谈“浅埋黄土隧道施工方法”

谈“浅埋黄土隧道施工方法”

【摘要】为解决浅埋黄土隧道的施工技术，官庄垣隧道曾进行多项专题研究，本文通过超前小导管实施及分台阶开挖，及时进行喷射混凝土和二衬的施工工艺。节省了资金，保证了进度，避免了塌方。其施工方法是研究成果的一部分在施工中的具体应用。

【关键词】浅埋；黄土隧道；施工；方法

Talk “shallow cover up the construction method of the loess tunnel”

【Abstract】For solve shallow cover up the construction technique of loess tunnel, officer Yuan tunnel in the Chuang once carried on several special subject research, this text pass to run before small pipe implement and cent the step open to dig and carry on jet concrete and two Chens in time of construction craft.Economical funds, assurance progress, avoided landslide.Its construction’s method is research result of a part at under construction concrete application.

【Key words】Shallow cover up;Loess tunnel;Construction;Method

1. 施工方法机理及适用范围

本工法采用非爆破的大断面开挖、复合式衬砌。拱部在开挖前采用超前管棚（必要时注浆）加固地层，以减少尚未形成初期支护前的地层压力，用钢架、钢筋网、喷混凝土和锚杆形成联合初期支护体系，为围岩提供主动抗力、抑制围岩有害变形，使围岩充分发挥自承能力，是主要的受力结构，衬砌仅承受部分地层压力，在整个施工过程中通过对围岩的量测、监控来指导施工。

本工法适用于开挖洞径在12m以内，拱顶复土厚大于0.3倍洞径的黄土、粘土、砂、砾石等隧道工程。有地下水时应另行采取有效的排、降水措施。

图1 三层台阶开挖顺序图单位：m

注：l一拱部环形开挖；2一钢架和超前管棚；Ⅲ一拱部钢筋网和喷混凝土；4一核心开挖，5-V拱部锚杆；6、Ⅵ、7、Ⅶ-中台阶左、右侧开挖及初期支护；L1-中台阶长；8、Ⅷ、9、Ⅸ-下中台阶左右侧开挖及初期支护；L2-中、下台阶间的顺坡长；10、X、11、Ⅺ-仰拱左右侧开挖及初期支护、二次衬砌、充填；Ⅻ-铺设防水板及拱、墙二次衬砌。

2. 施工方法特点。

2.1 采取非爆破的大断面开挖、喷锚支护，不仅节约了木料，同时也为使用大型机械创造了条件，提高了施工进度，使用劳力少。

2.2 拱部开挖前采用超前小导管，自上而下的分层开挖和用量测结果指导施工，能有效地控制塌方，施工较安全。

2.3 全断面开挖完成后，拱墙模筑混凝土一次完成。

2.4 本工法适应性强，可使用大型机械，也可以使用小型机械。

3. 施工工艺

3.1 施工顺序。

断面分为上、中、下三层台阶，自上而下地开挖。施工顺序如图1所示。上、中层台阶开挖时，可平行作业。上台阶挖下的土经水平运输后从上而下地倒在中台阶上，连同中台阶挖下的土在中台阶上装车运出洞外。下台阶的开挖和上、中台阶开挖采用交替作业。即在开挖下台阶时停止上、中台阶开挖，待下台阶开挖

至一定长度后才停止开挖，作临时顺坡段L2再开挖上、中台阶。

下台阶和仰拱开挖平行作业。

表1 主要施工机械

施工项目机械名称规格、型号主要性能

挖.装.运上台阶装载机ZLC-50C（柳州）3 m 3

挖，装中、下台阶，仰拱装载机ZL-50F（厦工） 3 m3挖掘机PC-200（日本） 1.0 m 3

运输无轨自卸汽车XC-3260（重庆）载重15t

管棚、锚杆凿孔风动凿岩机 YT-28（国产）

注浆注浆机CZJB(广西) 22KW

喷射混凝土喷浆机TK961（四川）1.5m3/h

3.2 施工机械。

可根据施工进度要求和现有设备选定。官庄垣隧道使用的机械如下表，供作参考（见表1）。

3.3 开挖劳力组织。

劳力组织根据采用的机械设备而定。采用上述机械时，开挖及装运全部由机械完成，其余施工人员负责配合机械施工，机械挖土后人工修整和初期支护。劳力组织采用综合作业。

上、中台阶开挖每小班所须劳力：装载机2台司机4人、洞外拌喷料6人、上台阶15人、中台阶6人共31人。

下台阶、仰拱开挖时停止上、中台阶开挖，所需劳力基本同上：装载机、反铲挖掘机司机各2人，开挖中台阶的6人转为开挖下台阶，开挖上台阶的15人负责仰拱的开挖、初期支护、二次衬砌和充填，洞外拌喷料6人不变。运输人员根据运输工具和运距远近而定。仰拱二次衬砌及充填所需混凝土的拌和、运输由拱墙二次衬砌人员负责。

3.4 工艺要点及注意事项。

在施工时除应符合国家和交通部现行的有关标准、规范及工艺要求外，工艺要点及应注意事项如下：

3.4.1 开挖。

3.4.1.1 每次开挖长度应经量测结果决定，一般情况不得大于以下长度：上台阶为—榀钢架间距；中、下台阶为两榀钢架间距，仰拱为6m。

3.4.1.2 上台阶采用环形开挖留核心的开挖方法，核心长1.5～2.0m，核心的大小以工人在环形上操作方便为度。

3.4.1.3 开挖断面应较设计外扩以下尺寸：考虑施工误差衬砌内轮廓线外扩（一般为5cm）；预留围岩变形量（一般为8～12cm，可根据量测结果进行调整）。