浅埋黄土隧道双侧壁导坑法施工技术

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1、浅埋黄土隧道双侧壁导坑法施工技术摘要：本文以兰新铁路第二双线西宁隧道浅埋段2#竖井为例，简略介绍了浅埋段工程概况、双侧壁导坑法的施工特点及适用范围、施工工艺原理、施工方法、工序循环时间和月进度、监控量测变形规律、施工步距及施工中的注意事项，为类似工程的设计和施工提供了可靠的实践经验。关键词：浅埋黄土隧道；双侧壁导坑法；施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号:1673-1069(2016)34-169-21工程概况1.1工程简介西宁隧道为兰新铁路第二双线的重难点工程。位于青海省西宁市，全长5750m，全隧围岩软弱，被铁路总公司列为一级风险隧道。DK192+1

2、20〜DK193+490段共1370m为VI级围岩浅埋段，全部为双侧壁导坑法施工，开创了全国在同一隧道双侧壁施工长度之最，实际开挖断面面积约为170?0。浅埋段为全隧施工重难点段落，分别下穿兰西高速公路、城东区新村、林家崖村、中庄灌溉水渠、小北川河等，洞顶覆土厚度为6〜27m;浅埋段上方有学校、厂矿、密集的回族居住区等建筑物，需拆迁住户1400多户、厂矿企业8家、改移水渠约500m，施工难度极大。1.2地质情况浅埋段地质主要为第四系新统冲积砂质黄土、细砾土、粗圆砾土、卵石土。冲积砂质黄土具有湿陷性，湿陷土层厚度约5〜10m。该段位于湟水河阶地，地下水埋深一般为2.8〜

3、24.9m，水量较丰富，地下水具有侵蚀性。该段地质条件差，全部由VI级围岩组成，隧道上半断面处于湿陷性黄土中，下半断面处于砂卵石层中，砂卵石层厚度3〜5m。仰拱处于泥岩中。地下水水位处于内轨顶位置，水量丰富。2双侧壁导坑法的施工特点及适用范围2.1双侧壁导坑法的施工特点①浅埋黄土隧道采用双侧壁导坑法施工，主要特点就是能很好地解决大断面双线隧道开挖的安全性问题。在初期支护施工过程中，采用临时支护将初期支护牢牢地撑住，待仰拱封闭成环后再进行临时支护拆除，有效防止开挖过程中初期支护发生突变而影响二衬的净空。①浅埋黄土隧道采用双侧壁导坑法施工，可以有效控制洞内初期支护的沉降及

4、侧向位移，避免因洞内沉降突变导致地表下沉而影响地表建筑物的稳定。对于下穿人员居住密集的居民区、对地表沉降要求较高的高速公路等尤为重要。2.2适用范围①适合于大断面，主要为砂质黄土、砂砾石层等掌子面长时间不能自稳的地质的隧道。②适合于浅埋、暗挖、偏压地段V〜VI级围岩地层的隧道。③适合于地下水较丰富的隧道。3双侧壁导坑法施工工艺原理双侧壁导坑法原理是把整个隧道大断面分成左右上下若干个小断面施工，每一个小断面单独掘进，最后形成一个大的隧道。掌子面在开挖过程中短时间具有自稳能力，采用中隔壁临时竖撑及横撑及时封闭成环、承担部分受力。4双侧壁导坑法施工方法在导坑幵挖之前，为防止

5、坍塌，需先进行大管棚超前支护。以西宁隧道浅埋段2#竖井为例，双侧壁导坑法将整个大断面划分为左、右侧壁上下导坑、中部上、下导坑共6个小断面。开挖及支护方法如下：4.1侧壁导坑上部开挖及支护4.1.1侧壁上部开挖侧壁上导坑首先采用中空玻纤锚杆对掌子面预加固后进行人工开挖。每循环进尺1榀0.5m，由测量人员逐榀控制隧道中线、标高、法线方向及钢架垂直度等，施工时保证不侵限并控制超挖量，开挖轮廓尽可能平顺。开挖步距要求左右侧壁导坑错开3〜5m。开挖时人工手持铁锹开挖土方，采用手推车将土方短距离运输后翻入下导坑，最后由装载机从下导坑铲出后由运输汽车运走。4.1.2上部初期支护开挖

6、后首先对开挖面初喷4〜5cm厚混凝土，尽早封闭暴露面。永久侧钢架采用I25a工字钢，临时侧及横支撑采用118轻型工字钢。钢架安设时，拱脚应夯实垫稳，地质较差时可采用槽钢固定。型钢钢架纵向间距0.5m/榀，钢架间纵向设022连接筋，永久侧环向间距lm，临时侧环向间距1.2m。初期支护永久侧背后铺设小8钢筋网片，网格间距20X20cm，网片大小2.0mX0.7m。钢拱架焊接完成后永久侧打设R32N自进式锁脚锚杆，L=4m；临时侧打设042锁脚锚杆，L=4m。锁脚锚杆每榀每侧各设置2根，尾部采用“7”字钩与工字钢焊接牢固。边墙采用系统自进式R32N锚杆L=4m，间距（环向X

7、纵向）l.OXl.Om。永久侧喷C25喷射混凝土35cm厚，临时侧喷C25喷射混凝土18cm厚。4.2侧壁导坑下部开挖侧壁下导坑每循环进尺2榀，开挖步距要求同侧壁上下导坑错开2〜3m。下导坑为PC-60小挖机开挖，人工修边，856装载机出碴。同侧壁上下导坑台阶长度应严格控制，杜绝施工中图省事而长距离推进上导坑后再长距离推进下导坑。开挖时掌子面若水流较大，则在掌子面至仰拱之间设集水坑，将掌子面流水引排至集水坑并及时将水抽至洞外。若监控量测数据过大或下导坑较长时间不施工时需增设临时横支撑，可有效抑制拱顶下沉及水平收敛速度。4.3中部导坑开挖中部上导坑每循