保留核心土法开挖大跨度黄土隧道施工技术

1、凹保留核心土法癌开挖大跨度黄澳土隧道施工技佰术1工程概况安新庄岭隧道位鞍于谗(口)兰背(州)高速公敖路CL7合同柏段内，是该线拜最长的一座隧般道。该隧道分斑上下行线，上爸行线长145斑5m，下行线把长1422m啊，总计全长2傲877m。设氨计为单心圆断扒面，I类围岩癌开挖宽度13翱.2m，高度碍9.5m，面罢积106.7澳m2；类围扮岩开挖宽度1敖3.1m,高澳度9.4m，邦面积101.白1m2。衬砌斑采用复合式，败分两次模注砼傲，一次衬砌为唉变截面结构，白厚度为50凹70cm(I鞍类围岩)、4哀565cm阿(II类围岩艾)；二次衬砌白为等截面结构挨，厚度均为3哀5cm，衬砌暗后内径为55芭5

2、cm。柏新庄岭隧道地皑处黄土山梁，班地形起伏大，拌山梁大致呈南俺北走向，基本皑与线路方向正案交，梁顶窄长巴面平缓，两侧罢为深切沟谷，昂西安侧山坡较白陡，自然坡度皑70，兰州芭侧山坡较缓，般自然坡度50白。隧道最大跋埋深94m，矮最小埋深17把m。2开挖方案背隧道开挖遵循巴“短开挖，强胺支护，勤量测啊，紧封闭”的巴原则。隧道上跋下行线进出口哀共四个工作面把同时作业，针办对不同地质条安件采取不同的瓣开挖方法。矮洞口类围岩岸浅埋段采用矿背山法双侧壁导盎坑先墙后拱法哀施工。把类围岩深埋办段及类围岩半采用矿山法正拔台阶先拱后墙跋法施工，拱部叭采用开挖1.挨8m宽环形带凹保留核心土法皑开挖，开挖后吧即施行

3、一次模翱注衬砌。侧墙罢马口采用四步疤跳跃法施工，捌中间4m宽，哀修成斜坡道，肮以保证上半断胺面同时施工。哎3施工方法罢及工艺要点凹类围岩采用俺正台阶先拱后柏墙，拱部采用八环形开挖施工隘的理由：工作扳面多，进度快矮，拱部环形开背挖保留核心土哎，能保证围岩背稳定，避免坍岸方，便于支撑邦，施工安全。埃3.1 拔上导坑开挖胺根据黄土地质板特性和施工工案期要求，为避瓣免塌方，上导爸坑采用每循环捌掘进2.4m挨，并根据土质耙的松密程度，百随时调整为1懊.2m或1.唉0m开挖，贯八彻短开挖原则佰。每个掌子面笆配备10榀钢澳拱架，640扳块120cm岸30cm钢艾模板，一台挖耙掘机，一台装百载机，6台出靶碴运

4、输车。其办工艺要点如下绊：哀(1)先开挖按拱顶环形I部班拱部开挖由开吧挖工班负责施邦工，工班人数按7人。用羊镐敖沿开挖轮廓线把由上向下依次把开挖，配合铁芭钯将松土扒离捌掌子面，每次啊掘进2.4m板。拱顶中心处搬掌子面要向前颁多掘进0.5叭m，以备砼一摆次支护封顶时凹使用。伴如果开挖时发芭现顶部土体有袄裂纹或疏松现唉象，应边开挖捌边支撑，支撑昂采用杨木背板扒加40钢管搬，钢管底部撑碍在核心土上。拜(2)管棚超罢前支护盎黄土隧道土质岸比较松散，开耙挖后易形成分伴层坍塌，层厚斑一般为20挨60cm之间蔼，故需较强的矮初期支护，而隘且以采用管棚扒方案比较适宜班，因为钢管与胺超前注浆锚杆癌相比较，一是搬

5、直径大，与土把体接触面积大唉；二是与土体佰接触密贴，没霸有空隙，有利坝于力的传递。绊而注浆锚杆直稗径和刚性比较懊小，当注浆时案，由于水泥浆坝内的水份对锚敖杆周围的土体白侵蚀，使土体皑湿陷，周围形败成空洞，起不霸到对土体的有罢效支撑。凹在拱顶环形I拔部开挖完毕后芭，立即进行管袄棚施工，这样跋，便于施工人扳员不用搭设脚鞍手架即可达到鞍管棚的高度。阿管棚采用4唉0钢管，长度柏3.4m。先把用煤电钻沿开背挖轮廓线在掌伴子面上打眼，笆孔眼间距35百cm，深度2扳40cm。然凹后用大锤将钢癌管沿孔眼打入碍前方土体中，半钢管外倾角为挨16左右。颁(3)开挖坝部斑超前管棚打完氨后，紧接着进案行部开挖，鞍断面尺

6、寸1.肮8m4.5扮5m，导坑一按次掘进2.4傲m。开挖方法疤为人工配合机扒械。为有效缩埃短施工循环时摆间，科学合理皑安排工序，此阿时，出碴工序阿应同步进行。懊出碴采用无轨拌式运输，柳州哎产ZL50装耙载机装碴，小吧松山推PC2叭00挖掘机配胺合。巴首先，用挖掘柏机将一侧部鞍的土体由上至佰下开挖1.0埃m，并将土扒凹出核心土范围俺以外，便于装斑载机装碴。开皑挖时将掌子面半和侧面开挖轮鞍廓线处预留5白0cm厚土体傲，原因是挖掘傲机开挖时对土扒体的振动比较罢大，如果直接敖按轮廓线开挖碍势必造成土体胺坍方，形成超拔挖。然后，人碍工用羊镐将予隘留的50cm案厚土体沿轮廓柏线开挖，边开艾挖边支撑，同肮时

7、装载机将先绊前挖掘机扒出爸的土装车出碴跋，而此时，挖巴掘机则换至另阿一侧部进行捌开挖，方法同哀前。如此左右昂侧反复交替开般挖和出碴，直般至开挖到拱脚肮处为止。这样肮开挖和出碴可柏同时完成。注败意开挖时，拱班脚处至少留2俺0cm深土用凹人工开挖，严办禁拱脚超挖，板防止因拱脚原半状土被破坏造癌成砼衬砌时拱皑架下沉。般(4)开挖搬部(核心土整瓣形)哀格栅支撑安设胺完毕后，用挖傲掘机将部土伴挖除，核心土澳顶面修成平台敖，平台沿隧道坝方向纵向宽度半3.6m，并疤在核心土的中扒间高处再修一按纵向宽度约为唉1.2m的二隘级平台，以备罢一次模注砼人隘工上料时使用斑。这样核心土搬沿隧道纵向方蔼向长度约为5蔼.0

8、m，对前把方掌子面土体佰起到了有效的碍支撑作用。班(5)测量放捌样和立钢拱架傲拱部开挖完毕阿后，由测量班癌进行一交衬砌敖宽度和拱脚标疤高放样。然后班由立模工班按扒放样点位将钢板拱架立好。钢邦拱架应用不小摆于20a的工伴字钢制作，否胺则施工中易变阿形，钢拱架分扮两节拼装，在跋拱顶处设间隔胺铁，通过夹板熬连接成一整体哎。模板采用1耙20cm3背0cm钢模。懊挡头模板用木败模制作。如果俺采用建筑模板耙，应将模板边跋缘的横肋改成吧坡角形式，以奥防模板与模板岸之间密贴不严坝，发生漏浆，芭影响砼质量岸(6)模注砼哀一次衬砌初期拔支护安黄土隧道在开吧挖后30小时按内围岩变形比办较大，如不及耙时支护，极易稗发

9、生塌方。故拜开挖结束后，捌应立即进行砼哀初期支护。砼疤施工采用机械班拌合，运输车岸运输，人工上笆料，插入式振盎动棒捣固的施隘工方法，左右背交替浇注。每拔个洞口外设置昂一台JS50巴0型强制式自哎动计量拌合机扒一台，通过运般输车将搅制好巴的砼运至掌子哀面，用人工浇罢注。砼封顶时翱应注意将顶部疤捣固密实，并叭用自制小铲从爸挡头模板处将班砼填塞密实。暗砼养生采用高敖压水枪，将水拌雾化洒至砼表板面，进行洒水敖养生。稗3.2 白下导坑开挖白下导坑边墙施半工与上导坑之熬间的距离保持邦为6080扒m为宜，距离瓣过短影响上导搬坑机械作业，叭距离过长，致版使已施工的拱熬部下沉和收敛氨量偏大，造成敖二次衬砌厚度吧

10、不够，影响下挨步工序施工。颁下导坑边墙施办工采用四步跳邦跃法。使左、氨右边墙错开，隘每个马口开挖把长度为2.4伴m。先用挖掘啊机挖中槽，中案槽宽度4.0袄m，长度20肮m，不易过宽盎、过长，宽度办原则上能保证霸上导坑施工机鞍械通过即可，矮否则左、右拱耙脚下的土体由挨于受到拱圈的般挤压，向中槽柏处靠拢，容易拜使拱圈下沉，拜严重者可使拱摆圈砼产生裂缝氨，中槽挖成斜摆坡形式，使上摆、下导坑连接胺。然后用人工肮左、右错开开扮挖马口。霸边墙的格栅支败撑应与拱部格胺栅上、下对正哎，并按施工规扒范要求进行焊八接。格栅安设坝完毕后，对拱坝脚表面的砼进拔行凿毛，并用芭钢刷清理干净笆，最后模注砼拔一次衬砌。封版口

11、用干硬性砼邦人工分次填满矮捣实。敖4I类围岩暗浅埋段矿山法盎双侧壁导坑先敖墙后拱法施工拜采用此法施工俺的理由：洞口八浅埋段土体软巴弱，易坍塌，爸用此法施工可袄以保证施工安扮全和避免拱部傲下沉。新庄岭疤隧道上行进口哎、下行出口洞霸口段各10m笆，均采用此法案施工。施工工耙艺如下：阿(1)挖两个耙侧壁导坑，导白坑断面尺寸4皑.0m3.扒0m(宽高绊)，成拱形，百导坑一次掘进耙2.0m，采伴用人工开挖。凹(2)架立边扳墙格栅支撑，斑立模浇筑一次盎衬砌。巴(3)人工开凹挖拱部环形部坝位，宽度1.半8m留核心土颁。并打40暗超前管棚，管岸棚长3.0m暗，间距35c啊m。蔼(4)打4阿0超前管棚，搬钢管长

12、3.0盎m，间距35耙cm。案(5)架立格岸栅支撑。格栅啊采用20cm唉20cm钢绊花拱，每米1隘榀。设纵向连巴接筋。半(6)立模浇蔼筑一次砼衬砌敖。般5主要技术袄对策啊5.1 罢拱部沉降和拱艾脚收敛的控制矮黄土隧道与石坝质隧道的最大傲不同点之一就安是拱部沉降和按拱脚收敛比较板大。针对这种鞍情况采取了以胺下措施。百(1)监控量奥测凹在隧道施工过绊程中，从第一班组衬砌开始，啊一个断面内在板拱顶和两个拱昂脚处用膨胀螺蔼栓埋设三个观罢测点。用收敛挨计和水平仪分巴别观测拱脚水斑平收敛值和拱岸顶下沉值。随挨着隧道施工的澳前进，每隔1蔼0m做一个观邦测断面，最前捌端的一个断面艾紧跟掌子面。翱观测时间为：啊

13、前7天每天观熬测，以后1个懊月内3天观测跋一次，最后每跋月观测一次。背通过观测发现颁在拱部一次衬爸砌施工完毕至奥边墙开挖前，熬拱顶下沉为6疤8cm，拱挨脚收敛为1瓣2cm。在边摆墙开挖后拱部班发生第二次下跋沉，下沉量为捌68cm，懊收敛量基本不胺变。瓣根据观测结果俺及时反馈至施巴工中去，将原八有预留沉降量碍15cm变为翱17cm。有按效地保证了二巴次衬砌的厚度蔼。爸(2)及时封唉闭仰拱拔据施工中量测哀数据表明，在皑一次砼初期支耙护完成后，隧斑道拱顶下沉约柏1216c巴m。为避免继搬续变形，应及吧时对砼初期支佰护实行仰拱砼碍封闭。罢(3)及时封巴闭二次衬砌永伴久支护坝在一次衬砌封耙顶时，由于受拜工作面的限制啊和人工操作因罢素影响，可能鞍造成封顶砼不版密实。而两侧翱拱腰处的向内扮挤压力很大，吧如果二次砼永袄久支护不及时氨，容易在拱顶岸造成裂缝。懊(4)加设锁坝脚锚杆罢在拱脚处每侧背加设2根锁脚按锚杆，锚杆为奥4