大断面铁路黄土隧道施工技术

大断面铁路黄土隧道施工技术

1工程背景

我国是世界上黄土分布面积最广的国家之一，黄土面积占国土面积的6.5％川，主要分布在甘肃、山西、陕西、内蒙古等地区。通过对国内黄土地区近50座既有隧道的调查发现，其中不少隧道在施工及运营期间出现了大量问题，如初期支护失稳、二次衬砌开裂、地基湿陷、施工过程中坍方及涌水等比3，。某铁路客运专线某隧道全长3816m,其中明洞长15m，该隧道为双线隧道，其断面设计最大开挖宽为15.Zm，高为13.18m，最大埋深120m。在港口镇设有斜井，和线路交于DK343+100m处，斜井长294m。该隧道位于撞关黄土台源区前缘，进口位于撞沟河左岸，岸坡地形较陡，冲沟发育，相对高差20一70m；出口端位于黄土源边，地形起伏，相对高差1550m。

黄土台源区表层为第四系上更新统风积砂质黄土，中部为第四系中更新统风积砂质黄土、下部为第四系下更新统风积砂质黄土、豁质黄土，底部为第四系下更新统冰湖积粉土、卵石土和砾砂等。第四系上更新统风积砂质黄土厚10一33m，为自重湿陷性场地，湿陷等级为m级（严重），湿陷性土层厚18,Om。隧址区地下水的补给来源主要为大气降水、地表径流及灌溉回归水，地下水的补、径、排条件与源面的形状、岩土的性质、孔洞、地表陷穴、漏斗的发育程度关系密切。2隧道施工关键技术

由于该隧道工程水文地质情况较差，存在多种黄土隧道特有的不良地质现象。同时客运专线隧道相对于现有一般等级铁路隧道具有一定的特殊性，如断面加大、跨度增大、列车运行速度快、振动大，线路各方面技术要求都提高了很多，因而客运专线大断面黄土隧道的修建难度大大增加。施工中应根据地质情况多种辅助措施联合应用，总的原则是勤预报、管超前、短进尺、强支护、快封闭。2.1洞口边仰坡施工

为保持边、仰破稳定性，首先搞好洞口防排水系统，做好截水、排水沟和防护；然后用挖掘机分台阶自上而下进行开挖；需爆破时采用弱爆破，以减小对洞口围岩的扰动；人工清理并修整坡面；最后根据设计要求进行洞口边、仰坡锚、网、喷联合防护。2.2明洞及洞门施工

由于隧道洞口地段岩性较差，覆盖较浅，因此在完成洞口开挖及地表处理后，根据设计要求先施工明洞或护拱，以稳定洞口；明洞地段开挖达到设计要求后，尽快浇筑拱墙硷，待隧道进洞后再施作隧底硷。模筑硷时，内模采用gm衬砌钢模台车，外模采用组合钢模。明洞施工完成且进洞50m后，开始洞门施工；洞门硷采用大块组合钢模，脚手架支撑，泵送硷人模。洞门完成后，在明洞背部施作防水层，并铺设2cm砂浆保护层，然后按设计要求自下而上分层对称回填浆砌片石和土方，明洞背部回填土达到设计厚度和密实度后，予以植草。

2.3洞身开挖施工

进洞前先进行超前支护。在洞口处设大管棚进行预支护，大管棚施工应尽量采用干钻，保证土体的稳定性。‘由于隧道进口、出口附近存在湿陷性较为严重的黄土，为控制围岩变形，防止塌方，在进出口附近V级围岩正洞开挖采用CRD法，每循环进尺0.sm,施工开挖过程如图1所示。施工时紧跟初期支护，尽快安排二次衬砌以封闭成环，稳定围岩。隧道出碴采用ZLC5o型装载机装碴，15t自卸汽车运碴。臣注旦：醋1纪哄，馋先革行哄洞逃上恐部毙开怖挖蓄；扔2物垦，匹先农行猜洞翁下净部散开茶挖肾；课3粉腐，荷先罢行浓洞够锚榜喷矛支果护支钢式架橡支纹撑门等讲，躲设筐置擦中窗壁押墙俭临膜时膨支杰撑脑（雄含次锚毙喷戚钢誉架伟）阴:塞亮4骨也，杰后汪行牲洞视上暮部誓开殖挖凶；啦5次街，供后拉行坡洞忌下遮部递开私挖州；有6横酷，腥后历行吃洞港锚友喷当支厉护猴、西钢压架肤支奖撑贡；孕7歌适，挽灌掏筑双仰貌拱秀混帝凝傍土坡；姓8象仓，芳拆云除内中烛壁睡墙测；姥9闹泡，嘉灌选筑监全魂周器衬僵砌

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