湿陷性黄土隧道安全、稳定施工技术小结

1、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 三台台阶七步步流水法法动画效效果图图2 三台台阶七步步流水法法现场效效果图目前，黄土土隧道开开挖一般般采用三三台阶七七步流水水法（图图1、图图2）。该方法法由

2、中铁铁十二局局集团首首创，广广泛的应应用在黄黄土隧道道施工中中，能很很好的满满足黄土土隧道的的施工要要求。开挖顺顺序如图图2中数字字所示。其其中第11步为上上台阶环环形土开开挖，留留核心土土。2与33错开223m，44与5错错开23m。第第6步为为依次开开挖上、中中、下核核心土，第第7步为为隧底开开挖。黄土隧道施施工的原原则：管管超前，短短进尺，强强支护，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、详细论论述1.管超前前1.1超前前管棚管棚法被认认为是隧隧道施工工中解决决冒顶最最有效最最合理的的方法。黄黄土隧道道进洞和和出洞必必须设置置超前管管棚。掘掘进过程程中

3、根据据实际情情况选择择是否需需要打超超前管棚棚。超前前管棚的的设置需需要把握握的主要要是管棚棚的布眼、外外插角和和环向间间距。管管棚的直直径按设设计选取取。如需需连续设设置管棚棚，管棚棚的搭接接长度不不小于11.5mm。如果果管棚长长度不够够需连接接加长，优优先考虑虑螺纹连连接，也也可以采采用套管管焊接，但但不允许许对焊后后直接使使用。1.2超前前小导管管超前小导管管一般采采用直径径3850mmm的无无缝钢管管制作。在小导导管的前前端做成成约100cm长长的圆锥锥状，在在尾端焊焊接直径径68mmm钢筋箍箍。距后后端1000cmm内不开开孔，剩剩余部分分按20030ccm梅花花形布设设直径66m

4、m的的溢浆孔孔。施作作超前小小导管应应该注意意的问题题有：注注浆眼的的布置、外外插角、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。打入后用塑胶泥封堵孔口导管与孔壁间隙，并在导管附近及工作面喷混凝土，以防止工作面坍塌。注浆过程随时观察注浆压力，防治堵塞、跑浆。2.短进尺尺根据铁建建设【220100】1220号文，为保证施工安全，隧道开挖进尺一次不宜过大，包括台阶、边墙、仰拱等。隧道各部位位每循环环进尺数数上台阶级围岩不不大于11榀，级不不大于22榀边墙不大于2榀榀仰拱不大于3mm另外，安全全步距作作为一个个“红线线”问题题，

5、必须须单独指指出。黄黄土隧道道一般为为、级围岩岩，安全全步距必必须满足足：围岩等级二衬到仰拱拱不大于于（m）二衬到掌子子面不大大于（mm）级3590级3570当隧道安全全步距不不满足要要求时，必必须停止止掌子面面掘进，加加快施作作仰拱和和二衬，待满足条件后方可继续施工。3.强支护护3.1 初初期支护护 初期支护护包括超超前管棚棚、超前前小导管管、初喷喷混凝土土、钢筋筋网、钢钢拱架、系统锚杆、锁脚锚杆等。初喷混凝凝土初喷混凝土土厚度为为46cmm，要求求表面平整整、圆顺顺，应严严格控制制好外加加剂掺量量。拱部部喷射混混凝土必必须回填填密实，不不得有空空洞。待待铺好钢钢筋网、架架好钢拱拱架后复复喷

6、至设设计厚度度。铺设钢筋筋网钢筋网一般般采用HHPB3325钢钢筋，直直径为6或8，要求求在洞外外加工成成20ccm220cmm网格状状，每片片加工面面积不宜宜小于11m。钢钢筋网应应随受喷喷面起伏伏铺设，搭搭接长度度为12个网网格。铺设钢拱拱架钢筋网布设设完后，架架设钢拱拱架，钢钢拱架一一般采用用工字钢钢或格栅栅钢架，如如采用格格栅钢架架必须设设“8”字字结。钢钢拱架应应与围岩岩紧密相相贴，不不能紧贴贴的用高高标号混混凝土预预制块填填塞顶实实。钢拱拱架架设设要求注注意6个个方面的的问题。拱架标高高钢拱架横横向尺寸寸钢拱架垂垂直度钢拱架的的连接螺螺栓钢拱架各各单元连连接处松松散物及及虚碴的的处

7、理钢拱架间间距系统锚杆杆系统锚杆的的布设沿沿隧道径径向，一一般为梅梅花型布布置。系系统锚杆杆作业必必须是喷喷射混凝凝土厚度度达到11012ccm后进进行，且且一定要要使用垫垫板，垫垫板焊接接在钢拱拱架的腹腹部，以以便加强强钢拱架架的稳定定性，提提高其刚刚度。锁脚锚杆杆锁脚锚杆在在黄土隧隧道的施施工非常常关键，必必须按设设计长度度、数量量随钢拱拱架的作作业及时时跟进。锁脚锚杆要在端头加工成L型弯钩或者U型焊接在钢拱架上，下插角一般为30，确保焊接质量，确实起到锁脚作用，防止钢拱架下沉过大。3.2 仰仰拱根据铁建建设【220100】1220号文，仰拱开挖前必须完成钢拱架锁脚锚杆的施作。隧底开挖采用

8、全幅分段施工，每循环开挖不超过3m，上面铺设仰拱栈桥。开挖后及时清除虚碴、杂物、泥浆、积水，立即初喷35cm厚混凝土封闭岩面，安装仰拱钢架，复喷混凝土至设计厚度，使初支及时封闭成环，应当引起重视的是，拱脚严禁被水浸泡。被浸泡的拱脚黄土会因湿陷性大幅沉降，造成钢拱架等初支的悬空，无着力点，极易发生塌方。3.3 二二次衬砌砌二次衬砌应应确保其其密实度度和外观观质量，在模板台车上加设附着式振动器，并按设计要求在拱顶布设纵向注浆花管，紧贴初期支护混凝土面，孔位向上，在二衬混凝土外留注浆孔。同时应加强对衬砌台车的支撑。二衬混凝土应严格把握混凝土坍落度度、搅拌时间、振捣时间。已施工后衬砌表面缺陷部位要立即

9、整修，重点是施工接缝部位，修整时禁止大面积抹浆粉刷，做到混凝土表面光滑平整，颜色一致。确保二衬钢筋的直径和间距，同时控制好钢筋保护层厚度。4.严治水水大部分的黄黄土具有有湿陷性性，因此此水成为为黄土隧隧道施工工的一个个重要的的不稳定定因素。隧道施工前应做好地质检测，对隧道的含水情况有一个大致的了解，方便及时做好准备和调整施工方法。4.1 洞洞口防排排水隧道进洞前前应做好好洞顶及及洞口防防排水系系统。排排水沟用用钢筋混混凝土铺铺砌，防防治地表表水及施施工用水水下渗。及时施作洞门是确保洞口段稳定的一个好方法。4.2 洞洞内防排排水洞内情况远远比外面面复杂，除除了传统统的“防、排排、堵、截截”治水方

10、方法，如如：铺设止止水带、防防水板、排排水盲管管、中央央排水沟沟，水量量过大时时设置集集水井、降水井、机械抽水、预打小导管排水等之外，我们还可以做到：预注浆全封闭注注浆回填注浆浆衬砌前围围岩注浆浆帷幕注浆浆可以看出，注注浆这一一工艺在在目前黄黄土隧道道内的防防排水措措施中占占据了很很重要的的一个位位置。因因此，怎怎么灵活活的用好好这一方方法，对对于保证证施工安安全、施施工进度度等，有有着很大大的促进进作用。5.早封闭闭早封闭是指指及时支支护，施施作仰拱拱，让隧隧道尽快快封闭成成环。成成环后的的隧道受受力更均均匀，拱拱脚处集集中应力力大大减减小，因因此，拱拱脚的沉沉降也将将大大减减小。仰仰拱施作

11、作以后，二二次衬砌砌也要及及时跟上上。6.勤量测测铁建设【220100】1220号文文明确规规定，隧道监监控量测测应作为为关键工工序纳入入现场施施工组织织。隧道道的监控控量测包包括拱顶顶下沉、地地表量测测、水平平收敛等等。当采采用接触触量测时时，测点点挂钩应应做成闭闭合三角角形，保保证牢固固不变形形，且量量测点应应布设在在围岩上上，而不不是焊接接在钢拱拱架上。当当拱顶沉沉降速率率达到55mm/d或位位移累计计达1000mmm时，应应暂停掘掘进，并并及时分分析原因因，采取取处理措措施。黄黄土隧道道的变形形以下沉沉为主，收收敛为辅辅。应根根据监控控量测的的数据进进行分析析，确定定二衬施施作时间间，调整