黄土隧道开挖施工工艺

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1、黄土隧道开挖施工工艺摘要：黄土隧道是我国西北地区较为普遍的土质隧道,土质多为湿陷性软弱土穴新黄土雪,土质软塑、脆弱,施工方法不同于石质隧道施工。本文对几种常用的黄土隧道开挖方法及特点以及相关防排水优化作以总结。关键词：黄土隧道台阶法新奥法施工工艺黄土隧道是我国西北地区较为普遍的土质隧道,土质多为湿陷性软弱土穴新黄土雪,土质软塑、脆弱,施工方法不同于石质隧道施工,是难以修建且建成后病害较多的一类隧道。如不采取较为安全、可靠的施工方法,极易出现塌方、掉拱等事故,影响施工工期和造成一定的经济损失。本文对几

2、种常用的黄土隧道开挖方法及特点以及相关防排水优化及动态量测要点做以总结：一、台阶法根据不同性状黄土及泥岩的力学特性及稳定性状况，为适应地质条件差、断面大以及对初期支护施工的不利影响，减少隧道及地表的下沉量，隧道开挖均选用台阶分部开挖法与侧壁导坑法相结合的方式，并辅以超前小导管、大管棚超前支护及锁脚锚管等措施，按照“管超前、短进尺、少扰动、强支撑、紧封闭、勤量测”的原则，各道工序紧密衔接，环环紧扣，随挖随支，保证隧道初期支护的结构稳定与施工安全。1.双侧壁导坑先拱后墙正台阶法对含水量不高的自稳性相对较

3、好的黄土段可采用该法进行施工，泥岩较少的隧道在泥岩段也可参照此方法进行施工。1)施工工序如下：在完成洞口长管棚或洞内小导管施工开挖上台阶小导坑开挖拱顶架立支撑拱架，打设锁脚锚管，架立衬砌拱架，完成拱部初次衬砌开挖中槽开挖先行马口架设先行侧墙及部分仰拱拱架，设置锁脚锚管，安设纵横向排水管，浇筑侧墙及部分仰拱混凝土开挖后行马口架设后行侧墙及部分仰拱拱架，设置锁脚锚管，安设纵横向排水管，浇筑侧墙及部分仰拱混凝土封闭仰拱拱架，施作中心水沟及横向排水管，封闭初期支护仰拱混凝土。2)施工优缺点：该施工方法最大的

4、优点为上下台阶及后续防水层、二次衬砌能实现平行作业，生产均衡，施工进度较快，施工安全性好，缺点为隧道初期支护沉降相对较大，该方法不能用于软弱黄土地质情况的隧道。2.双侧壁导坑先墙后拱反台阶法对于软弱的饱和黄土及风化软弱的泥岩段可采用此方法进行施工。1)施工工序如下：安设拱部超前管棚开挖双侧壁导坑架立侧墙及仰拱钢架，安设锁脚锚管及纵横向排水管架立导坑临时拱架，喷混凝土封闭浇筑侧墙初次衬砌及仰拱混凝土上台阶开挖;安设拱部钢拱支撑浇筑拱部混凝土中台阶开挖下台阶开挖封闭仰拱拱架，施作中心水沟，安设纵横向排水

5、管封闭初期支护仰拱混凝土拆除侧壁临时支撑。2)施工优缺点：该施工方法主要针对极不稳定土体所进行设计，优点为控制变形效果好，缺点为各工序间相互干扰大、施工速度慢、工程造价高，在软弱地基处基底加固可采用先期施作水平旋喷桩、后期加设放射状树根桩补强地基及换填水稳定砂砾、铺设土工格室等形式进行处理。如导坑变形过大，需架设临时仰拱进行支撑。二、新奥法施工在胶结较好的老黄土及未风化的红色泥岩段，围岩有相对较好的自承能力，可采用新奥法进行施工。对双车道隧道断面，可采用单侧壁导坑法(CD法)进行施工，对紧急停车带三

6、车道大断面坦拱隧道，可采用双侧壁导坑法进行施工。1.单侧壁导坑法:1）施工工序如下：先行导坑上部超前支护安设、开挖先行导坑上部洞壁及中壁安设钢拱架，锚喷支护先行导坑下部开挖先行导坑下部洞壁、中壁及仰拱底部安设钢拱架，设置纵横向排水管及中心水沟，锚喷支护后行导坑上部超前支护安设、开挖后行导坑上部洞壁安设钢拱架，锚喷支护后行导坑下部开挖后行导坑下部洞壁及仰拱底部安设钢拱架，设置纵横向排水管，锚喷支护拆除中壁临时支护。2）该施工方法施工安全性好，能有效控制围岩及支护的变形，施工进度较快，缺点为临时支护费用

7、较高。如导坑量测变形过大，需在上台阶底部架设临时仰拱进行支撑。2.双侧壁导坑法:1）施工工序如下：先行上导坑开挖先行导坑洞壁、临时壁墙钢拱架安设、锚喷支护先行下导坑开挖先行下导坑洞壁、临时壁墙、仰拱底部钢拱架安设、纵横向排水管安设、锚喷支护后行上导坑开挖后行上导坑洞壁、临时壁墙钢拱架安设、锚喷支护后行下导坑开挖;后行下导坑洞壁、临时壁墙、仰拱底部钢拱架安设，纵横排水管安设，锚喷支护中央部拱顶超前支护安设、开挖中央部拱顶钢架安设，锚喷支护中央部中部开挖中央部下部开挖仰拱下部钢拱架封闭，中心水沟及横向排

8、水管安设，浇筑拱架间混凝土拆除导坑临时支护。2）该施工方法最大特点为安全性好，能有效控制支护及围岩变形。缺点为施工工序较多，工序间干扰较大，施工进度较慢，工程临时支护费用较高。在完成初期支护后，应加强初期支护变形量测，并针对软弱围岩地质条件下变形发展快、变形量大的特点，立即施作仰拱及填充层，铺设防排水板，浇筑模筑混凝土二次衬砌。三、开挖过程中的防排水优化黄土隧道防排水设计遵循“以排为主，防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，达到排水通畅、防水可靠、经济合理