浅谈大断面黄土隧道三台阶七步开挖法(处里论文格式)

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1、浅谈大断面黄土隧道三台阶七步开挖法卢永飞,张颖摘要黄土隧道的工程性质非常复杂，在地下水异常丰富地区的黄土常伴随湿陷性、大变形、高地压等特性，开挖施工经常引起隧道初期支护开裂，围岩塌陷等。针对黄韩侯铁路Ⅱ标段张庄隧道，通过对隧道施工、围岩结构变化及施工工艺的研究，分析总结三台阶七步法开挖技术，对有效控制沉降变形提出了施工技术方法和要点，实现快速施工，对保证隧道结构安全起到重要作用。关键词隧道、工法、技术、管理前言随着国内铁路客运专线的日益增建以及隧道净空要求的不断提高，大断面隧道工程也越来越多。由

2、于开挖断面大、施工难度大、安全风险突出、工期影响等特点，大断面隧道施工已成为国内外专家瞩目的焦点。隧道工程中一般将断面面积超过100㎡以上的隧道称为大断面隧道，而近年来实际工程中很多隧道断面达到120～160㎡，有些三、四车道公路隧道甚至达到或超过200㎡。隧道断面的增大常造成拱顶不稳定，围岩产生较大的松弛地压，在埋深作用不能发挥时产生很大的松弛压力导致支护受载骤增，尤其对土质不良、跨度大且扁平形状的拱形支护结构支护条件不利。黄韩侯铁路Ⅱ标段张庄隧道位于黄土地区，隧道断面大、地层富水饱和、黄土遇

3、水成泥、沉降变形大、易塌方、工程地质复杂、工期要求紧，通过对三台阶七步开挖在张庄隧道施工中的施工工艺研究，实现了大跨隧道的快速施工，而且降低了施工成本。第一章工程概况1.1工程背景张庄隧道位于合阳县甘井镇北张庄村，为双线隧道，起讫里程DK59+250～DK66+432，全长7182m。隧道最小埋深约5m。除进口端1177.93m（左线）位于半径R-1200m的曲线上，出口端537.49m（左线）位于R-4500m的曲线上，其余段落均位于直线上。隧道内为10‰,12.5‰单面下坡。隧道地处黄土台塬

4、区，地形平坦。该隧道进口位于黄土塬面上，交通较为便利，出口位于徐水沟，交通条件一般。工点区地层地表主要以第四系上更新统风积砂质黄土为主，下伏第四系中更新统风积黏质黄土，上二叠系统砂岩夹泥岩。工点处未见断裂构造迹象，地质构造不发育。该隧道正常涌水量为4716.23m3/d左右，最大涌水量9432.47m3/d左右。隧道地下水对圬工无蚀性。1.2张庄隧道的工程特性1、地质复杂、均为软弱围岩本隧道围岩类别复杂，地质条件恶劣，均为Ⅳ级、Ⅴ级围岩，其中Ⅴ级围岩3872米，Ⅳ级围岩为3310米。大部分洞身埋

5、深较浅，洞口穿越浅埋、偏压、富水段，雨季最大涌水量9432.47m3/d左右。施工难度较大。2、长距离通风，通风要求高本隧道施工通风采用大直径软质通风管，长管路压入式通风，减少通风阻力，单头隧道通风距离长达约1465m，隧道施工过程中各斜井有两个工作面采用独立通风设备，加强通风速度。加强风管管理，风管架设平、直、顺，接头严密，减少漏风率。3、长距离排水本隧道为特长隧道，设计主要为10‰、12.5‰的单面上坡，进口及四个斜井均为反坡排水，在斜井底设置集水坑排水，采用机械抽排。1号斜井位置DK60+

6、800，在正线右侧，综合坡度为10.97%，平面交角为80°，斜井长度（m）291.88，2号斜井位置DK62＋200，在正线右侧，综合坡度为10.81%，平面交角为80°，斜井长度（m）508.21；3号斜井位置DK63＋600，在正线右侧，综合坡度为10.71%，平面交角为84.5°，斜井长度（m）699.36；4号斜井位置DK65＋000，在正线右侧，综合坡度为10.5%，平面交角为35°，斜井长度（m）201.23，见表1.3.1-1。8表1.3.1-1辅助坑道（斜井）设置辅助坑道名称1

7、号斜井2号斜井3号斜井4号斜井里程DK60+800DK62+200DK63+600DK65+000综合坡度（%）10.9710.8110.7110.5坑道与线路相对位置80°80°84.5°35°运输方式右右右右斜井长度291.88508.21699.36201.23斜井采用单车道+错车道断面的无轨运输方式，斜井内轮廓根据施工设备尺寸，通风管、排水管和高压风水管的布置以及人行道的宽度等因素确定，单车道净空尺寸为5.0m×5.9m（宽×高）错车道断面净空尺寸7.0×6.0m（宽×高）。第二章排水措

8、施2.1顺坡排水隧道施工时尽早施工仰拱,仰拱标高控制满足侧沟要求,旱季及水量不大时,为将洞内积水排至侧沟，顺坡排水至洞外污水处理池中。水量增大时,靠隧道侧壁铺设φ300mm排水管，利用小避车洞设置积水仓将水抽出。2.2反坡排水拟采用高扬程大流量分段逐级接力机械抽排方式。洞内路面设横坡，一侧设0.4m×0.3m的纵向排水沟必要时增设φ300mm排水管，间距50m设一临时集水井，水井的大小和间距根据地下水渗流情况适当调整。掌子面积水采用多台小型移动潜水泵将积水抽至附近水箱式移动水仓(容量4～6m³)