浅析湿陷性黄土隧道洞口浅埋段开挖及支护技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅析湿陷性黄土隧道洞口浅埋段开 挖及支护技术 摘要：结合具体的工程实际情 况，介绍了隧道施工的特点及难点，在 此基础上阐述了湿陷性黄土隧道洞口施 工过程中所采用的浅埋段超前支护、初 期支护以及基底加固技术等，同时提出 了大断面黄土隧道施工过程中相关的技 术控制措施。 中国论文网 /2/view-12897140.htm 关键词：隧道施工；湿陷性黄土； 开挖技术；支护技术 Abstract: combining the specific engineering practice, this paper introduces the characteristics and difficulties in the construction of the tunnel, and based on -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 this, expounds the collapsible loess tunnel hole in the construction process of the shallow buried period of advanced support, primary support and basement strengthening technology etc., and puts forward the large sections loess tunnel construction process related technical control measures. Keywords: tunnel construction; Collapsible loess; Excavation technology; Supporting technology 中图分类号：U45 文献标识码： A 文章编号： 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 ) 三种；而根据黄土是否具有湿陷性又可 以将之分为湿陷性黄土及非湿陷性黄土 两种。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 黄土在天然状态下处于非压密状 态，在一定压力作用下变形较小，主要 为压密变形，压密变形表现为压缩变形 和湿陷变形，湿陷变形发展较快。湿陷 性黄土的特点就是遇水后土体结构遭到 破坏，强度急剧下降，产生沉降变形。 导致湿陷性黄土地基产生湿陷的 原因，从外因来看是由于存在有大量的 浸水；从其内因来看主要是由于黄土本 身欠压密件(其孔隙率通常在 50左右) 及存在大量的可溶性胶结结构料(主要 包括 、 、 及 NaCl 等多种易溶性盐和 等中溶盐)而导致的。 1、工程概况 下阿阳隧道工程起点里程为 DK208+415，终点里程为 DK209+057， 正线全长 642m，位于甘肃省岷县，进 口段在岷阳镇南川村，出口端在秦许乡 下阿阳村，线路上位于迭藏河 1 号特大 桥与西河特大桥之间。隧道形式设计为 单洞双线，是一座大断面湿陷性黄土浅 埋偏压隧道。下面图 1 为隧道出口洞门 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 纵断面示意图： 图 1 隧道出口洞门纵断面示意图 2、工程的特点与难点 2.1 湿陷性黄土段的浅埋暗挖 隧道的出口段主要位于自重湿陷 性黄土地段，其断面比较大(约为 200 O)、而且埋深较浅( 暗洞进口埋深在 1520m 之间)，而且有偏压、围岩软 弱、遇水极易湿陷。 2.1 设计速度较高，质量要求高， 施工技术难度大 铁路按照级铁路等价标准建设， 整个工程的设计速度为 160kmh，有 条件的路段可以经过提速后达到 200km/h，将成为西北西南区际间客货 并重的便捷、快速、大能力通道。其中， 工程验收(综合调试) 的速度要达到 1.1 倍的相关设计速度要求。同时，关键承 重结构的设计使用寿命达到 100 年，主 体工程质量要实现“ 零缺陷 ”，以满足列 车开行时的高安全性及舒适度的相关要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 求。在工程建设的过程中，对黄土地基 的处理、压实质量、结构耐久性、隧道 防水、工后沉降值以及混凝土的质量等 都提出了较高的要求。 3、隧道洞口浅埋段的开挖与支 护施工 3.1 开挖与支护的基本方案 在出口段前的 30m 采用明挖法， 出口段之后采用 CRD 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。 对于洞口段的支护，主要采用超 前大管棚、系统锚杆(包括拱部药包锚 杆和边墙砂浆锚杆)、钢筋网以及喷射 混凝土、型钢钢架等措施。每循环进尺 为 0.6m，每天进行 2 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 过程中要随时对隧道基底的沉降进行仔 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 细观测。在施工的过程重要遵循“管超 前、严注浆、短开挖、禁爆破、快支护、 早成环、勤量测、紧衬砌”的基本施工 原则，进行长管棚超前支护，以加强隧 道侧面的边墙支护，解决隧道的偏压问 题。 3.2 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 108mm、长为 20m 的热轧无缝钢管， 与钢架组合成为预支护系统，以达到防 止洞口和浅埋段软弱围岩坍塌的目的， 为进洞创造基本条件。 管棚钢管的环向间距为 40cm， 其中外插角在 13 之间。管棚分为钢 管以及钢花管两种形式，采用交错布置 的方式，在打设钢花管并注浆之后再打 设钢管。为了有效的提高钢管的抗弯强 度，还需要在钢管和钢花管中设置钢筋 笼，然后在其中灌注水泥砂浆。 3.3 CRD 法开挖 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 出口端暗洞的进洞采用 CRD 法 进行分部开挖，开挖的过程中以人工操 作为主，配合使用风镐、风铲和粘土铲， 上台阶采用人工翻碴或者采用手推车将 碴运到下台阶，之后采用挖掘机装碴， 侧卸式装载机配合装碴，最后使用载重 汽车进行无轨运输。CRD 开挖支护方 案如下图 2 所示，具体的挖施工说明如 下： 图 2 隧道围岩 CRD 开挖支护方 案 3.3.1 首先沿部拱部开挖轮廓 线以上进行 108mm 的超前长管棚支护 的施工，开挖时要预留核心土，并打入 径向锚杆，在进行初喷混凝之后进行钢 架施工，之后再喷混凝土封闭部，并 安装横撑，开挖进尺为 0.6m。 3.3.2 其次要向下开挖部，打 入径向锚杆之后进行初喷混凝土施工， 同样再进行钢架施工，用混凝土将部 封闭，安装横撑的同时打入锁脚锚管。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 3.3.3 然后向右开挖部，其中 左、右两侧拉开的距离为 35m 之间。 沿部拱部开挖轮廓线以上进行 108mm 的超前长管棚支护的施工，开 挖时要预留核心土，并打入径向锚杆， 在进行初喷混凝之后进行钢架施工，之 后再喷混凝土封闭部，并安装横撑， 开挖进尺为 0.6m。 3.3.4 向下开挖部，打入径向 锚杆之后进行初喷混凝土施工，同样再 进行钢架施工，用混凝土将部封闭， 安装横撑的同时打入锁脚锚管。 3.3.5 打设钻孔，并确保施工隧 道的基底水泥土挤密桩达到设计标高度。 3.3.6 向下开挖部，进行初期 支护施工。 3.3.7 向右开挖部剩余的土方， 然后将初期支护进行封闭。 3.4 初期支护 拱部采用径向药包锚杆以及钢筋 网和 35cm 厚的强喷射混凝土进行初期 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 的支护，在边墙主要采用径向砂浆锚杆 进行初期的支护，在进行拱墙喷浆作业 时需要在混凝土中掺入聚丙烯微纤维， 纤维的掺量为 1.2kg 。在全断面需采 用间距为 0.6m 的25a 型钢钢架进行支 护，在开挖部分要使用25a 型钢进行 横撑支撑。 3.5 隧道基底加固 隧道 DK208+420+442 段基底 采用 T76L 迈式微型桩进行湿陷性处理， 桩长 7.09.0m，间距 1.0 m1.0 m 梅花 形布置（每排 14 根，总计 23 排） 。桩 的布置情况为：桩长 7.09.0m，平面 间距 1.0 m1.0 m，呈梅花形布置。 基底在完成加固处理之后，要对 黄土的湿陷性、承载力、桩间土的压缩 性进行一次整体的检测，在确认这些标 准都达到相关的设计标准之后再进行下 面相关工序的施工。 4、大断面黄土隧道开挖支护的 相关技术控制措施 由于黄土隧道和石质隧道相比， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 其拱部沉降及拱脚的收敛相对较大。这 就造成了隧道在施工时