浅谈黄土隧道施工技术与注意事项

1、浅谈黄土隧道施工技术与注意事项 摘要:我国黄土分布地域较广,主要集中在西北、华北、东北的广大地区,近年来在公路、铁路工程建设中黄土隧道的施工份额也不断增加,其设计与施工难度也渐趋复杂。黄土隧道有其自身的特点,如易塌方,遇水产生湿陷性,预注浆困难,锚杆施作不成功等,同时,黄土隧道造价高昂,修建小净距和连拱隧道的经验非常少,这些都制约着黄土隧道向更高层次大规模发展。 1隧道工程施工方法 1.1洞口段施工 施工前,依照设计图纸测量放线,确定边仰坡顶线,测设截排水沟轴线,进行截排水系统施工,将地表水引离洞口。从填挖分界点起,先采用拉中槽的方法接进洞口,中槽采用纵向台阶法施工,中槽终点为明洞与暗洞的分界

2、点。中槽开挖至明暗分界点后,进行边坡及仰坡开挖。边仰坡开挖时,预留整修层,由人工从上而下刷坡至设计坡面。在明暗分界面上沿暗洞开挖轮廓线挖凹槽架立型钢钢架,沿钢架外缘施作进洞管棚,并注浆加固地层,施工时将管棚尾端与型钢钢架焊接牢固。明洞基坑在原拉槽的基础上扩挖,采用机械开挖,人工配合整修,满足明洞施工需要,明洞仰拱基坑采用挖掘机开挖,人工配合,人工整修。明洞衬砌分两步进行,先进行仰拱施工,再进行边墙及拱部施工。仰拱衬砌采用人工支立端头模板,人工绑扎钢筋,泵送混凝土入模,插入式振捣器振捣。为保证仰拱顶曲线符合设计要求,施工中,在两端头模间相应点挂设多道控制线进行曲面控制。上行线隧道出口、下行线隧道

3、进口明洞边墙及拱部衬砌采用衬砌台车做内模,钢拱架、组合钢模板做外模;上行线隧道进口、下行线隧道出口明洞边墙及拱部内外模均为钢拱架及组合钢模。明洞衬砌完成后,及时施作防水层并进行明洞内填。 1.2土石交界面施工 在施工中应先进行注浆试验,并可对设计浆液配比做调整,以确保注浆效果。对于岩石开挖应采取“密布孔、少装药、弱爆破”,并注意对已做初期支护的保护。土石交界面设变形缝。同样当隧道通过两种不同土层的接触带时,由于两种土层物理力学特性不同,往往造成接触带土的工程特性较差,开挖后可能产生较大应力调整,产生挤压变形,在施工中应予以重视,初期支护与二次衬砌做加强处理,并增设变形缝。 1.3 仰拱开挖成环

4、施工 采取短距离跳槽进行仰拱开挖,每循环开挖长度控制在5m以内。短距离跳槽的次数不得多余3次,每次跳槽间隔为4m。仰拱开挖后,应及时清除虚砟、杂物、泥浆、积水,立即安装仰拱钢架,喷射混凝土至设计厚度,使初期支护及时闭合成环。仰拱施工超前拱墙衬砌,每循环浇筑长度为9m。仰拱混凝土分段全幅浇筑,一次成型,不留纵向施工缝。仰拱填充混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑,浇筑前清除仰拱表面的杂物和积水,连续浇筑,一次成型。仰拱填充表面坡度符合设计要求,平顺、排水通畅、不积水。 1.4 防排水设施施工 结合黄土隧道特点,隧道防排水采取“以排为主,防排结合”的原则,达到防水可靠,排水畅通,经济合理的目的。隧道应采用

5、双侧水沟排水;初期支护与二次衬砌之间敷设复合防水板及纵环向盲沟,施工缝设橡胶止水带;纵向盲沟通过边墙泄水孔与侧沟连通。 (1)排水:隧道两端洞口段地表水采用以截为主,排、堵、截相结合的原则。隧道明洞外沿铺设BAC防水卷材,并用砂浆抹面施工缝处设置10 mm厚的橡胶止水带,两侧拱脚横向引水管设置间距为10 m。暗洞两侧边墙角处100 mm纵向软式透水管通过三通和环向排水管和100横向HDPE引水管相接,把围岩渗漏水引排至隧道中心排水管。车行、人行横通道内均设置环向排水管,其截留的水通过三通汇入纵向排水管,最终将水导入主洞纵向排水管,汇入主洞排水系统一并排出。 (2)防水:防水板超前二次衬砌9m2

6、0 m施工,铺设采用防水板铺设台车进行。防水层采用BAC防水卷材。采用无钉热合吊挂法铺设。将防水卷材采用简易台车吊装在待铺设部位,由拱部向两侧及边墙的顺序采用电压热焊粘结的办法与固定无纺布塑料垫片逐点紧密连接牢固。拼幅接缝为双焊缝热合法焊接,接缝搭接长度不小于10cm,焊缝宽度不小于2 cm,中间留出空腔以便充气检查。隧道主洞防排水立面图。 2、黄土施工中应注意的问题 黄土隧道施工必须遵循“短进尺、少扰动、勤量测、早封闭”的原则。根据埋深及地质情况的变化,及时调整施工方案。黄土隧道施工风险高,施工方案的调整必须以安全施工为前提。由于黄土隧道围岩直立性好、自承能力好,施工中可充分发挥围岩自身的承

7、载能力,体现隧道“新奥法”施工的精髓。 黄土隧道施工首先要做好洞顶、洞门及洞口的排水系统,处理好地面裂缝、洞身上部险穴等,以免地面积水侵蚀洞体周围,容易造成塌方。 施工时应加强监控量测,特别是地表裂缝、地表下沉、拱顶下沉、周边收敛等项目,当沉降量过大时应采用钢支撑,并在墙脚处加设锁脚锚管等强支护。 加强施工中的变形观测,及时反馈信息,有效地指导施工,确保施工安全。 施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面超挖,如超挖过大,应用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够,应立即加设锚管或采用其他措施加固。 施作仰拱前,为了提高基底的承载能力,需对基底进行处理。可采用灰土挤密桩、树根桩、换填、压浆等方法。 要做好施工缝的处理,从最近检测的旧隧道可知,后期病害裂缝主要集中在拱墙结合部、施工缝等处,施工时应注意接缝的处理。 坚持少扰动地层的施工作业原则,在含有地下水的土层中施工时,洞内排水沟应进行铺砌,必要时应配合井点降水等方法将地下水位降至隧道衬砌底部以下,保证施工顺利进行。 施工中如发现不安全因素时,应暂停开挖,及时处理,加强临时支护,以便采取适应性的工序安排。3、结语 施工中应加强围岩观察及观测,对洞内初支表面裂纹进行认真分析,及时对监控显测围岩的各类数据进行汇总分折。现场监控人员要及时按要求做好各项内业资料,每道工序施作后应及时报现场监理检查并取得签证,施工现场必须有技术干部指导施