湿陷性黄土隧道安全稳定施工技术小结

湿陷性黄土隧道安全、稳定施工技术小结一、前言大部分的黄土具具有湿陷性，下下沉稳定的黄黄土在受水浸浸湿后，土结结构迅速破坏坏，并产生显显著下沉，对对隧道施工产产生巨大的威威胁。因此，选选择怎样的施施工工艺、工工法，这个将将直接关系到到黄土隧道施施工的安全、稳稳定，而我局局晋中南项目目部大部分隧隧道恰好为黄黄土隧道，本本文结合历年年来前辈们对对黄土隧道施施工的经验及及作者在工作作、学习中的的一些认识，总总结出一些黄黄土隧道的施施工方法及工工艺要点，希希望能给正在在施工的黄土土隧道的施工工员一点点启启示和帮助。图1三台阶七七步流水法动动画效果图图2三台阶七七步流水法现现场效果图目前，黄土隧道道开挖一般采采用三台阶七七步流水法（图图1、图2）。该方法由中铁十二局集团首创，广泛的应用在黄土隧道施工中，能很好的满足黄土隧道的施工要求。开挖顺序如图2中数字所示。其中第1步为上台阶环形土开挖，留核心土。2与3错开2~3m，4与5错开2~3m。第6步为依次开挖上、中、下核心土，第7步为隧底开挖。黄土隧道施工的的原则：管超超前，短进尺尺，强支护，严治水，早封闭，勤量测。下面将从以上6个方面对黄土隧道施工技术进行总结。二、详细论述1.管超前1.1超前管棚棚管棚法被认为是是隧道施工中中解决冒顶最最有效最合理理的方法。黄黄土隧道进洞洞和出洞必须须设置超前管管棚。掘进过过程中根据实实际情况选择择是否需要打打超前管棚。超超前管棚的设设置需要把握握的主要是管管棚的布眼、外插角角和环向间距距。管棚的直径按按设计选取。如如需连续设置置管棚，管棚棚的搭接长度度不小于1.55m。如果管管棚长度不够够需连接加长长，优先考虑虑螺纹连接，也也可以采用套套管焊接，但但不允许对焊焊后直接使用用。1.2超前小导导管超前小导管一般般采用直径338~50mm的的无缝钢管制制作。在小导管的的前端做成约约10cm长长的圆锥状，在在尾端焊接直直径6~8mm钢筋筋箍。距后端端100cmm内不开孔，剩剩余部分按220~30cm梅梅花形布设直直径6mm的的溢浆孔。施施作超前小导导管应该注意意的问题有：：注浆眼的布布置、外插角角、孔口止浆浆封堵、注浆浆压力控制等等。小导管需需配合钢拱架架使用，按布布置的注浆眼眼位置焊穿钢钢拱架中隔板板钻眼，完成成后将导管顶顶入岩层。打打入后用塑胶胶泥封堵孔口口导管与孔壁壁间隙，并在在导管附近及及工作面喷混混凝土，以防防止工作面坍坍塌。注浆过过程随时观察察注浆压力，防防治堵塞、跑跑浆。2.短进尺根据《铁建设【22010】1120号》文文，为保证施工工安全，隧道道开挖进尺一次不宜宜过大，包括括台阶、边墙墙、仰拱等。隧道各部位每循循环进尺数上台阶Ⅴ级围岩不大于于1榀，Ⅳ级不大于2榀边墙不大于2榀仰拱不大于3m另外，安全步距距作为一个“红红线”问题，必必须单独指出出。黄土隧道道一般为Ⅳ、ⅤⅤ级围岩，安安全步距必须须满足：围岩等级二衬到仰拱不大大于（m）二衬到掌子面不不大于（m）Ⅳ级3590Ⅴ级3570当隧道安全步距距不满足要求求时，必须停停止掌子面掘掘进，加快施施作仰拱和二二衬，待满足足条件后方可可继续施工。3.强支护3.1初期支支护初期支护包括括超前管棚、超超前小导管、初喷混凝土、钢筋网、钢拱架、系统锚杆、锁脚锚杆等。⑴初喷混凝土初喷混凝土厚度度为4~6cm，要求求表面平整、圆顺，应严严格控制好外外加剂掺量。拱部喷射混凝土必须回填密实，不得有空洞。待铺好钢筋网、架好钢拱架后复喷至设计厚度。⑵铺设钢筋网钢筋网一般采用用HPB3225钢筋，直直径为φ6或或φ8，要求在洞外加加工成20cm××20cm网网格状，每片片加工面积不不宜小于1mm²。钢筋网网应随受喷面面起伏铺设，搭搭接长度为11~2个网格。⑶铺设钢拱架钢筋网布设完后后，架设钢拱拱架，钢拱架架一般采用工工字钢或格栅栅钢架，如采采用格栅钢架架必须设“88”字结。钢钢拱架应与围围岩紧密相贴贴，不能紧贴贴的用高标号号混凝土预制制块填塞顶实实。钢拱架架架设要求注意意6个方面的的问题。①拱架标高②钢拱架横向尺尺寸③钢拱架垂直度度④钢拱架的连接接螺栓⑤钢拱架各单元元连接处松散散物及虚碴的的处理⑥钢拱架间距⑷系统锚杆系统锚杆的布设设沿隧道径向向，一般为梅梅花型布置。系统锚杆作业必须是喷射混凝土厚度达到10~12cm后进行，且一定要使用垫板，垫板焊接在钢拱架的腹部，以便加强钢拱架的稳定性，提高其刚度。⑸锁脚锚杆锁脚锚杆在黄土土隧道的施工工非常关键，必必须按设计长长度、数量随随钢拱架的作作业及时跟进进。锁脚锚杆杆要在端头加加工成L型弯弯钩或者U型型焊接在钢拱拱架上，下插插角一般为330°，确保保焊接质量，确实起到锁脚作用，防止钢拱架下沉过大。3.2仰拱根据《铁建设【22010】1120号》文文，仰拱开挖挖前必须完成成钢拱架锁脚脚锚杆的施作作。隧底开挖挖采用全幅分分段施工，每每循环开挖不不超过3m，上上面铺设仰拱拱栈桥。开挖挖后及时清除除虚碴、杂物物、泥浆、积积水，立即初初喷3~5cm厚混混凝土封闭岩岩面，安装仰仰拱钢架，复复喷混凝土至至设计厚度，使使初支及时封闭闭成环，应当当引起重视的的是，拱脚严严禁被水浸泡泡。被浸泡的的拱脚黄土会会因湿陷性大大幅沉降，造造成钢拱架等等初支的悬空空，无着力点点，极易发生生塌方。3.3二次衬衬砌二次衬砌应确保保其密实度和和外观质量，在模板台车上加设附着式振动器，并按设计要求在拱顶布设纵向注浆花管，紧贴初期支护混凝土面，孔位向上，在二衬混凝土外留注浆孔。同时应加强对衬砌台车的支撑。二衬混凝土应严格把握混凝土坍落度度、搅拌时间、振捣时间。已施工后衬砌表面缺陷部位要立即整修，重点是施工接缝部位，修整时禁止大面积抹浆粉刷，做到混凝土表面光滑平整，颜色一致。确保二衬钢筋的直径和间距，同时控制好钢筋保护层厚度。4.严治水大部分的黄土具具有湿陷性，因因此水成为黄黄土隧道施工工的一个重要要的不稳定因因素。隧道施施工前应做好好地质检测，对对隧道的含水水情况有一个个大致的了解解，方便及时时做好准备和和调整施工方方法。4.1洞口防防排水隧道进洞前应做做好洞顶及洞洞口防排水系系统。排水沟沟用钢筋混凝凝土铺砌，防防治地表水及及施工用水下下渗。及时施施作洞门是确确保洞口段稳稳定的一个好好方法。4.2洞内防防排水洞内情况远比外外面复杂，除除了传统的“防、排、堵堵、截”治水方法，如如：铺设止水带带、防水板、排排水盲管、中中央排水沟，水水量过大时设设置集水井、降水井、机械抽水、预打小导管排水等之外，我们还可以做到：①预注浆②全封闭注浆③回填注浆④衬砌前围岩注注浆⑤帷幕注浆可以看出，注浆浆这一工艺在在目前黄土隧道道内的防排水水措施中占据据了很重要的的一个位置。因此，怎么灵活的用好这一方法，对于保证施工安全、施工进度等，有着很大的促进作用。5.早封闭早封闭是指及时时支护，施作作仰拱，让隧隧道尽快封闭成环环。成环后的的隧道受力更更均匀，拱脚脚处集中应力力大大减小，因因此，拱脚的的沉降也将大大大减小。仰仰拱施作以后后，二次衬砌砌也要及时跟跟上。6.勤量测《铁建设【20010】1220号》文明明确规定，隧道监控量量测应作为关关键工序纳入入现场施工组组织。隧道的的监控量测包包括拱顶下沉沉、地表量测测、水平收敛敛等。当采用用接触量测时时，测点挂钩钩应做成闭合合三角形，保保证牢固不变变形，且量测测点应布设在在围岩上，而而不是焊接在在钢拱架上。当当拱顶沉降速速率达到5mmm/d或位位移累计达1100mm时时，应暂停掘掘进，并及时时分析原因，采采取处理措施施。黄土隧道道的变形以下下沉为主，收收敛为辅。应应根据监控量量测的数据进进行分析，