围岩稳定时间，保证在围岩未有大的变形掉块的情况下有足够的立架和喷锚作业时间，从而保证施工安全，可采用弧形导坑法；洞口浅埋段及V级围岩主要是新黄土，竖向节理发育，土质松软，土颗粒间黏性差，围岩自稳能力差，土体受扰动后产生应力重分布，上部土体宜沿破裂面形成楔形漏斗，造成拱顶失稳，为了保证安全开挖断面应尽量缩小宜采用CRD法。
4弧形导坑法开挖4.1工法简介洞身开挖采用弧形导坑预留核心土施工，是指在隧道开挖过程中分上中下和仰拱四部分，以前后六个不同的开挖面相互错开同时开挖，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。
其实质为台阶法的一种，拱部采用环形导坑开挖，利用核心土施压掌子面，下部开挖也是先开挖两侧保持中部土体不动，其核心是保证掌子面稳定。
4.2实例分析高桥隧道和凤凰岭隧道IV级围岩采用弧形导坑法开挖。
上导坑核心土距拱顶1.5~2.0m，核心土两侧距开挖面约2m，上导坑开挖高度4.2m，开挖跨度13.86m，矢跨比为0.34，开挖面积为47.96m2；中部开挖高度4.31m，开挖面积为62.76m2；下部开挖高度2.05m。
上导坑型钢拱架由3个单元组成，每个单元长度为5.975m，各单元钢架之间采用δ16的钢板通过四套M24高强螺栓连接。
具体施工步骤如下：4.2.1上导坑开挖首先在拱部120°范围打设φ42超前小导管，相关施工参数：壁厚3.5mm，L=3.5m，环向间距@＝40cm，外插角5~10°，搭接长度≥1.5m。
之后采用弧形开挖法预留核心土开挖上导坑，每循环开挖长度控制在0.8m即一榀钢拱架的间距，开挖后及时喷射4cm厚砼，封闭作业面。
第二，初喷后架设I20a钢架，上弧导分3节安装，环向为钢板螺栓连接，纵向采用φ42钢管连接，环向间距为1.0m。
安装钢架完毕后立即施作锁脚锚管和系统锚杆，锁脚锚杆采用φ42钢管，长度为4.0m，每处设置两根，系统锚杆采用φ22药包锚杆，长度为2.5m，间距为1×1m梅花形布置。
之后挂设钢筋网片，钢筋网片采用φ8钢筋，网格间距为20cm。
第三，在钢架、锚杆和钢筋网施作完成后及时复喷C25砼至26cm，从而完成上导坑的施工形成较稳定的承载拱。
4.2.2左侧中部和右侧下部开挖在承载拱的支护下，交错开挖左侧中部和右侧下部马口，先后按同样方法进行支护，使同一断面处暴露开挖面仅限于单侧，且不同时处于悬空状态。
4.2.3右侧中部和左侧下部开挖（方法同上）4.2.4开挖中部上中下台三部分预留土。
4.2.5分段开挖仰拱，施做仰拱支护、仰拱二衬和仰拱填充。
4.3施工机具及劳力组织开挖支护完成一个循环即上导坑开挖一榀、中部及下部单侧各两榀，所需时间为8小时，共分三段施工，其中机械开挖1小时，人工修整挂网立架3.5小时（其中出碴平行作业用时0.5小时），喷锚3.5小时。
开挖机械人员配置：现代320型挖掘机1台，司机2人；柳工50侧翻装载机1台，司机2人；重庆16吨铁马自卸汽车4辆，司机4人；G8风镐8台。
开挖用人工共14人（不包括司机），其中上部9人，中部3人，下部2人。
喷锚机械人员配置：湿喷机两台，3立方罐车两台。
人员共设两班每班设置9人，其中湿喷机司机2人，喷锚操作手4人（共设喷头2个，每个设2人），其它辅助人员3人。
罐车司机2人。
根据以上的施工组织，单口每天可完成三个循环，按80cm间距，每天可掘进2.4m，月进尺80m左右，实际最高记录月进尺达100m。
4.4施工要点4.4.1浅埋段和含水量较大地段设置超前小导管，根据开挖情况可减小环向设置间距直到消除拱部开挖掉块现象为止。
深埋和地质情况较好地段开挖无掉块现象可不设。
锁脚锚管是保证初期支护安全的重要措施，通过试验和量测表明断面拱脚和墙脚位置受到较大的侧压力，此处的锚杆就充当了拉杆作用，以保证工字钢在受到侧向力时不发生向洞内的位移变形，同时可以起到抑制拱架整体下沉的作用，从而保证初支结构在施工过程中受力稳定。
根据实际变形情况除认真施做锁脚锚杆保证质量外，在每分节处可增设2根，即由原设计的2根增为4根，根据监控量测资料该措施对控制初支变形效果显著。
4.4.2扩大拱墙脚是较少拱顶下沉量的有效措施，扩大拱墙脚增大承压面积，既有利于施工过程中竖向压力的传递，也有利于该节点横向受力的稳定。
实际施工中拱脚宽度由设计的80cm扩大为100cm，墙脚由设计的50cm扩大为80cm。
4.4.3采用在拱墙脚下垫设槽钢或砼垫块，以增大地基承载力，减小初期支护闭合前的整体下沉量。
4.4.4加密初期支护钢架的纵向连接钢管，提高钢架间的整体受力能力，一般可在可从设计的环向间距1.0m调整为0.8m即可。
4.4.5开挖时严格控制超前挖，若钢架背后与围岩不密贴可采用同级砼垫块添塞密实或采用注浆保证初期支护钢架背后无空洞以利于钢架和围岩形成联合支护体共同受力。
4.4.6严格控制钢架的加工和安装质量，使其线性圆顺避免应力集中，另外钢架间连接牢固必要时可加焊钢筋。
4.4.7仰拱紧跟是确保初期支护安全的根本措施，仰拱及回填砼要紧跟掌子面施做，一般距离控制在30m以内，以利于尽早形成完整的筒形封闭环。
根据监控量测数据及时跟进二衬的施工以利于尽早形成完整的隧道受力结构，一般距离控制在距掌子面60m以内，特殊地段单独考虑。
4.4.8机械开挖时预留30cm由人工开挖，较少对围岩的扰动，并保证岩面圆顺，及时初喷4cm砼以封闭暴露围岩，增强岩体的整体性，为初期支护的后续工作争取安全时间。
施工时初喷是在开挖的渣堆上进行的，待把未被渣堆覆盖的开挖面初喷完成后再出渣。
4.4.9适当给支护预留变形量，施工前期可采用15cm的预留量，根据工艺及措施的优化，通过监控量测及时进行调整。
4.4.10合理控制步长，上中下三部分的步长控制在3~5m，上导坑每次开挖一榀钢架的距离，中下部根据地质情况可一次开挖1~2榀钢架的间距，仰拱开挖控制在3~5m。
5CRD法5.1工法简介CRD法是大断面隧道施工的有效手段，它将大跨度隧道分为若干块进行分布施工，由于将大跨度隧道采用网格状支护在横竖向均进行了支撑，各自形成封闭的筒形结构，支护体系稳定。
5.2实例分析凤凰岭隧道进口120mV级围岩施工采用了CRD法施工，该法是用中隔壁将整个开挖断面分隔为左右两侧，先开挖隧道一侧的上下台阶并及时施做相应的中隔壁和临时横撑形成各自单独的封闭环，再开挖另一侧的上下台阶施做相应中隔壁和横撑，最后开挖仰拱拆除临时支护体系形成完整的隧道初期支护结构，进而施做二衬结构。
5.2.1CRD法初支施工参数拱部设φ108超前长管棚（L＝20m，外插角1~3°）；洞身拱部120°范围设φ42超前小导管（壁厚3.5mm，L=4.5m,@=40cm，外插角5~10°，搭接长度≥1.5m）；系统锚杆拱部120°范围设φ22药包锚杆（L=2.5m，间距1.0×1.0m，梅花型布置），边墙设置20MnSiφ22砂浆锚杆（L=4.0，间距1.0×1.0m，梅花型布置）；拱墙脚处每分部开挖隧道两侧钢架分节处各设2根φ42锁脚锚管（L=4m）；钢架采用I25a型钢，钢架间距榀/0.6m，每榀钢架分8节，钢架间采用φ42钢管连接，环向间距1m；初期支护厚度为35cm，中隔壁喷层厚度为25cm；钢筋网采用Q235φ8钢筋，网格间距20×20cm。