黃土隧道施工及監(jiān)理要點(diǎn)

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1、黃土隧道施工及監(jiān)理要點(diǎn)甘肅鐵科建設(shè)工程咨詢有限公司王秉勇（組稿倉(cāng)促，不對(duì)之處請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)、專家指正）一、特點(diǎn)1.新黃土（Q3Q4）具大空隙和垂直節(jié)理。土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散-稍密-中密。天然含水量5-15%。2.陷穴發(fā)育，深度不等。3.在垂直節(jié)理面上因切割形成豎直軟弱面，面之間粘聚力小。多個(gè)軟弱面互相切割又形成與周邊圍巖粘聚力同樣小的切割棱體。受開(kāi)挖擾動(dòng)后易出現(xiàn)塌方。4.正常情況下變形小，但在破壞時(shí)圍巖變形釋放快，具突然性。屬脆性破壞。5.含水量對(duì)施工的影響極大，出現(xiàn)泥化圍巖對(duì)施工安全、初期支護(hù)、二次襯砌均極為不利。二、圍巖壓力1.新黃土的淺

2、埋隧道一般會(huì)在地表出現(xiàn)一個(gè)沉陷槽。變形大時(shí)會(huì)造成洞頂土體沿著垂直節(jié)理面發(fā)生發(fā)生滑動(dòng)，圍巖不能形成自然的承力拱，使襯砌承受上部的土體重量。這種力屬于松弛壓力。2.在老黃土中，隨著開(kāi)挖的進(jìn)行再拱頂會(huì)形成一個(gè)自然的塑性區(qū)，在襯砌的約束下，使塑性區(qū)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生形變壓力。但是如果變形加大或支護(hù)有缺陷，最終會(huì)使形變壓力轉(zhuǎn)變?yōu)樗沙趬毫ΑＨ?、黃土隧道施工注意事項(xiàng)1.進(jìn)洞要求（1）盡量結(jié)合實(shí)際地形，少動(dòng)仰坡。特別是不能挖除洞口兩翼的山體。（2）做好地表的防排水工程，特別是截水溝和排水溝最好采取措施防止表水下滲。（3）進(jìn)洞大管棚必須保證長(zhǎng)度的角度，注意

3、管棚的連接方式和注漿效果。（4）導(dǎo)向墻必須施做一定的基礎(chǔ)。三、黃土隧道施工注意事項(xiàng)2.開(kāi)挖要求（1）盡量結(jié)合實(shí)際圍巖情況采用一種方法簡(jiǎn)單、效果明顯的開(kāi)挖方法。（2）把握一短、兩快、三嚴(yán)、四及時(shí)的施工要點(diǎn)。即短進(jìn)尺；快循環(huán)、快封閉；嚴(yán)格工藝、嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格管理；及時(shí)支護(hù)、及時(shí)量測(cè)、及時(shí)反饋、及時(shí)二次襯砌（3）進(jìn)洞大管棚必須保證長(zhǎng)度的角度，注意管棚的連接方式和注漿效果。（4）導(dǎo)向墻必須施做一定的基礎(chǔ)。三、黃土隧道施工注意事項(xiàng)施工設(shè)計(jì)原則：管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)。施工中不僅要勤于變形觀測(cè)，特別要經(jīng)常觀察注意地表的

4、整體變形狀況。施工監(jiān)測(cè)和信息化設(shè)計(jì)凈空變化量測(cè)項(xiàng)目：位移為主（特別是圍巖表面和地表）施工量測(cè)手段和工具橫向位移縱向位移地中位移地表下沉（淺埋）機(jī)測(cè)：收斂計(jì)伸長(zhǎng)計(jì)光測(cè)：全站儀斷面儀電測(cè)：鉆孔傾斜儀信息反饋方式經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則：位移量值變化速率數(shù)值計(jì)算（反分析）注意適用條件：有顯著釋放變形的軟巖（硬巖、高水頭地下水等情況另行考慮）不同的開(kāi)挖方法其安全效果不同，但是如何即能加快隧道的施工進(jìn)度又能有效保障安全，這是業(yè)主、施工監(jiān)理共同關(guān)注的問(wèn)題。目前常見(jiàn)的開(kāi)挖方法主要有臺(tái)階法、側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法（CD）或交叉中隔壁法(CRD)。中鐵十二局又在臺(tái)階

5、法和環(huán)形開(kāi)挖法的基礎(chǔ)上推出了七步流水法等等?？傊?，不同的圍巖條件就要選擇不同且適宜的開(kāi)挖方法，才能達(dá)到即快又安全的目的。這里，承包人的經(jīng)驗(yàn)就起關(guān)鍵的作用。大斷面隧道三臺(tái)階七步開(kāi)挖法三、黃土隧道施工注意事項(xiàng)3.施工安全步距黃土隧道的安全步距已經(jīng)有多家單位開(kāi)展過(guò)相應(yīng)的研究。鐵一局研究成果表明仰拱距掌子面不能超過(guò)30米。這樣對(duì)掘進(jìn)安全才有較大的保障。但是根據(jù)隧道作業(yè)的需要，一般最好不要超過(guò)40米，這也符合鐵道部的要求。二襯距掌子面的距離最好保持在60-80米，在甘肅永古高速公路的黃土隧道施工中均是按照該標(biāo)準(zhǔn)控制施工。三、黃土隧道施工注意

6、事項(xiàng)4.保證初期支護(hù)的質(zhì)量（1）超前小導(dǎo)管必須保證前后兩次的搭接長(zhǎng)度。（2）鎖腳錨管的設(shè)置要保證一定角度，錨管和鋼架的連接必須用U形鋼筋焊接。（3）初襯必須保證和圍巖密貼，對(duì)超過(guò)部分的填充嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，不能填塞片時(shí)或掛板施工。填充干碼片石代替噴射混凝土拱頂嚴(yán)重脫空5、關(guān)于開(kāi)挖，還有一些其它方面的安全要求a.臺(tái)階法施工時(shí)，一定要控制上臺(tái)階的長(zhǎng)度，在保證作業(yè)方便的前提下盡量縮短臺(tái)階長(zhǎng)度。根據(jù)王夢(mèng)恕院士的觀點(diǎn)，最短不得小于隧道斷面直徑的一倍。b.根據(jù)新奧法原理，掘進(jìn)要及時(shí)保證封閉成環(huán)，對(duì)于復(fù)合式襯砌而言，關(guān)鍵是初次襯砌。但

7、是絕對(duì)不能認(rèn)為二次襯砌就可以忽略。根據(jù)目前鐵路隧道施工質(zhì)量和安全控制要求，一般規(guī)定：仰拱距掌子面距離III級(jí)圍巖不超過(guò)90m，IV級(jí)圍巖不超過(guò)50m，V級(jí)及以上圍巖不超過(guò)40m。二襯距離掌子面I、II級(jí)圍巖不超過(guò)200m，III級(jí)圍巖不超過(guò)120m，IV級(jí)及以上圍巖不超過(guò)90m。變形量級(jí)大的擠壓性地層中的隧道應(yīng)通過(guò)強(qiáng)化初期支護(hù)手段控制圍巖變形，二次襯砌則應(yīng)在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后施作。TZ204-2008鐵路隧道工程施工技術(shù)指南二次襯砌施作條件：拱角部位7d的平均收斂小于0.2mm和拱頂下沉小于0.15mm/d?；蚶塾?jì)變形達(dá)

8、到極限的80%“深埋隧道的一般情況下二次襯砌應(yīng)在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后施作”，而“淺埋隧道應(yīng)及早施作二次支護(hù)”TB10417-2003鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)“特殊條件下（如松散堆積體、淺埋地段）隧道襯砌應(yīng)在初期支護(hù)完成后及時(shí)施作。”6、