黄土隧道施工要点

黄土隧道施工要点

一、黄土隧道概述

黄土是第四系堆积的大陆沉积物,是半干旱气候条件下形成的并有针状孔隙、垂直节理的特殊土。《铁路工程地质技术规范》(TBJ12-85) 将黄土划分为黄土和黄土质土两大类。按形成时代和结合工程建设的特点,又将黄土分为老黄土和新黄土、非湿陷黄土和湿陷黄土等。黄土的一般地质特征：

1、黄土的基本色调为黄褐、淡黄、棕黄等颜色。

2、组成物质以粉粒(0.05~0.005 毫米)为主,约占60%，粘土粒( 0.005 毫米)含量次之,占据20% 左右。大于0.25毫米的颗粒少见。

3、结构疏松、无层理、具有肉眼可见的孔隙、垂直节理发育。

4、含易溶盐类,主要矿物组成有：石英、云母、碳酸盐类胶结物及粘土矿物。

5、抗性极差,易于崩解、潜蚀、冲刷。

6、新黄土多具有湿陷性。不同地质时代特征为：黄土堆积时代主要在第四系,

包括老黄土和新黄土,老黄土是下更新统的区城黄土(Q

1)和中更新统的离石黄土(Q

2

)

的统称,其大孔结构多经压密,一般没有湿湿陷性或仅在Q

2

黄土的上部有轻微湿陷

性。覆盖老黄土上部及阶地上的上更新统马兰黄土(Q

3

)及全新统的新近堆积黄土

(Q

4

)，称为新黄土,土质均匀,较疏松,孔隙率大，节理发育,具垂直节理,有较严重的湿陷性。

施工大断面黄土隧道时，由于黄土本身土体强度低、开挖过程中地层失去平衡内应力重新分布、施工振动、施工工艺不当等因素等影响，都会引起隧道围岩下沉、大变形或坍塌等严重后果，给隧道施工质量、安全控制提出了更高的要求。

根据我公司庆兴隧道出口段实际黄土的地质情况及土层特性，为了预防在开挖过程中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（锚杆）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，并结合本隧道复合式衬砌设计情况及相应规范要求，参照我公司近年类似工程施工经验，特将施工过程的控制要点汇编如下，望各队、管理组严格遵照执行，确保庆兴隧道安全、优质、高效地施工。

二、施工方案的选定。

应兴隧道按新奥法组织施工，严格遵循“超前探、管超前、短进尺、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则。用先进量测技术取得围岩状态参数，通过对信息、数据的综合分析和处理，判定地质变化，反馈于设计和施工，实行动态管理信息化施工。隧道在四号、辅助导坑、出口三个工区各安排一个专业施工队，分5个作业面相向掘进。根据情况，明洞及洞口部分采用挖掘机开挖，人工配合修边；下穿公路浅埋段采用大管棚法超前支护、公路面铺设厚钢板后，按交叉中隔壁（CRD）开挖法施工；洞内Ⅴ级黄土围岩采用预留核心土短台阶七部开挖法施工；Ⅳ级黄土围岩采用预留核心土台阶开挖法；斜井采用预留核心土短进尺全断面法；洞身开挖均采用人工配合挖掘机实施，出碴采用侧卸式装载机配合挖掘机装碴，自卸汽车运输；衬砌采用整体液压衬砌台车，砼由自动计量拌合站拌合，运输罐车运输，输送泵泵送入模灌筑，二次衬砌全断面一次施作。

关于隧道各围岩段开挖、初期支护、防排水、二衬、无碴轨道等工序详细的施工方法及工艺措施，项目部工程部在最近把隧道施工各工序作业指导书下发给各队，结合本要点一并指导庆兴隧道施工。

三、施工过程控制要点

（一）隧道施工应严格按照工程部下发的施工方案、作业指导书、技术交底（图）等技术文件内容规定，初期支护应紧跟开挖面及时施作，尽快封闭。黄土地段、红粘土及Ⅳ、Ⅴ级围岩不良地质地段施工时，仰拱衬砌到掌子面的距离控制在40m 以内，洞口段、浅埋段、断层破碎带，采用单工序作业，进一步缩短仰拱衬砌到掌子面的距离，以策安全。

（二）洞口及洞外地表的控制要点

1、洞口工程施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石或土体、处理危石。采用人工或机械，严格按设计坡度自上而下开挖，应尽可能保护土体原状结构。边仰坡开挖与设计的坡面防护应紧密衔接，开挖后的坡面应达到稳定、平整、美观的要求。施工期间实施不间断监测和防护。

2、洞口段及浅埋沟施工安排在旱季施工，结合地形条件及早修建洞门及洞口截、排水沟，洞口排水系统应在施工期的雨季之前完成，应尽量减少对原坡面的破坏和对周围环境的影响。

3、隧道出口洞口段下穿既有公路段（V级围岩长16m）先实施大管棚超前支护、公

路面铺设2cm厚钢板后，再采用交叉中隔壁法（CRD法）开挖进洞。为确保大管棚施工质量，在紧贴明暗分界面及明洞上部设置长2m、厚0.5m套拱稳定边仰坡，并作为大管棚的导向墙。在进洞施工时，洞顶公路两端必须设专人警戒，限制重载车辆通行。同时加强洞口地表、洞内监控量测频率，发现情况及时采取应急加固措施，并上报处理。

4、洞门施工控制要点：

（1）基础处的渣体、虚土、杂物、风化软层和积水应清除干净。土质地基应整平夯实，土层松软时，应核实地基承载力。

（2）洞门衬砌拱墙应与明洞相联的拱墙同时施工，连成整体，洞口衬砌应一次性整体灌筑，并应保证模板不移动。明洞与暗洞分界面必须设一道变形缝。

（3）洞门端墙、翼墙的砌筑与墙背回填应两侧同时进行，防止对衬砌边墙产生偏压。端墙、翼墙的反滤层、泄水孔、变形缝设置应确保泄水孔通畅。当设计对泄水孔无要求时，应均匀设置，可按间隔2m左右梅花状设置，泄水孔入口应采用卵石或碎石，铺设长300 mm、厚200 mm的反滤层。

（4）洞门衬砌完成后，及时加固洞门上方仰坡脚。洞门的排水沟砌筑在填土上时，填土必须夯实。

（三）隧道暗洞施工原则

施工中严格按照“先探测、管超前、短进尺、快支护、紧封闭、勤量测”原则进行。隧道施工做好超前地质预报，超前地质预报应纳入正常施工工序，发现不良地质、特殊地质情况，及时针对性进行支护。

隧道初期支护应紧跟开挖作业面及时施做，尽快封闭，保证施工安全。初期支护施工的一般工序流程为：开挖后初喷混凝土一系统支护施工(锚杆、钢筋网、钢架)一复喷混凝土至设计厚度。

二次衬砌的施做时间应按监控量测数据分析结果确定，施工过程中及时调整支护措施，控制好拆模时间，以防衬砌开裂，并应设置可靠的防排水措施。

洞身开挖、初期支护施工控制要点

（四）洞身开挖、初期支护施工控制要点

1、开挖坚持以机械开挖为主、人工配合风镐开挖为辅，“宁欠不超”原则进行，核心土距掌子面距离不宜小于3m，核心土宽度、高度以不防碍钢架安装、锚杆施工为宜。上弧导开挖4~5m时，方可开挖核心土。

2、V级围岩地段及洞口浅埋段、斜井交叉口段上弧导每循环进尺限制为1榀钢架，