鄭西客運(yùn)專線某黃土隧道快速施工技術(shù)

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1、鄭西鐵路客運(yùn)專線XX黃土隧道快速施工技術(shù)一、工程基本情況二、關(guān)鍵施工技術(shù)三、目前進(jìn)展情況四、認(rèn)識(shí)及體會(huì)主要內(nèi)容2021/7/172一、工程基本情況2021/7/173由XX局集團(tuán)承建的XX隧道是鄭西客運(yùn)專線三大重點(diǎn)隧道之一，位于XX省XX縣境內(nèi)，是鄭西客專進(jìn)入XX的第一座長(zhǎng)隧。該隧道全長(zhǎng)7684m，起訖里程為DK333+312～DK340+996，最大開挖斷面面積為163m2，屬國(guó)內(nèi)最大斷面的黃土隧道。XX隧道所經(jīng)區(qū)域主要是黃河二級(jí)階地和黃土臺(tái)塬區(qū)，其進(jìn)出口和遠(yuǎn)望溝附近為新黃土，屬V級(jí)圍巖，長(zhǎng)度為384m，其余地段為老黃土，屬Ⅳ級(jí)圍巖，

2、長(zhǎng)度7300m。隧道土質(zhì)以砂質(zhì)黃土和粉質(zhì)黏土為主，土體含水率在6%～25%范圍內(nèi)，隧道最大埋深200m。為了滿足32個(gè)月的施工工期要求，采用三座斜井作為輔助坑道（設(shè)計(jì)參數(shù)見下表）,該隧道劃分為進(jìn)口、出口、1#斜井、2#斜井和3#斜井五個(gè)工區(qū)八個(gè)工作面平行組織施工。1、工程概況2021/7/174XX隧道施工平面布置示意圖2、施工平面布置圖2021/7/175XX隧道縱斷面圖3、隧道縱斷面圖2021/7/176XX隧道輔助坑道設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目長(zhǎng)度（m）與正洞交點(diǎn)里程與正洞平面夾角坡度（%）備注1#斜井992DK335+45685°10臨時(shí)通道

3、2#斜井1084DK337+19890°8臨時(shí)通道3#斜井337DK339+03065°10按永久結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3、隧道設(shè)計(jì)參數(shù)2021/7/177圍巖級(jí)別初期支護(hù)預(yù)留變形量二次襯砌噴層系統(tǒng)錨桿鋼筋網(wǎng)φ8鋼架位置錨桿類型長(zhǎng)度間距位置錨桿類型長(zhǎng)度間距位置間距鋼架類型間距拱墻仰拱cm(m)(m)(m)(m)(cm)榀/m(cm)(cm)(cm)Ⅳ級(jí)26拱部藥包2.51*1邊墻砂漿3.51*1拱墻20*20I20a1/0.8105060Ⅳ級(jí)加強(qiáng)30藥包2.51*1砂漿3.51*120*20I22a1/0.8105060Ⅴ級(jí)35藥包2.51

4、*1砂漿41*120*20I25a1/0.6106070Ⅴ級(jí)新黃土35砂漿41*120*20I25a1/0.6106070XX隧道正洞設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)表3、隧道設(shè)計(jì)參數(shù)2021/7/178二、關(guān)鍵施工技術(shù)1、開挖方法的選擇2、斜井進(jìn)入正洞交叉口施工技術(shù)3、相鄰兩個(gè)開挖面貫通技術(shù)4、含水地段控制沉降技術(shù)5、遠(yuǎn)望溝淺埋地段施工技術(shù)6、黃土隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)2021/7/1791、開挖方法的選擇★工程地質(zhì)條件：XX隧道地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，主要以砂質(zhì)黃土和粉質(zhì)黏土為主，隧道表面覆蓋層土具有濕陷性。其洞口和遠(yuǎn)望溝處與山體呈斜交狀，同時(shí)山坡坡腳多為人工雜填

5、土，坡面分布有陷穴、滑坡、錯(cuò)落堆積體等不良地質(zhì)，施工時(shí)具有偏壓、淺埋等特點(diǎn)。通過施工揭示，XX隧道深埋地段長(zhǎng)達(dá)５０００ｍ土體含水率大于２０％，開挖后有水滲出，黃土遇水軟化，造成隧道整體沉降加大，從而增加了施工難度。★開挖方法選擇：首先對(duì)黃土特性進(jìn)行測(cè)試研究，并采用ＭＩＤＡＳ軟件進(jìn)行模擬分析，針對(duì)不同的黃土土質(zhì)、含水量、埋深等，通過理論計(jì)算在采用不同工法下圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移和應(yīng)力應(yīng)變化規(guī)律，并確定該隧道不同地質(zhì)條件下適用的最佳開挖工法和合理步距要求。2021/7/1710★開挖方法確定：結(jié)合模擬分析和理論計(jì)算，并參考高速公路大斷面黃土隧

6、道施工經(jīng)驗(yàn),XX隧道采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、ＣＲＤ法、弧型導(dǎo)坑三臺(tái)階法三種開挖方法。XX隧道進(jìn)口段XX隧道進(jìn)口段75m范圍內(nèi)埋深淺（覆蓋層厚6～16m），表層為具有濕陷性的砂質(zhì)黃土，含水率小于１０％，同時(shí)隧道與山體斜交造成偏壓，并受陷穴、滑坡、錯(cuò)落堆積體等不良地質(zhì)影響，通過對(duì)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法和ＣＲＤ法對(duì)比分析，最終選用在大管棚超前支護(hù)下側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖方法。XX隧道出口和遠(yuǎn)望溝地段新黃土（Ｖ級(jí)圍巖）地段，含水量和埋深較大，選用ＣＲＤ法開挖方法；XX隧道老黃土（ＩＶ級(jí)圍巖）地段，埋深大于１００ｍ，含水率在１０％～２５％之間，選用弧型導(dǎo)坑三臺(tái)階法，施工

7、過程中采用多種技術(shù)措施加快施工進(jìn)度。2021/7/17111、開挖方法的選擇兩側(cè)壁完成開挖中洞完成開挖監(jiān)控量測(cè)情況:拆除臨時(shí)支撐前拱頂沉累計(jì)值最大103mm，水平收斂累計(jì)值最大72.8mm。拆除后拱頂沉降累計(jì)值最大112mm，水平收斂累計(jì)值最大82.2mm。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法：XX隧道進(jìn)口（DK333+390～+465地段）段75m范圍內(nèi)采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工。2021/7/1712雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工工序隧道中心線108mm超前管棚下一頁(yè)2021/7/1713雙側(cè)壁導(dǎo)坑法縱斷面圖≥3m10m⑤④②③①Ⅲ3～5m5～9m20m20mⅠ⑥3～5m5～

8、9m5.504.612.460.68m2021/7/1714CRD法：（DK333+465～+520、DK338+620～+670、DK340+840～+977段）XX隧道進(jìn)出口新黃土段（Ⅴ級(jí)圍巖）和穿越遠(yuǎn)