[论文]浅谈大断面黄土隧道施工技术

1、浅谈大断面黄土隧道施工技术作者：闫有民甘肃路桥第五公路工程有限责任公司 邮编：730050摘要:随着社会经济的快速发展，高速铁路、高速公路的大面积建设，隧道实现了交通的立体化，穿山越岭，大大提升了交通速度，但是，这也使许多隧道不得不通过不良地址段，黄土隧道的施工无法避免。黄土隧道因土体自稳能力差,土质疏松,加上黄土具有湿陷性,易坍塌, 尤其是全新统(Q4)黄土区，地质条件极差，使得修建黄土隧道的难度增大,进度慢、造价高、安全风险大。本文通过付家窑1#隧道，在新黄土V级围岩Vb衬砌结构下采用简易CD法施工的施工方法，开挖步距等，确定切实可行的进度指标。关键词：黄土隧道 CD法 施工技术一、工程概

2、况 付家窑1#隧道位于兰州黄河北岸的皋兰县忠和镇付家窑,隧道穿行黄土山梁。进口布设于黄土冲沟一侧山体，紧邻G109国道，出口位于邱家沟上游右侧山体。隧道右线YK0380YK1202，全长822m，。c级45m,a级226m，b级530m。隧道净高5米,净宽12.5米。浅埋段采用Vc/Va衬砌结构类型采用双侧壁导坑法施工。进入深埋段后采用Vb衬砌结构类型，在洞内变更开挖方法成CD法开挖。二、大断面黄土隧道深埋段衬砌设计参数 隧道衬砌支护设计参数表 衬 砌类型围 岩级 别初期支护参数一次模筑（cm）二次衬砌（cm）仰拱（cm）超前支护钢拱架（cm/榀）锚杆 （cm）锚杆间距（环纵）钢筋网（cm x

3、 cm）喷C25砼（cm）Ta50（H175）2020双层30707042小导管Tb60（H175）2020双层30656542小导管Tc50（H175）1515双层3070-957542小导管三、Vb衬砌段CD法施工技术 隧道浅埋段采用双侧壁导坑法进洞，施工95m后进入深埋段，根据监控量测的数据显示，隧道拱顶沉降最大9cm，收敛最大3cm，因此黄土隧道应力释放范围主要在拱顶，并且双侧壁下导成环后收敛未增大，果断取消横向支撑梁，收敛仍未增大，因此确定隧道深埋段可以采用CD法施工。1、隧道开挖 黄土隧道开挖采用挖机开挖，装载机出渣，人工修边的开挖方式进行开挖。传统的CD开挖首先开挖一个侧壁导洞，

4、之后开挖另一个侧壁导洞，之后先行导洞下导、仰拱、临时支护成环，后行导坑下导、仰拱成环。拆除临时支护，二次仰拱全幅施工。现场施工时由于此隧道断面较大，下导成环后拆除临时支护难度加大，加上本隧道中心水沟位于一次仰拱下方，在侧壁下导成环后施做中心水沟难度较大，极大的制约了施工进度,因此我们根据隧道监控量测的信息调整CD法施工方式,使得更加贴近现场施工。2、调整后CD法施工工艺流程 先开挖一个侧壁导坑，施做初期支护和临时支护,开挖间距1-2倍的拱架间距，视围岩状况而定；再开挖另外个侧壁导坑，开挖间距1-2倍的拱架间距，视围岩状况而定；第三步开挖先行导洞下导坑，开挖间距3-4倍的拱架间距，预留临时支撑中

5、岩柱土体，对已完成的下导坑进行回填土反压，抑制收敛；第四步开挖后行导洞下导坑，开挖间距3-4倍的拱架间距，预留临时支撑中岩柱土体，对已完成的下导坑进行回填土反压，抑制收敛；第五步拆除临时支护，开挖中岩柱，全幅开挖中心水沟和仰拱，开挖间距3m，仰拱一次成环，重复第五步，使初衬仰拱成环6m，施做二衬仰拱及填充。二衬紧跟施做。单侧壁施工示意图：3、黄土隧道CD法施工要点： 黄土隧道施工严格按照短开挖，预留核心土，强支护，早封闭，快成环，紧仰拱，勤测量，速反馈的原则施工。 本CD法施工先行导坑与后行导坑距离控制在15m左右，临时支护一拆除即马上施工仰拱成环，进而采用栈桥全幅施工二次仰拱及填充，二衬与仰

6、拱的距离不大于20m，临时支撑及中岩柱与仰拱距离8m。付家窑隧道依据监控量测数据，大部分应力释放于拱顶，经专家论证，将临时支护更改为垂直的，更有利于隧道支护。下部未施做临时支护，而是直接采用中岩柱充当临时支护，发挥临时支护的作用。不但节约了成本，也节约了工序时间，施工方便，加快了施工进度。四、黄土隧道不良地质条件及软基处理黄土隧道的地质条件一般比较差，土体以灰黄色、灰白色为主，多呈硬塑状，而全新统(Q4)包括冲积的河流阶地堆积的砾石、砂、砂土、亚粘土、黄土状亚砂土、冲积洪积碎石及亚砂土。往往隧道穿越的山体内还有陷穴、冲沟。则使得隧道施工的难度大大加大。黄土陷穴多分布于黄土山梁处或冲沟沟谷内。受

7、坡面来水及雨水冲蚀下切在马兰新黄土中形成竖井状、漏斗状或串珠状陷穴。针对陷穴、冲沟，首先对流向陷穴的地面水，采取拦截引排措施。对隧道影响范围内的陷穴采取开挖回填夯实及灌浆等措施。黄土隧道基底基本承载力低，黄土本身具有一定的湿陷性，那么针对这种情况，隧道仰拱施工前应对隧道地基进行加固处理，增强黄土地基的承载力，一般情况下我们采用钢管桩、旋喷桩、树根桩、挤密桩等桩基施工以加强黄土地基的承载力，但由于隧道空间、施工进度、循环施工中的干扰问题不得不放弃一些地基加固的措施。而旋喷桩有占地面积小旋喷机大小仅为2m*1.8m，高2m，施工简洁采用高压水泥浆液对土体旋喷替换成水泥浆，施工速度快每旋喷6米的桩只要35min，对总体施工进度影响小，施工设备轻便、宜移动，加固基底效果好，施工质量宜控制，并且可在隧道开挖的各个工作面上施做，旋喷至设计标高。四、总结针对付家窑隧道的特点，我们使用的施工方法已得到验证，并取得了成熟经验，在采用CD法施工时每月可全环推进50米，取得了良好的进度效益、经济效益。参考