黄土隧道施工要点

黄土地区隧道施工功法土木工程学院土木0901班黄松学号090210127黄土地区隧道施工功法黄土隧道概述。黄土是第四系堆积的大陆沉积物，是半干旱气候条件下形成的并有针状孔隙、垂直节理的特殊土。《铁路工程地质技术规范》(TBJ12-85)将黄土划分为黄土和黄土质土两大类。按形成时代和结合工程建设的特点，又将黄土分为老黄土和新黄土、非湿陷黄土和湿陷黄土等。施工大断面黄土隧道时，由于黄土本身土体强度低、开挖过程中地层失去平衡内应力重新分布、施工振动、施工工艺不当等因素等影响，都会引起隧道围岩下沉、大变形或坍塌等严重后果，给隧道施工质量、安全控制提出了更高的要求。根据隧道出口段实际黄土的地质情况及土层特性，为了预防在开挖过程中隧道的大变形和坍塌问题，采用台阶分布开挖法(又称环形开挖留核心土法)，结合喷射砼及时封闭开挖面，用超前管棚(锚杆)支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动，并结合本隧道复合式衬砌设计情况及相应规范要求，参照我公司近年类似工程施工经验，特将施工过程的控制要点汇编如下，望各队、管理组严格遵照执行，确保庆兴隧道安全、优质、高效地施工。施工方案的选定。应兴隧道按新奥法组织施工，严格遵循“超前探、管超前、短进尺、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则。用先进量测技术取得围岩状态参数，通过对信息、数据的综合分析和处理，判定地质变化，反馈于设计和施工，实行动态管理信息化施工。根据情况，明洞及洞口部分可采用挖掘机开挖，人工配合修边；下穿公路浅埋段采用大管棚法超前支护、公路面铺设厚钢板后，按交叉中隔壁(CRD)开挖法施工；洞内V级黄土围岩采用预留核心土短台阶七部开挖法施工；W级黄土围岩采用预留核心土台阶开挖法；斜井采用预留核心土短进尺全断面法；洞身开挖均采用人工配合挖掘机实施，出碴采用侧卸式装载机配合挖掘机装碴，自卸汽车运输；衬砌采用整体液压衬砌台车，砼由自动计量拌合站拌合，运输罐车运输，输送泵泵送入模灌筑，二次衬砌全断面一次施作。隧道施工应严格按照工程部下发的施工方案、作业指导书、技术交底等技术文件内容规定，初期支护应紧跟开挖面及时施作，尽快封闭。洞口工程施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石或土体。采用人工或机械，严格按设计坡度自上而下开挖，应尽可能保护土体原状结构。边仰坡开挖与设计的坡面防护应紧密衔接，开挖后的坡面应达到稳定、平整、美观的要求。施工期间实施不间断监测和防护。洞口段及浅埋沟施工安排在旱季施工，结合地形条件及早修建洞门及洞口截、排水沟，洞口排水系统应在施工期的雨季之前完成，应尽量减少对原坡面的破坏和对周围环境的影响。洞门施工控制：基础处的渣体、虚土、杂物、风化软层和积水应清除干净。土质地基应整平夯实，土层松软时，应核实地基承载力。洞门衬砌拱墙应与明洞相联的拱墙同时施工，连成整体，洞口衬砌应一次性整体灌筑，并应保证模板不移动。明洞与暗洞分界面必须设一道变形缝。洞门端墙、翼墙的砌筑与墙背回填应两侧同时进行，防止对衬砌边墙产生偏压。端墙、翼墙的反滤层、泄水孔、变形缝设置应确保泄水孔通畅。洞门衬砌完成后，及时加固洞门上方仰坡脚。洞门的排水沟砌筑在填土上时，填土必须夯实。洞身开挖、初期支护施工控制：挖坚持以机械开挖为主、人工配合风镐开挖为辅，“宁欠不超”原则进行，开挖断面尺寸应符合规范设计要求，轮廓线采用有效的测量手段进行控制。以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、施工误差等因素适当放大。严格控制超挖，不应欠挖。开挖作业必须保证安全。开挖时宜减少对围岩的扰动，开挖面及未衬砌地段应随时检查，险情应及时处理，不得危及衬砌、初期支护及施工设备的安全。减少上、下台阶施工的相互干扰，并及时封闭成环。当开挖工作面不能自稳时，应根据具体地质条件进行超前支护和预加固处理。施工期间应做好量测、地质核对和描述，并根据实际情况提出变更意见，修改开挖方法和参数。坚持开挖后立即初喷的原则。黄土隧道在开挖后由于受地下裂隙渗水影响，极易坍塌或出现大面积掉块，开挖合格后对轮廓面及掌子面立即初喷C25级早强混凝土3〜4cm封闭围岩，充分发挥围岩的自稳能力，有效地解决掉块问题。一般初喷后施作拱架、挂网、锚杆、及复喷混凝土。锚杆打入方向一般应接近于隧道径向，但在层状围岩中，锚杆的方向宜尽量与围岩面大角度相交。本隧道系统锚杆设计为砂浆锚杆锚，根据设计间距、数量，可总量控制并适当增加锁脚锚杆数量。钻锚杆孔时，采用干钻，严禁采用水钻。锁脚锚杆尾端10cm弯折900后与钢架焊接牢固；锚杆孔灌浆应密实，其强度不应低于M20。为使锚杆安装快速方便，同意施工队自行采用药卷式锚固剂替代砂浆，但费用不予增减。钢筋网在预先洞外按设计要求加工成型，面积不宜小于2m2，宜在初喷混凝土后配合钢架立设时铺挂，使其与喷射混凝土形成一体（砂土层地段应先铺挂钢筋网，沿环向压紧后再喷混凝土），钢筋网应贴近岩面，与锚杆或其他固定装置连接牢固，和钢架绑扎时应绑在靠近岩面一侧，相邻两循环的环向搭接不小于一个网眼长度；如有脱落的石块被钢筋网卡住时，应及时清除。钢架在洞外加工场采用专用加工设备弯制，其材质、型号、加工尺寸必须符合设计交底及规范要求，并初喷混凝土后及时架设，以减少围岩的松驰变形；安装前应清除底脚的虚渣及杂物；钢架外缘应与基面密贴，如有缝隙应每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧，严禁环向开槽将钢架嵌入；钢架间（P22纵向连接钢筋，宜将两端10cm弯折90度后与钢架焊牢；钢架接头高强联结螺栓必须拧紧，确保联接板密贴；拱脚处必须设钢筋混凝土垫块（重复利用），提高承载力。钢架与系统锚杆连接，以提高其整体性，并作为定位措施。施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面，如超挖过大，必须经监理同意后方可采用浆砌片石回填；如发现该处土体土质疏松，承载力不够时，应立即扩大拱脚、加设锚杆或采取其它措施进行加固。严格喷射砼工艺，按配合比拌制砼料，喷混凝土时控制好风压和速凝剂掺量，减少回弹。新旧砼面要清洗至露出砼的本色，没有泥土或杂物。分层喷射，以保证喷射砼的质量。钢架应与喷混凝土形成一体，钢架应全部被喷混凝土覆盖，钢架与围岩间的间隙必须用喷混凝土充填密实，充分发挥钢架、喷层与围岩的共同作用效果。仰拱底初期支护宜快速施工。在开挖与灌筑仰拱前，为防止边墙向内位移，宜加设横梁顶紧。仰拱施工前，必须将隧底虚碴、杂物、积水等清除干净，超挖采用同级砼回填，施作一次成型，严禁分幅施工。其施工缝和变形缝应作防水处理，工艺要求同衬砌拱墙的施工缝。完善洞内临时防排水系统，通过初支表面，内部设置弹簧排水半管，来减小表面渗漏水，通过下导横沟及多种排水管引走掌子面流水方法来防止地下水对仰拱地基侵蚀。找出每道工序的合理施工时间，各工序严格按标定时间进行控制，从而缩短循环作业时间，减少开挖面土体的暴露时间、时监控量测围岩，观察拱顶，拱脚的收剑情况，通过软弱围岩段时，应加密观测频率。隧道开挖施工中应记录、检查、测量各项作业内容，根据上一循环时的地质及监控量测资料的分析结果，对下一循环的各项技术参数进行调整。二次衬砌施工控制：拱施工应超前拱墙衬砌，并尽量紧跟开挖工作面，W、V级软弱不稳定围岩施工时，仰拱距开挖面不宜超过40m，同时为解决和运输作业的干扰，应采用仰拱栈桥进行仰拱和底板施工。仰拱及填充应分开浇筑，且全幅灌注，仰拱和底板混凝土强度达到5MPa后行人方可通行，达到设计强度的100%后车辆方可通行。二次衬砌施工前，要对全隧所有附属洞室的位置、尺寸及所有运营管理设施预埋件进行全面清理统计，提前做好物资准备，在二衬施工时做好预埋和预留，确保无一遗漏。拱墙二次衬砌施工应在围岩和初支变形基本稳定期间进行。液压台车每循环就位时必须保证其中线、标高、轮廓尺寸、模板加固强度及刚度、止水材料、预埋件安装等等符合设计规范要求。二次衬砌混凝土应连续灌筑，振捣密实，防止收缩开裂，振捣时不应破坏防水层。二次衬砌混凝土厚度应满足设计要求，结构表面应密实平整、光滑圆顺、颜色均匀，接缝处无明显错台，且没有露筋、蜂窝、孔洞、酥松、麻面和缺棱掉角等缺陷。要建立完善的管理体系，采取一切质量、技术措施克服混凝土施工质量通病，确保衬砌混凝土的内在质量和外观美观度。衬砌完成的地段，应继续观察和监测隧道的稳定状态，注意衬砌的变形、开裂、侵入净空等现象，并作出稳定性评价。附属工程施工控制要点：标段隧道隧道内附属工程有：综合洞室、水沟电缆槽、变压器洞室等。设计位置及尺寸在开挖初期支护时做好预留，不得遗漏。附属工程施工不得影响正洞工作面正常作业，采用人工配合挖掘机开挖，湿喷混凝土，挖掘机装碴，采用自卸车运输出洞，随开挖随支护。附属洞室衬砌混凝土作业采用钢制整体式模板，与正洞衬砌同时施作，灌筑成整体结构。附属洞室防水层，在洞外按洞室三维模型加工防水层，直接镶入洞室内与正洞防水板焊接成一体。施工中应注意衬砌施工缝不得设于附属洞室处。通信、信号电力等预埋件和隧道工程综合接地及全线贯通地线的接地电阻应在施工前熟读图纸，不详之处，要及时和上级和相关专业单位沟通，明确专业划分界面。属于我们土建单位施工的要严格按照设计图纸及