大跨度黄土隧道施工技术探讨
摘要：本文以贺家庄隧道为工程背景，分析了工程概况、水文地质特征和施工中出现的问题，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词：隧道施工技术地质
中图分类号：tb21 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2013）02（b）-0053-02
《中长期铁路发展规划》的实施和国务院批准的9条客运专线的立项，标志着我国高速铁路建设高潮的到来。郑西铁路客运专线是路网规划“四纵四横”中徐州至兰州快速通道中的一段。郑西客专黄土隧道是目前我国在黄土隧道地区修建的断面最大的隧道，开挖断面在170 m2以上，同时隧道内采用无碴轨道，对基础要求高，对结构的控制要求严，因此给施工带来一系列问题需要我们在工作中加以研究探讨。
结合贺家庄隧道目前施工情况，阐述了预留核心土法开挖黄土隧道施工工艺以及施工中应该注意的问题，以供有关人员探讨、参考。
1 工程概况
贺家庄隧道全长1815m，起止里程dk241+620～dk243+435，线路纵坡5.50/00，隧道按行车速度200 km/h以上客运专线双线隧道设计，洞内采用旭普林无碴轨道结构，进出口均采用1∶2.5椭圆
试比较浅埋偏压隧道的几种施工方法 发表时间：2010-06-11T08:35:09.437Z 来源：《赤子》2009年第22期供稿作者：王宇[导读] 山区公路的布线一般沿沟谷进行，沿线隧道多存在一定的偏压效应。 王宇贵州省公路桥梁工程总公司 550001 摘要结合某隧道工程所采用的三种施工方法，探讨了在不同的施工方法下，施工的受力与变形的不同数值。并对不同的施工方法的优点和注意事项作以分析。 关键词偏压隧道现场监测数值计算施工方法对比研究 1.引言 山区公路的布线一般沿沟谷进行，沿线隧道多存在一定的偏压效应。传统的防偏压方法，一般注重采用设计措施，如增设锚杆与管棚、在偏压较小的一侧增设重力式挡墙或加大衬砌的厚度等，而对施工方法则只简单地提及而没有进行对比研究，这样无形中会加大施工成本，造成施工中不安全因素的增加。本文以具体例子为依托，对施工过程中的监测资料进行分析，提出了适合该隧道的施工方法；同时，采用数值分析的手段，从受力的角度提出了最佳的施工方案。 为以后类似工程的设计与施工提供了依据。该隧道的设计为“CD”施工方法，考虑到施工工期及经济因素，拟对进口段采用正台阶施工进行试开挖并进行施工量测，通过对量测数据、施工进度、经济条件等因素的综合分析提出最终适合于该隧道的施工方法。 2 监测数据分析 根据现场条件及一般隧道的监测内容，该隧道的主要监测项目为：周边位移量测、拱顶下沉量测、地表下沉量测、钢支撑内力量测和锚杆轴力量测。各元件的具体布置，见图1。 2 1地表下沉 从地表下沉的监测曲线图可以看出，当围岩开挖历经20天之后，其地表下沉基本上就处于稳定状态，而此时掌子面已经推进了将近100m左右。上述情况表明：该断面的地表沉降经过20天以后基本完成，可以进行下一步的工作。 2.2 收敛变形 根据量测断面上台阶开挖30～97m的收敛变形血线图可以看出，量测时间共45d。在上台阶开挖过程中收敛量在3mm以内，说明在上台阶开挖过30m时围岩的大部分应力已经释放，围岩的位移大部分已发生。水平测线AC数值最大，表明隧道侧压力比竖直压力大，其中的主要原因可能是隧道左侧成拱效应比右侧成拱效应差，因此隧道左侧受到更大的围岩压力。 2.3 拱顶位移 上台阶开挖后典型断面拱顶实测位移曲线图，该断面围岩主要为炭质板岩，属于Ⅲ类围岩，围岩较破碎。通过对测量线进行拟合可知：(1)最终位移u∞=3883mm，该值较大，这主要是由于该断面所处围岩比较破碎，且节理裂隙较发育。但在第6天位移即为33．43m m，已达到最终位移的81％，这说明围岩很快趋于稳定。(2)当t =16d时，位移速率为0.1mm／d，以后随着时间的增长，位移速率将越来越小。 2.4钢支撑内力 所选取的典型断面主要围岩类型为泥岩，属于Ⅲ类围岩。 内力变化曲线时间上可分为4个阶段。其中上台阶开挖后数据曲线形成了急剧增大一缓慢增大一趋于平缓这I、Ⅱ、Ⅲ三个阶段，下台阶开挖后形成了第Ⅳ阶段。下台阶开挖后，钢支撑左右两侧的内力变化并不一致，说明钢支撑所受的左、右两侧的压力并不相等。 由于各部位内力变化在上台阶开挖后基本一致，因此可以对其中某个部位的内力变化进行分析，从而得到一般的规律，现选取钢支撑内层的左侧部位，经分析其内力最终值为2.393kN；在L =50 m 时为1.56k N，占其最终值的6 5％；在L=100m时，为1.93 k N，占其最终值的81％，可见内力的大部分在上台阶开挖后50m内产生。 2.5锚杆内力量测结果 锚杆内力量测结果，见下图。从图中可以看出，围岩变形超过20天之后，其变形基本处于稳定状态，在最初的一周之内，其变形发展是最为显著的时期，过此之后，其变形将逐渐趋于稳定。因此，围岩开挖之后的初始阶段是值得注意的时期。 2.6 施工方法调整 鉴于实测的位移、支护结构的轴力较小且收敛较快，因此将原设计中采用的“CD”法开挖并辅助超前锚杆支护的施工方法变更为采用台阶法开挖的施工方法即可满足要求。 3数值模型的建立与计算参数的选取 为了更好地了解在不同施工方法下偏压隧道的受力变形规律，以便从隧道受力变形的角度寻找出这种隧道的最佳施工方法，本文采用数值分析的手段，对其进行建模分析。 3.1数值模型的建立 根据不同的施工方法建立的数值模型如下图所示。为节省篇幅，在本文中只列出CD法开挖的网格剖分图。 计算参数的选取：综合国际《工程岩体分级标准》GB50218—94、《公路隧道设计规范》JTJ026-90、《铁路隧道设计规范》TB10003—2001等资料对各类围岩物理力学参数的取值情况，取各类围岩中值作为岩体的计算参数。对锚杆与型钢拱架材料参数则根据实验结果取值。 3．2计算结果与分析 采用数值模拟得出的几种不同施工方法下隧道周边与地表最大位移、隧道周边最大围岩应力。而锚杆轴力和钢支撑内力由于受篇幅限制，不再一一列出。 321不同施工方法下受力共同点 (1)拱顶部分的锚杆与钢支撑在不同的施工阶段受力都很小。 (2)完工后受偏压较大的右墙所承受的围岩应力最大，而且拱脚与墙角往往都是应力集中的地方。 (3)锚杆与钢支撑的受力在施工中间阶段往往是右侧受力稍大，而完工后则左侧稍大。
黄土隧道施工工艺工法 为了预防在黄土中开挖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，是目前黄土隧道施工的较完整的方法。 1.施工方法及工艺要点 1.1根据工地实际情况，设计并施打超前管棚。钢管真径一般为ф60 mm，长4.5m，间距30cm，外插角20，首尾相接长度不少于1.5m。钢管内充填20号砼或者水泥砂浆。 1.2上半断面人工用风镐及电铲掏槽。掏槽宽度约1m，纵向掏槽深度每次约0.8m。 1.3开挖后立即射砼封闭断面。喷射4cm厚的20号砼，封闭开挖断面，以免孔隙水从断面处渗出，而使土体失稳。 1.4架钢拱及挂网。钢拱规格为Ⅰ20a，按设计断面计算用量。拱架之间的间距依每次开挖长度约为0.8m，每榀钢拱纵向用ф20钢筋连接，钢筋间距1.2m。管棚尾端焊接于拱架腹部，以增强共同支护作用。ф8钢筋网格间距为20cm×20cm。 1.5喷射砼填充钢拱间空隙。拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实，先喷拱架与轮廓之间空隙，再喷拱架，然后再喷拱架之间，直至喷到规定的厚度。 1.6按上述1－5的方式开挖5m左右后，开挖支撑掌子面的核心土支持部分。
1.7在上半断面初期支护稳定的条件下，开始开挖下半断面：首先通过在上半断面的钢拱的拱脚打注浆锚杆，以防止拱架及围岩变形与下沉。钻进后进行注浆，两侧以等间距各打5根锚杆。经过做试验，这样的锚杆与黄土结合后，抗拨力可达8t以上。 1.8开挖出碴完成后立即喷射砼封闭围岩，然后架钢拱支撑和挂网，经分层喷射砼直到设计厚度。再铺设土工布防水板，做二次衬砌。
公路黄土隧道施工技术要点及注意事项 黄土具有垂直节理发育、透水性好、遇水易软化变形等特性，含水量的变化对围岩的强度影响很大。同时，黄土隧道一般埋深较浅，浅埋、偏压问题普遍存在，在雨季施工和施工方法不当的情况下，极易导致施工安全质量事故的发生。为确保公路黄土隧道的施工安全及工程监理质量，现将黄土隧道的施工技术要点予以下发，请各相关单位遵照执行。 一、前期设计过程中应注意的事项 1、结合外业勘测情况，优化隧道线型设计，不应设计黄土连拱隧道，尽可能少采用小净距隧道。 2、黄土隧道设计中，要进行细致的现场踏勘，并加强隧址区域的地质勘察工作，以便于掌握详细的隧址区的工程地质和水文地质条件。 3、设计要有效地查明确黄土隧道洞顶陷穴、冲沟、裂缝和落水洞等的位置，分析对隧道施工及运营的影响，并提出处治范围和处治措施。 4、设计图纸要明确隧道地基承载力的要求，承载力不足时应提出相应的处治措施。 5、设计阶段要对黄土隧道进行安全风险评估。 6、设计单位应做好设计服务工作，开工前应进行详细的技术交底，强调施工必须注意的事项。 二、安全评估及施工准备
1、隧道施工前，应由建设管理单位组织相关专家结合设计单位编制的“隧道安全风险评估报告”对施工单位编制的施工组织及施工安全风险评估报告进行审查。 2、施工单位必须认真进行地表普查，对隧道上方及周围对隧道施工及运营有影响的冲沟、陷穴、落水洞、地裂缝等进行处治。 3、在隧道进洞前，建设管理单位应组织设计、施工、监理单位核定洞门位置，明确进洞方案。 4、隧道进洞及施工过程中应准备必要的足够数量的应急抢险物资，以确保在隧道出现险情时可及时组织抢险，如备用工字钢、方木及成品钢拱架等，数量必须满足二排扇形排架支撑和掌子面支撑所需材料。 5、认真贯彻落实施工组织设计方案的各项保证措施。 6、衬砌台车、仰拱栈桥应在进洞前制作、拼装完毕。衬砌台车长度一般不大于9m，栈桥长度一般为5m。 7、制定合理的隧道施工工期，不得随意压缩工期。 9、隧道内必须在施工掌子面设置逃生通道。通道可采用长度大于50m、直径大于600mm的钢管，壁厚不小于10mm。 三、隧道施工技术要点 把握“一短、两快、三严、四及时”的施工要点。即短进尺；快循环、快封闭；严格工艺、严格标准、严格管理；及时支护、及时量测、及时反馈、及时二次衬砌；用双控法保证隧道施工早成环，确保黄土公路隧道施工安全和施工质量。
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；Ⅳ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。
2012年3月 内蒙古科技与经济 M arch 2012 第6期总第256期 Inner M o ngo lia Science T echnolo gy &Economy N o .6T o tal N o .256 黄土隧道的施工技术及监理控制 李文盛1 ,孙 强 2 (1.内蒙古包头铁道职业技术学院;2.内蒙古沁原监理公司,内蒙古包头 014000) 摘 要:通过对北同蒲雁门关隧道进口黄土段的施工方法及控制要点的介绍,为以后类似工程的施工、监理提供一定的经验。 关键词:黄土隧道;施工技术;控制要点 中图分类号:U 455 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2012)06—0118—021 雁门关隧道工程概况 雁门关隧道起讫里程DK110+855～DK124+940,全长14.085km 。隧道设计为直线、单洞双线隧道,设人字形排水坡,变坡点在DK120+980,上坡坡度为7‰,下坡坡度为3‰,最大埋深约820m 。隧道共 设置3座斜井,其中:1# 斜井长1.445km (临时斜井),2#斜井长2.385km (永久使用斜井);3#斜井长1.384km (临时斜井)。隧道穿越以恒山山脉为主干的构造侵蚀、剥蚀基岩山区地貌,地面山高谷深,群峰连绵。 由于特殊的地理、气候和构造条件,隧址区水文地质条件极为复杂,地下水对工程有较大影响。隧道长、地质条件复杂、不良地质段落长、种类多(断层破 碎带正洞16处、1#斜井2处、2# 斜井3处,涌水量大、易突水、突泥),施工难度大,是该隧道的主要特点。 雁门关隧道进口端DK110+855～DK111+500(645m )为山前洪积扇,地形较平缓,其中DK 111+240～DK 111+270为洪积扇中的冲沟。主要由新黄土、细圆砾土、粗圆砾土组成,中密,局部夹漂石,有微量地下水,结构松散。进口浅埋段围岩地质差,洞顶覆盖层薄,土体自稳能力较差,变形、塌陷现象极易发生。 笔者仅就进口段大断面黄土隧道的施工技术、监理控制问题进行探讨。 2 大断面黄土隧道的施工技术及控制要点2.1 黄土的性质 黄土与一般土的不同之处有2点: 构造上的直立性,这个特性决定了黄土力学特性具有各向异性的特点。它与施工后掌子面的稳定有直接关系。如果施工后的围岩应力大于黄土直立方向的强度,就会造成开挖工作面的失稳。 湿陷性,这个特性决定了黄土含水量超过一定值或者遇水后会产生很大的“沉陷”变形和承载能力的丧失。雁门关隧道进口黄土段为弱湿陷性,含水量低,对隧道施工影响不大。 黄土与一般土相同之处,在其成分构成上也分为:砂质土,砂性土为主的土(砂质黄土),施工中这是易发生崩塌的土质。 黏质土:黏质土为主的土(黏质黄土),这是施工中比较稳定的黄土。 2.2 黄土隧道的基本特点 黄土隧道除土质中可能遇到古土壤层以外,岩性均一、工序转换少,施工方法相对单一; 黄土隧道采用人工配合机械开挖,严禁爆破,这样可以把对围岩的扰动降到最低,且能较好的控制超欠挖,开挖面圆顺,避免应力集中; 黄土围岩的蠕变特性及后期压力是其显著特点。从掌握的资料看,黄土隧道有很大一部分直到运营期间依然出现新的环向、斜向裂纹、甚至发生局部段落下沉现象; 黄土隧道另外一个显著的特点是黄土含水量的大小对施工的影响远远大于普通的岩石隧道。含水量的大小是直接影响围岩稳定、开挖安全、初期支护、二次衬砌变形量的主要因素。 2.3 黄土隧道的施工原则 按新奥法原理组织施工; 依靠信息反馈,实行动态设计,信息化施工; 突出超前地质预报并纳入施工工序; 坚持“先预报、管超前、严注浆、少扰动、短进尺、强支护、早喷锚、紧封闭、快成环、勤量测”的原则; 严格控制隧道内的施工用水,并做好施工用水的排放管理; 加大设备投入,组织机械化、专业化施工; 施工机械与施工方法相配套,优化资源配置。 2.4 影响隧道开挖方法选择的主要因素2.4.1 分部开挖各部分结构是否稳定。主要是指竖向或横向分的小块结构稳定性要满足要求,例如台阶法施工中,上导坑的矢跨比要≥0.3才是安全的,如果<0.3,结构会失稳。 2.4.2 是否便于机械开挖及支护结构的安装。是指尽可能用现代化施工方法设备进行作业,避免原始的高强度作业,以提高劳动效率。如果空间太小的话,支护结构如钢架的安装、锚杆的打设将变得非常困难或不能按设计角度打设。那样,支护效果将大打折扣,所以现代施工生产中,要尽可能多的利用大型设备。 2.4.3 支护结束后是否存在隐患。是指分块安装钢构件后要保证一段时间内钢构件不发生大的变形或破坏。例如在土质隧道中,如果采用长台阶法施工,上导拱脚在垂直山体压力下,会发生下沉,导致净空不够或初支产生不均匀沉降后开裂或失稳。 ? 118? 收稿日期:2011-12-22 作者简介:李文盛,男,高级讲师,1992年毕业于长沙铁道学院土木工程系铁道工程专业。 孙强,男,高级工程师,1991年毕业于长沙铁道学院土木工程系铁道工程专业,于2007年11月～2011年12月在新建铁路北同蒲取直线1#标负责雁门关隧道的施工监理工作。
[多选]浅埋隧道地质条件很差时，宜采用哪些超前辅助方法施工（） A、地表锚杆 B、长、短管棚注浆加固 C、超前小导管注浆加固 D、系统（径向）锚杆 ● 暂无解析 [单选]沉设无砂混凝土管时，井点管应高处地面（） A、200～300mm B、300～500mm C、500～700mm ● 暂无解析
[填空题]对于水平成层的岩层，锚杆的作用体现为（）。 ● 暂无解析 [单选]当隧道位于曲线上时，应（） A.采用大半径的曲线，并尽量避免曲线伸入隧道内 B.调整纵坡，按照规范要求设置路面超高 C.尽量采用不设超高的曲线半径，并满足视距要求 D.使曲线半径满足视距要求和路面超高要求
● 本题暂无解析 [判断题]隧道衬砌外观鉴定要求混凝土表面密实，任一延米面积内蜂窝麻面面积不超过5%，深度不超过20mm。 A.正确 B.错误 ● 暂无解析 [单选]以下可以用于基坑回填的是（） A、纯粘土、淤泥
B、粉砂、杂土 C、小于150mm粒径的石块 ● 暂无解析 [多选]浅埋隧道开挖时地表下沉监控量测目的在于了解（） A、地表下沉范围、量值 B、地表及地中下沉随工作面推进的规律 C、地表及地中下沉稳定的时间 D、施工进度安排是否合适 ● 暂无解析
[多选]隧道施工测量控制应包括哪些方面（） A、洞外地面控制测量 B、三角测量 C、洞内控制测量 D、导线测量 ● 暂无解析 [单选]影响隧道通风方案选择的最主要因素为（） A.隧道长度、地形地质条件 B.隧道造价、隧道施工条件 C.隧道长度、隧道交通条件
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电力隧道浅埋暗挖法施工方案 一、总体施工方案 暗挖隧道施工过程中应严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针，切实做到信息化施工。现场监控量测是监视围岩稳定、判断隧道支护结构是否合理、施工方法是否正确的重要手段，也是保证安全施工、提高经济效益的重要条件，应贯穿施工的全过程，通道量测数据的分析处理，掌握围岩稳定性的变化规律，调整支护结构参数。 超前小导管如在粘土层施工，采用风钻钻进法打设,在砂卵石层用φ20mm 的高压风管吹孔,铁锤夯打。隧道渣土在隧道内由人工手持风镐、铁锨开挖，手推车运输，然后通过设在施工竖井处的 5T 电动葫芦吊出竖井，自卸汽车运出施工现场。喷射用混凝土通过输料筒输送至竖井底部，人工用手推车运输至作业面。二次衬砌用混凝土采用商品砼，通过输送泵输送至作业面。 整个暗挖隧道重点控制地表沉降、管线保护，采取不同的施工方法，以超前钢插管超前支护、注浆加固地层为主要手段，及时施作支护体系。 二、主要施工方法 总体施工工序：竖井施工→马头门施工→隧道土方开挖→初衬施工→防水施工→底板钢筋绑扎→支模板→浇注二次衬砌混凝土→电缆支架及人行步道施工→现浇混凝土盖板→检查井施工→防水处理→回填。
（一）、竖井初衬施工 竖井是电力隧道工程施工时的工作井，也是电缆敷设、检查、维修时的人员、设备出入口。本工程竖井采用Φ4.1m 圆形竖井结构。 主要施工工序：测量放线→人工挖探坑→开挖井口土方→绑扎锁口圈梁钢筋→支立模板→浇筑圈梁砼→砌筑井口段挡土墙→立龙门架→搭护栏→开挖竖井土方→安装网构钢架→喷射砼→井底钎探→竖井封底。 1、竖井井口段施工 土方开挖采用人工开挖，正式开挖前必须先挖条形探坑，必须挖至原状土。条探坑呈“十”字交叉，交叉点为竖井中心点，发现没有地下障碍物及管线后方可继续开挖。开挖过程中发现地下建筑物、管线或文物必须立即停止施工，制定保护方案，联系相关单位，按照有关预案程序采取相应措施。 竖井开挖过程中及时网喷 C20 砼防止井壁坍塌。挖到地表下圈梁底部的标高后，绑扎圈梁钢筋。锁口圈梁采用混凝土输送泵一次性灌注 C30 混凝土，然后根据竖井规格依照设计图纸进行圈梁上部砖墙的砌筑。 在施工时，根据设计要求及施工需要完成爬梯、临电、临水、下料系统等的预埋件的布设，避免竖井完成后对结构体进行反复的凿除，破坏竖井结构。 2、龙门架安装 龙门架是施工时的垂直运输设备，所有材料、设备、土方必须由
目录
黄土隧道施工专项施工方案 1.工程概况 工程概况 新建隧道延长米/5座，占管段长度的%，前岭隧道长1807m，是管段内控制性工程； 工程地质条件 1)地层岩 地表为厚度不等的Q1～3的黄土质土，硬塑，局部可见成层分布的姜石。本段下伏为E泥质粉砂岩及含砾砂岩，其下为Z细晶白云岩，细晶～中晶结构，薄～中厚层，夹有燧石条带，产状较为稳定。 2)地质构造 测区位于华北地台南缘，具有典型的地台双层结构：结晶基底和盖层。基底岩浆活动频繁，变质变形强烈复杂。由于盖层厚度差异较大，该段隧道仍有穿过基底地层及其构造带的可能。 3)地震动参数 地震动峰值加速度为，地震动反应谱周期。 4)不良地质及特殊岩土 黄土遇水易湿陷，该段表层饱和砂质黄土，可能会液化。 工程水文条件 1).地表水 本工区范围属黄河流域洛河水系，洛河为黄河一级支流，发源于陕西省洛南县，呈西东流向，经洛南、卢氏、洛宁、宜阳、偃师等在偃师槐庙村与伊河相会，形成伊洛河，后经巩义市神堤村汇入黄河，总流域面积18881km2，干流长，河道平均比降%。洛河卢氏县境内长113km，控制流域面积2425km2，主河床平均比降%，本工区跨越的主要河流有洛河、范里河、文峪河等。 区域内河谷的特点是落差大，水流急，弯曲度大，峡谷河段长，支流多，水量分布不均，且随季节性变化很大。经调查，旱季沟谷多水流小甚至断流，洪水季节水量大，甚至出现山洪，据当地老百姓讲，洪水期豫西大峡谷水面将高于地面2m以上。 2).地下水 地下水类型主要为第四系孔隙水及基岩裂隙水，按其赋存空间及区内地层岩性及构造可分为：可溶岩岩溶水、基岩裂隙水（含风化裂隙水和构造裂隙水）等类型，各地下水类型的主要特征详述如下： （1）岩溶水 分布于隧道可溶岩段，赋存于裂隙、溶隙及溶洞中，由于地层主要为白云石大理岩，岩溶裂隙及溶洞弱发育，岩溶裂隙连通性稍差，岩溶水整体水量不大。 （2）风化裂隙水 主要赋存于强风化的基岩裂隙中，岩体受风化影响而破碎，透水性较强，含水较均一，水量总体较小，一般风化裂隙水在地表0～30m深较发育，出口附近花岗岩埋深较浅段地层内的裂隙水对隧道工程影响较大。（3）构造裂隙水 赋存于构造破碎带之中，主要分布于沿线的断层带附近及深部地区，随着深度的增加，裂隙的张开程度及连通性逐步减弱，其含水性随之逐步降低，其含水性具有随深度的增加而减弱的特点。深部主要为沿着部分张开构造裂隙或断层带脉状裂隙水。 编制依据 （1）《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB 10417-2003；
黄土隧道施工技术小结 一、前言 大部分的黄土具有湿陷性，下沉稳定的黄土在受水浸湿后，土结构迅速破坏，并产生显著下沉，对隧道施工产生巨大的威胁。因此，选择怎样的施工工艺、工法，这个将直接关系到黄土隧道施工的安全、稳定，而我局晋中南项目部大部分隧道恰好为黄土隧道，本文结合历年来前辈们对黄土隧道施工的经验及作者在工作、学习中的一些认识，总结出一些黄土隧道的施工方法及工艺要点，希望能给正在施工的黄土隧道的施工员一点点启示和帮助。 图1 三台阶七步流水法动画效果图 图2 三台阶七步流水法现场效果图
目前，黄土隧道开挖一般采用三台阶七步流水法（图1、图2）。该方法由中铁十二局集团首创，广泛的应用在黄土隧道施工中，能很好的满足黄土隧道的施工要求。开挖顺序如图2中数字所示。其中第1步为上台阶环形土开挖，留核心土。2与3错开2~3m，4与5错开2~3m。第6步为依次开挖上、中、下核心土，第7步为隧底开挖。 黄土隧道施工的原则：管超前，短进尺，强支护，严治水，早封闭，勤量测。下面将从以上6个方面对黄土隧道施工技术进行总结。 二、详细论述 1.管超前 1.1超前管棚 管棚法被认为是隧道施工中解决冒顶最有效最合理的方法。黄土隧道进洞和出洞必须设置超前管棚。掘进过程中根据实际情况选择是否需要打超前管棚。超前管棚的设置需要把握的主要是管棚的布眼、外插角和环向间距。管棚的直径按设计选取。如需连续设置管棚，管棚的搭接长度不小于1.5m。如果管棚长度不够需连接加长，优先考虑螺纹连接，也可以采用套管焊接，但不允许对焊后直接使用。 1.2超前小导管 超前小导管一般采用直径38~50mm的无缝钢管制作。在小导管的前端做成约10cm长的圆锥状，在尾端焊接直径6~8mm钢筋箍。距后端100cm 内不开孔，剩余部分按20~30cm梅花形布设直径6mm的溢浆孔。施作超前小导管应该注意的问题有：注浆眼的布置、外插角、孔口止浆封堵、注浆压力控制等。小导管需配合钢拱架使用，按布置的注浆眼位置焊穿钢拱架中隔板钻眼，完成后将导管顶入岩层。打入后用塑胶泥封堵孔口导管与孔壁间隙，并在导管附近及工作面喷混凝土，以防止工作面坍塌。注浆过程
浅埋隧道施工方法分析 李会明 【摘要】隧道是埋置于地层内的一种地下建筑物。隧道按照埋置的深度分类：可划分为深埋隧道、浅埋隧道和超浅埋隧道。本文主要介绍研究的是浅埋隧道，对浅埋隧道中一些常见的施工方法进行综述概括，并对其技术原则、施工工艺、技术要点以及优缺、点进行对比分析。 【关键词】浅埋隧道；施工方法；明挖法；盖挖法；浅埋暗挖法；盾构法 Analysis of Shallow T unnel C onstruction M ethods Li Huiming Abstract The tunnel is an underground buildings buried in the strata.It classified in accordance with the depth of embedment:can be divided into the deep tunnel,shallow tunnel and ultra-shallow tunnels.This paper mainly describes and researches shallow tunnel.Summary some common construction methods in tunnel shallow,and analyze their technical principles, construction techniques,technical points,advantages and disadvantages. Key words Shallow tunnels;Construction methods;Open-cut method;Cover digging method;Shallow mining method;Shield method 1引言 隧道洞顶至地表的土层厚度叫做埋深，浅埋隧道是指隧道的埋深不足隧道洞径2倍大小的隧道。浅埋隧道由于埋深较浅，紧邻地表，因此受地表环境，诸如地表荷载、地下水、地面构筑物等因素的影响较大。另外，浅埋隧道围岩地质条件比较复杂，一般岩层多为黄土岩、风化岩、膨胀性围岩等，其自稳性很差，围岩难以自成拱，容易出现地表沉陷、落拱塌方等地质问题。 基于浅埋隧道这些特点，出现了一系列比较适合浅埋隧道特点的施工方法，比较常用的有明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法和盾构法等。各种施工方法有不同的优、缺点和适用范围。在施工过程中，应全面了解和掌握浅埋隧道的特点及准确其施工方法的技术要点和施工工艺，以保证浅埋隧道工程的安全性、适用性和经济性。
公路黄土隧道施工技术要点 山西省交通运输厅 二〇一一年九月
前言 我省地处黄土高原，随着高速公路建设的迅速发展，黄土隧道的设计较为常见，由于施工管理经验较为欠缺，建设过程中存在不少安全和质量方面的问题。为了切实解决当前黄土隧道施工中存在的问题，省厅在部颁规范的基础上组织编写了《公路黄土隧道施工技术要点》。 该要点是在现行隧道工程设计、施工规范的基础上，结合我省黄土地区地质特点编制而成，主要对现行规范未包含的内容结合我省实际进行了补充和完善，要点明确，指导性强，强化了黄土隧道施工组织的薄弱环节，要点的出台将对提高黄土隧道的工程质量和施工安全性具有非常重要的意义。
黄土具有垂直节理发育、透水性好、遇水易软化变形等特性，含水量的变化对围岩的强度影响很大。同时，黄土隧道一般埋深较浅，浅埋、偏压问题普遍存在，在雨季施工和施工方法不当的情况下，极易导致施工安全质量事故的发生。为确保公路黄土隧道的施工安全及工程质量，现将黄土隧道的施工技术要点予以下发，请各相关单位遵照执行。 一、前期设计过程中应注意的事项 1、结合外业勘测情况，优化隧道线型设计，不应设计黄土连拱隧道，尽可能少采用小净距隧道。 2、黄土隧道设计中，要进行细致的现场踏勘，并加强隧址区域的地质勘察工作，以便于掌握详细的隧址区的工程地质和水文地质条件。 3、设计要有效地查明确黄土隧道洞顶陷穴、冲沟、裂缝和落水洞等的位置，分析对隧道施工及运营的影响，并提出处治范围和处治措施。 4、设计图纸要明确隧道地基承载力的要求，承载力不足时应提出相应的处治措施。 5、设计阶段要对黄土隧道进行安全风险评估。 6、设计单位应做好设计服务工作，开工前应进行详细的技术交底，强调施工必须注意的事项。 二、安全评估及施工准备
浅埋砂黄土隧道开挖支护施工技术 发表时间：2018-05-22T17:16:51.953Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：吴晓辉 [导读] 摘要：在目前的高速公路和铁路轨道建设的过程中，西部地区已经成为建设的主要地区，尤其是在国家西部大开发战略之下，西部交通的建设更为主要。 兰新铁路甘青有限公司甘肃兰州 730000 摘要：在目前的高速公路和铁路轨道建设的过程中，西部地区已经成为建设的主要地区，尤其是在国家西部大开发战略之下，西部交通的建设更为主要。但由于西部地区多为黄土地段，因此在隧道施工时，黄土隧道所占比例越来越高。但在浅埋砂黄土地段进行隧道开挖较为困难，极易出现因沉降过多所导致的地表出现裂缝等问题，严重影响隧道的开挖，因此合理选择开挖支护技术对于浅埋砂黄土地段隧道开挖十分必要，本文便对浅埋砂黄土隧道开挖支护施工技术进行深入分析和探讨。 关键词：浅埋砂黄土；隧道开挖；支护技术 引言： 在我国经济迅速发展的今天，我国西部地区的面貌日新月异，高速公路以及铁路轨道的建设已经由东部地区开始向西部地区发展，然而在西部地区建设高速公路和铁路轨道的难度较大。尤其是在浅埋地段进行隧道开挖作业时，很容易发生黄土中出现裂缝的现象，同时在施工时，浅埋地段的黄土坚硬程度较难判断，因此在西部地区，尤其是浅埋砂黄土地段进行隧道开挖作业具有一定阻力。尤其在高速公路和铁路轨道缩短路程和降低成本的要求之下，高速公路和铁路轨道的建设需要大量建设桥梁和隧道，以保证运行效率。因此，如何进行隧道开挖支护是如今进行浅埋砂黄土隧道开挖的重要课题，本文就对浅埋砂黄土隧道开挖支护施工技术进行了深入研究和探讨。 一、浅埋砂黄土隧道开挖支护技术概述 （一）浅埋砂黄土隧道开挖支护技术 浅埋砂黄土隧道开挖支护技术是指在浅埋砂黄土隧道开挖施工过程中对隧道进行开挖支护的相关技术，浅埋砂黄土隧道开挖支护技术一般用到的技术包括三台阶临时仰拱法、反压墙控制边坡滑移等手段。在进行施工的过程中，浅埋砂黄土隧道开挖支护技术起到防护作用。浅埋砂黄土隧道开挖支护技术通常是指在隧道开挖时进行施工的技术，并且，浅埋砂黄土隧道开挖支护技术的进行也需要对周边地理环境进行深入研究，才能够开挖出符合安全要求的隧道。因此，浅埋砂黄土隧道开挖支护技术在黄土隧道开挖过程中具有重要地位。 （二）应用浅埋砂黄土隧道开挖支护技术的优点 应用浅埋砂黄土隧道开挖支护技术进行隧道开挖时，可以提高隧道的稳定性，有效防止浅埋砂黄土隧道出现因沉降量过大而导致黄土中出现裂缝，并造成黄土边坡失稳，或发生初支大变形、塌方冒顶的事故的出现。并且可以保证洞口段正常施工，达到了安全性可控的目的，也确保了浅埋砂黄土轨道隧道的稳定性。在进行隧道开挖的过程中，浅埋砂黄土隧道开挖支护技术还可以提高隧道建设的施工效率，这对浅埋砂黄土隧道建设具有重要意义。与此同时，应用这种支护技术还可以保障施工人员的安全，从根本上保证了隧道建设效益，也保障了国家财产安全。 二、浅埋砂黄土隧道开挖支护技术在我国的应用状况 我国浅埋砂黄土隧道开挖支护技术应用的频率较高，施工人员对于隧道安全的稳定性要求极高，而将浅埋砂黄土隧道开挖支护技术应用于隧道开挖中则是浅埋砂黄土地区隧道开挖的重要方向。但是我国在浅埋砂黄土隧道开挖支护技术的应用上阻力巨大。尤其是质量问题，已经成为隧道建设过程中的致命性问题，因此浅埋砂黄土隧道开挖支护技术的发展还具有一定阻力。虽然西部地区应用浅埋砂黄土隧道开挖支护技术还存在许多困难，但是在相关部门实际应用的过程中已经积累了许多经验，并且政府和有关部门的大力推广也为浅埋砂黄土隧道开挖支护技术发展提供了有力支持，浅埋砂黄土隧道开挖支护技术在未来的黄土隧道建设过程中必将得到更多应用。 三、浅埋砂黄土隧道开挖支护技术流程 （一）施工前的准备工作 1.调查隧道建设地区的地理环境 在隧道开挖前，施工人员要提前对施工地区周围地理环境进行调查，并且在具有临近隧道的地区，还需要对临近隧道进行安全监测，全面评估隧道的安全性，确保隧道开挖后，不会出现致命性问题。并且在进行调查的过程中，施工人员要将调查数据完整记录，以供今后隧道开挖时使用，从根本上保证隧道的安全性。 2.隧道开挖施工前现场准备工作 在进行隧道开挖之前，施工人员要提前对隧道进行洞口刷方、防护、支护和反压措施，做到稳定施工，严禁出现过度施工的情况，防止出现因沉降过大导致黄土中出现裂缝，并造成黄土边坡失稳，或发生初支大变形、塌方冒顶的事故的出现。并且施工时必须做好防水工作，尤其是在雨天不得进行隧道开挖，防止隧道因雨水沉积而滑坡，这对浅埋砂黄土隧道的建设具有破坏性。 3.建造辅助洞口 在进行隧道开挖前，相关施工人员必须提前进行辅助洞口的建造工作，辅助洞口可以提高隧道开挖效率，并且可以提高施工过程的稳定性，这不仅提高了施工人员的工作效率，更保障了施工人员的人身安全。因此建造辅助洞口对确保隧道整体稳定，提高隧道建造整体效益具有重要作用。 4.对地表裂缝进行封闭 在施工前应提前对地表裂缝进行封闭操作，以防止洞顶出现地表水下渗的情况，地表水下渗会对隧道施工工作造成一定影响，并且在施工的过程中容易对施工人员的人身安全造成一定危险，因此施工人员必须在施工前做好封闭操作，保证隧道的稳定性，避免出现失稳现象。 （二）浅埋砂黄土隧道开挖支护工序 1.洞口开挖支护 在进行浅埋砂黄土隧道开挖的过程中，施工人员要采取分层开挖、分层支护的形式，使用挖掘机、装载机进行开挖操作。在进行施工的过程中，施工人员应及时将挖出黄土运走，防止洞口出现堵塞现象。在开挖的过程中，施工人员要提前对进口端进行支护加固，并且要确保隧道出口段边坡稳定以及隧道稳定性。保证边坡稳定后，要进行地面排水沟的建设工作，防止出现水渗现象，导致隧道塌方，在强度
隧道施工方案_计划方案 隧道施工方案 随着科学技术与经济的发展，对隧道施工工程提出了更高的要求。目前，国内在隧道工程施工过程中，普遍采用矿山法、新奥法；在岩土隧道施工中，主要采用钻爆法掘进，以及掘进机施工，对于城市地下等浅埋隧道，在施工过程中，盖挖法施工 采用明挖或盖挖法进行施工，同时使用地下连续墙，暗挖时采用盾构法和浅埋暗挖法等较高技术含量的施工法。浅埋偏压铁路隧道在隧道施工中是难度较大的一种隧道。
1 工程概况 白塔寺隧道位于重庆市万盛区境内，穿越一脊状山梁，进口里程D1K24+690，出口里程为D1K27+547，中心里程D1K26+118.5，全长2857m，最大埋深206m。本部负责施工白塔寺隧道出口段，里程为D1K26+160至D1K27+547。其中包括车站大断面Ⅴ级围岩152m，Ⅳ级围岩75m，Ⅲ级围岩320m，明洞5m，共552m；单线小断面Ⅴ级围岩30m，Ⅳ级围岩400m，Ⅲ级围岩405m，共835m。
隧道出口端浅埋段穿越突出山脊，属于地形偏压，出口覆盖2～6m碎石层，下伏基岩为三叠系中统雷口坡组中厚层状泥灰岩夹页岩，岩层倾角50～60°，岩层走向与线路走向一致。D1K27+390～D1K27+542段属于浅埋、地形严重偏压地段。 2 隧道偏压原因及判断方法 2.1 隧道偏压的起因
对于偏压隧道，通常情况下，受各种原因的影响和制约，进而在一定程度上导致围岩压力出现不均匀性，从而使隧道支护受偏压荷载的作用。主要原因包括： 2.1.1 施工原因 在施工过程中，因施工方法选择不当，进而在一定程度上导致开挖断面发生局部的坍塌，从而影响围岩压力的稳定性，使得应力过于集中，进一步造成隧道偏压。如果对其进行正确的处理，正常施工一般不会受到影响。 2.1.2
（建筑工程管理）大断面黄土隧道三台阶七步法施工 工艺
大断面黄土隧道三台阶七步法施工工艺 摘要：结合西平铁路中咀壹号隧道试验段施工。对大断面黄土隧道三台阶七步法开挖技术进行总结，重点阐述了三台阶七步法开挖法的适用条件、施工工艺及具体的施工要点和技术特点。且详细述说了三台阶七步法开挖法的安全保证措施。该方法较好的解决了黄土隧道施工中的诸多技术难题，且能充分利用开挖空间和大型施工机械，干扰少，速度快。 关键词：西平铁路大断面三台阶七步开挖法施工工艺 1.工程简介 西安至平凉铁路始自西安市，向西北经礼泉、乾县、永寿、彬县、长武及甘肃宁县、甘肃泾川等县至平凉市，正线全长263.1km，其中陕西省境内线路长161.3km，投资约为50多亿元，甘肃省境内线路长101.8km，投资约为20余亿元。 西平铁路为国家Ⅰ级电气化单线铁路，设计时速120km，运输能力为货运量3000万吨/年，单向客运量160万人/年。 西平铁路自陇海铁路茂陵站引出，至平凉市崆峒区和宝中铁路平凉南站接轨，连接陇海、宝中俩条重要的铁路干线，设26座车站。建成后的西平铁路运量大且货源集中，兼顾部分省际交流及地方客货运输的铁路。建设工期4年。 位于第壹标段的中咀壹号隧道全长1162米，整体南高北低，周边冲沟发育，切割深度50～200m，小型冲沟较多，大型冲沟于进出口各有壹个。沟俩侧坡面较陡，沟内小型浅层高度滑坡、错落发育，多有溜坍、坍塌。可见地质条件发杂多变，施工难度大，安全形势严峻均对进度产生严重影响。对按时交工造成压力。 2.施工方案的确定 黄土隧道工程地质较差，施工断面大，确立施工方案必须遵循以下原则：重
黄土隧道施工 为了预防在黄土中开挖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，是目前黄土隧道施工的较完整的方法。 1.施工方法及工艺要点 1.1根据工地实际情况，设计并施打超前管棚。钢管真径一般为ф60 mm，长4.5m，间距30cm，外插角20，首尾相接长度不少于1.5m。钢管内充填20号砼或者水泥砂浆。 1.2上半断面人工用风镐及电铲掏槽。掏槽宽度约1m，纵向掏槽深度每次约0.8m。 1.3开挖后立即射砼封闭断面。喷射4cm厚的20号砼，封闭开挖断面，以免孔隙水从断面处渗出，而使土体失稳。 1.4架钢拱及挂网。钢拱规格为Ⅰ20a，按设计断面计算用量。拱架之间的间距依每次开挖长度约为0.8m，每榀钢拱纵向用ф20钢筋连接，钢筋间距1.2m。管棚尾端焊接于拱架腹部，以增强共同支护作用。ф8钢筋网格间距为20cm×20cm。 1.5喷射砼填充钢拱间空隙。拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实，先喷拱架与轮廓之间空隙，再喷拱架，然后再喷拱架之间，直至喷到规定的厚度。 1.6按上述1－5的方式开挖5m左右后，开挖支撑掌子面的核心土支持部分。
1.7在上半断面初期支护稳定的条件下，开始开挖下半断面：首先通过在上半断面的钢拱的拱脚打注浆锚杆，以防止拱架及围岩变形与下沉。钻进后进行注浆，两侧以等间距各打5根锚杆。经过做试验，这样的锚杆与黄土结合后，抗拨力可达8t以上。 1.8开挖出碴完成后立即喷射砼封闭围岩，然后架钢拱支撑和挂网，经分层喷射砼直到设计厚度。再铺设土工布防水板，做二次衬砌。 2.施工工艺流程图
黄土隧道台阶分布开挖法施工技术交底 为了预防在黄土中开挖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,是目前黄土隧道施工的较完整的方法. 1.施工方法及工艺要点 1.1根据工地实际情况,设计并施打超前管棚.钢管真径一般为ф60 米米,长4.5米,间距30厘米,外插角20,首尾相接长度不少于1.5米.钢管内充填20号砼或者水泥砂浆. 1.2上半断面人工用风镐及电铲掏槽.掏槽宽度约1米,纵向掏槽深度每次约0.8米. 1.3开挖后立即射砼封闭断面.喷射4厘米厚的 20号砼,封闭开挖断面,以免孔隙水从断面处渗出,而使土体失稳. 1.4架钢拱及挂网.钢拱规格为Ⅰ20a,按设计断面计算用量.拱架之间的间距依每次开挖长度约为0.8米,每榀钢拱纵向用ф20钢筋连接,钢筋间距1.2米.管棚尾端焊接于拱架腹部,以增强共同支护作用.ф8钢筋网格间距为20厘米×20厘米. 1.5喷射砼填充钢拱间空隙.拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实,先喷拱架与轮廓之间空隙,再喷拱架,然后再喷拱架之间,直至喷到规定的厚度 . 1.6按上述1－5的方式开挖5米左右后,开挖支撑掌子面的核心土支持
部分. 1.7在上半断面初期支护稳定的条件下,开始开挖下半断面：首先通过在上半断面的钢拱的拱脚打注浆锚杆,以防止拱架及围岩变形与下沉.钻进后进行注浆,两侧以等间距各打5根锚杆.经过做试验,这样的锚杆与黄土结合后,抗拨力可达8t以上. 1.8开挖出碴完成后立即喷射砼封闭围岩,然后架钢拱支撑和挂网,经分层喷射砼直到设计厚度.再铺设土工布防水板,做二次衬砌. 2.施工工艺流程图