黄土隧道施工要点

1、黄土隧道施工要点一、黄土隧道概述黄土是第四系堆积的大陆 沉积物，是半十旱气候条件下形成的并有针状孔隙、 垂直节理的特殊土。铁路工程地质技术规范（TBJ12-85）将黄土划分为黄土和黄 土质土两大类。按形成时代和结合工程建设的特点 ，乂将黄土分为老黄土和新黄土、 非湿陷黄土和湿陷黄土等。黄土的一般地质特征：1、黄土的基本色调为黄褐、淡黄、棕黄等颜色。2、组成物质以粉粒（0.05 0.005毫米）为主，约占60% 粘土粒（0.005 毫米） 含量次之，占据20%左右。大于0.25毫米的颗粒少见。3、结构疏松、无层理、具有肉眼可见的孔隙、垂直节理发育。4、含易溶盐类，主要矿物组成有：石英、云母、碳酸

2、盐类胶结物及粘土矿物。5、抗性极差，易于崩解、潜蚀、冲刷。6、新黄土多具有湿陷性。不同地质时代特征为：黄土堆积时代主要在第四系， 包括老黄土和新黄土，老黄土是下更新统的区城黄土（Qi）和中更新统的离石黄土（Q2） 的统称，其大孔结构多经压密，一般没有湿湿陷性或仅在 Q黄土的上部有轻微湿陷 性。覆盖老黄土上部及阶地上的上更新统马兰黄土 （Q3）及全新统的新近堆积黄土 （Q4）,称为新黄土，土质均匀，较疏松，孔隙率大，节理发育，具垂直节理，有较严重的 湿陷性。施工大断面黄土隧道时，由于黄土本身土体强度低、开挖过程中地层失去平衡 内应力重新分布、施工振动、施工工艺不当等因素等影响， 都会引起隧道围岩

3、下沉、 大变形或坍塌等严重后果，给隧道施工质量、安全控制提出了更高的要求。根据我公司庆兴隧道出口段实际黄土的地质情况及土层特性，为了预防在开挖 过程中隧道的大变形和坍塌问题，采用台阶分布开挖法（乂称环形开挖留核心土法）， 结合喷射碌及时封闭开挖面，用超前管棚（锚杆）支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆 等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的 扰动，并结合本隧道复合式衬砌设计情况及相应规范要求，参照我公司近年类似工 程施工经验，特将施工过程的控制要点汇编如下，望各队、管理组严格遵照执行， 确保庆兴隧道安全、优质、高效地施工。i二、施工方案的选定。应兴隧道按新奥法组织施工

4、，严格遵循“超前探、管超前、短进尺、强支护、勤量 测、紧衬砌”的原则。用先进量测技术取得围岩状态参数，通过对信息、数据的综合分 析和处理，判定地质变化，反馈于设计和施工，实行动态管理信息化施工。隧道在四号、 辅助导坑、出口三个工区各安排一个专业施工队，分 5个作业面相向掘进。根据情况， 明洞及洞口部分采用挖掘机开挖， 人工配合修边；下穿公路浅埋段采用大管棚法超前支 护、公路面铺设厚钢板后，按交义中隔壁（CRD开挖法施工；洞内V级黄土围岩采用 预留核心土短台阶七部开挖法施工； W级黄土围岩采用预留核心土台阶开挖法； 斜井采 用预留核心土短进尺全断面法； 洞身开挖均采用人工配合挖掘机实施， 出磴采

5、用侧卸式 装载机配合挖掘机装磴，自卸汽车运输；衬砌采用整体液压衬砌台车，碌由自动计量拌 合站拌合，运输罐车运输，输送泵泵送入模灌筑，二次衬砌全断面一次施作。关于隧道各围岩段开挖、初期支护、防排水、二衬、无磴轨道等工序详细的施工方 法及工艺措施，项目部工程部在最近把隧道施工各工序作业指导书下发给各队，结合本要点一并指导庆兴隧道施工。三、施工过程控制要点（一）隧道施工应严格按照工程部下发的施工方案、作业指导书、技术交底（图） 等技术文件内容规定，初期支护应紧跟开挖面及时施作，尽快封闭。黄土地段、红粘土及W、V级围岩不良地质地段施工时，仰拱衬砌到掌子面的距离控制在40m以内，洞口段、浅埋段、断层破碎

6、带，采用单工序作业，进一步缩短仰拱衬砌到掌子面的距离， 以策安全。（二）洞口及洞外地表的控制要点1、洞口工程施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，活除悬石或土体、 处理危石。采用人工或机械，严格按设计坡度自上而下开挖，应尽可能保护土体原状结 构。边仰坡开挖与设计的坡面防护应紧密衔接，开挖后的坡面应达到稳定、平整、美观 的要求。施工期间实施不问断监测和防护。2、洞口段及浅埋沟施工安排在旱季施工，结合地形条件及早修建洞门及洞口截、排水沟，洞口排水系统应在施工期的雨季之前完成，应尽量减少对原坡面的破坏和对周围环境的影响。3、隧道出口洞口段下穿既有公路段（V级围岩长16m先实施大管棚超前支护、公

7、 路面铺设2cm厚钢板后，再采用交义中隔壁法(CRM)开挖进洞。为确保大管棚施工 质量，在紧贴明暗分界面及明洞上部设置长 2m厚0.5m套拱稳定边仰坡，并作为大管 棚的导向墙。在进洞施工时，洞顶公路两端必须设专人警戒，限制重载车辆通行。同时 加强洞口地表、洞内监控量测频率，发现情况及时采取应急加固措施，并上报处理。4、洞门施工控制要点：(1) 基础处的渣体、虚土、杂物、风化软层和积水应活除十净。土质地基应整平 夯实，土层松软时，应核实地基承载力。(2) 洞门衬砌拱墙应与明洞相联的拱墙同时施工，连成整体，洞口衬砌应一次性 整体灌筑，并应保证棋板不移动。明洞与暗洞分界面必须设一道变形缝。(3) 洞

8、门端墙、翼墙的砌筑与墙背回填应两侧同时进行，防止对衬砌边墙产生偏 压。端墙、翼墙的反滤层、泄水孔、变形缝设置应确保泄水孔通畅。当设计对泄水孔无 要求时，应均匀设置，可按间隔 2m左右梅花状设置，泄水孔入口应采用卵石或碎石， 铺设长300 mm厚200 mm的反滤层。(4) 洞门衬砌完成后，及时加固洞门上方仰坡脚。洞门的排水沟砌筑在填土上时， 填土必须夯实。(三) 隧道暗洞施工原则施工中严格按照“先探测、管超前、短进尺、快支护、紧封闭、勤量测”原则进行。隧道施工做好超前地质预报，超前地质预报应纳入正常施工工序，发现不良地质、特殊 地质情况，及时针对性进行支护。隧道初期支护应紧跟开挖作业面及时施做

9、，尽快封闭，保证施工安全。初期支护施工的一般工序流程为：开挖后初喷混凝土一系统支护施工 (锚杆、钢筋网、钢架)一复喷 混凝土至设计厚度。二次衬砌的施做时间应按监控量测数据分析结果确定，施工过程中及时调整支护措施，控制好拆模时间，以防衬砌开裂，并应设置可靠的防排水措施。洞身开挖、初期支护施工控制要点(四) 洞身开挖、初期支护施工控制要点1、 开挖坚持以机械开挖为主、人工配合风镐开挖为辅，“宁欠不超”原则进行，核 心土距掌子面距离不宜小于 3m核心土宽度、高度以不防碍钢架安装、锚杆施工为宜。 上弧导开挖45m时，方可开挖核心土。2、 V级围岩地段及洞口浅埋段、斜井交义口段上弧导每循环进尺限制为1棉

10、钢架， 边墙落底不得超过2棉，仰拱全幅开挖不得超过4m相应W级围岩分别不得超过 2棉、 4棉、6g尽量单侧落底或双侧交错落底，避免上半断面两侧拱脚同时悬空；控制落底 长度，视围岩情况采用1-3m,不大于6m仰拱开挖不得扰动、掏空边墙底脚基础。3、开挖断面尺寸应符合规范设计要求，轮廓线采用有效的测量手段进行控制。以 衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、施工误差等因素适当放大。严格控制超挖， 不应欠挖。4、开挖作业必须保证安全。开挖时宜减少对围岩的扰动，开挖面及未衬砌地段应 随时检查，险情应及时处理，不得危及衬砌、初期支护及施工设备的安全。减少上、下 台阶施工的相互十扰，并及时封闭成环。5、当开

11、挖工作面不能自稳时，应根据具体地质条件进行超前支护和预加固处理。6、施工期间应做好量测、地质核对和描述，并根据实际情况提出变更意见，修改 开挖方法和参数。7、坚持开挖后立即初喷的原则。黄土隧道在开挖后由于受地下裂隙渗水影响，极易坍塌或出现大面积掉块，开挖合格后对轮廓面及掌子面立即初喷C25级早强混凝土34cm封闭围岩，充分发挥围岩的自稳能力，有效地解决掉块问题。8、一般初喷后施作拱架、挂网、锚杆、及复喷混凝土。锚杆打入方向一般应接近 于隧道径向，但在层状围岩中，锚杆的方向宜尽量与围岩面大角度相交。本隧道系统锚 杆设计为砂浆锚杆锚，根据设计间距、数量，可总量控制并适当增加锁脚锚杆数量。钻锚杆孔时

12、，采用十钻，严禁采用水钻。锁脚锚杆尾端 10cm弯折900后与钢架焊接牢固； 锚杆孔灌浆应密实，其强度不应低于 M2Q为使锚杆安装快速方便，同意施工队自行采 用药卷式锚固剂替代砂浆，但费用不予增减。9、 钢筋网在预先洞外按设计要求加工成型，面积不宜小于2n2,宜在初喷混凝土后 配合钢架立设时铺挂，使其与喷射混凝土形成一体 （砂土层地段应先铺挂钢筋网，沿环 向压紧后再喷混凝土 ）,钢筋网应贴近岩面，与锚杆或其他固定装置连接牢固，和钢架 绑扎时应绑在靠近岩面一侧，相邻两循环的环向搭接不小于一个网眼长度；如有脱落的 石块被钢筋网卡住时，应及时活除。10、钢架在洞外加工场采用专用加工设备弯制，其材质、

13、型号、加工尺寸必须符合 设计交底及规范要求，并初喷混凝土后及时架设，以减少围岩的松驰变形；安装前应活除底脚的虚渣及杂物；钢架外缘应与基面密贴，如有缝隙应每隔 2 m用钢楔或混凝土预 制块楔紧，严禁环向开槽将钢架嵌入；钢架间 4 22纵向连接钢筋，宜将两端10cm弯折 90度后与钢架焊牢；钢架接头高强联结螺栓必须拧紧， 确保联接板密贴；拱脚处必须设 钢筋混凝土垫块（重复利用），提高承载力。钢架与系统锚杆连接，以提高其整体性， 并作为定位措施。11、施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面，如超挖过大，必须经监理同意后方可采 用浆砌片石回填；如发现该处土体土质疏松，承载力不够时，应立即扩大拱脚、加设锚 杆

14、或采取其它措施进行加固。12、严格喷射碌工艺，按配合比拌制碌料，喷混凝土时控制好风压和速凝剂掺量， 减少回弹。新旧碌面要活洗至露出碌的本色，没有泥土或杂物。分层喷射，以保证喷射 碌的质量。钢架应与喷混凝土形成一体，钢架应全部被喷混凝土覆盖，钢架与围岩间的 间隙必须用喷混凝土充填密实，充分发挥钢架、喷层与围岩的共同作用效果。13、仰拱底初期支护宜快速施工。在开挖与灌筑仰拱前，为防止边墙向内位移，宜 加设横梁顶紧。仰拱施工前，必须将隧底虚磴、杂物、积水等活除十净，超挖采用同级 碌回填，施作一次成型，严禁分幅施工。其施工缝和变形缝应作防水处理，工艺要求同 衬砌拱墙的施工缝。14、完善洞内临时防排水系

15、统，通过初支表面，内部设置弹簧排水半管，来减小表 面渗漏水，通过下导横沟及多种排水管引走掌子面流水方法来防止地下水对仰拱地基侵 蚀。15、找出每道工序的合理施工时间，各工序严格按标定时间进行控制，从而缩短循 环作业时间，减少开挖面土体的暴露时间。16、及时监控量测围岩，观察拱顶，拱脚的收剑情况，通过软弱围岩段时，应加密观测频率。隧道开挖施工中应记录、检查、测量各项作业内容，根据上一循环时的地质及监控量测资料的分析结果，对下一循环的各项技术参数进行调整。（五）隧道防排水控制要点1、隧道防排水施工严格按施工图采取“防、堵、截、排，因地制宜，综合治理” 的原则。应进行环境评价，重视环境保护。2、衬砌

16、背后的环向、纵向排水盲管的安装、预埋配合衬砌一次施工，其接头联接 要密封牢固，确保盲沟、两侧水沟、中心排水沟排水通畅。施工中防止衬砌混凝土或压 浆浆液侵入盲沟内堵塞水路。3、无纺土工布、防水板铺设前应先割除初期支护表面外露的锚杆头、钢筋头等坚 硬物，凹凸不平处需补喷、抹平，局部漏水处先行进行处理。在活理好的基面上，先铺 设土工织物缓冲层，后铺设防水板，边铺边与暗钉焊接。固定缓冲层宜用钢钉，打钉时 应加垫圈并垂直于喷混凝土表面，钉与钉之间不得绷紧，缓冲层与喷混凝土表面应密贴。4、防水板必须采用无钉法铺设。纵、环向接头采用双缝热熔自动焊接机焊接，两环防水板的搭接宽度宜为15cm搭接焊缝宜为双焊缝，

17、若有漏焊、假焊时应补焊，当有 烤焦、焊穿时应采用塑料或橡胶片焊粘覆盖且做充气试验。铺设防水板时同土工布垫层 一样从拱顶开始向两侧下垂铺设， 边铺边与热融衬垫焊接。铺设时要注意与与土工布密 贴，并不得拉得太紧，一定要留出余量。将防水板专用融热器对准热融衬垫所在位置进 行热合，一般5S即可。两者粘结剥离强度不得小于防水板抗拉强度。防水板接缝与衬 砌施工缝应错开设置，错开距离不小于 50cm5、洞内附届洞室拱墙及后墙背后防排水施工必须同主洞衬砌一样严格控制。6、防水板铺设按隐蔽工程办理，二次衬砌施作前应检查质量，并填写质量检查记 录。二衬施工时（尤其是堵头模加固时）不得损坏防水板。7、纵、环向施工缝

18、、变形缝的止水材料要严格按设计要求埋设，止水材料接头搭 接长度不得小于20cmt必须就位准确、安装牢固，8、确保隧道内外双侧排水沟、中心排水沟混凝土施工质量，按设计要求做好与洞 外永久排水系统的顺接。（六）二次衬砌施工控制要点1、仰拱施工应超前拱墙衬砌，并尽量紧跟开挖工作面，W、V级软弱不稳定围岩施 工时，仰拱距开挖面不宜超过40 m同时为解决和运输作业的十扰，应采用仰拱栈桥进 行仰拱和底板施工。仰拱及填充应分开浇筑，且全幅灌注，仰拱和底板混凝土强度达到5 MPa后行人方可通行，达到设计强度的 100%后车辆方可通行。2、二次衬砌施工前，要对全隧所有附届洞室的位置、尺寸及所有运营管理设施预 埋

19、件进行全面活理统计，提前做好物资准备，在二衬施工时做好预埋和预留，确保无一 遗漏。3、拱墙二次衬砌施工应在围岩和初支变形基本稳定期间进行。液压台车每循环就 位时必须保证其中线、标高、轮廓尺寸、棋板加固强度及刚度、止水材料、预埋件安装等等符合设计规范要求。其测量数据必须经测量工程师或专业工程师换手复核,确保无误后方可报请监理检查。4、 衬砌混凝土搅拌时间不应小于 3 min,振捣时间宜为10 30 s,且应避免漏振、 欠振、超振。浇灌时适当放慢速度，两侧边墙对称分层灌注，浇注到墙、拱交接处停0.5h1.0h，待边墙混凝土下沉稳定后，继续浇注拱圈混凝土。5、为确保衬砌对围岩的支护效果，衬砌超挖回填

20、应符合规范要求；墙脚以上1m范 围内和拱部的超挖应采用同级混凝土一次灌注，严禁用水泥砂浆砌片石回填。6、二次衬砌混凝土应连续灌筑，振捣密实，防止收缩开裂，振捣时不应破坏防水层。二次衬砌混凝土厚度应满足设计要求，结构表面应密实平整、光滑圆顺、颜色均匀， 接缝处无明显错台，且没有露筋、蜂窝、孔洞、酥松、麻面和缺棱掉角等缺陷。7、要建立完善的管理体系，采取一切质量、技术措施克服混凝土施工质量通病， 确保衬砌混凝土的内在质量和外观美观度。8、衬砌完成的地段，应继续观察和监测隧道的稳定状态，注意衬砌的变形、开裂、 侵入净空等现象，并作出稳定性评价。（七）附届工程施工控制要点1、本标段隧道隧道内附届工程有：综合洞室、水沟电缆槽、变压器洞室等。设 计位置及尺寸在开挖初期支护时做好预留，不得遗漏。附届工程施工不得影响正洞工作 面正常作业，采用人工配合挖掘机开挖，湿喷混凝土，挖掘机装磴，采用自卸车运输出 洞，随开挖随支护。2、附届洞室衬砌混凝土作业采用钢制整体式棋板，与正洞衬砌同时施作，灌筑成 整体结构。附届洞室防水层，在洞外按洞室三维模型加工防水层，直接镶入洞室内与正 洞防水板焊接成一体。施工中应注意衬砌施工缝不得设于附届洞室处。3、通信、信号电力