黄土隧道施工安全质量

黄土围岩隧道施工安全技术摘要：分析了黄土隧道施工中地层原因对安全的影响，在总结黄土隧道安全施工基本原则基础上，探讨了支护作业中的安全要点，提出应加强围岩变形监控量测。关键词：黄土隧道施工安全在我国北方黄土地层分布较广，在黄土地层修筑隧道和地下工程时，应了解黄土地层对隧道施工的影响，在此基础上采取合理的措施确保施工安全。1.黄土地层对隧道施工安全的影响（1）坍塌危险。新黄土大孔发育具有垂直节理，在垂直节理面上因节理切割形成竖向软弱面，因而当各软弱面互相切割形成粘聚力很小的棱体，在黄土地层进行隧道开挖时就会由于重力作用棱体塌落而形成塌方。老黄土埋在新黄土之下深度较大，深埋老黄土隧道的围岩强度低，容易发生屈服形成塑性区，当无支撑或强度不足时围岩蠕变过大，会脱落形成塌方。另外，黄土受水后多具有湿陷性，不抗水的粒间结构使黄土遇水易崩解、剥落、下沉，使开挖围岩迅速丧失自稳能力而造成坍塌。（2）拱顶及地表下沉当隧道修建在黄土溶洞上方时，有基础下沉的危险。而由于黄土强度较低，浅埋隧道上部土体在隧道开挖过程中受到扰动而整体下沉。地表下沉造成围岩松动压力而变8月7日中午12时30分，随着最后一个工作面的开挖结束，青兰高速陕西境羊泉隧道顺利实现了双幅贯通，该隧道的贯通标志着青兰高速公路已全线贯通，为如期建成通车奠定了坚实的基础。青（岛）至兰（州）高速公路是国家高速公路网18条东西横线中的第六横，是连接我国东西部地区的公路运输大通道之一。青兰线陕西境全长192公里，路线横穿陕西北部地区，区域富含石油资源，并拥有延安、南泥湾等一大批中国革命旧址及华夏始祖黄帝陵、黄河壶口瀑布等人文自然景观，是陕西省重要的红色旅游线路之一，也是延安市东进西出的公路运输大通道，建成通车后将会对延安地区乃至陕西省的经济发展产生重大影响。位于富县的羊泉隧道不仅是青兰线第一大控制性工程，也是陕西省乃至西北地区最长的黄土公路隧道。该隧道单洞全长6146米，地质环境恶劣，处于黄土高原地下水位线以下，含水量非常丰富，基本都在22%-28%之间。该隧道属于典型的陕北黄土隧道，主要为Ⅴ级及Ⅴ级加强，局部地方出现明水；围岩状况差，下沉、收敛变形较大，原地面下陷，个别地段达到1米，多次发生冒顶、涌泥、塌方，施工难度极大。为确保隧道如期贯通，开工初期，管理处就提出了"决战羊泉隧道"的口号，并制定了决战羊泉隧道施工的"八项措施".同时，成立了以管理处处长孔庆学为组长的加快羊泉隧道施工领导小组，严格按照决战羊泉隧道"八项措施"要求，不断掀起施工高潮；在质量保障措施上，项目技术负责人在工程开工前就组织了多次全面的技术交底，同时，从源头保证工程质量，加强了对原材料进场控制，建立材料管理制度，严格材料准入制度。严格实行首件工程认可制，确保工程一次成优，在施工过程中严格执行"三检"制度，发现的问题不整改不允许进入下道工序。建立质量责任卡，加强质量责任处罚力度；在安全保证措施上，要求全员参与、全过程控制，以安全促质量，以质量保安全。对施工人员定期进行安全培训，项目部专职安全工程师按照规定进行每日巡查和每月安全大检查，指出存在的问题，并监督落实整改。特殊工种必须持证上岗，加大安全宣传力度，使"预防为主，安全第一"的方针深入人心。参建单位在施工过程中科学计划、合理安排、精心组织施工，克服了围岩状况差、地下水丰富、多次发生涌泥、冒顶、塌方等地质条件的影响，积极采取新技术新工艺，在确保安全的前提下加快施工进度。管理处、总监办及高驻办派驻督导组现场办公、现场解决各种问题，并多次邀请专家进行技术和方案论证，有力地保障了工程建设的顺利开展。羊泉隧道的顺利贯通，为青兰高速公路陕西境按期建成通车奠定了坚实的基础，标志着青兰线从陕晋界至陕甘界实现了全线贯通的目标。在不远的将来，一条生态、环保、精品、典范的高速公路将横亘在黄土高原黄土隧道施工工艺及质量控制要点钱刚

张力

【摘要】：由中交集团承建的太(原)中(卫)银(川)铁路ZQ-Ⅱ标共有隧道78座,其中由中交一公局承建的施工范围内共有黄土隧道13座。该隧道群位于黄土高原丘陵区。黄土隧道有其自身的特点:易变形、易塌方,遇水产生湿陷性,预注浆困难,锚杆施作不成功等。该文根据所从事的黄土隧道的施工实践,简述了黄土隧道的施工工艺和质量控制要点。【作者单位】：中交一公局厦门公司;

【关键词】：黄土隧道施工工艺质量控制

【分类号】：U455.4

【DOI】：CNKI:SUN:CSDQ.0.2010-10-047

【正文快照】：1工程概况新建铁路太原至中卫(银川)线位于陇海铁路以北,宝中、包兰铁路以东,京包铁路以南,同蒲铁路以西,东起山西省太原市,西至宁夏自治区的中卫和银川市,途径山西省中西部、陕西省北部和宁夏自治区的东部,正线全长748.181km;银川联络线自定边站引出,经定边县进入宁夏回族自浅谈隧道建设中的安全管理措施

来源：中国论文下载中心

[10-06-1114:19:00]

作者：陈彦明

编辑：studa20摘要：太佳高速公路吕梁段建设管理者，把隧道安全生产作为项目管理的重中之重，坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，牢固树立“管生产必须管安全”的理念，认真研究设计图纸。详细调查隧道地形、地质情况，并经反复论证，有针对性地制定了切实可行的隧道施工安全生产专项方案，并在实际施工中坚决贯彻执行，有力地确保了隧道施工的质量、安全和进度。

关键词：隧道建设；安全；管理措施

太佳高速公路吕梁段，全长119.55km，共有隧道18座(其中：石质隧道2座、土质隧道16座)，单洞长45133m，占总里程的19.24％，宝塔山、架梁山、临县3号隧道为特长隧道，难度最大，且为全线的控制性工程。由于本项目地处山区，地形地貌地质非常复杂，建设工期又短，因此，如何安全组织管理好全线隧道工程建设显得尤为重要。

1加强培训，落实责任

加强安全宣传、教育和培训，建设符合工程实际的安全生产文化；提高安全生产认识，认真做好技术培训工作，包括光面爆破技术、湿喷混凝土施工技术、黄土隧道分部开挖法、隧道施工技术培训等。不断提高管理人员、操作人员的技术水平和安全生产知识。建管处根据有关安全生产的法律法规和规章制度，多次通过会议、文件及现场督导等多种方式，促使各施工、监理单位建立健全了安全管理组织机构和安全生产保障体系，落实各项安全生产措施，做好了隧道塌方、涌水、瓦斯、交通事故等各类事故应急救援预案，配备应急救援人员、器材、设备，应急救援预案按规定报监理单位批准并报建设单位核实，并进行了多次预演；各施工单位组织管理人员和作业人员进行了隧道开挖、喷锚支护、二次衬砌施工的岗前技术、安全培训，建管处组织进行考试，考试合格后方可上岗；特种作业人员必须持证上岗。同时。将地质超前预报、洞内通风、钻爆设计和爆破器材的管理、围岩变形监控量测及初期支护、二次衬砌、防水堵漏、临电管理等工作作为主要控制点，通过巡检、专检、旁站、指令、专题会议等手段进行监控；对预防坍塌、漏水、突泥、瓦斯爆炸事故措施的落实以及应急预案的审查和演练情况进行监控。

2强化组织，规范现场

严格施工现场安全管理，强化安全管理隧道施工组织设计，把安全生产、危险源识别、评价与控制、应急救援预案等作为主要内容。对穿越断层破碎带、软岩变形、膨胀土、富水黄土等不良地质地段编制专项施工方案。由项目经理、技术负责人和安全负责人共同组织编制，经监理部审核、建管处审查以及专家评审论证后实施，并由施工员、专职安全员进行现场监督。严格按照安全生产的相关法律法规、规章制度和现行隧道施工技术规范，对隧道的开挖、锚杆施工、钢筋网加工及安装、钢支撑的加工及安装、喷射混凝土、仰拱全幅施工、二次衬砌、隧道防排水以及隧道辅助措施等各分项工程进行了逐级交底工作。施工中，严格工序管理，规范作业流程，加强对进入隧道人员的管理，建立出入隧道登记制度。严格按照相关法律法规和规章制度对火工品进行管理，火工品专库存放专人管理，雷管、炸药、导爆索分库存放，严格执行火工品的出入库登记和使用登记制度。对纳入合同的安全生产费用，必须保证足额投入，绝不允许挪作他用。

3超前预报，实时监测

对隧道施工中可能出现的不良地质现象，结合隧道工程地质条件和指导性施工组织设计编制超前地质预报方案，明确隧道超前地质预报的方法、预报的内容、预报频次、实施计划，配备符合信息判断、数据采集与处理、预报成果报告编制等技术要求的先进仪器和能够胜任超前地质预报工作的技术人员。同时，将超前地质预报工作纳入工序管理，严格按超前地质预报方案实施。超前地质预报显示地质条件异常时，应及时采取措施，防止事故发生。

在上述前提下，将监控量测纳入施工工序，制定详细的监控量测方案。配备监控量测专业人员，并根据地质情况及时进行调整；建立最大日变形量和累计变形量的风险预警机制；严格按照规范要求布点量测，确保监控量测数据真实、准确、完整，及时对量测数据进行分析，根据分析结果调整支护参数。并及时反馈量测数据和分析结果，设计验证后及时根据量测数据调整设计参数，随时调整开挖轮廓、支护参数，根据量测数据指导施工生产。4严细程序，稳妥进洞

隧道进洞前，由建管处组织设计单位、技术专家组、监理单位和施工单位的相关人员参加，详细调查洞口地质、地形特点，对洞口段100m范围内每2m实测横断面，对洞顶冲沟发育情况进行掌握，并查看地质资料，做到心中有数。同时，结合隧道洞口的实际情况。每一个隧道洞口均进行了大管棚超前支护，短进尺、强支护、预留核心土、三台阶开挖支护的进洞方案。进洞施工专人负责监控量测，逐榀开挖，及时支护，进洞15m后仰拱封闭成环，并且在进洞前衬砌台车进场，对洞口段尽快施工衬砌，确保了安全进洞。

5严格工序，均衡推进

隧道施工既不能盲目追求单工序的超前，也不能单单把开挖进尺作为隧道进度的考核指标，而是应科学组织、严格工序。均衡推进。我们一是做好了开挖支护断面上中下分部施工之间的工序衔接及质量控制，确保在各台阶分部转换时隧道沉降、收敛变形受控，保证开挖支护安全顺利进行；二是坚持以新奥法指导施工，开挖后立即初喷混凝土封闭，及时进行初期支护施工，缩短岩面暴露时间，充分发挥围岩自稳能力，保证洞身稳定；三是坚持“仰拱超前，衬砌紧跟”，V级洞口段仰拱距掌子面不大于30m，二衬距掌子面不大于40m，不留隐患。

6环节控制，支护到位

“细节决定成败”。在施工中。技术、质检人员全程跟班指导、监控，把好每一环节质量关。严格控制一次开挖进尺和隧道超欠挖；加强控制拱架的标高、偏位、竖直度、间距以及螺栓连接。锚杆的长度和方向及注浆效果，喷射混凝土的厚度、密实度、背后密实及混凝土强度；加强控制环向、纵向、横向排水管的安装，防水板的挂设和焊接，止水带的纵向和中心偏位，确保支护质量及技术措施到位。严格执行设计文件及施工规范要求。充分发挥质监体系的作用。坚持施工中的自检、报检程序。狠抓过程控制，提高施工工艺，将工程做精做细。首先，成立了工程施工质量安全检查小组，负责日常工程施工质量安全的检查管理，上一道工序未经检查合格不得进行下一道工序施工。其次。针对掌子面围岩情况，确定了短进尺、快封闭的掘进原则，下导开挖施工每次不超过2榀钢支撑，并且两侧边墙错开进行。第三，坚持开挖完成后初喷混凝土4cm～6cm，确保开挖后围岩能够及时封闭。从而保证围岩的稳定和支撑背后混凝土保护层厚度，确保隧道的工程质量和施工安全。第四，严格控制钢拱架间距，做到间距偏差不超过±5cm，钢支撑分段之间采用高强螺栓连接牢固并进行三面骑缝焊。拱脚、边墙脚钢支撑落到实处，并加强控制锁脚锚杆的施工质量，有效控制分部开挖施工过程中围岩和支护的沉降。纵向连接钢筋与钢支撑之间焊接牢固，锚杆施工锚固密实，以确保形成整体支护体系。第五。提高喷射混凝土施工工艺，掌握适合的水、风的流速，外加剂进行精确计量，按照经批复的配合比拌料，掌握喷头与受喷面的距离和角度，减少回弹。对钢拱架背后、拱顶封口不易喷到的地方，调整喷头角度，做到背后密实。喷射施工中随时处理表面混凝土，保证喷射完成后混凝土表面平整。第六，重视隧道防排水施工，做好防水卷材的施工，中心排水管、横向排水管、环向排水半管、纵向排水管形成完整的排水系统。防水板两幅之间焊接使用爬焊机，搭接长度不小于10cm。严格控制中心排水管、纵向排水管的纵向连接。做好中心排水管、纵向排水管混凝土底座，水管上按设计铺碎石，保证透水功能。第七，衬砌混凝土施工使用液压整体模板台车，保证振捣到位，避免蜂窝麻面。衬砌施工中坚持对衬砌台车进行随时加固，避免相接处出现错台。湿陷性黄土隧道基底加固处理技术研究

来源：中国论文下载中心

[11-04-2816:35:00]

作者：牛洪涛

编辑：studa090420

摘要：湿陷性黄土隧道多位黄土土质结构疏松，孔隙、垂直节理发育，地基承载力不高，具有湿陷性，在遇水侵蚀或较大荷载的作用下，隧道则产生较大沉降。其基底承载力很难满足要求，通常需对基底进行加固处理，湿陷性黄土隧道基底处理常用的方法有水泥挤密桩和树根桩等。

关键词：湿陷性；黄土隧道；基底加固；水泥挤密桩；树根桩

一、概述

隧道穿越湿陷性黄土地区，由于湿陷性黄土的特殊力学性质，基底的承载力通常较难满足结构的受力要求，建成后的隧道往往产生较大的基底变形,

基底变形除压缩变形外，更大的变形是湿陷变形，在隧道使用期内如不对基底加固加上周围水环境的变化，必将会使隧道基础发生较大的湿陷变形，致使衬砌结构环、纵向开裂等较为严重的病害，直接威胁到隧道的运营安全。为保证隧道结构的稳定性，积极探索出一条针对风积砂、黄土类地质条件下的隧道基底加固技术显得具有非常重要的现实意义。总之，隧道基底的湿陷变形不是以建筑物的类型确定，而是由黄土湿陷特性所决定，为保证运营安全必须对黄土隧道洞口具有湿陷性的黄土地段的基底进行有效处理。

二、湿陷性黄土隧道基底处理原则

根据湿陷性黄土的工程特性和湿陷性黄土地区地基处理的经验，湿陷性黄土隧道基底处理的原则：内外兼顾，先保护后加固。水是造成黄土湿陷变形的主要因素。湿陷性黄土隧道地基处理方案的设计，首先要考虑水对湿陷性黄土的影响，必须做好隧道工程的系统排水与防水问题；其次就是做好湿陷性黄土地基土的处理工作，增加地基承载力。对黄土而言，进行地基处理的目的是改善土的工程性质，减少土壤的渗透性，压缩性，控制湿陷性的发生。通过换土或加密等各种基底处理方法加固湿陷性黄土隧道基底，或者是消除隧道基底的全部湿陷量，使处理后的基底变为不具有湿陷性；或者是消除基底的部分湿陷量，减小原有基底的总湿陷量，控制下部未处理地层的湿陷量不超过规范规定的数值。

三、湿陷性黄土隧道基底加固处理技术

多数湿陷性黄土隧道通过的地层为第四纪松散风积粉细砂和冲积黄土质粘砂土(新黄土),

垂直节理发育隧底自重湿陷性黄土层很厚，地层基本承载力低，围岩条件非常差。按《铁路隧道设计规范》规定，应用荷载——结构模型计算，底板所受的压力亦即基底应具有承载力，计算得出了隧道基底所需承载力，与原地基承载力进行比较，多数湿陷性黄土隧道在墙拱脚及仰拱区域的地基承载力不能满足隧道基底所需的承载力。得出现有地基不满足满足隧道修建要求的结论，必须对该区域隧道地基进行加固处理。

就湿陷性黄土地基处理而言，我国有较为成熟的技术和实践经验，主要的处理方法有：碾压、换填、强夯、动力/振动挤密桩、静力挤密(预制)桩、CFG桩、注浆、高压灌浆、高压旋喷桩等。这些方法是在隧道以外的土木工程中形成，并得到广泛的应用，但尚缺乏在隧道开挖后洞内处理实施的实例。湿陷性黄土隧道基底处理施工场地受隧道掌子面开挖的影响和洞室的限制，断面开挖一断面稳定一基底加固一开挖面支护之间在时间上和空间上的相互影响和干扰。湿陷性黄土隧道基底处理常用的方法有水泥挤密桩和树根桩等。水泥挤密桩是湿陷黄土隧道基底处理方法中比较常用的方法之一。湿陷性黄土由于其大孔隙性和欠压密性而具有湿陷性。水泥挤密桩就是夯击挤密消除其大孔隙进而消除湿陷性，并对地基起一定的加筋作用。桩锤夯扩成孔成桩的过程中，桩孔中原有土被强制性侧向挤出，桩周一定范围内的土被压缩、扰动和重塑。针对道湿陷性黄土地段隧道施工的特点：隧道内施工作业面小、振动对围岩的影响要求有限等，对基底加固技术中挤密桩的桩身材料、挤密桩施工机械的选择、桩间距的选择需做一定优化。通过优化，确定适合黄土隧道基底湿陷性黄土加固处理的方法、措施、施工机械、施工工艺、设计参数、检验方法和标准。

树根桩是一种小型钻孔灌注桩。它是利用钻机钻孔到设计深度，然后放入钢筋笼、碎石和注浆管，再用压力灌注水泥浆或水泥砂浆的办法制成的钢筋混凝土桩。布桩方式可采用垂直、倾斜设置，也可采用网状如树根状布置，故称为树根桩。树根桩凭借其承载力高，沉降量与扰动范围小，施工方便，经济合理等优点，在既有建筑物的修复和加层、古建筑的整修、地下铁道穿越、桥梁工程等各类地基的处理与基础加固，以及增强土坡或岩坡的稳定性等工程中有着广泛的应用。近年来，树根桩在隧道基底的加固中开始尝试应用，树根桩施工技术可以在狭小的施工作业空间内最大限度减少开挖对隧道洞身地层的扰动。膨胀土隧道塌方成因及处理技术

来源：中国论文下载中心

[10-08-1915:42:00]

作者：王大嵬

编辑：studa090420

摘要：结合新响沙湾隧道工程实例，通过对隧道膨胀土洞段塌方的研究，分析隧道塌方原因，详细阐述了塌方处理方案、施工注意要点，对同类围岩隧道施工具有一定的借鉴意义。

关键词：膨胀土

塌方

原因分析

处理技术

1

工程概况

1.1

工程概况

新响沙湾隧道全长3430m，除进口1057m，出口129m位于直线上，其余均位于半径为4500m的曲线上，纵坡11.5‰。隧址区地震烈度Ⅷ地震动峰值加速度0.20g。

1.2

工程地质和水文地质

1.2.1

工程地质

新响沙湾隧道为鄂尔多斯台地剥蚀丘陵区，沟谷纵横，切割强烈，地形起伏较大。围岩为白垩系下统（K1），紫红色、姜黄色、灰绿色含砾泥质砂岩，砂石含量5～20%左右，泥质胶结，砂状结构，薄层～中厚层构造。局部夹薄层状紫红色泥岩。强风化层约10～30米。地层产状近水平。

1.2.2

水文地质特征

地下水主要为赋存在河床冲洪积砂层中的空隙潜水，水量较丰富，膨胀土地带地下水丰富，基岩裂隙水不发育。

2

塌方过程描述

2008年9月27日早7时，新响沙湾隧道GDK48+885～GDK48+950段边墙出现多条裂缝，裂缝内有水渗出，部分拱脚出现向外挤出的现象。2008年9月28日～2008年10月9日期间，GDK48+885～GDK48+950段不时出现钢筋断裂的声音，多处出现环向裂纹，多处喷射混凝土面崩裂。边墙从拱脚以上1.7米处钢架整体被压断，拱顶边墙变形严重。掌子面已经全断面塌方封堵；缝宽1cm以上的裂纹有十多条，最大裂缝宽度达到60cm；拱墙部位格栅钢架大部分挤出变形，最大变形达80cm；裂缝处渗漏水现象严重。2008年10月10日下午15时10分GDK48+885～GDK48+950段出现整体坍塌，塌方过程无人员伤亡。

3

塌方原因分析

塌体段为白垩系下统灰绿色泥质砂岩，泥质胶结，砂状结构，薄层～中厚层构造，水平层理极其发育，经铁四院检测后发现该种砂岩为膨胀性质，且属于中度膨胀。由于膨胀土围岩具有“吸水而膨胀，失水而收缩”的特性。塌体段为富水段，围岩遇水极易软化崩解，围岩中度膨胀性加速、加大围岩应力释放，造成围岩松动圈范围大，在初期支护支撑力不够的状态下，由于围岩压力和膨胀压力的综合作用，使围岩产生局部破坏，然后逐渐牵引周围土体连续破坏。

4

塌方处理方案

处理塌体的总体方案：首先对塌体进行大管棚施工，然后在已施工完毕大管棚上方进行混凝土造壳，在混凝土壳体的掩护下，实施四台阶开挖，并且加强支护，具体措施如下：

4.1

对GDK48+893.5～GDK48+898.5段塌方部位用塌方碴料从两侧向中间进行回填，回填至拱顶设计标高后对剩余空洞采用轻质材料进行填塞，以形成内模。

4.2

回填工作完毕之后在靠近塌方段处并排架设三榀I22工字钢作为管棚支承钢架，工字钢钢架之间焊接牢靠。

4.3

拱部90°范围内架设Φ108管棚，管棚间距为30㎝，外插角为15°，长度为6米（伸入塌方部位5米，外露1米），管棚与钢架焊接牢靠。转贴于中国论文下载中心

4.4

管棚施做完毕之后，对塌方部位进行混凝土浇筑，混凝土标号为C35，厚度为1m，在开挖轮廓线以外形成壳体。

4.5

回填混凝土浇筑完毕且终凝之后，对塌方体按照四台阶法进行开挖，第一台阶开挖高度为2m，第二台阶开挖高度为2.5m，第三台阶开挖高度为2.5m，第四台阶开挖高度为2.71m，具体见《塌方体开挖示意图》

4.6

塌方体开挖完毕结束后立即进行初期支护，钢架设置为I22工字钢钢架，间距40㎝/榀，上台阶钢架脚部采用40槽钢垫底，钢架各单元连接处采用6m长Φ42钢管锁脚，每处不少于4根，拱脚与槽钢间的空隙采用混凝土楔块顶紧，确保钢架脚部整体稳定，各钢架间采用100*100角钢进行纵向连接，环向间距40cm，钢架脚部均采用22槽钢焊接牢靠，确保钢架脚部整体稳定。边墙部位喷射C25混凝土并确保钢架后空洞喷填密实，喷射混凝土与φ42锁脚钢管及纵向槽钢形成系统稳定的脚部加固系统。第一台阶施工完成后，再依次施工第二、第三、第四台阶，左右侧马口交错开挖，循环长度不大于80cm。

4.7

GDK48+898.5～GDK48+950段塌方体处理施作三次大管棚，管棚每环42根，外插角为12°～15°，长度为15米，管棚与钢架焊接牢靠；每环大管棚施工结束后，采用四台阶法对塌方体进行开挖，台阶尺寸与工序5相同；塌方体开挖结束后立即进行初期支护，支护参数与工序6相同；

4.8

钢架落底单侧、单榀施作，并与仰拱钢架封闭成环，仰拱与塌方体开挖掌子面距离不大于15m，二次衬砌与塌方体开挖掌子面距离不大于30m；

4.9

初期支护后每隔10m布置一检测断面，变形量测在每次开挖结束后进行，测点布置见《观测点示意图》

5

结论

新响沙湾隧道GDK48+885～GDK48+950塌方段围岩属于中度膨胀，地质条件复杂，且处于富水段，因此，此次塌方较大。经过我单位人员严密组织以及采取合理的处理方案新响沙湾隧道膨胀土塌方段安全顺利处理完毕。通过新响沙湾隧道膨胀土段的施工和塌方段处理，有以下几点体会：

5.1

膨胀土围岩的“吸水膨胀，失水收缩”特性，特别是在富水洞段，隧道容易发生塌方，因此膨胀土隧道超前地质预报工作必须进行，以便提前预测工作面前方围岩工程地质和水文地质情况。

5.2

膨胀土围岩隧道在开挖过程中或过程后，周边土体容易向洞内膨胀突出，所以膨胀土隧道围岩监控量测尤为重要。

5.3

膨胀土隧道围岩应力释放是导致隧道塌方的主要原因，采取合适的开挖方式最为重要。塌方处理完毕后，新响沙湾隧道膨胀土围岩洞身开挖方式为三台阶（上台阶预留核心土法）开挖，实践证明此种开挖方式能够较好的控制膨胀土开挖面的应力释放。

5.4

膨胀土围岩隧道在开挖完成之后，围岩变形一般在3～4周内发生，隧道的仰拱和二衬应及早进行封闭。尤其是仰拱施工，因为仰拱是隧道形成环向受力的关键工序，在施工中应最大程度上的缩短掌子面与仰拱之间的距离，使隧道形成环向受力。转贴于中国论文下载中心http://www.st黄土公路隧道施工和防排水控制

来源：中国论文下载中心

[08-09-1009:35:00]

作者：未知

编辑：studa20

摘要：本文简要介绍如何搞好黄土隧道施工中的初期支护、防排水控制的几点体会。1、概述黄土在我国分布较广，黄土面积约占我国陆地面积的6.6%，华北、西北地区的黄土地层分布连续，厚度较大，发育较典型。在黄土地区开挖隧道成型好，易于施工。只要断面形式及设计参数合理，施工方法得当，支护及时就能充分发挥黄土的自身承载能力的作用。某黄土高速公路隧道为分离式隧道，上行线隧道长1501m，其中Ⅰ类黄土段537m，纵坡0.52～1.45%；下行线隧道长1310m.Ⅰ类黄土段394m，纵坡1.13～2.54%，隧道中心间距113.4m，隧道中间设三处人行横洞，一处行车横洞。该隧道采用新奥法（NATM）设计和施工，现已建成通车。说明新奥法适用于黄土介质，且效果良好，值得推广。2、水文、地形地貌及工程地质条件隧道区域内有一条主要河流和三个支流通过。支流分别从西侧和南侧汇入主河，向东流去。河流为季节性河流，流量受季节影响。隧道位于黄土梁峁区，黄土披覆在起伏不平的基岩顶面之上，并承袭了下伏基岩的古地形。在稳定提升的新构造运动下，黄土经流水长期侵蚀，形成现今梁峁起伏，河谷深切的地势。总的地形是南部和西部地势相对较高，北部和东部相对较低，高差为305m.梁峁上天然植被很少，因梁峁至沟底的各种流水侵蚀活跃，谷坡的崩塌、滑坡、泄溜很普遍，水土流失严重。在主河及支流河谷中，均可见河漫滩口及一、二级阶地，此种地形分布面积大而且连续。阶地类型主要为堆积阶地，但冲蚀层厚度较薄，一般为10m左右。在较大的冲沟口处，多分布有冲洪积或坡洪积堆。黄土隧道顶部覆盖着新第三系上新统三趾马红土层（N2），为棕红色粘土，夹钙质结核，底部常见砂砾石层。结构致密，呈硬塑状，属低液性粘土。天然含水量较低，一般在10%左右，无胀缩性，垂直节理发育，堆积厚度变化较大，2-40m不等。在三趾马红土之上为中更新统离石黄土（Q2eol），属浅黄色、褐黄色、粉质粘土，夹有数层古土壤，含钙质结核，为硬塑状，结构较致密，天然含水量很低，垂直节理发育，厚度10m—100m.隧道地区地层中主要发育两级节理，一组近南北向，一组近东西向，节理密度大多为2～3m一条，局部地段0.5～1.0m一条。在强风化带，节理裂缝的张开程度和密度明显增加，沿节理裂隙附近，岩石风化程度增强，强度明显降低。3、黄土隧道工程施工3.1黄土隧道的施工方法黄土隧道施工前，应做好黄土中构造节理的产状与分布状况的调查。对因构造节理切割而形成的不稳定部位，在施工时要加强支护措施，防止坍塌，以保施工安全。施工中应遵循“重地质、超前报、管超前、弱爆破、少扰动、短进尺、架紧贴、强支护、早喷锚、勤量测、修设计、调自承、严治水、紧封闭”的施工原则，施工工序紧凑，精心组织施工。开挖方法宜采用短台阶法或分部开挖法（留核心法），初期支护紧跟开挖面施作。黄土围岩开挖后暴露时间过长，围岩周壁风化至内部，围岩体松弛加快，进而发生坍塌。因此，宜采用复合式衬砌，开挖后以喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢支撑作初期支护，以形成严密的支护体系。必要时可采用超前锚杆，管棚支撑加固围岩。在初期支护基本稳定后，进行永久支护衬砌。衬砌背后回填要密实，尤其要注意拱顶回填。做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程，并妥善处理好陷穴、裂缝，以免地面积水侵蚀洞体周围，造成土体坍塌。在有地下水的黄土层中施工时，洞内应施作良好的排水设施。水量较大时，应采用井点降水法将地下水位降至隧道衬砌底部以下，以改善施工条件，加快施工进度。在干燥无水的黄土层中施工，应管理好施工用水，不使废水漫流。3.2黄土隧道施工注意事项⑴首先做好洞口、洞门及洞顶的排水系统，并妥善处理好陷穴、裂缝，以免地面积水浸蚀洞体周围，造成土体坍塌；⑵施工中如发现工作面有失稳现象，应及时用喷射混凝土封闭，加设锚杆，架立钢支撑等加强支护。混凝土喷射机压力不宜大于0.2Mpa；⑶施工时要特别注意拱脚下墙脚处断面，如超挖过大，可用墙体同标号混凝土回填或用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够，应立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。钻锚杆孔时，宜采用干钻；⑷黄土隧道施工，宜先做仰拱，如果不能先作仰拱时，为防止边墙向内位移，应在开挖与灌注仰拱之前，加设横撑梁顶紧，以防墙体变形；转贴于中国论文下载中心⑸锚杆宜采用早强砂浆式锚杆。若拱部位于砂层时，为防止喷射混凝土层塌落，可将Ф8mm的密钢筋网，置于紧贴开挖面，作为初喷混凝土层固定支撑。4、黄土隧道管棚与支护黄土隧道施工时应严格按照黄土隧道的施工方法组织施工，在进洞之前先做好洞顶排水天沟等排水系统。进洞时洞门先作超前支护，大管棚预注浆。大管棚采用Ф89×4mm，自拱顶向两边按间距40cm环形布设，倾角σ=2°～5°，每环30根，每根长10×2米。在管棚施作时应着重检查以下项目：⑴检查开挖的断面中线高程和开挖轮廓线是否符合设计要求；⑵钢拱架安装垂直度允许误差（±20mm）、中线及高程允许误差（±5cm）均应在允许误差之内；⑶在钢架上沿隧道开挖轮廓线纵向钻设管棚孔，其外插角应不侵入开挖轮廓线，钻孔由高孔位向低孔位进行，孔径宜比管棚筋直径大20～30mm；⑷检查接头管箍及注浆孔打设是否符合设计要求；⑸管棚注入水泥浆时，封堵塞应有进料孔和出气孔。在出气孔流浆后，方可停止压浆。在大管棚的掩护下，人工与机械配合采用环形开挖，中心留核心土，环形开挖从两侧边墙开始，最后开挖拱顶处，一次进尺控制在0.75～0.8m，坚决避免出现一次进尺太多。为使初期支护及早成环，开挖核心土时应距拱部开挖面不大于5米。初期支护紧跟掌子面施做，断面成型后立即喷射不小于5cm厚的混凝土，封闭掌子面，安装钢拱架及锚杆后，再次喷射混凝土。黄土围岩钻孔易夹钻，如等锚杆安装好后再进行下道工序施工，施工进度将受影响，也不利于施工安全。如采取锚杆后行，且距离控制在2～3个循环之内，在喷射混凝土时先喷