1、濕陷性黃土隧道安全、穩(wěn)定施工技術(shù)小結(jié)一、前言大部分的黃土具有濕陷性，下沉穩(wěn)定的黃土在受水浸濕后，土結(jié)構(gòu)迅速破壞，并產(chǎn)生顯著下沉，對(duì)隧道施工產(chǎn)生巨大的威脅。因此，選擇怎樣的施工工藝、工法，這個(gè)將直接關(guān)系到黃土隧道施工的安全、穩(wěn)定，而我局晉中南項(xiàng)目部大部分隧道恰好為黃土隧道，本文結(jié)合歷年來前輩們對(duì)黃土隧道施工的經(jīng)驗(yàn)及作者在工作、學(xué)習(xí)中的一些認(rèn)識(shí)，總結(jié)出一些黃土隧道的施工方法及工藝要點(diǎn)，希望能給正在施工的黃土隧道的施工員一點(diǎn)點(diǎn)啟示和幫助。圖1 三臺(tái)臺(tái)階七步步流水法法動(dòng)畫效效果圖圖2 三臺(tái)臺(tái)階七步步流水法法現(xiàn)場(chǎng)效效果圖目前，黃土土隧道開開挖一般般采用三三臺(tái)階七七步流水水法（圖圖1、圖圖2）。該方法法由

2、中鐵鐵十二局局集團(tuán)首首創(chuàng)，廣廣泛的應(yīng)應(yīng)用在黃黃土隧道道施工中中，能很很好的滿滿足黃土土隧道的的施工要要求。開挖順順序如圖圖2中數(shù)字字所示。其其中第11步為上上臺(tái)階環(huán)環(huán)形土開開挖，留留核心土土。2與33錯(cuò)開223m，44與5錯(cuò)錯(cuò)開23m。第第6步為為依次開開挖上、中中、下核核心土，第第7步為為隧底開開挖。黃土隧道施施工的原原則：管管超前，短短進(jìn)尺，強(qiáng)強(qiáng)支護(hù)，嚴(yán)治水，早封閉，勤量測(cè)。下面將從以上6個(gè)方面對(duì)黃土隧道施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。二、詳細(xì)論論述1.管超前前1.1超前前管棚管棚法被認(rèn)認(rèn)為是隧隧道施工工中解決決冒頂最最有效最最合理的的方法。黃黃土隧道道進(jìn)洞和和出洞必必須設(shè)置置超前管管棚。掘掘進(jìn)過程程中

3、根據(jù)據(jù)實(shí)際情情況選擇擇是否需需要打超超前管棚棚。超前前管棚的的設(shè)置需需要把握握的主要要是管棚棚的布眼、外外插角和和環(huán)向間間距。管管棚的直直徑按設(shè)設(shè)計(jì)選取取。如需需連續(xù)設(shè)設(shè)置管棚棚，管棚棚的搭接接長度不不小于11.5mm。如果果管棚長長度不夠夠需連接接加長，優(yōu)優(yōu)先考慮慮螺紋連連接，也也可以采采用套管管焊接，但但不允許許對(duì)焊后后直接使使用。1.2超前前小導(dǎo)管管超前小導(dǎo)管管一般采采用直徑徑3850mmm的無無縫鋼管管制作。在小導(dǎo)導(dǎo)管的前前端做成成約100cm長長的圓錐錐狀，在在尾端焊焊接直徑徑68mmm鋼筋箍箍。距后后端1000cmm內(nèi)不開開孔，剩剩余部分分按20030ccm梅花花形布設(shè)設(shè)直徑66m

4、m的的溢漿孔孔。施作作超前小小導(dǎo)管應(yīng)應(yīng)該注意意的問題題有：注注漿眼的的布置、外外插角、孔口止?jié){封堵、注漿壓力控制等。小導(dǎo)管需配合鋼拱架使用，按布置的注漿眼位置焊穿鋼拱架中隔板鉆眼，完成后將導(dǎo)管頂入巖層。打入后用塑膠泥封堵孔口導(dǎo)管與孔壁間隙，并在導(dǎo)管附近及工作面噴混凝土，以防止工作面坍塌。注漿過程隨時(shí)觀察注漿壓力，防治堵塞、跑漿。2.短進(jìn)尺尺根據(jù)鐵建建設(shè)【220100】1220號(hào)文，為保證施工安全，隧道開挖進(jìn)尺一次不宜過大，包括臺(tái)階、邊墻、仰拱等。隧道各部位位每循環(huán)環(huán)進(jìn)尺數(shù)數(shù)上臺(tái)階級(jí)圍巖不不大于11榀，級(jí)不不大于22榀邊墻不大于2榀榀仰拱不大于3mm另外，安全全步距作作為一個(gè)個(gè)“紅線線”問題題，

5、必須須單獨(dú)指指出。黃黃土隧道道一般為為、級(jí)圍巖巖，安全全步距必必須滿足足：圍巖等級(jí)二襯到仰拱拱不大于于（m）二襯到掌子子面不大大于（mm）級(jí)3590級(jí)3570當(dāng)隧道安全全步距不不滿足要要求時(shí)，必必須停止止掌子面面掘進(jìn)，加加快施作作仰拱和和二襯，待滿足條件后方可繼續(xù)施工。3.強(qiáng)支護(hù)護(hù)3.1 初初期支護(hù)護(hù) 初期支護(hù)護(hù)包括超超前管棚棚、超前前小導(dǎo)管管、初噴噴混凝土土、鋼筋筋網(wǎng)、鋼鋼拱架、系統(tǒng)錨桿、鎖腳錨桿等。初噴混凝凝土初噴混凝土土厚度為為46cmm，要求求表面平整整、圓順順，應(yīng)嚴(yán)嚴(yán)格控制制好外加加劑摻量量。拱部部噴射混混凝土必必須回填填密實(shí)，不不得有空空洞。待待鋪好鋼鋼筋網(wǎng)、架架好鋼拱拱架后復(fù)復(fù)噴

6、至設(shè)設(shè)計(jì)厚度度。鋪設(shè)鋼筋筋網(wǎng)鋼筋網(wǎng)一般般采用HHPB3325鋼鋼筋，直直徑為6或8，要求求在洞外外加工成成20ccm220cmm網(wǎng)格狀狀，每片片加工面面積不宜宜小于11m。鋼鋼筋網(wǎng)應(yīng)應(yīng)隨受噴噴面起伏伏鋪設(shè)，搭搭接長度度為12個(gè)網(wǎng)網(wǎng)格。鋪設(shè)鋼拱拱架鋼筋網(wǎng)布設(shè)設(shè)完后，架架設(shè)鋼拱拱架，鋼鋼拱架一一般采用用工字鋼鋼或格柵柵鋼架，如如采用格格柵鋼架架必須設(shè)設(shè)“8”字字結(jié)。鋼鋼拱架應(yīng)應(yīng)與圍巖巖緊密相相貼，不不能緊貼貼的用高高標(biāo)號(hào)混混凝土預(yù)預(yù)制塊填填塞頂實(shí)實(shí)。鋼拱拱架架設(shè)設(shè)要求注注意6個(gè)個(gè)方面的的問題。拱架標(biāo)高高鋼拱架橫橫向尺寸寸鋼拱架垂垂直度鋼拱架的的連接螺螺栓鋼拱架各各單元連連接處松松散物及及虛碴的的處

7、理鋼拱架間間距系統(tǒng)錨桿桿系統(tǒng)錨桿的的布設(shè)沿沿隧道徑徑向，一一般為梅梅花型布布置。系系統(tǒng)錨桿桿作業(yè)必必須是噴噴射混凝凝土厚度度達(dá)到11012ccm后進(jìn)進(jìn)行，且且一定要要使用墊墊板，墊墊板焊接接在鋼拱拱架的腹腹部，以以便加強(qiáng)強(qiáng)鋼拱架架的穩(wěn)定定性，提提高其剛剛度。鎖腳錨桿桿鎖腳錨桿在在黃土隧隧道的施施工非常常關(guān)鍵，必必須按設(shè)設(shè)計(jì)長度度、數(shù)量量隨鋼拱拱架的作作業(yè)及時(shí)時(shí)跟進(jìn)。鎖腳錨桿要在端頭加工成L型彎鉤或者U型焊接在鋼拱架上，下插角一般為30，確保焊接質(zhì)量，確實(shí)起到鎖腳作用，防止鋼拱架下沉過大。3.2 仰仰拱根據(jù)鐵建建設(shè)【220100】1220號(hào)文，仰拱開挖前必須完成鋼拱架鎖腳錨桿的施作。隧底開挖采用

8、全幅分段施工，每循環(huán)開挖不超過3m，上面鋪設(shè)仰拱棧橋。開挖后及時(shí)清除虛碴、雜物、泥漿、積水，立即初噴35cm厚混凝土封閉巖面，安裝仰拱鋼架，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度，使初支及時(shí)封閉成環(huán)，應(yīng)當(dāng)引起重視的是，拱腳嚴(yán)禁被水浸泡。被浸泡的拱腳黃土?xí)驖裣菪源蠓两?，造成鋼拱架等初支的懸空，無著力點(diǎn)，極易發(fā)生塌方。3.3 二二次襯砌砌二次襯砌應(yīng)應(yīng)確保其其密實(shí)度度和外觀觀質(zhì)量，在模板臺(tái)車上加設(shè)附著式振動(dòng)器，并按設(shè)計(jì)要求在拱頂布設(shè)縱向注漿花管，緊貼初期支護(hù)混凝土面，孔位向上，在二襯混凝土外留注漿孔。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)襯砌臺(tái)車的支撐。二襯混凝土應(yīng)嚴(yán)格把握混凝土坍落度度、攪拌時(shí)間、振搗時(shí)間。已施工后襯砌表面缺陷部位要立即

9、整修，重點(diǎn)是施工接縫部位，修整時(shí)禁止大面積抹漿粉刷，做到混凝土表面光滑平整，顏色一致。確保二襯鋼筋的直徑和間距，同時(shí)控制好鋼筋保護(hù)層厚度。4.嚴(yán)治水水大部分的黃黃土具有有濕陷性性，因此此水成為為黃土隧隧道施工工的一個(gè)個(gè)重要的的不穩(wěn)定定因素。隧道施工前應(yīng)做好地質(zhì)檢測(cè)，對(duì)隧道的含水情況有一個(gè)大致的了解，方便及時(shí)做好準(zhǔn)備和調(diào)整施工方法。4.1 洞洞口防排排水隧道進(jìn)洞前前應(yīng)做好好洞頂及及洞口防防排水系系統(tǒng)。排排水溝用用鋼筋混混凝土鋪鋪砌，防防治地表表水及施施工用水水下滲。及時(shí)施作洞門是確保洞口段穩(wěn)定的一個(gè)好方法。4.2 洞洞內(nèi)防排排水洞內(nèi)情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)比外面面復(fù)雜，除除了傳統(tǒng)統(tǒng)的“防、排排、堵、截截”治水方

10、方法，如如：鋪設(shè)止止水帶、防防水板、排排水盲管管、中央央排水溝溝，水量量過大時(shí)時(shí)設(shè)置集集水井、降水井、機(jī)械抽水、預(yù)打小導(dǎo)管排水等之外，我們還可以做到：預(yù)注漿全封閉注注漿回填注漿漿襯砌前圍圍巖注漿漿帷幕注漿漿可以看出，注注漿這一一工藝在在目前黃黃土隧道道內(nèi)的防防排水措措施中占占據(jù)了很很重要的的一個(gè)位位置。因因此，怎怎么靈活活的用好好這一方方法，對(duì)對(duì)于保證證施工安安全、施施工進(jìn)度度等，有有著很大大的促進(jìn)進(jìn)作用。5.早封閉閉早封閉是指指及時(shí)支支護(hù)，施施作仰拱拱，讓隧隧道盡快快封閉成成環(huán)。成成環(huán)后的的隧道受受力更均均勻，拱拱腳處集集中應(yīng)力力大大減減小，因因此，拱拱腳的沉沉降也將將大大減減小。仰仰拱施作

11、作以后，二二次襯砌砌也要及及時(shí)跟上上。6.勤量測(cè)測(cè)鐵建設(shè)【220100】1220號(hào)文文明確規(guī)規(guī)定，隧道監(jiān)監(jiān)控量測(cè)測(cè)應(yīng)作為為關(guān)鍵工工序納入入現(xiàn)場(chǎng)施施工組織織。隧道道的監(jiān)控控量測(cè)包包括拱頂頂下沉、地地表量測(cè)測(cè)、水平平收斂等等。當(dāng)采采用接觸觸量測(cè)時(shí)時(shí)，測(cè)點(diǎn)點(diǎn)掛鉤應(yīng)應(yīng)做成閉閉合三角角形，保保證牢固固不變形形，且量量測(cè)點(diǎn)應(yīng)應(yīng)布設(shè)在在圍巖上上，而不不是焊接接在鋼拱拱架上。當(dāng)當(dāng)拱頂沉沉降速率率達(dá)到55mm/d或位位移累計(jì)計(jì)達(dá)1000mmm時(shí)，應(yīng)應(yīng)暫停掘掘進(jìn)，并并及時(shí)分分析原因因，采取取處理措措施。黃黃土隧道道的變形形以下沉沉為主，收收斂為輔輔。應(yīng)根根據(jù)監(jiān)控控量測(cè)的的數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行分析析，確定定二襯施施作時(shí)間間，調(diào)整