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浅谈超大断面黄土隧道初期支护中的几个问题我国已在黄土地区修建了大量的铁路、公路隧道及各种洞室，从开挖净空约5m～6m的老百姓住的窑洞到开挖宽度6m:-10m的单双线隧道，应该说从设计理论到施工实践，人们对黄土隧道的认识水平也随着断面的不断增大而提高。
应该说目前我们设计120m z以下的黄土隧道经验比较成熟。
郑西客专超大断面黄土隧道群的修建在国内外尚无先例。
1郑西客专黄土隧道初期支护设计郑西客专超大断面黄土隧道在进行初期支护设计及施工时，国内没有类似工程参考。
为验证黄土隧道初期支护的稳定性，设计与我单位在贺家庄隧道共同进行锚杆及钢架的对比试验。
2问题的提出(1)黄土隧道系统锚杆的作用一直是争论的一个焦点，目前存在两种观点，一种观点认为，浅埋黄土隧道的拱部锚杆对黄土隧道稳定性不起作用，或起的作用较小，可以不设锚杆，另一种观点认为，锚杆对黄土隧道稳定性起重要作用，应该设置锚杆。
(2)黄土隧道钢架类型的选择是另一个争论的焦点，在黄土隧道钢架的采用上，我国公路部门较多采用型钢钢架，铁路部门以往两种钢架都有采用。
一种观点认为型钢钢架初期刚度大，应选用型钢钢架，另一种观点认为格栅钢架和喷砼共同受力效果好，应选用格栅钢架。
3现场科研试验及分析在郑西客专贺家庄隧道开展了锚杆对比和钢架对比试验。
该隧道位于黄土台塬区，洞顶地形平坦，隧道埋深为35m左右。
工程地质黏质黄土(Q2)，呈硬塑坚硬状，结构较紧密，地下水不发育。
3.1系统锚杆对比试验3.1.1试验概况隧道有、无锚杆施工力学对比试验历时一个多月，监测了每开挖步的位移和应力，得到有、无锚杆试验段的变形、应力、围岩压力随施工步的变化规律，对两试验段的各监测项目数据进行对比分析（表2）。
3.1.2试验结论(1)锚杆轴力。
有锚杆试验段拱部锚杆基本受压，边墙锚杆基本受拉，但量值均较小（一般不超过12kN）。
边墙受拉锚杆的最大轴力出现在第一个测点（距离隧道壁面40cm），向围岩方向锚杆拉应力迅速减小。
浅埋黄土隧道明挖暗做施工技术发表时间：2019-09-08T18:18:11.790Z 来源：《基层建设》2019年第18期作者：莫锦健[导读] 摘要：从黄土的特性开始分析，通过对黄土隧道施工各步骤的介绍，结合本项目施工过程中一些事故总结，对黄土隧道施工提出了一些应注意事项和事故处理方法。
广州诚信公路建设监理咨询有限公司广东广州 511431摘要：从黄土的特性开始分析，通过对黄土隧道施工各步骤的介绍，结合本项目施工过程中一些事故总结，对黄土隧道施工提出了一些应注意事项和事故处理方法。
关键词：黄土隧道；施工技术一、黄土的地质特点分析黄土是第四纪干旱、半干旱气候条件下形成的一种特殊土，基本色调是黄色，颗粒成分以粉粒为主，颗粒直径小于0.005mm，约占整个颗粒的50～75%，大于0.25mm的颗粒几乎没有，同时黄土层理不明显，具柱状节理，垂直节理发育，直立性强，有堆积间断的剥蚀面，黄土表层多具有湿陷性，容易产生潜在的剥蚀而形成坍穴。
黄土地层一般分为老黄土和新黄土两大类。
老黄土基本特性：老黄土由于其颗粒间的大孔隙多数经过地质的严密积压过程而不具有湿陷性，土体承载力较高，一般老黄土埋深较大，含水率比新黄土高，一般为15～40%，与隧道位置原始地应力相比，强度较低，容易发生屈服形成塑性区，即易发生塑性变形，可进行柔性支护和适度释放塑性变形，但是如果无支撑或者支护强度不足，会导致土体蠕变过大而形成塌方。
因为老黄土的变形存在蠕变这个特性，且有一个较长的发展过程，所以即使隧道内初期支护短期内无收敛和变形，也应该及时施工二次衬砌。
不过对于老黄土而言，土体含水量的大小对施工的影响很大，会直接影响围岩的稳定、施工开挖和初期支护的安全，尤其是影响初期变形量的一个重要指标。
新黄土特性：新黄土一般覆盖在老黄土之上，厚度一般为30～50米，质地均匀，含水率较小，一般为5～15%，具有多孔性和垂直节理，有肉眼能看到的大孔隙，呈松散结构状态，密度较低，垂直节理面上因节理切割形成竖向的软弱层，软弱层之间粘聚力很小，多个软弱面互相切割，形成与周边围岩粘聚力很小的面状体，在下部隧道开挖过程中面状体容易塌落形成临空面，受开挖扰动和支护缺陷的影响，在自身重力的作用下形成塌方。
大断面黄土隧道施工技术分析公路建设规模在社会经济发展的促进作用下而逐步扩大，施工期间易遇到较复杂的地质条件，不利于工程建设工作的顺利开展。
黄土地区的地质条件特殊，于该处施工大断面隧道时，易诱发质量问题甚至安全事故。
对此，需要从实际建设条件出发，引入先进的施工技术，切实提高大断面黄土隧道的施工质量。
1 工程概况某黄土隧道工程，全长1241m，最大、最小埋深分别为56m、12m，属黄土浅埋隧道。
隧道结构方面，主体部分为曲墙带仰拱复合式衬砌，施工材料为C35防水混凝土，抗渗等级不低于P10。
出于安全层面的考虑，加强初期支护，采取的是“钢拱架+钢筋网+锚杆+喷射混凝土”相结合的方案，以形成完整、稳定的初期支护结构体系[1]。
2 大断面黄土隧道的施工难点地质勘察结果显示，黄土地区主要含三层，自上而下分别为新黄土、老黄土、第三系泥岩。
各部分的性质不尽相同，其中新黄土的土体相对疏松，受外部压力的作用，易出现土体变形、下沉现象。
在常规的大断面黄土隧道施工中，常采用的是掌子面分割开挖的方法，期间根据实际情况适时增设临时支护结构。
但该方法存在局限之处，即扰动性较强，易导致本就缺乏稳定性的围岩进一步变得疏松，且洞内作业空间有限，大型设备难以顺利进场，不利于施工进程的高效推进。
并且，隧道的围岩条件错综复杂，存在诸多潜在影响因素，需根据实际情况灵活改变方法，由此带来施工周期长、质量可控性差、安全隐患多等问题。
针对大断面黄土隧道的施工难点，需要采取适应性更强、效率更高的施工技术[2]。
3 大断面黄土隧道施工技术分析3.1 套拱及管棚施工套拱基础用C25混凝土浇筑而成，按设计要求，将提前加工成型的钢板和钢筋预埋到位；配套φ42mm的锁脚锚杆，利用该装置稳固套拱内钢板脚底，以免施工期间出现失稳现象。
于套拱上安装2榀I20a型钢拱架，彼此间用连接钢筋稳定连接。
待工字钢架安装完成后，由技术人员检测，确定导向管的具体位置。
在本工程中，导管采用的是φ127mm×5mm钢管，具体如图1所示。
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椭圆台面帽檐斜切式洞门。
隧道设计ⅴ级围岩96 m，ⅳ级围岩1671 m，进出口明洞48 m。
1.1 地形、地貌隧道所处区域为黄土台塬地貌，地面高程400～600 m，相对高差约60 m。
进出口黄土“v”字型冲沟切割强烈，相对高差较大，岸坡陡峻。
洞顶地形平坦，垦为旱地或果林，植被差。
1.2 水文地质特征地表水不发育，为沟内季节性流水。
地下水为黄土内空隙潜水，由于黄土塬地势较高，黄土垂直节理发育，冲沟切割较深，地下水排泄畅通，隧道所遇空隙潜水水量有限。
1.3 工程地质（1）地层岩性：本段分布地层有第四系全新统坍滑堆积（q4sl）黏质黄土、上更新统（q3）黏质黄土、中更新（q2）统黏质黄土、砂质黄土。
（2）地质构造：未见构造形迹。
（3）不良地质：不良地质为坍滑、黄土陷穴。
湿陷性黄土隧道地质灾害处治技术研究黄土在中国分布广泛，面积约60万平方公里，占中国土地面积的6.3%。
研究表明黄土具有遇水易塌陷性，因此其预注浆困难且锚固应用不易成功。
受各种因素影响，黄土易发生突水突泥，塌陷，初期支护变形以及衬砌结构破裂等地质灾害，以上问题的产生严重影响了施工进度及施工质量安全。
本文结合西梁隧道黄土地段施工，详细介绍了施工中地质灾害的治理方案，总结了黄土隧道施工的关键技术，为类似工程提供参考。
标签：黄土隧道;地质灾害;施工1 工程背景1.1工程概况肖家洼煤矿铁路专用线西梁隧道位于吕梁山西坡的黄土横梁地区。
隧道起讫里程为DK12+895～DK13+620，全长725 m。
隧道最大埋深约54 m。
整个隧道位于半径R-300的曲线上，隧道位于1.0‰的下坡。
1.2工程地质及水文地质地层岩性为第四纪上更新统风积（Q3eol）新黄土，土质不均，局部半胶结，夹姜石及钙质结核层，粘土。
水文地质特征：调查期间在勘探深度內未发现地下水。
由于雨的水量增加，洞穴体内的土壤变软，施工中有地下水。
2 黄土隧道施工常见地质灾害2.1地表变形的物理危害表面裂缝的形成为大气降水（地表水）的渗透提供了便利渠道。
如果不及时进行工程处理，当降雨或地表水沿裂缝渗入时，裂缝将不断加深，膨胀和渗透，形成集中的裂缝发展区，这将引起地面沉降。
水继续渗入，在深黄土中发生深陷，土壤软化，强度降低，导致裂缝渗透到地面并塌陷。
在隧道衬砌与黄土之间形成饱和土层，影响隧道的安全运行[1]。
2.2地表变形的化学危害黄土的含盐量很高，其主要是碳酸盐，其次是硫酸盐和氯化物。
第三纪基岩含盐量高。
一方面，贯通裂缝为大量的水渗透提供了一条通道，另一方面，为水和土壤化学反应提供了空间，因此在孔隙裂缝潜水期间，硫酸根离子会积聚在水中。
2.3黄土节理在红棕色或深棕色的古土黄土层中，经常有不同方向的结构性节理，一些主要节理呈X形，成对出现，并具有一定的连续性。
黄土隧道施工技术要点隧道是一种人工开凿的地下通道，被广泛应用于交通、水利、矿山等领域。
黄土隧道是指在黄土地质条件下进行的隧道施工工程。
黄土作为一种常见的土壤类型，在隧道施工中常常遇到。
为了确保黄土隧道施工的顺利进行，需要掌握一些关键的技术要点。
本文将重点介绍黄土隧道施工的技术要点，以便工程师和施工人员能够更好地理解和应用。
1. 黄土隧道勘察黄土隧道的勘察是施工前必不可少的工作。
隧道勘察包括地质勘察和水文勘察两个方面。
地质勘察主要是了解黄土的性质、分布和变形特征，以及地下水位和地下水流情况。
水文勘察则是为了了解黄土中的水文参数，如渗透系数、饱和含水量等。
通过详细的勘察，可以为后续的施工工程提供准确的数据和参考。
2. 黄土开挖与支护在黄土隧道施工中，开挖和支护是至关重要的环节。
黄土的开挖主要采用传统的爆破和机械开挖方法，但需要注意控制开挖的深度和速度，防止坍塌。
在支护方面，黄土隧道常采用的方法包括钢筋混凝土衬砌和喷射混凝土支护。
钢筋混凝土衬砌可有效地增加隧道的强度和稳定性，同时还可以防止水流进入隧道。
而喷射混凝土支护则可以加固黄土并增加其抗渗性。
根据具体的工程要求，选择合适的支护方法十分重要。
3. 地下水处理由于黄土地质条件的特殊性，地下水问题是黄土隧道施工中常见的难题。
地下水的渗入会对施工进度和施工质量造成很大的影响。
因此，在施工前需要进行合理的地下排水设计，并采取相应的措施来控制地下水位。
对于黄土隧道，通常采用的地下水处理方法有降水井、排水沟和地下水处理站等。
通过这些措施，可以在一定程度上控制地下水位，为施工提供良好的工作环境。
4. 地表沉降控制黄土隧道施工会对地表产生一定的沉降和变形。
为了保证隧道施工对周围环境的影响最小化，在设计和施工过程中需要注意地表沉降的控制。
通常，地表沉降的控制可以通过合理的支护设计和监测系统来实现。
在支护设计上，可以选择较为柔性的支护结构，以减小对周围土体的影响。
同时，还需要建立完善的监测系统，对地表沉降进行实时监测，及时采取相应的措施。
一、工程概况本项目位于我国某山区，隧道全长5000米，其中黄土段约3000米。
黄土隧道地质条件复杂，施工难度大，为确保隧道施工安全、质量及进度，特制定本专项施工方案。
二、施工原则1. 严格遵循国家相关法律法规和行业标准，确保施工质量、安全、环保。
2. 采用先进的施工技术和设备，提高施工效率。
3. 加强施工管理，确保工程进度。
4. 严格控制施工成本，提高经济效益。
三、施工工艺及方法1. 隧道开挖（1）采用台阶分布开挖法，即环形开挖留核心土法，减少对土体的扰动。
（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。
（3）开挖后立即喷射4cm厚的20号砼封闭断面，防止孔隙水渗出。
2. 支护及衬砌（1）采用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等加强土体强度及限制围岩应力重新分布。
（2）钢拱规格为20a，按设计断面计算用量。
拱架之间间距依每次开挖长度约为0.8m，每榀钢拱纵向用20钢筋连接，钢筋间距1.2m。
（3）管棚尾端焊接于拱架腹部，增强共同支护作用。
（4）喷射砼填充钢拱间空隙，确保拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实。
3. 施工组织与控制（1）隧道根据施工现场场面状况，采用单向掘进，隧道进口布置一个隧道专业机械化施工队。
（2）洞内施工开挖、出渣初期支护与二次衬砌模筑砼平行作业。
（3）隧道路面待贯通后从洞口反向施工。
（4）根据地形地貌及工期要求，本隧道不设施工支洞。
四、施工进度安排1. 隧道开挖：计划工期为12个月。
2. 支护及衬砌：计划工期为6个月。
3. 隧道验收：计划工期为2个月。
五、施工安全及环保措施1. 施工安全：严格执行《隧道施工安全管理规定》，加强施工现场安全管理，确保施工人员安全。
2. 环保措施：严格控制施工现场扬尘、噪音、废水等污染，采取有效措施减少对周边环境的影响。
六、施工质量保证措施1. 严格执行国家及行业标准，加强施工过程质量控制。
2. 对关键工序进行严格检验，确保工程质量。
黄土隧道施工安全技术与风险控制一、风险分析解决黄土的湿陷性问题是在我国西部修建铁路的第一要务。
湿陷性黄土俗称大孔土，是一种在第四纪时期形成的、颗粒组成以粉粒为主的黄色或褐黄色粉状土，属于非饱和欠压密的土，具有较大的空隙率和较低的干密度，是产生黄土湿陷性的根本原因。
在土体的自重应力和附加应力共同作用下，受到水的浸湿时将发生急剧而大量的附加下沉，这种现象称为湿陷性。
湿陷性黄土土质松软、不稳定、空隙大，承载力极低，遇水沉落，而且黄土湿陷变形具有突变性、非连续性和不可逆性，施工中易产生变形和坍塌。
当湿陷性黄土受到水的浸湿后在自重应力作用下即产生湿陷，称为自重湿陷性黄土。
在湿陷性黄土隧道施工时，有两大问题：一是湿陷性黄土地基的处理；二是黄土隧道开挖后，拱顶及局部应力集中过大，拱顶沉降较大，造成隧道结构易失稳。
相比于一般隧道施工，黄土隧道风险体现在：（1）水的处理是黄土隧道施工安全的关键，若防排水措施不当，可能使隧道因黄土湿陷性而坍塌。
（2）若采用钻爆法开挖，可能使隧道因受到较大扰动而坍塌。
（3）若机械开挖墙脚、拱脚等隅角处，可能因扰动较大或碰撞而造成隧道坍塌。
（4）若忽视垂直节理，可能因措施不当而造成隧道坍塌。
二、风险控制重点（1）杜绝防水不严、排水不当等不安全状态。
（2）严防钻爆法开挖的不安全行为。
（3）杜绝机械开挖墙脚、拱脚等隅角处的不安全行为。
（4）加强垂直节理的观察，分析拱顶坍塌的可能性，及时采取措施。
杜绝忽视垂直节理分析处理工作的不安全行为。
三、风险控制技术措施（一）水的处理1.洞口水处理（1）进洞前应按设计做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统，排水沟应进行铺砌，防止地表水下渗。
（2）洞门施工应在雨季前完成。
2.地表降水（1）对地表冲沟、陷穴、裂缝等应采取回填夯实、填土反压、改变地表水径流等措施，将水排至隧道范围以外。
（2）洞口浅埋段地表冲沟、陷穴、裂缝等，对水的处理除应采用上述方法外，还应用砂浆抹面，避免水流下渗影响结构安全。
