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1、饱和性黄土隧道施工工法1资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。饱和性黄土隧道施工工法一、前言在土体中修建隧道一般会发生塌方、漏水等事故,施工难度远远大于岩石隧道。中国西北地区分布着大范围的黄土层,与岩体相比,土体不但强度低、变形大、自撑能力小、工程性质差,而且受水的的影响特别强烈,干的老黄土十分坚硬,一旦被水浸泡,达到饱和状态,其强度大大降低,饱和性黄土属于隧道中最软弱、稳定性最差的不良地层,施工难度很大。我们以新树湾隧道为列总结出本工法,分析饱和性黄土地质队洞室开挖控制的影响因素,确定科学合理的施工方法和先进技术的应用,掌握隧道土体变形破坏的基本规
2、律,寻求出了适合富水黄土质隧道的合理开挖方式、开挖循序和支护形式,保证了隧道施工安全,同时为富水土质隧道的修建积累了经验,为同类地下工程施工提供技术参考,取得了显著成效,研究开发的《富含水黄土质隧道综合施工技术》分别获得了中铁十四局集团科技进步特等奖、中国建筑总公司二等奖,该隧道《加强防水板施工工艺控制,预防新树湾隧道渗漏病害》QC小组分别获得了铁道部、山东省”优秀质量管理小组”称号,该隧道被业主兰州铁路局评为”优质示范工程”,施工现场被评为”安全文明标准化工地”,隧道被中铁十四局集团评为了优质工程,正申报铁道部优质工程。二、工法特点1、安全性能可靠:该工法能有效控制饱和
3、性黄土地层洞室开挖的安全。2、技术先进,可行,工序紧凑,施工组织简便。3、施工快速:掘进速度可达140多米/月,为同类地质条件隧道施工的先进水平。4、经济性良好,经过配套技术措施的合理采用和先进控制技术的保障可实现良好的经济性,保证工程项目效益。1资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。5、适用性强:可灵活应用于不同地质情况的纯土质类隧道。三、适用范围本工法适用于含水量较大的黄土地质洞室开挖,可为其它类型软土地下工程提供借鉴。四、工艺原理典型的富含水(饱和土)纯土质隧道,土体的稳定性极差,开挖后自稳能力极差,对开挖控制极为不利,同时黄土地层内土体具强崩
4、解和弱膨胀性,开挖一经暴露表层土体即变松软,卸荷后有回弹松胀现象,加之水的不良作用,松动圈组建变大,极易造成大的塌方事故。黄土具自重湿陷性,遇水后会发生严重下陷,致使突然下沉,使开挖后的围岩迅速伤失自稳能力,如支护措施不能满足其变化情况,极易造成塌方。该工法工艺原理是:采用数字仿真技术模拟整个隧道的施工过程,预测各个施工阶段的隧道变形、支护结构内力等,为及时采用相应的工程措施提供技术保证。掘进方案以正三台阶为基本开挖方法,经过预留核心土、仰拱紧跟、施工用水控制及三维数字模拟计算、适当加大预留量等技术措施,并实施开挖控制测量技术研究以指导施工,摸索黄土的变形特征,并根据其蠕
5、变特性合理地把握初期支护、二次衬砌等施工时机。同时在富含水(饱和土)黄土质隧道施工中成功应用大量先进技术,如管棚技术和双浆液小导管超前支护技术、土层锚杆施工技术、悬吊法无钉孔铺设防水板技术、仰拱防干扰平台技术、潮(干)喷施工工艺、整体钢模台车衬砌工艺、新奥法施工监控量测心新技术、三维仿真技术等,从而确保工程的安全性、经济性。五、施工工艺对于纯土质隧道一般采用无爆破冷作业法施工,针对不同地质条件和结构规模采用不同的开挖掘进法,黄土隧道宜采用短台阶法或分布开挖法(预留核心土法),如单侧壁或双侧壁导坑先墙后拱法、正台阶先拱后墙法等,前者适用于大跨度、地质非常软弱或浅埋段,后者适
6、用于跨度较小或地质条件较好段。2资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。对于饱和性的黄土质地层,地下水含量丰富,属典型的特殊地质和最软弱围岩地质铁路隧道,施工方案及技术工艺选择要经严谨的科学论证。当地下水丰富,地质状况较差时,施工宜采用短台阶法施工。进口端一般存在浅埋、滑坡堆积、偏压等不良地质情况,应首先进行卸载、锚喷仰坡防护、管棚或三台阶施工方法。每个台阶的长度6-8m,上台阶采用人工预留核心土环形开挖,中、下台阶采用机械开挖,马口采用风镐人工开挖。超前支护采用管棚、双液小导管、超前锚杆等不同形式。初期支护采用系统锚杆、钢架、挂钢筋网喷射砼等形式。单
7、线铁路隧道开挖跨度较小(一般≮8.5m),更适合于正三台阶先拱后墙法开挖掘进和初期支护,出碴运输可选用无轨方式,当属于长大隧道或特长大隧道时可选用有轨运输方式,但都应做好防排水,应用”仰拱施工防干扰平台”技术解决仰拱开挖与运输的矛盾,防水板施工可用防水效果良好的悬吊法无钉孔铺设技术,二次衬砌应采取全断面整体钢模台车方案,自动计量拌合站拌和,砼罐车运输,泵送灌注方法进行施工。整个洞子形成超前支护及开挖支护、出渣运输、仰拱铺底、防水板铺设、二次衬砌和水沟电缆槽施工的六道作业线平行作业的局面,如图1:(一)开挖掘进1、地表处理黄土溶
