湿陷性黄土大断面隧道施工技术报告余

PAGEPAGE4中交集团第一公公路工程局科科技开发项目目编号：大断面黄土铁路路隧道施工技技术研究课题题《湿陷性黄土大大断面隧道施施工技术》验收文件中交第一公路工工程局有限公公司二○○八年十二二月八日完成单位：中交交集团第一公公路工程局厦厦门工程有限限公司协作单位：中交交太中银铁路路工程第六项项目经理部二二分部中交太中银银铁路指挥部部项目负责人：赵赵佳云课题组主要人员员：序号姓名年龄单位技术职务项目职务项目分工1赵佳云33中交一公局厦门门有限公司高级工程师项目总工总体负责2王殿会30中交一公局厦门门有限公司工程师项目总工技术总负责撰写写报告3刘灵波27中交一公局厦门门有限公司助工工程部长现场组织4李伟26中交一公局厦门门有限公司助工技术员施工数据收集整整理5张克迪24中交一公局厦门门有限公司助工技术员施工数据收集整整理6聂振宇24中交一公局厦门门有限公司助工技术员施工数据收集整整理7谢双武26中交一公局厦门门有限公司助工技术员施工数据收集整整理8郝欣欣30中交一公局厦门门有限公司工程师试验员试验技术指导9刘佩梅26中交一公局厦门门有限公司技术员试验员试验数据收集整整理10吴保利38中交一公局厦门门有限公司测量工程师测量主管测量技术指导11李洪波39中交一公局厦门门有限公司测量技师监控量测员量测数据收集12贺军26中交一公局厦门门有限公司测量员测量员配合测量报告执笔：王殿殿会报告审核：赵佳佳云总目录录1验收大纲纲2工作报告告3技术研究究报告4社会经济济效益分析报报告5应用单位位使用情况报报告验收大纲纲科技开发项目验验收大纲一、项目来源：：中交第一公路工工程局有限公公司科技开发发项目，项目目合同编号：：KT20007－08。二、组织验收单单位：中交第第一公路工程程局有限公司司技术委员会会主持验收单位：：中交第一公公路工程局有有限公司技术术发展处三、验收形式：：会议验收。由组织验收单位位召集局相关关处室负责人人组成验收委委员会，并委委托局技术发发展处主持验验收工作。验验收委员会设设主任委员1名，副主任任委员1名，委员9名。四、验收目的为有效、合理地地组织管理科科技开发项目目，评价科技技开发项目合合同执行的质质量和效果，以以有利于推动动企业的科技技进步。五、验收依据1、中交第一公公路工程局有有限公司《技技术创新与科科技开发管理理办法》；2、项目合同书书；3、相关的技术术标准、规范范和规程等。六、验收内容1、依据合同书书，对项目的的合同任务完完成情况和经经费使用情况况进行考核评评价；2、审查该项目目的技术资料料是否齐全，数数据是否正确确、详实、符符合有关规定定；3、审查成果在在实际应用中中的效果及效效益等情况。七、提供的技术术文件1、验收大纲2、工作报告3、技术研究报报告4、社会经济效效益分析报告告5、应用单位使使用情况报告告工作报告告工作报告黄土隧道自承体体系不完整，主主要靠砂、土土的原始结构构，靠砂、土土体的摩擦、粘粘滞保持稳定定。另外，土土体围岩往往往有流变性，湿湿陷性黄土更更加明显。在在遇水或外力力（动荷载、静静荷载）作用用下土体会迅迅速液化，承承载能力下降降或土体流动动，导致施工工或运营中的的结构物沉降降、变形甚至至垮塌。中交太中银铁路路工程一公局局施工段黄土土隧道群位于于山西省吕梁梁市，该黄土土隧道群中隧隧道进出口段段多为湿陷性性新黄土，特特别是石盘村村4号隧道，该该隧道洞身范范围内地层主主要为第四系系上更新坡洪洪积层（Q）新黄土,为自重湿陷陷性新黄土，湿湿陷系数δs＝0.016～0.070，湿陷等级级为Ⅱ级。为保证工程质量量，减少或避避免隧道结构构破坏，同时时也为类似工工程积累经验验，以指导工工程的施工，厦厦门公司针对对石盘村4#隧道的具体体特点，提出出了《湿陷性性黄土大断面面隧道施工技技术》科技开开发课题，并并于2006年12月向局技术术委员会申报报立项。局技技术委员会于于2007年5月中旬正式式批准了本课课题的研究立立项，并签订订了该项目的的合同书。按照项目合同书书的要求，厦厦门公司以山山西太中银铁铁路项目经理理部的人员为为主，成立了了课题研究小小组。为提高高本课题的技技术含量和研研究水平，课课题组聘请了了铁三院隧道道专业工程师师和铁道部资资深隧道专家家在隧道施工工理论和施工工技术等方面面提供技术支支持。由于受到当地征征地拆迁影响响，黄土隧道道的总体施工工进度较原计计划进度有所所滞后，黄土土隧道主体工工程施工到2008年10月方全部结结束，故本课课题的研究工工作亦相应顺顺延。课题组的研究工工作大致分以以下几个阶段段：1、2006年年12月13日提出了本本课题科技开开发项目立项项申请。1、2007年年1月～2007年4月上旬，主主要进行了课课题调研、收收集资料、提提出课题研究究大纲等准备备工作。2、2007年年5月中旬，局局技术委员会会正式批准本本课题的研究究立项，并签签订科技开发发项目合同书书。3、2004年年5月下旬～2004年6月，隧道施施工方案通过过了中交指挥挥部的评审，根根据评审会专专家的意见和和建议，对方方案进行了细细化和完善，形形成了实施方方案，并对开开挖方法和混混凝土配合比比进行优化。4、2007年年7月～2008年6月，湿陷性性黄土隧道进进入全面施工工阶段，在施施工过程中，进进行了施工参参数的量测数数据的积累。5、2008年年7月～2008年12月初，对施施工参数和实实测数据进行行分析整理，在在全面分析整整理原始资料料的基础上，完完成了本课题题的技术研究究报告。在本课题的研究究过程中，课课题组全体人人员通力协作作、求实创新新，共同圆满满地完成了项项目合同书规规定的全部研研究内容。本课题现已申请请验收。PAGEPAGE58中交集团第一公公路工程局科科技开发项目目编号：湿陷性黄土大断断面隧道施工工技术技术研究报告中交集团第一公公路工程局厦厦门工程有限限公司二○○八年十二二月八日湿陷性黄土大断断面隧道施工工技术课题技术研究报告目录1概述1.1研究究背景及必要要性………………11.2国内内外研究现状状…………………11.3研究究内容及研究究目的…………………………12湿陷性黄黄土定义及其其结构特征2.1湿陷陷性黄土的定定义…………………………22.2湿陷陷性黄土的结结构特征………………………23施工原理理和施工参数数3.1新奥奥法施工原理理………………23.2黄土土隧道支护原原理…………………………33.3湿陷陷黄土隧道主主要施工参数数………………44主要施工工方法和施工工工艺4.1黄土土隧道开挖施施工………………44.2黄土土隧道初期支支护施工………………………94.3仰拱拱及仰拱填充充施工……………………244.4隧道道防排水施工工…………………………294.5拱墙墙二次衬砌施施工…………………………374.6水沟沟电缆槽施工工…………………………455监控量测测5.1量测测项目…………………475.2监控控量测施工工工艺…………………………486结束语6.1主要要结论………………………566.2有待待改进的问题题和建议……………………57参考文献………………581概述1.1研究背景景及必要性中交太(原)中中(卫)银(川)铁路ZQ-Ⅱ标第六项目目经理部二分分部（一公局局厦门公司）施施工段位于山山西省吕梁市市，地质情况况主要表现为为陕北黄土高高原丘陵，地地形起伏，冲冲沟发育，中中山、低山及及丘陵。沿线线新黄土分布布广泛，具湿湿陷性。地下下水主要为第第四系孔隙潜潜水、基岩裂裂隙水、岩溶溶水。埋深普普遍在100～200米。沿线河流主主要三川河，河河流具有典型型的雨洪特征征，流量、水水位与降水量量成正比，动动态极不稳定定。本项目全全长8.3288km，特大桥664mm/1座、大桥872m//4座、中桥144m//3座；路基1033m，涵洞6道；隧道5568mm/11座，占本标标段全长的66.866%，其中黄土土隧道4222mm/10座，设计多多为黄土Ⅴ级、Ⅴ级加强，地地质多为湿陷陷性新黄土。一局在以往工程程的施工中，虽虽有过长大隧隧道的施工经经历，但所施施工隧道中公公路石质隧道道的居多，像像太中银铁路路项目数量多多、断面大、湿湿陷性黄土的的土质隧道施施工对一局而而言尚属首次次。因此，以以太中银项目目黄土隧道群群工程为依托托，对湿陷性性大断面黄土土隧道的施工工技术和施工工工艺立项进进行专题研究究，就本工程程而言，不仅仅在确保工程程质量和降低低工程成本上上具有十分重重要的作用，对对提升企业的的技术水平、增增强核心竞争争力和社会信信誉度亦有非非常重要和积积极的意义；；同时，黄土土隧道施工技技术在华北西西北地区的应应用越来越广广泛，如能总总结出一套较较为成熟的技技术与工艺，对对今后的类似似工程必将起起到良好的指指导作用。1.2国内内外研究现状状由于我国前期的的经济实力及及施工水平的的落后，对我我国西部地区区特别是黄土土高原的交通通工程没有太太大的投入，随随着我国对西西部大开发的的情形下，黄黄土高原地区区的交通工程程也得到了迅迅速的发展，并并且开始了在在黄土地区进进行施工，但但是还没有真真正的形成一一套关于湿陷陷性黄土大断断面隧道施工工的工艺及方方法，特别是是大断面的湿湿陷性黄土大大断面隧道施施工工艺及方方法更加不成成熟。1.3研究究内容及研究究目的1.3.1研究内容1确定湿陷性性黄土大断面面隧道的施工工工艺、方法法及具体施工工参数；形成成整套湿陷性性黄土大断面面隧道的施工工工艺，以指指导今后湿陷陷性黄土大断断面隧道施工工。2观测湿陷性性黄土大断面面隧道的沉降降与变形，进进一步具体的的验证湿陷性性黄土大断面面隧道的施工工工艺、方法法及施工参数数。1.3.2研究究目的本课题的研究目目的在于：在在湿陷性黄土土大断面隧道道施工过程中中详细收集原原始资料、数数据，对原始始资料、数据据进行分析，得得出相关结论论，形成详细细的施工工艺艺及方法，在在隧道施工过过程中和结束束后，经过对对隧道的沉降降、变形的观观察分析，选选出最有效、成成本最低的湿湿陷性黄土隧隧道的施工施施工及方法，对对今后湿陷性性黄土大断面面隧道施工进进行指导，达达到缩短工期期、节约成本本、提高隧道道施工质量和和水平的目的的。同时也可可高我公司在在西部黄土地地区的隧道施施工方面的竞竞争力。2湿陷性黄黄土定义及其其结构特征2.1湿陷性黄黄土的定义湿陷性黄土是指指HYPERLINK"/baike/detail.asp?t=土体"土体在一定压压力下受水浸浸湿时产生湿湿陷变形量达达到一定数值值的土。湿陷陷变形量按野野外浸水载荷荷试验在2000Kpa压力下的附附加变形量确确定，当附加加变形量与载载荷板宽度之之比大于0..015时，这这种黄土被称称为为湿陷性性黄土。2.2湿陷性黄黄土的结构特特征在我国，湿陷性性黄土分布较较为广泛，约约占黄土分布布面积的600％，其中大大部分主要分分布在黄河中中游地区。土土体的湿陷性性与否和土中中的砂粒含量有很很大的关系。由由于粗粉粒和和砂粒在黄土土结构中起骨骨架作用，而而湿陷性黄土土中砂粒含量量很少，大部部分砂粒不能能直接接触，能能直接接触的的大多为粉土土颗粒，占总总重量约50～70％，而粉土土颗粒中又以以粗粉土颗粒粒为多，粘土土颗粒和细砂砂颗粒较少，基基本上无大于于0．25mm的中中砂颗粒。这这些颗粒的矿矿物成分，粗粗颗粒中主要要是石英和长长石，粘粒中中主要是中等等亲水性的伊伊利石。而细细粉粒通常依依附在较大颗颗粒表面，特特别是集聚在在较大颗粒的的接触点处与与胶体物质一一起作为填充充材料。粘粒粒以及土体中中所含的各种种化学物质如如铝、铁物质质和一些无定定型的盐类等等，多集聚在在较大颗粒的的接触点起胶胶结和半胶结结作用，作为为黄土骨架的的砂粒和粗粉粉粒，在天然然状态下，由由于上述胶结结物的凝聚结结晶作用被牢牢固的粘结着着，故使湿陷陷性黄土具有有较高的强度度，而遇水时时，水对各种种胶结物的软软化作用，土土的强度突然然下降便产生生湿陷。3施工原理理和施工参数数3.1新奥法施施工原理新奥法即新奥地地利隧道施工工方法的简称称，英文简称为NATM。它与法国国称收敛约束束法或有些国国家所称动态态观测设计施施工法的基本本原则一致。它它是以既有隧隧道HYPERLINK"/"工程经验和岩岩体力学的理理论为基础，将将锚杆和喷射射混凝土组合合在一起作为为主要支护手手段的一种施施工方法，是是现代隧道HYPERLINK"/"工程程新技术的标标志之一。经经历了40余年的发展，新奥奥法在我国铁铁路隧道施工工中得到了成成功应用，特特别是在软弱弱围岩地段应应用更为广泛泛，经济效益益较为明显。太中银银铁路工程黄黄土隧道施工工就采用了新新奥法施工。新奥法的基本要点可扼要的概括为：“少扰动、早喷锚，勤量测、紧封闭”，可分解归纳如下：

1．土土岩是隧道结结构体系中的的主要承载单单元，在施工工中必须充分分保护土体，尽量减减少对它的扰扰动，避免过过度破坏土体的强度。为为此，施工中中断面分块不不宜过多，采采用机械开挖挖掘进。

2．为为了充分发土土岩体的承载载能力，应允允许并控制岩岩体的变形。一一方面允许变变形，使围岩岩中能形成承承载环；另一一方面又必须须限制它，使使土体不致过度度松弛而丧失失或大大降低低承载能力。在在施工中应采采用能与围岩岩密贴、及时时筑砌又能随随时加强的柔柔性支护结构构，例如，锚锚喷支护等。这这样，就能通通过调整支护护结构的强度度、刚度和它它参加工作的的时间（包括括闭合时间）来来控制土体的变形。

3．为为了改善支护护结构的受力力性能，施工工中应尽快闭闭合，而成为为封闭的筒形形结构。另外外，隧道断面面形状应尽可可能圆顺，以以避免拐角处处的应力集中中。

4．通通过施工中对对围岩和支护护的动态观察察、量测，合合理安排施HYPERLINK"/"工工程序、进行行设计变更及及日常的施工工管理。

5．为为了敷设防水水层，或为了了承受由于锚锚杆锈蚀，围围岩性质恶化化、流变、膨膨胀所引起的的后续荷载，采采用复合式衬衬砌。

6．二二次衬砌原则则上是在围岩岩与初期支护护变形基本稳稳定的条件下下修筑的，围围岩和支护结结构形成一个个整体，因而而提高了支护护体系的HYPERLINK"/Html/aqgl/"安全全度。3.2黄土隧道道支护原理土质隧道自承体体系不完整，主主要靠砂、土土的原始结构构，靠砂、土土体的摩擦、粘粘滞保持稳定定。同时，土土体围岩往往往有流变性，需需要一定的支支护刚度才能能制止流变。因因此，土质隧隧道暗挖法应应以限制围岩岩变形为主，应应采用早期大大刚度的初期期支护，防止止土体变形过过大破坏原始始结构。而湿湿陷性黄土流流变性更强，初初期支护必须须给土体足够够的支护抗力力及时制止流流变，让土体体保持较好的的自承能力。在在土体自承能能力不足时，必必须通过超前前支护（超前前管棚、超前前导管、超前前锚杆等）和和基底加固措措施（灰土挤挤密桩、树根根桩、换填、压压浆等）予以补强强，以提高支支护抗力，确确保隧道围岩岩稳定。3.3湿陷黄土土隧道主要施施工参数太中银铁路工程程施工图设计计以新奥法原原理为基础，主主要采用复合合式衬砌。黄黄土隧道衬砌砌根据喷锚构构筑法的基本本理论和复合合式衬砌的作作用原理进行行设计，衬砌砌类型划分考考虑了黄土形形状、隧道埋埋深、天然含含水量以及影影响地层自稳稳能力的其他他因素。计算算复合式衬砌砌时，按初期期支护和二次次衬砌共同承承载进行考虑虑。初期支护护主要以工程程类比法选用用设计参数，二二次衬砌采用用计算软件进进行力学分析析并按破损阶阶段法设计。湿湿陷性黄土地地段采用双侧侧壁导坑法开开挖施工。主主要施工参数数见下表：湿陷性黄土大断断面隧道主要要施工参数表表项目单位湿陷性黄土开挖开挖方法/双侧壁导坑法预留变形量cm12开挖半径cm714初期支护Φ22砂浆锚杆杆间距m1.0×1.00部位/长度cm边墙/4.0I20a工字钢钢拱架部位/间距cm拱墙仰拱/600C25纤维混凝凝土部位/厚度cm拱墙仰拱/277φ8钢筋网部位/网格cm拱墙/20×220二次衬砌C30混凝土部位/厚度cm拱墙/50、仰仰拱/60Φ25环向主筋筋间距cm20Φ14纵向分布布筋间距cm254主要施工工工艺和方法法4.1黄土隧道道开挖施工黄土隧道施工严严格按照“严控水、强强支护、短进进尺、勤量测测”的原则组织织施工，特别别注意地表冲冲沟、陷穴对对隧道的影响响，要加强调调查和处理。隧道开挖前，首首先完成洞口口截水沟、洞洞口土方及边边仰坡防护施施工。洞口土土方采用挖掘掘机配合装载载机自上而下下分层施工，大大型自卸汽车车运输，并及及时做好坡面面防护，开挖挖一段（台阶阶）防护一段段（台阶）。洞洞口明洞采用用明挖法施工工，开挖至明明暗分界线后后，先施做护护拱混凝土，然然后施做暗洞洞超前大管棚棚，随后立即即做好明洞衬衬砌，随后进进入暗洞施工工，待明洞混混凝土达到设设计规定的强强度后及时进进行明洞洞顶顶回填。暗洞开挖根据原原设计要求，湿湿陷性黄土隧隧道浅埋段在在超前预支护护下采用双侧侧壁导坑法开开挖。针对本本项目地形地地质特点，借借鉴郑西铁路路的宝贵经验验，本着尽量量减少分部的的数目，避免免多次扰动的的原则。在确确保施工安全全的前提下，本本项目施工中中主要采用了了正台阶预留留核心土法施施工，个别地地形地质条件件极差地段采采用了三台阶阶预留核心土土法施工，开开挖采用人工工配合风镐进进行，开挖后后及时进行初初期支护，初初期支护尽早早封闭成环。4.1.1.正正台阶预留核核心土法⑴、正台阶预留留核心土法为为先环形开挖挖上半断面,预留核心土土，待开挖至至一定长度后后同时开挖下下半断面,上下半断面面同时并进的的一种施工方方法。正台阶预留核心心土法施工工工序说明：第1、2步：机机械环形开挖挖上导，预留留核心土，人人工配合整修修；施作上导导初期支护，即即初喷4cm厚混凝土，架架立钢架；钻钻设径向锚杆杆后复喷混凝凝土至设计厚厚度，形成较较稳定的承载载拱。第3、4部：在在滞后上导15～20m机械错开开开挖下导边墙墙（错开距离离不小于5m），人工配配合整修；初初喷4cm厚混凝土土；接长型钢钢钢架，钢架架基础垫设槽槽钢并设锁脚脚锚杆；钻设设径向锚杆后后复喷混凝土土至设计厚度度。第5步开挖下导导中部土体，整整平顺坡，作作为上下导坑坑连接通道，方方便开挖和支支护施工提供供作业场地。第6步在滞后于于下导15m左右，机械械开挖仰拱，人人工配合整修修。初喷混凝凝土，安装仰仰拱拱架，仰仰拱拱架与边边墙拱架分别别焊有节点板板，节点板用用M24高强螺栓连连接；拱架连连接完毕复喷喷混凝土至设设计厚度。第7步仰拱初期期支护完成后后，布仰拱二二衬钢筋，立立模，安装止止水带、排水水管和预埋管管，利用仰拱拱栈桥灌筑仰仰拱混凝土（仰仰拱二衬与填填充应分次施施作）。第8步根据围岩岩量测结果，利利用衬砌模板板台车适时施施作拱墙二次次衬砌。4.1.2.三三台阶预留核核心土法施工工序说明：：⑴、机械开挖上上导，人工配配合整修；施施作上导初期期支护，即初初喷4cm厚混凝土，架架立钢架；钻钻设径向锚杆杆后复喷混凝凝土至设计厚厚度。⑵、在滞后上导导3～5m，采用机械械错开开挖中中导两侧边墙墙(两侧错开距距离3m)，人工配合合整修；初喷喷4cm厚混凝土土；接长型钢钢钢架，并设设锁脚锚杆；；钻设径向锚锚杆后复喷混混凝土至设计计厚度。同时时中导中部土土体也要开挖挖运出。⑶、在滞后于中中导10～15m，机械开挖挖下导，人工工配合整修；；初喷4cm厚混凝土土；接长型钢钢钢架，钢架架基础垫设槽槽钢并设锁脚脚锚杆；钻设设径向锚杆后后复喷混凝土土至设计厚度度。⑷、开挖下导中中部土体，整整平顺坡，作作为上下导坑坑连接通道，方方便开挖和支支护施工提供供作业场地。⑸、在滞后于下下导10～15m时，机械开开挖仰拱，人人工配合整修修。初喷混凝凝土，安装仰仰拱拱架，拱拱架与边墙拱拱架通过节点点板，用M24高强螺栓连连接；复喷混混凝土至设计计厚度。⑹、仰拱初期支支护完成后，布布仰拱二衬钢钢筋，立模，安安装排水管和和预埋管根，利利用仰拱栈桥桥灌筑仰拱混混凝土（仰拱拱二衬与填充充应分次施作作）。⑺、在滞后于一一小段距离后后，利用衬砌砌模板台车一一次性灌注拱拱墙衬砌混凝凝土。4.1.3.小小结①控制上、下台台阶长度，及及时将初期支支护闭合成环环，整体受力力。正台阶预预留核心土法法：上台阶长长度控制在1-1.5倍开挖洞径径（本工程控控制在20m左右）范围内内；下台阶长长度（仰拱到到掌子面的距距离）控制在在2-3倍开挖洞径径（本工程控控制在40m左右）；三台台阶预留核心心土法：上台台阶长度控制制在8-10米，中台阶阶长度控制在在1-1.5倍开挖洞径径（本工程控控制在20m左右）范围内内；下台阶长长度（仰拱到到掌子面的距距离）控制在在2-3倍开挖洞径径（本工程控控制在40m左右）。隧道台阶长度控制隧道台阶长度控制②核心土预留控控制。黄土隧隧道施工前期期，延续了石石质隧道支护护工艺，制作作简易支护台台车，核心土土尺寸被严重重限制，底宽宽仅有4m，高仅有3m，长度不足2m，掌子面临临空面大，自自稳性差。取取消支护台车车，预留核心心土面积不小小于开挖面积积的50%（底宽8.4m，高5.2m，上顶宽6m,长度不小于3m），辅以扒扒梯和跳板在在核心土上完完成初期支护护施工。隧道核心土的预留隧道核心土的预留③尽量减少挖掘掘机对隧道边边沿的开挖，应应采用人工风风镐对隧道周周边进行修整整，减少对围围岩的扰动，避避免侧壁或拱拱顶掉块现象象。拱脚、墙墙角应预留30cm人工开挖，严严禁超挖。拱拱墙脚严禁被被水浸泡。隧道开挖人工修边隧道开挖人工修边④控制开挖循环环进尺长度。湿湿陷性黄土隧隧道开挖进尺尺控制在0.6m，即每次只只进1榀，减小围围岩临空面。机机械开挖人工工修边后，应应尽早对围岩岩进行支护封封闭，减少围围岩暴露的时时间，限制开开挖后围岩松松弛。4.2黄土隧道道初期支护施施工初期支护是永久久衬砌的重要要组成部分。大大断面黄土隧隧道初期支护护要有足够的的刚度和强度度以有效抑制制黄土地层的的过大变形，防防止施工过程程中出现坍方方。初期支护护的组成形式式可根据黄土土特性、含水水量、覆盖层层厚度和施工工方法等因素素选用，湿陷陷性黄土隧道道的初期支护护由Φ22边墙砂浆锚锚杆、Φ8钢筋网、I20a工字钢钢拱拱架、C25喷射纤维混混凝土等组成成。现将超前前支护暂时纳纳入初期支护护，按照施工工顺序对各分分项工程施工工工艺进行介介绍。4.2.1.Φ108超前管棚施施工工艺管棚施工工艺见见工艺流程图图。1施作护拱⑴混凝土护拱作作为长管棚的的导向墙，在开挖廓线以外外拱部120o～135°范围内施作，断面尺尺寸为1.0×11.0m，护拱内埋设设钢筋支撑，钢钢筋与管棚孔口口管连接成整体体。导向墙环环向长度可根根据具体工点点实际情况确确定，要保证证其基础稳定定性。⑵孔口管作为管管棚的导向管管，它安设的的平面位置、倾倾角、外插角角的准确度直直接影响管棚棚的质量。用用经纬仪以坐坐标法在工字字钢架上定出出其平面位置置；用水准尺尺配合坡度板板设定孔口管管的倾角；用用前后差距法法设定孔口管管的外插角。孔孔口管应牢固固焊接在工字字钢上，防止止浇筑混凝土土时产生位移移。超前大管棚施工工工艺流程图图隧道开挖隧道开挖钻进结束下一根管棚钻进开挖周边放样布孔管棚钻机就位继续钻进安装至设计长度钻杆退回原位一节管棚体安装结束接长管棚钻进＋管棚体安装注浆安放钢筋笼2搭钻孔平台台安装钻机钻机平台用钢管管脚手架搭设设，搭设平台台应一次性搭搭好，平台要要支撑于稳固的的地基上，脚手架连接要要牢固、稳定，防止在施钻钻时钻机产生生不均匀下沉沉、摆动、位位移而影响钻孔质质量。钻孔由由1～2台钻机由高高孔位向低孔孔位进行。钻机定位：钻机机要求与已设设定好的孔口口管方向平行行，必须精确确核定钻机位位置。用全站站仪、钻杆导导向相结合的的方法，反复复调整，确保保钻机钻杆轴轴线与孔口管轴线线相吻合。3钻孔为了便于安装钢钢管，钻头直直径采用Φ127mmm。钻机开钻时，应应低速低压，待待成孔10m后可根据地地质情况逐渐渐调整钻速及及风压；钻进过程中中确保动力器器、扶正器、合合金钻头按同同心圆钻进。认真作好钻进过过程的原始记记录，及时对对孔口碎屑进行地质质判断、描述述，作为洞身开开挖时的地质预测预报参考资料料，从而指导洞身身开挖。管棚钻孔的允许许偏差应符合合下表的规定：：管棚钻孔允许偏偏差序号项目允许偏差1方向角1o2孔口距±50mm3孔深±50mm管棚钻孔施工管棚钻孔施工4清孔验孔⑴用地质岩芯钻钻杆配合钻头头进行反复扫孔，清清除浮渣，确确保孔径、孔孔深符合要求求，防止堵孔，并并用高压风从孔底向孔孔口清理钻渣渣。然后全站站仪、测斜仪仪等检测孔深深、倾角、外插角。5安装管棚钢钢管钢管在专用的管管床上加工好好丝扣，导管四周钻设孔孔径10～16mm注浆孔(靠孔口2.5mm处的棚管不钻钻孔)，孔间距15～20cm，呈梅花型型布置。管头头焊成圆锥形形，便于入孔孔；棚管顶进采采用装载机和管棚棚机钻进相结结合的工艺，即即先钻大于棚棚管直径的引引导孔(Φ108mmm或Φ127mmm)，然后用装载载机在人工配配合下顶进钢管。接长钢管应满足足受力要求，相相邻钢管的接接头应前后错错开。同一横横断面内的接接头数不大于于50%，相邻钢管管接头至少错错开1m。6注浆安装好有孔钢花花管、放入钢钢筋笼后即对对孔内注入M20水泥浆，浆液由ZJ-4000高速制浆机机拌制，采用用高压单液注注浆机注入管管棚钢管内，初初压0.5～1.0MPPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆浆。注浆量应应满足设计要要求，一般为为钻孔圆柱体体的1.5倍；若注浆量超超限，未达到到压力要求，应应调整浆液浓浓度继续注浆浆，确保钻孔孔周围岩体与与钢管周围孔孔隙充填饱满满。7施工控制要要点⑴钻孔前，精确确测定孔的平平面位置、倾倾角、外插角角，并对每个孔孔进行编号。⑵钻孔外插角11°～3°以为宜，工工点应根据实实际情况作调调整。钻孔仰仰角的确定应应视钻孔深度度及钻杆强度度而定，一般般控制在1°～1.5°。施工中应应严格控制钻钻机下沉量及及左右偏移量量。⑶严格控制钻孔孔平面位置，管管棚不得侵入入隧道开挖线线内，相邻钢钢管不得相撞撞和立交；经常量测孔孔的斜度，发发现误差超限限及时纠正，至至终孔仍超限限者应封孔，原原位重钻。⑷掌握好开钻与与正常钻进的的压力和速度度，防止断杆杆。洞内管棚施工洞内管棚施工洞内管棚施工洞内管棚施工4.2.2.砂砂浆锚杆施工工工艺工艺流程图砂浆浆锚杆施工工工艺流程图锚杆制作锚杆制作各项工前准备锚杆钻机就位钻锚杆孔钻孔角度定位锚杆孔位测量放样锚杆孔清孔机械设备保养准备注浆材料注浆设备就位锚孔成孔检查搅拌砂浆注浆插入锚杆锚杆竣工验收安装垫板1锚杆钻孔黄土隧道采用ZZM-12TT型煤电钻成成孔。煤电钻钻施工既可解解决土质隧道道遇水软化围围岩的问题，又又可解决在土土质隧道施工工中采用常规规的冲击钻不不易排碴、成成孔困难的难难题，可以提提高在黄土隧隧道的成孔速速度和安全性性。锚杆钻孔利用开开挖台阶搭设设简易台架施施钻，按照设计间间距布孔；钻钻孔方向尽可可能垂直结构构面或初喷混混凝土表面；；锚杆孔比杆杆径大15㎜，深度度误差不得大大于±50mm；锚杆孔距允允许偏差为±15cm；成孔后采采用高压风清清孔。2砂浆锚杆注注浆及安装锚杆注浆安装前前须先做好材材料、机具、脚脚手平台和场场地准备工作作，锚杆应平平直、无损伤伤，表面无裂裂纹、油污、颗颗粒状或片状状锈蚀；锚杆插入长长度不得小于于设计长度的的95%，锚杆垫板应应与基面密贴贴。注浆材料料使用硅酸盐盐或普通硅酸酸盐32.5水泥，粒径径小于2.5mm的砂子，并并须过筛，胶胶骨比1:0.5～1:1，水灰比0.38～0.45，砂浆标号号不小于M20。砂浆锚杆作业程程序是：先注注浆，后放锚锚杆，具体操操作是：先将将水注入注浆浆泵内，并倒倒入少量砂浆浆，初压水和和稀浆湿润管管路，然后再再将已调好的的砂浆倒入泵泵内。将注浆浆管插至锚杆杆眼底，将泵泵盖压紧密封封，一切就绪绪后，慢慢打打开阀门开始始注浆。在气气压推动下，将将砂浆不断压压入眼底，注注浆管跟着缓缓缓退出眼孔孔，并始终保保持注浆管口口埋在砂浆内内，以免浆中中出现空洞，将将注浆管全部部抽出后，立立即把锚杆插插入眼孔，然然后用木楔堵堵塞眼口，防防止砂浆流失失。锚杆孔中必须注注满砂浆，发发现不满须拨拨出锚杆重新新注浆。注浆浆管不准对人人放置，以防防止高压喷出出物射击伤人人。砂浆应随用随拌拌，在初凝前前全部用完，使使用掺速凝剂剂砂浆时，一一次拌制砂浆浆数量不应多多于3个孔，以免免时间过长，使使砂浆在泵、管管中凝结。锚注完成后，应应及时清洗，整整理注浆用具具，除掉砂浆浆凝聚物，为为下次使用创创造条件。4.2.3钢钢筋网施工1钢筋网片加加工钢筋网片采用ⅠⅠ级φ8钢筋焊制，在在钢筋加工场场内集中加工工。先用钢筋筋调直机把钢钢筋调直，再再截成钢筋条条，钢筋网片片尺寸为20cm**20cm，网格尺寸允允许偏差为±10mmm。钢筋焊接前要先先将钢筋表面面的油渍、漆漆污、水泥浆浆和用锤敲击击能剥落的浮浮皮、铁锈等等均清除干净净；加工完毕毕后的钢筋网网片应平整，钢钢筋表面无削削弱钢筋截面面的伤痕。2成品的存放放制作成型的钢筋筋网片必须轻轻抬轻放，避避免摔地产生生变形。钢筋筋网片成品应应远离加工场场地，堆放在在指定的成品品堆放场地上上。存放和运运输过程中要要避免潮湿的的环境，防止止锈蚀、污染染和变形。3挂网钢筋网在初喷混混凝土4cm以后铺挂，钢钢筋片随初喷喷面的起伏铺铺设，绑扎固固定于先期施施工的系统锚锚杆之上，再把钢筋片片焊接成网，网网片搭接长度度不少于1个网格（20cm）。之后复喷，并并保证钢筋网网保护层厚度度不得小于2cm。安装好的钢筋网和拱架安装好的钢筋网和拱架4.2.4II20a工字钢拱架架施工工艺湿陷性黄土隧道道钢架支护主主要为型钢钢钢架，型钢钢钢架主要由工工字钢弯制而而成，全断面面设置。隧道道各部开挖完完成初喷混凝凝土后，分单单元及时安装装钢架，采用用与定位锚杆杆、径向锚杆杆以及双侧锁锁脚锚管固定定，纵向采用用Φ22钢筋连接，钢钢架之间铺挂挂钢筋网，然然后复喷混凝凝土到设计厚厚度。钢架施施工工艺见工工艺流程图。1钢架加工加工场地用混凝凝土硬化，精精确抹平，按按设计放出加加工大样。钢钢架弯制结合合隧道开挖方方法采用型钢钢弯制机按照照隧道断面曲曲率分节进行行弯制，弯制制完成后，先先在加工场地地上进行试拼拼。各节钢架架拼装，要求求尺寸准确，弧弧形圆顺。要要求沿隧道周周边轮廓误差差不大于3cm；型钢钢架架平放时，平平面翘曲小于于2cm。型钢钢架施工工工艺流程图初喷初喷定位锚杆施工中线标高测量清除底脚浮碴钢架加工、质量验收钢架预拼分部安装钢架与定位锚杆焊连定位设锁脚锚管锁定加设鞍形垫块安装纵向连接筋挂钢筋网复喷混凝土围岩监控量测2钢架安装根据测设的位置置，各节钢架架在掌子面以以螺栓连接，连连接板应密贴贴。为保证各各节钢架在全全环封闭之前前置于稳固的的地基上，安安装前应清除除各节钢架底底脚下的虚碴碴及杂物。同同时每侧安设设2根锁脚锚管管将其锁定，在在拱部钢架基基脚处设I32槽钢以增加加基底承载力力，底部开挖挖完成后，底底部初期支护护及时跟进，将将钢架全环封封闭。为保证钢架位置置安设准确，隧隧道开挖时在在钢架的各连连接处预留连连接板凹槽。初初喷混凝土时时，在凹槽处处打入木楔，为为架设钢架留留出连接板（和和槽钢）位置置。钢架按设设计位置安设设，在安设过过程中当钢架架和初喷层之之间有较大间间隙应每隔2m用混凝土预预制块楔紧，钢钢架背后用喷喷混凝土填充充密实。钢架架纵向连接采采用Φ22钢筋连接，环环向间距1m。钢架落底接长在在单边交错进进行，每次单单边接长钢架架1～3排。在软弱弱地层可同时时落底接长和和仰拱相连并并及时喷射混混凝土。接长长钢架和上部部钢架通过垫垫板用螺栓牢牢固准确连接接。架立钢架后应尽尽快进行喷混混凝土作业，以以使钢架与喷喷混凝土共同同受力。喷射射混凝土分层层进行，先从从拱脚或墙角角处由下向上上喷射，防止止上层喷射料料虚掩拱脚（墙墙角）不密实实，造成强度度不够，拱脚脚（墙角）失失稳。钢架安装允许偏偏差的检验应应符合下表的规定：：钢架安装允许偏偏差序号项目允许偏差1间距±100mm2横向±50mm3高程±50mm4垂直度±2o5保护层和表面覆覆盖层厚度-5mm工字钢拱架检查工字钢拱架施工工字钢拱架检查工字钢拱架施工*拱架下沉预防防措施拱部开挖安装型型钢拱架后，由由于黄土隧道道围岩的自稳稳性较差以及及各部开挖拉拉开了一定距距离，钢架短短时间内不能能全断面闭合合，有可能会会出现拱顶钢钢架下沉，导导致围岩失稳稳或侵入衬砌砌界限，因此此在施工过程程中需加强对对钢架安装以以后的监控量量测，必要时时采取有效措措施进行加固固，以防止拱拱顶钢架下沉沉。具体措施施如下：①加强对钢架的的锁脚固定措措施为防止钢架下沉沉或两底脚回回收必须采取取锁脚措施，钢钢架锁脚采用用两根L=4.0m的Φ42锁脚锚管锁锁定，锚管采采用钢花管，压压注水泥浆液液进行锚固，如如地质较差时时，采用加长长锁脚锚管长长度和再增设设一根锁脚锚锚管以加强钢钢架的稳定。②加设钢架基础础连接纵梁，扩扩大开挖底脚脚，防止钢架架悬空为防止钢架下沉沉，视地质情情况，必要时时在拱部钢架架底脚增设连连接纵梁，纵纵梁采用32槽钢，与钢钢架底脚采用用焊接连接，以以增加钢架底底脚的承力面面积。③及时喷射混凝凝土进行覆盖盖钢架安装完成后后，及时进行行喷射微纤维维混凝土，喷喷射时分层、分分段进行，钢钢架应全部被被喷射混凝土土覆盖，保护护层厚度不得得小于40mm。④防止施工过程程中的碰撞和和损坏机械开挖时，为为防止挖掘机机等大型机械械对已支护好好钢架进行碰碰撞和冲击，造造成钢架损坏坏，开挖时，要要派专人对开开挖作业进行行指挥，严格格限制机械作作业界限，周周边预留至少少30cm人工修边，以以防止开挖机机械碰撞钢架架。3施工要点⑴钢架应按设计计位置安设,钢架之间必必须用钢筋纵纵向连接，并并要保证焊接接质量。钢加加安设过程中中当钢架与围围岩之间有较较大的空隙时时，沿钢架外外缘每隔2m应用混凝土土预制块楔紧紧。⑵钢架安装前应应清除底脚下下的虚碴及杂杂物,钢架底脚应应置于牢固的的基础上；钢钢拱架的拱脚脚采用纵向托托梁和锁脚锚锚管等措施加加强支承。⑶钢架应在初喷喷混凝土后及及时架设,各节钢架间间以螺栓连接接，连接板必必须密贴；钢钢架应尽可能能多地与锚杆杆露头及钢筋筋网焊接，以以增强其联合合支护的效应应。⑷喷射混凝土时时，要将钢架架与岩面之间间的间隙喷射射饱和达到密密实。⑸型钢钢架应采采用冷弯成型型，钢架加工工的焊接不得得有假焊，焊焊缝表面不得得有裂纹、焊焊瘤等缺陷。4.2.5喷射射混凝土施工工工艺湿陷性黄土隧道道初期支护采采用湿喷C50碳塑加强筋筋纤维混凝土土，C50碳塑加强筋筋纤维掺量1kg/mm3。。喷射混混凝土在洞外外拌和站集中中拌和，由混混凝土搅拌运运输车运至洞洞内，采用湿湿喷机喷射作作业。在隧道道开挖完成后后，先喷射4cm厚混凝土封封闭岩面，然然后打设锚杆杆、架立钢架架、挂钢筋网网，对初喷岩岩面进行清理理后复喷至设设计厚度。喷喷射混凝土施施工工艺见工工艺流程图。1喷射混凝土土施工1.1喷射前准备备设置控制喷射混混凝土厚度的的标志，一般般采用埋设钢钢筋头做标志志，亦可在喷喷射时插入长长度比设计厚厚度大5cmm的铁丝，每每1～2m设一根，作作为施工控制制用。施工前仔细检查查机具设备和和风、水、电电线路，湿喷喷机就位，确确定输料管能能承受0.88MPa以上上的压力，并并应有良好的的耐磨性能，并并试运转。喷射混凝土施工准备喷射混凝土施工准备喷射混凝土施工工工艺框图喷混凝土配喷混凝土配合比选定检查开挖断面尺寸，清除浮碴，清理受喷面施工机具就位喷射混合料拌合喷射混合料运输初喷混凝土4cm施作锚杆、钢架、挂钢筋网清除初喷面粉尘复喷至设计厚度清理施工机具加入速凝剂加入合成纤维或钢纤维1.2混凝土搅拌拌、运输湿喷混凝土搅拌拌采取全自动动计量强制式式搅拌机，施施工配料应严严格按配合比比进行操作，速速凝剂在喷射射机喂料时加加入。纤维混凝土的搅搅拌工艺应确确保C50碳塑纤维在在拌合物中分分散均匀，不不产生结团，拌拌和优先采用用将纤维、水水泥、粗细骨骨料先干拌后后加水湿拌的的方法，干拌拌时间不少于于1.5miin，加水后搅搅拌时间不小小于2.5miin。运输采用混凝土土运输罐车，随随运随拌。喷喷射混凝土时时，多台运输输车应交替运运料，以满足足湿喷混凝土土的供应。在在运输过程中中，要防止混混凝土离析、水水泥浆流失、坍坍落度变化以以及产生初凝凝等现象。1.3喷射作业⑴喷射操作程序序应为：打开开速凝剂辅助助风→缓慢打开主主风阀→启动速凝剂剂计量泵、主主电机、振动动器→向料斗加混混凝土。⑵喷射混凝土作作业应采用分分段、分片、分分层依次进行行，喷射顺序序应自下而上上，分段长度度不宜大于6m。喷射时先先将低洼处大大致喷平，再再自下而上顺顺序分层、往往复喷射。喷射混凝土分段段施工时，上上次喷混凝土土应预留斜面面，斜面宽度度控制在2000～300mmm，斜面上需需用压力水冲冲洗润湿后再再行喷射混凝凝土；分片喷喷射要自下而而上进行并先先喷钢架与壁壁面间混凝土土，再喷两钢钢架之间混凝凝土。边墙喷喷混凝土应从从墙脚开始向向上喷射，使使回弹不致裹裹入最后喷层层。分层喷射时，后后一层喷射应应在前一层混混凝土终凝后后进行，若终终凝1h后再进行喷喷射时，应先先用风水清洗洗喷层表面。一一次喷混凝土土的厚度以喷喷混凝土不滑滑移不坠落为为度，既不能能因厚度太大大而影响喷混混凝土的粘结结力和凝聚力力，也不能太太薄而增加回回弹量。边墙墙一次喷射混混凝土厚度控控制在7～10cm，拱部控控制在5～6cm，并保持持喷层厚度均均匀。顶部喷喷射混凝土时时，为避免产产生堕落现象象，两次间隔隔时间宜为22～4h。⑶喷射速度要适适当，以利于于混凝土的压压实。风压过过大，喷射速速度增大，回回弹增加；风风压过小，喷喷射速度过小小，压实力小小，影响喷混混凝土强度。因因此在开机后后要注意观察察风压，起始始风压达到0.5MPPa后，才能开开始操作，并并据喷嘴出料料情况调整风风压。一般工工作风压：边边墙0.3～0.5MPPa，拱部0.4～0.65MMPa。黄土隧道道喷射混凝土土时喷射机的的压力一般不不宜大于0.2MPPa。⑷喷射时使喷嘴嘴与受喷面间间保持适当距距离，喷射角角度尽可接近近90°，以使获得得最大压实和和最小回弹。喷喷嘴与受喷面面间距宜为1.5～2.0m；喷嘴应连连续、缓慢作作横向环行移移动，一圈压压半圈，喷射射手所画的环环形圈，横向向40～60cm，高高15～20cm；若若受喷面被钢钢架、钢筋网网覆盖时，可可将喷嘴稍加加偏斜，但不不小于70°。如果喷嘴嘴与受喷面的的角度大小，会会形成混凝土土物料在受喷喷面上的滚动动，产生出凹凹凸不平的波波形喷面，增增加回弹量，影影响喷混凝土土的质量。混凝土喷射作业混凝土喷射作业喷射平整的混凝土表面喷射平整的混凝土表面1.4养护喷射混凝土终凝凝2小时后，采采用养护液养养护。养护时时间不小于114d。当气气温低于+55℃时，不得洒洒水养护。2材料要求水泥：喷射混凝凝土应优先采采用硅酸盐水水泥或普通硅硅酸盐水泥，在在保证强度和和相关参数前前提下，可就就近选择。本本工程选用太太原智海PO.422.5水泥。粗、细骨料：粗粗骨料应采用用坚硬耐久的的碎石或卵石石（斗石），或或两者混和物物，严禁选用用具有潜在碱碱活性骨料。当当使用碱性速速凝剂时，不不得使用含有有活性二氧化化硅的石料。喷喷射混凝土中中的石子最大大粒径不大于于15mm，骨料级配配宜采用连续续级配。按重重量计含泥量量不应大于1%，泥块含量量不应大于0.25%。经检验合合格粗骨料选选用柳林碎石石。细骨料应采用坚坚硬、耐久的的中砂或粗砂砂，细度模数数应大于2.5，含水率宜宜控制在5%～7%。砂中小于0.0755mm的颗粒不应应大于20%。含泥量不不应大于3%，泥块含量量不应大于1%。经检验合合格细骨料选选用大武镇河河沙。速凝剂：喷射混混凝土严格按按照配合比掺掺加液体速凝凝剂。保证初初凝时间不应应大于5min，终凝不应应大于10min。在使用速凝凝剂前，应做做与水泥的相相容性试验及及水泥浆凝结结效果试验，初初凝不大于5min，终凝不大大于10min；本工程选用用山西凯迪液液体速凝剂。水：水质应符合合工程用水的的有关标准，水水中不应含有有影响水泥正正常凝结与硬硬化的有害杂杂质。一般应应采用饮用水水。合成纤维：喷射射混凝土中的的C50碳塑加强筋筋，纤维长度度应为30mm。合成纤维抗抗拉强度不宜宜小于280MPPa；长度和直径径允许偏差为为设计尺寸的±10%；合合成纤维不允许有妨碍钢钢纤维与水泥泥粘结的杂质质，也不得混混有妨碍水泥泥硬化的化学学成分。3喷射混凝土土配合比及强强度检测喷射混凝土的配配合比设计应应根据原材料料性能、混凝凝土的技术条条件和设计要要求通过试验验选定C25纤维喷射混混凝土配合比比：项目水泥粉煤灰砂碎石(mm)水速凝剂减水剂纤维重量409（P.OO42.5）61913832(5-110)24211.63.721材料产地智海太原大武柳林地产凯迪凯迪陕西万达理论配合比30.510.030.009坍落度（mm）80-130水灰比0.51喷射混凝土的强强度必须符合合设计要求。用用于检查喷射射混凝土强度度的试件，应应采用大板切切割法制取；；当不具备切切割条件时也也可采用边长长150mm的立方体无无底试模，在在其内喷射混混凝土制作试试件，试件成成型的喷射方方向应与边墙墙相同,喷射混凝土土标准养护试试件的试验龄龄期为56d。当对强度有有怀疑时，可可在混凝土喷喷射地点采用用钻芯取样法法随机抽取制制作试件做抗抗压试验。原材料每盘称量量的允许偏差差序号材料名称允许偏差1水泥±2%2粗、细骨料±3%3水、外加剂±2%4钢（合成）纤维维±2%喷射混凝土表面面应密实、平平整，无裂缝缝、脱落、漏漏喷、露筋、空空鼓和渗漏水水，锚杆头钢钢筋无外露。4施工控制要要点⑴喷射混凝土原原材料先检验验合格后才能能使用，速凝凝剂应妥善保保管，防止受受潮变质。严严格控制拌合合物的水灰比比，经常检查查速凝剂注入入环的工作状状况。喷射混混凝土的坍落落度控制在8～13cm，过大混混凝土会流淌淌，过小容易易出现堵管现现象。喷射过过程中应及时时检查混凝土土的回弹率和和实际配合比比。喷射混凝凝土的回弹率率：侧壁不大大于15%，拱部不大大于25%。⑵喷射混凝土拌拌合物的停放放时间不得大大于30min。⑶必须在隧道开开挖后及时进进行施作。喷喷射混凝土严严禁选用具有有潜在碱活性性骨料。喷混混凝土厚度应应预埋厚度控控制标志，严严格控制喷射射混凝土的厚厚度。⑷喷射前应仔细细检查喷射面面，如有松动动土块应及时时处理。喷射射机应布置在在安全地带，并并尽量靠近喷喷射部位，便便于掌机人员员与喷射手联联系，随时调调整工作风压压。⑸喷射完成后应应检查喷射混混凝土与岩面面粘结情况，可可用锤敲击检检查。同时测测量其平整度度和断面，并并将此断面与与开挖断面对对比，确认喷喷射混凝土厚厚度是否满足足设计和规范范要求。当有有空鼓、脱壳壳时，应及时时凿除，冲洗洗干净进行重重喷，或采用用压浆法充填填。⑹在喷射侧壁下下部时，需将将上半断面喷喷射时的回弹弹物清理干净净，防止将回回弹物卷入下下部喷层中形形成“蜂窝”而降低支护护强度。⑺经常检查喷射射机出料弯头头、输料管和和管路接头，发发现问题及时时处理。管路路堵塞时，必必须先关闭主主机，然后才才能进行处理理。⑻喷射完成后应应先关主机，再再依次关闭计计量泵、震动动棒和风阀，然然后用清水将将机内、输送送管路内残留留物清除干净净。⑼喷射混凝土冬冬期施工时，洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施；作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不低于5°C；在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业；混凝土强度未达到6MPa前，不能受冻。4.2.6小结结1、因为黄土土土质强度远低低于石质强度度，具有遇水水软化湿陷的的特性，在初初期支护的锚锚杆、超前管管棚等施工过过程中注意采采用无水作业业方式。2、砂浆锚杆属属全长粘结锚锚杆，施工中中坚持先钻孔孔，然后注浆浆送锚杆。注注浆一定要饱饱满。施工要要避免用摩擦擦锚杆代替全全长粘结锚杆杆。另外，锚锚杆末端要按按要求设置垫垫板。3、湿陷性黄土土具有遇水软软化湿陷的特特性，承重体体系不完善，拱拱架施工时，拱拱架基脚要采采用锁脚加固固措施和设置置基脚纵向连连续梁支垫措措施，避免拱拱架围岩土压压力的作用下下产生过大的的收敛或沉降降变形。4、本工程采用用C50碳塑加强筋筋纤维喷射混混凝土，纤维维混凝土的搅搅拌工艺应确确保C50碳塑纤维在在拌合物中分分散均匀，不不产生结团，拌拌和优先采用用将纤维、水水泥、粗细骨骨料先干拌后后加水湿拌的的方法，干拌拌时间不少于于1.5miin，加水后搅搅拌时间不小小于2.5miin。5、运输采用混混凝土运输罐罐车，随运随随拌。喷射混混凝土时，多多台运输车应应交替运料，以以满足湿喷混混凝土的供应应。在运输过过程中，要防防止混凝土离离析、水泥浆浆流失、坍落落度变化以及及产生初凝等等现象。6、喷射混凝土土分段分片施施工，结合部部位预留斜面面，斜面宽度度控制在2000～300mmm，斜面上需需用压力水冲冲洗润湿后再再行喷射混凝凝土；分片喷喷射要自下而而上进行并先先喷钢架与壁壁面间混凝土土，再喷两钢钢架之间混凝凝土。边墙喷喷混凝土应从从墙脚开始向向上喷射，使使回弹不致裹裹入最后喷层层。4.3仰拱及仰仰拱填充施工工黄土隧道承载体体系不完善，隧隧道基底可能能会存在承载载力不足的情情况。黄土隧隧道仰拱开挖挖后，要进行行基底承载力力的检测，本本项目下黄土土隧道的基底底承载力要求求不小于300kppa，承载力满满足要求的可可直接按设计计要求施工仰仰拱；反之，必必须采取基底底加固措施，太太中银铁路建建设项目采用用灰土挤密桩桩联合灰土垫垫层换填方案案。4.3.1隧道道基底加固施施工工艺1灰土挤密桩桩施工1.1工艺流程隔排隔行，间隔隔1～2孔跳打，成成孔后立即回回填，以防止止邻孔之间互互相挤压造成成相邻孔缩孔孔或振动坍塌塌。当整片处处理时宜由内内向外进行，局局部处理宜由由外向内进行行。工艺流程程图见下：挤密桩施工工艺艺框图场地平整清理场地平整清理定桩孔位和编号放样沉桩机就位沉桩管至设计标高检查、验孔拔管夯实综合检验制定机械运行线路和材料堆放场地等计划投料成桩1.2施工工艺⑴处理区段地基基土的含水量量宜接近最佳佳含水量，当当土的含水率率低于12％时，宜宜对处理范围围内的土层进进行增湿。增增湿处理应在在地基处理前前4～6d完成，需需增湿的水通通过一定数量量和一定深度度的渗水孔均均匀地渗入处处理范围的土土层中。⑵桩机就位，使使沉管尖对准准桩位，调平平扩桩机架，使使桩管保持垂垂直，用线锤锤吊线检查桩桩管垂直度，确确保垂直度偏偏差不大于1.5%。⑶成孔工艺：采采用沉桩机将将与桩孔同直直径钢管打入入土中拔管成成孔，桩管顶顶设桩帽，下下端作成600°角度锥形活活动桩尖，施施工前在桩架架或钢管上标标出控制深度度标记，以便便施工中进行行钢管深度观观测。灰土挤挤密桩施工时时应控制拔管管速度，在拔拔管前宜停顿顿10秒左右。成成孔后清底夯夯实、夯平，夯夯实次数不小小于8击，成孔后后进行孔中心心位移、垂直直度、孔径、孔孔深检查，合合格后进行下下道工序施工工或用盖板盖盖住孔口防止止杂物落入。⑷填料的拌制与与运输：灰土土要求采用厂厂拌，各种用用料计量准确确，配合比符符合设计值，灰灰土混合料外外观颜色均一一。采用运输输车覆盖运输输。灰土拌制制根据回填要要求随拌随用用，已拌成灰灰土不得超过过6小时或隔夜夜使用，被雨雨水淋湿、浸浸泡灰土严禁禁使用按作废废处理。下雨雨期间不进行行灰土拌制。⑸灰土回填夯实实：成孔后及时时夯填，在向孔内填填料前先夯实孔底；灰土分层回回填夯实，逐逐层以量斗定定量向桩孔内内下料，每层层回填厚度280～320mm，采用电动动卷扬机提升升式夯实机分分层夯实。回填夯实，应应针对施工机机具（锤重、落落距），在工工艺试验中找找出满足密实实度要求的夯夯击次数，作作为施工的参参数；灰土回回填夯实采用用连续施工，每每个桩孔一次次性分层回填填夯实，不得得间隔停顿或或隔日施工以以免降低桩的的承载力。1.3灰土挤密桩桩施工控制要要点1、材质要求：：土料选用黄黄土；石灰选用Ⅲ级以上新鲜鲜块灰，使用用前4～7天浇水充分分消解并过筛筛，颗粒直径径应小于5mm，不含未熟熟化生石灰块块。灰土配合合比按设计要要求采用厂拌拌。经试验确定定土料合理含含水率，该含含水率能使经经拌合后的灰灰土基本达到到最佳含水率率的要求。每每天施工前核核定土的含水水率是否为合合理值，以保保证拌和后灰灰土的含水量量接近最佳含含水量。灰土土拌制根据回回填要求随拌拌随用，已拌拌成灰土不得得超过24小时或隔夜夜使用；被雨水淋湿湿、浸泡的灰土严禁使使用，按作废处理理。下雨期间间不进行灰土土拌制。2、施工前应先先进行工艺试试验性施工，确确定施工控制制参数，同时时要严格操作作工艺，确保保灰土在初凝凝时间内完成成拌和及回填填。严禁使用用过时、过夜夜灰土。对已已成好的孔要要及时回填夯夯实，不得长长时间空孔放放置。3、施工过程中中，设专人监监理成孔及回回填夯实的质质量。如发现现地基土质与与勘察资料不不符，应立即即停止施工，查查明情况，待待设计人员确确认及采取有有效措施（或或变更设计）后后，方可继续续施工，并详详细记录锤击击次数和振动动沉入时间、出出现的问题和和处理方法。在在成桩过程中中，随时观察察地面升降和和桩顶上升，桩桩顶上升过大大就意味着断断桩，要调整整成桩施工工工艺。2灰土换填施施工工艺原土体的开挖对对于仰拱底向向下1米范围内的的土体采用人人工配合挖掘掘机开挖。单单次开挖长度度不大于6m。软弱土层层挖除干净并并经监理工程程师确认后，采用人工工将底部平整整。底部处理，当底底部的开挖宽宽度和深度达达到设计要求求并经过监理理工程师确认认后，可采用用小型夯实机机对换填面进进行压实，当当含水量不佳佳时，应洒水水闷料或晾晒晒加灰后才能能保证压实效效果。采用装载机、自自卸汽车将准准备好的换填填料运到施工工现场后，按按规定的车距距均匀卸料。采用挖掘机后跟跟小型夯实机机的方法，按按松铺厚度不大大于0.3m，进行分层层刮平和初压压。换填基坑坑坡脚线位置置的允许偏差差为-50mmm。检验数量：：每换填基坑坑沿线路纵向向及横向各抽抽样检验4处。施工准备开挖平底换填施工准备开挖平底换填夯实检测下一步施工不合格备料与运输换填料审定整平2仰拱及仰拱拱填充施工工工艺施工前于隧道边边墙每隔5米施放测量量控制点，作作为仰拱开挖挖及混凝土施施工控制点。仰仰拱施工全段段面进行，仰仰拱混凝土不不留纵向施工工缝。为不影影响机械车辆辆通行，仰拱拱、仰拱填充充利用栈桥平平台进行混凝凝土施工。混混凝土在洞外外采用拌和站站集中拌和，混混凝土搅拌运运输车运至洞洞内进行浇筑筑。仰拱及其其填充施工工工艺见工艺流流程图。*仰拱、仰拱拱填充施工控控制要点⑴仰拱应及时施施作，与开挖挖面的距离不不宜超过衬砌砌浇筑段长度度的3倍。湿陷黄黄土隧道与开开挖面的距离离不超过30m，同时仰拱拱一次开挖长长度不超过6m。仰拱钢筋施工仰拱钢筋施工仰拱、仰拱填充充施工工艺流流程图混凝土生产、运输混凝土生产、运输开挖清底、抽排水、接缝处理检查签证浇筑混凝土测量立模仰拱混凝土养护填充混凝土浇筑混凝土生产、运输仰拱钢筋绑扎填充混凝土养护检查签证检查签证⑵施工前必须清清除隧底虚碴碴、淤泥和杂杂物，超挖部部分应采用同同级混凝土回回填；仰拱混混凝土厚度不不小于设计值值，填充表面面坡面应平顺顺、排水畅通通、不积水，高高程允许偏差差为±15mm；混凝土结结构表面应密密实平整、颜颜色均匀，不不得有露筋、蜂蜂窝、孔洞、疏疏松、麻面和和缺棱掉角等等缺陷。⑶仰拱混凝土应应整体浇注一一次成型，填填充混凝土应应在仰拱混凝凝土终凝后浇浇注，填充混混凝土强度达达到5Mpa后允许行人人通过，达到到设计强度的的100%后允许车辆辆通行。⑷仰拱、仰拱填填充施工前须须将上循环混混凝土仰拱接接头凿毛处理理，并按设计计要求设置止止水带；根据据设计要求，施施工缝处钢筋筋应断开，并并要注意与拱拱墙衬砌施工工缝处于同一一竖直面上。仰拱填充及栈桥仰拱填充及栈桥⑸在仰拱二衬施施工完成后，在在仰拱中心位位置放出隧道道中心线，按按照图纸要求求施工隧道中中央排水管支支座，以便进进行中心排水水管安装。洞洞内排水管采采用内径60cm、壁厚6cm的混凝土管管，直接埋设设在隧道仰拱拱填充内，采采用企口连接接方式，坡度度与隧道的纵纵向坡度一致致；洞外排水水管采用内径径60cm、壁厚12cm的混凝土管管，圆管接头头先塞油麻，外外抹水泥砂浆浆（水泥：细细砂=1：2）。4.4隧道防防排水施工4.4.1防排排水原则及系系统组成隧道防排水采用用“防、排、截截、堵结合，因因地制宜，综综合治理”的原则。对对于与地表存存在良好的水水力联系、具具有较强富水水性的断层及及其影响带，防防排水采用“以堵为主，限限量排放”的原则，达达到堵水有效效、防水可靠靠、经济合理理的目的。隧道防水等级为为一级，衬砌砌采用防水混混凝土，隧道道内设双侧水水沟排水和中中心排水沟，初初期支护与二二次衬砌间设设防水层，初初期支护与防防水板间设环环、纵向透水水盲管与洞身身排水侧沟连连通；二次衬衬砌环向施工工缝、变形缝缝处设止水带带；纵向施工工缝设置全隧隧道贯通的止止水带。防排水原理：围围岩有水入侵侵初期支护被防水板和和防水混凝土土阻隔通过环向软软式透水管排排至墙角纵向向排水盲管通过边墙泻泻水管进入隧隧道两侧水沟沟通过横向排排水管进入中中央排水沟。结构防排水施工工见防排水工工艺流程图。隧道结构防排水水施工工艺流流程图YYY检查净空及初期支护表面情况割除外露超长的钢筋、锚杆，修整凹凸不平的表面以及渗漏水处理原材料检验和试验灌注混凝土拆模养生铺设防水板隐蔽检查安装环、纵向透水盲管和盲沟NNY安装施工缝止水带N隐蔽检查Y衬砌台车定位充气及隐蔽检查4.4.2施施工工艺1排水盲管施施工工艺排水盲管施工工工艺流程：钻孔定位安装锚栓捆绑盲管盲管纵向环环向连接。隧道拱墙设直径径50～80mm软式透水管管环向盲管，环环向盲管每隔隔8～10m设置，并每每隔5～10m在水沟外侧侧留泄水孔，并并采用三通接接盲管与纵向向盲管相连。纵向排水盲管沿沿纵向布设于于左、右墙角角水沟底上方方，为两条直直径为80mm的软式透水水管盲沟。纵纵向排水盲管管按设计规定定划线，以使使盲管位置准准确合理，盲盲管安设的坡坡度与线路坡坡度一致。排水管采用钻孔孔定位，定位位孔间距在30cm～50cm。将膨胀锚锚栓打入定位位孔或用锚固固剂将钢筋头头预埋在定位位孔中，固定定钉安在盲管管的两侧。用用无纺布包住住盲管，用扎扎丝捆好，用用卡子卡住盲盲管，然后固固定在膨胀螺螺栓上。采用用三通与环向向透水管、连连接盲管相连连。2边墙泄水管管施作方法模板架立后开始始施作边墙泄泄水管，在模模板对应于泄泄水管的位置置开于泄水管管直径相同的的孔。泄水管管一端安在模模板的预留孔孔上，另一端端安在纵向排排水管上，泄泄水管与纵向向排水管用三三通连接时必必须有固定措措施。环向、纵向排水水盲管结构布布置图3排水盲管施施工控制要点点①纵向贯通排水水盲管安装应应按设计规定定划线，以使使盲管位置准准确合理，划划线时注意盲盲管尽可能走走基面的低凹凹处和有出水水点的地方。②盲管与支护的的间距不得大大于5cm，盲管与支支护脱开的最最大长度不得得大于110cm。③集中出水点沿沿水源方向钻钻孔，然后将将单根集中引引水盲管插入入其中，并用用速凝砂浆将将周围封堵，以以使地下水从从管中集中引引出。④盲管接头用渗渗水材料包裹裹，防止混凝凝土或杂物进进入堵塞管道道。2防水板施工工防水板施工采用用无钉铺设工工艺，其施工工工艺流程见见图。2.1施工准备⑴洞外准备：检检验防水板质质量，用铅笔笔划焊接线及及拱顶分中线线，按每循环环设计长度截截取，对称卷卷起备用。⑵洞内准备：铺铺设台架行走走轨道；施工工时采用两个个作业台架，一一个用于基面面处理，一个个用于挂防水水板，基面处处理超前防水水板两个循环环。⑶断面量测：测测量断面，对对隧道净空进进行量测检查查，对个别欠欠挖部位进行行处理，以满满足净空要求求；同时准确确测放拱顶分分中线。⑷基面处理：钢筋网等凸出部部分处理凸出管道处处理锚杆凸出部位处处理表面应平顺顺处理2.2铺设防水板板防水板超前二次次衬砌10～20m施工，用自自动爬行热焊焊机进行焊接接，热熔焊枪枪配合补焊。铺铺设前根据隧隧道断面设计计制作防水板板台车。铺设设前进行精确确放样，弹出出标准线进行行试铺后确定定防水板一环环的尺寸，尽尽量减少接头头。N1.防水板质量检查/检验；2.划焊缝搭接线；3.防水板可分拱部和边墙两段截取，对称卷起备用。1.工作平台就位；2.初支及渗漏水处理N1.防水板质量检查/检验；2.划焊缝搭接线；3.防水板可分拱部和边墙两段截取，对称卷起备用。1.工作平台就位；2.初支及渗漏水处理3.切除锚杆及钢筋网端头；4.如超挖超过铺板规定，编铁丝网回填；5.拱顶画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。准备工作洞外准备洞内准备电热压焊器及爬行式热合器，垫上隔热纸固定防水板焊缝补强Y移工作平台下一循环焊接防水板搭接缝质量检查分离式防水板铺铺设采用从下下向上的顺序序铺设，松紧紧应适度并留留有余量（实实铺长度与弧弧长的比值为为10：8），检查时时要保证防水水板全部面积积均能抵到喷喷射混泥土面面。防水板铺铺挂前，用带带热融垫片的的射钉将缓冲冲层平整顺直直地固定在基基层上（见下下图），缓冲冲层搭接宽度度50mm，可用热风风焊枪点焊，每每幅防水板布布置适当排数数垫圈，每排排垫圈距防水水板边缘40cm左右，垫圈圈间距：侧壁壁80cm，2～3个垫圈/m2，顶部40cm，3～4个垫圈/m2。无纺布与防水板板铺设示意图图两幅防水板的搭搭接宽度不小小于150mm；环向铺设设时，下部防防水板应压住住上部防水板板；防水板之之间的搭接缝缝应采用双焊焊缝、调温、调调速热楔式功功能的自动爬爬行式热合机机热熔焊接，细细部处理或修修补采用手持持焊枪，单条条焊缝的有效效焊接宽度不不小于15mm，焊接严密密，不得焊焦焦焊穿；防水水板纵向搭接接与环向搭接接处，除按正正常施工外，应再覆盖一层同类材料的防水板材，用热熔焊枪焊接。绑扎或焊接钢筋筋时，采取措措施应避免对卷材材造成破坏；；混凝土振捣捣时，振捣棒棒不得接触防水水板，以防防水水板受到损伤伤。防水板的搭接缝缝焊接质量检检查应按充气气法检查，将将5号注射针与与压力表相接接，用打气筒筒进行充气，当当压力表达到到0.25MMPa时停止止充气，保持持15minn，压力下降降在10%以内，说说明焊缝合格格；如压力下下降过快，说说明有未焊好好处。用肥皂皂水涂在焊缝缝上，有气泡泡的地方重新新补焊，直到到不漏气为止止。防水板台车防水板台车防水板焊接质量检测防水板焊接质量检测张挂好的防水板张挂好的防水板2.3防水板施工工控制要点①防水板表面平平顺，无褶皱皱、无气泡、无无破损等现象象。②当基面轮廓凸凸凹不平时，要要预留足够的的松散系数，使使其留有余地地，并在断面面变化处增加加悬挂点，保保证缓冲面与与混凝土表面面密贴。③防水板搭接用用热焊器进行行焊接，接缝缝为双焊缝，焊焊接温度应控控制在200～270oC为宜，并保保持适当的速速度即控制在在0.1～0.15mm/min范围内。太太快焊缝不牢牢固，太慢焊焊缝易焊穿、烤烤焦。④焊缝若有漏焊焊、假焊应予予补焊；若有有烤焦、焊穿穿处以及外露露的固定点，必必须用塑料片片焊接覆盖。⑤焊接钢筋时在在其周围用石石棉水泥板进进行遮挡，以以免溅出火花花烧坏防水层层；灌注二衬衬混凝土时输输送泵管不得得直接对着防防水板，避免免混凝土冲击击防水板引起起防水板被带带滑脱以及防防水板下滑。3止水带施工工工艺二次衬砌的变形形缝、施工缝缝是隧道施工工的薄弱环节节，也是隧道道工程防水的的重点，在施施工中要高度度重视。3.1止水带施工工止水带施工工艺艺流程：挡头模板钻钢筋筋孔穿钢筋卡放置止水带下一环节止止水带定位灌注混凝土拆挡头板下一环止水水带定位施作方法:沿衬衬砌轴线每隔隔不大于0.5m钻一φ12的钢筋孔。将将制成的钢筋筋卡，由待灌灌混凝土侧向向另一侧穿过过挡头模板，内内侧卡进止水水带一半，另另一半止水带带平靠在挡头头板上。待混混凝土凝固后后拆除挡头板板，将止水带带拉直，然后后弯钢筋卡紧紧止水带。3.2止水带施工工控制要点①检查待处理的的施工缝附近近1m范围内围岩岩表面不得有有明显的渗漏漏水，如有则则采取必要的的挡堵(防水板隔离)和引排措施施。②按断面环向长长度截取止水水带，使每个个施工缝用一一整条止水带带，尽量不采采取搭接，除除材料长度原原因外只允许许有左右两侧侧边墙上部两两个接头，接接头搭接长度度不小于30cm，且要将搭搭接位置设置置在大跨以下下或起拱线以以下边墙位置置。③止水带对称安安装，伸入模模内和外露部部分宽度必须须相等，沿环环向每0.5m设二根φ6mm短钢筋夹住住，以保证止止水带在整个个施工过程中中位置的正确确。止水带处处混凝土表面面质量应达到到宽度均匀、缝缝身竖直，环环向贯通，填填塞密实，外外表光洁。④浇注混凝土时时，注意在止止水带附近振振捣密实，但但不得碰止水水带，防止止止水带走位。止止水带施工中中泡沫塑料对对止水带进行行定位，避免免其在混凝土土浇筑中发生生移位。4.5拱墙二次次衬砌施工隧道衬砌要遵循循“仰拱超前、墙墙拱整体衬砌砌”的原则，初初期支护完成成后，为有效效地控制其变变形，仰拱尽尽量紧跟开挖挖面施工（二二次衬砌到掌掌子面控制在在60米左右），仰仰拱填充采用用栈桥平台以以解决洞内运运输问题，并并进行全幅一一次性施工。仰仰拱施作完成成后，利用多多功能作业平平台人工铺设设防水板，绑绑扎钢筋后，采采用液压整体体式衬砌台车车进行二次衬衬砌，采用拱拱墙一次性整整体灌注施工工。混凝土在在洞外采用拌拌和站集中拌拌和，混凝土土搅拌运输车车运至洞内，混混凝土输送泵泵泵送入模。装好封头板的二衬钢模板台车装好封头板的二衬钢模板台车衬砌施工见衬砌砌工艺流程图图。4.5.1衬衬砌模板模板衬砌台车必必须按照隧道道内净空尺寸寸进行设计与与制造，钢结结构及钢模必必须具有足够够的强度、刚刚度和稳定性性。衬砌台车车经施工单位位会同监理单单位验收合格格后方可投入入使用。模板板台车长度一一般为9～12m，具体长度度根据沉降缝缝、预留洞室室和预埋管线线位置综合确确定。模板台台车侧壁作业业窗宜分层布布置，层高不不大于1.5m，每层宜设设置4～5个窗口，其其净空不小于于45cm××45cm。拱顶部位位应预留2～4个注浆孔。模板安装必须稳稳固牢靠，接接缝严密，不不得漏浆；模模板表面要光光滑，与混凝凝土的接触面面必须清理干干净并涂刷隔隔离剂。模板的安装允许许偏差和检验验方法见下表表。衬砌施工工艺流流程图监控量测确定施作二衬时间监控量测确定施作二衬时间施工准备台车移位台车定位施作