黄土隧道的施工

黄土地区隧道施工工法班级土木0905姓名张子朋学号090210510黄土地区隧道施工工法目录前言 (3)摘要 (3)关键字 (3)第一章隧道的施工工法 (3)第二章黄土的性质 (3)第三章黄土地区隧道施工工法 (4)黄土地区隧道分类 (4)黄土地区隧道施工注意要点 (4)黄土地区隧道施工主要方法与工法 (5)第四章总结 (7)参考文献 (8)黄土地区隧道施工工法前言西安地铁2号线的通车，在十一期间大大缓解了西安交通压力，西安土质为湿陷性黄土，开凿隧道时采用的施工工法值得研究。

摘要针对黄土隧道黄土本身的特性，探究这种土质的隧道适应于哪些施工方法。

通过分析黄土本身地质条件，对黄土隧道矿山法施工原理、技术及工法选型进行分析，供类似黄土隧道工程施工参考。

关键字黄土隧道施工工法台阶分步开挖法保留核心土法双侧壁导坑法第一章隧道的施工工法隧道施工法分为山岭隧道施工法，浅埋及软土隧道施工法，水底隧道施工法。

其中山岭隧道施工法包裹矿山法（钻爆法）（其中包裹传统法和新奥法），掘进机法。

浅埋及软土隧道施工法有明挖法，盖挖法，浅埋暗挖法，盾构法和地下连续墙法等。

水底隧道施工法有沉埋法和盾构法。

第二章黄土的性质黄土的性质大多由黄土微观结构所决定。

黄土微观结构简称为黄土微结构，是在显微镜下观察到的黄土微观结构，包括单一矿物颗粒、多矿物组成的集合体、胶结物质、孔隙等结构单元。

黄土的微结构是在黄土堆积后，经过成岩作用过程中形成。

不同地区在不同地质环境下形成的黄土微结构特点不同。

黄土的特殊工程地质性质湿陷性与黄土的微结构有密切关系。

黄土湿陷现象的发生，土体破坏，实质上是黄土的微结构破坏的结果。

同其他土体一样，黄土的三相组成及其之间的重量和体积的比例关系，是其物理性质的主要方面，它包括土的粒度成分、可塑性、含水量和孔隙比等。

黄土的物理性质指标与湿陷性质有很大关系，对工程有一定实际意义。

黄土是一种特殊性质的土体，土体性质不同(如新老黄土)、含水量不同，其力学指标差异较大，而且随隧道跨度和断面大小不同，围岩所表现出的力学行为也不一样。

关于黄土隧道施工过程中需注意的问题分析黄土隧道是指位于黄土地带中的地下隧道工程，由于黄土的特殊性质和地质条件，黄土隧道的施工过程中存在着许多需要注意的问题。

下面就对黄土隧道施工过程中需注意的问题进行分析。

黄土隧道施工中需要注意的问题是黄土地层的力学性质。

黄土属于非饱和土，其力学性质复杂，隧道开挖中黄土的稳定性是首要考虑的问题。

黄土中含有较高的含水量，且黄土颗粒较大，易发生沉陷和塌陷。

在隧道开挖过程中，需要根据实际情况采用合适的支护和加固措施，保证施工安全。

黄土隧道施工中需注意的问题是隧道围岩的稳定性。

黄土属于软弱土，围岩的稳定性容易受到影响，隧道的开挖和支护对围岩的稳定性有着直接影响。

在进行隧道开挖时，需要对黄土地层进行详细的地质勘察和力学性质试验，以确定合理的开挖方案和支护措施，保证隧道围岩的稳定性。

黄土隧道施工中需注意的问题是地下水的排水和防渗。

黄土地层中的地下水含量较高，对隧道的施工和运营都会带来一定的影响。

在隧道开挖过程中，需要采取有效的地下水排水措施，避免地下水对施工造成干扰。

隧道的防渗措施也需要得到重视，避免地下水对隧道的运行安全产生影响。

黄土隧道施工中还需要注意的问题是施工工艺和设备选择。

黄土地质条件复杂，施工过程中需要根据实际情况选择合适的施工工艺和设备。

尤其是在黄土隧道的盾构施工中，需要根据地质情况和隧道要求选择合适的盾构机，并严格控制施工参数，确保施工质量和安全。

黄土隧道施工中还需要注意的问题是环境保护和灾害防范。

黄土地区属于生态脆弱地区，隧道施工在一定程度上会对周边环境产生影响。

在施工过程中需要严格遵守环保法律法规，采取有效的环保措施，减少对周边环境的影响。

黄土地区易发生滑坡、泥石流等地质灾害，隧道施工需要进行灾害防范规划和措施，确保施工安全。

黄土隧道施工中需要注意的问题主要包括黄土地层的力学性质、围岩的稳定性、地下水排水和防渗、施工工艺和设备选择，以及环境保护和灾害防范等方面。

一、工程概况本工程位于我国某地区，隧道全长5.6公里，采用单洞双线布置，设计速度为80公里/小时。

隧道地质条件复杂，主要地层为黄土，部分段落存在软弱围岩，施工难度较大。

为确保工程质量和安全，特制定本施工方案。

二、施工准备1. 施工组织成立黄土隧道施工项目部，负责工程的组织、协调和管理工作。

项目部下设工程部、质量部、安全部、物资部、技术部等部门，确保工程顺利进行。

2. 施工人员组织专业技术人员和施工队伍，对施工人员进行岗前培训，提高施工人员的技能和安全意识。

3. 施工设备根据工程需求，配置挖掘机、装载机、自卸车、盾构机、钻机、混凝土搅拌站等施工设备。

4. 施工材料选用合格的黄土、水泥、砂、石子等原材料，确保材料质量符合设计要求。

三、施工工艺1. 隧道开挖（1）采用新奥法施工，根据地质条件，分段开挖，分段支护。

（2）采用三台阶七步法开挖，上台阶预留核心土，中台阶和下台阶采用台阶式开挖。

（3）开挖过程中，严格控制爆破，确保爆破效果和施工安全。

2. 隧道支护（1）初期支护：采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土等材料，对隧道进行初期支护。

（2）二次衬砌：采用混凝土浇筑，确保二次衬砌的强度和稳定性。

3. 隧道排水（1）设置排水沟、排水孔等排水设施，确保隧道内水流畅通。

（2）对排水设施进行定期检查和维护，防止排水不畅。

4. 隧道通风（1）采用机械通风，确保隧道内空气质量符合标准。

（2）加强通风设备的维护和管理，确保通风效果。

四、施工质量控制1. 材料质量控制：严格按照设计要求，选用合格的施工材料，确保材料质量。

2. 施工过程控制：加强施工过程的质量监控，确保施工质量符合规范要求。

3. 隧道内观测试验：对隧道内观测试验数据进行收集和分析，及时发现和解决问题。

4. 施工记录：详细记录施工过程中的各项数据和情况，为工程验收提供依据。

五、施工安全措施1. 施工人员安全培训：对施工人员进行安全培训，提高安全意识。

2. 施工现场安全管理：加强施工现场的安全管理，确保施工安全。

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。

黄土隧道施工注意事项和应对措施汇报人：2023-11-16•施工前的注意事项•施工过程中的注意事项•特殊情况下的应对措施•安全管理与培训目录01施工前的注意事项在勘察阶段，应充分了解黄土的物理性质、化学成分和结构特征，为后续设计提供基础数据。

勘察设计了解黄土性质根据黄土分布和工程要求，合理选择隧道的位置和走向，确保施工安全。

确定隧道位置在设计阶段，应根据黄土的物理和力学性质，合理选择隧道的支护方式，确保隧道结构的稳定性和安全性。

考虑支护方式通过地质勘察，详细了解隧道所处地质条件的复杂性，为制定施工方案提供依据。

详细了解地质条件确定不良地质情况测试土壤力学性质在勘察过程中，应识别出可能存在的不良地质情况，如软土、滑坡等，制定相应的应对措施。

通过试验和测试，了解隧道范围内土壤的力学性质，如抗剪强度、压缩模量等，为设计提供依据。

03地质勘察0201根据地质勘察结果和隧道设计要求，选择合适的施工方法，如暗挖法、明挖法等。

确定施工方法根据所选施工方法，制定详细的施工流程，包括开挖、支护、排水等环节，确保施工顺利进行。

制定施工流程在设计阶段，应考虑施工的组织和管理，合理安排人员、设备和材料等资源，确保施工效率和质量。

考虑施工组织施工方案设计02施工过程中的注意事项挖掘机配合在掌子面采用挖掘机进行开挖，保证开挖面的平整度，有利于后续工序的进行。

控制爆破在黄土隧道开挖过程中，应采用控制爆破技术，减少对围岩的扰动，提高施工安全性。

测量监控定期进行隧道净空测量和围岩变形监控，以便及时调整施工方案。

隧道开挖支护与衬砌防水层施工在衬砌前应铺设防水层，防止隧道渗水，提高结构安全性。

衬砌厚度与材料选择根据设计要求，合理选择衬砌厚度与材料，确保隧道结构的耐久性与安全性。

初期支护在开挖后应及时进行初期支护，采用喷射混凝土、钢拱架、钢筋网等措施，确保围岩稳定。

在隧道内应设置通风设施，确保空气流通，降低有害气体浓度，保障作业人员健康。

黄土隧道开挖施工技术措施针对黄土基底承载力低、侧应力较大、湿陷性及埋深浅等特点，施工时严格执行“管超前、短进尺、强支护、勤量测、早成环”的施工原则，确定黄土隧道总体施工方案采用分台阶环形预留核心土无爆破开挖方法，即洞身分上下台阶，上导坑采用环形预留核心土开挖初期支护紧跟，下导坑左右边墙跳槽开挖支护，仰拱紧跟下导坑施工，施工中初期支护及早封闭成环，并进行持续的监控量测，数据指导现场施工。

黄土隧道施工要点：⑴浅埋段和含水量较大地段设置超前小导管，根据开挖情况可减小环向设置间距直到消除拱部开挖掉块现象为止。

深埋和地质情况较好地段开挖无掉块现象可不设。

⑵锁脚锚管是保证初期支护安全的重要措施，根据实际变形情况除认真施做锁脚锚杆保证质量外，在每分节处可增设2根，即由原设计的2根增为4根，根据监控量测资料该措施对控制初支变形效果显著。

⑶扩大拱墙脚是较少拱顶下沉量的有效措施，扩大拱墙脚增大承压面积，既有利于施工过程中竖向压力的传递，也有利于该节点横向受力的稳定。

采用在拱墙脚下垫设槽钢或混凝土垫块，以增大地基承载力，减小初期支护闭合前的整体下沉量。

⑷加密初期支护钢架的纵向连接钢管，提高钢架间的整体受力能力。

⑸开挖时严格控制超欠挖，若钢架背后与围岩不密贴可采用同级混凝土垫块添塞密实或采用注浆保证初期支护钢架背后无空洞以利于钢架和围岩形成联合支护体共同受力。

⑹严格控制钢架的加工和安装质量，使其线性圆顺避免应力集中，另外钢架间连接牢固必要时可加焊钢筋。

⑺仰拱紧跟是确保初期支护安全的根本措施，仰拱及回填混凝土要紧跟掌子面施做，一般距离控制在30m以内，以利于尽早形成完整的筒形封闭环。

⑻机械开挖时预留30cm由人工开挖，较少对围岩的扰动，并保证岩面圆顺，及时初喷混凝土以封闭暴露围岩，增强岩体的整体性，为初期支护的后续工作争取安全时间。

⑼合理控制步长，上中下三部分的步长控制在3~5m，上导坑每次开挖一榀钢架的距离，中下部根据地质情况可一次开挖1~2榀钢架的间距，仰拱开挖控制在3~5m。

公路黄土隧道施工技术要点一、地质勘察地质勘察是黄土隧道施工的基础，需要对黄土的层位、结构特征以及黄土下的岩石等情况进行详细的调查和分析。

根据勘察结果，可以确定合理的路线及隧道断面形式，并为后续的施工设计提供准确的数据。

二、洞身施工1.开挖方法：黄土隧道的挖掘可采用机械开挖、爆破开挖和动力冲击开挖等方法。

机械开挖是常用的方法，可以采用推土机、挖掘机等设备进行开挖，但需要注意控制挖掘速度和均匀开挖，以免发生坍塌。

2.顶拱施工：隧道顶拱施工需要注意添加控制性爆破，控制爆破的主要目的是保证施工过程中的稳定性，避免塌方。

在顶板施工过程中，要合理安排人员进入洞内，确保安全。

3.支护结构：黄土隧道的支护结构主要包括锚杆支护、喷射混凝土支护、钢壳支护等。

其中，锚杆支护是较常用的方法，通过在洞穴内部打入锚杆来增强黄土的抗压性能。

喷射混凝土支护可增加洞体的整体强度，提高其稳定性。

三、隧道衬砌1.材料选择：黄土隧道衬砌的材料一般选择混凝土或砖石等。

混凝土衬砌是一种常用的方法，它可以根据隧道的断面形式进行浇筑，提高隧道的整体强度。

砖石衬砌可采用砖石垒砌的方式，但需要注意材料的质量和施工的精度。

2.施工工艺：黄土隧道衬砌的施工需要根据具体情况选择合适的工艺。

一般情况下，采用随洞进度推进的方法施工，即先进行周边环形灌浆，然后结合钢筋搭设模板，最后进行混凝土浇筑。

四、排水防渗黄土隧道的施工过程中，排水和防渗是非常重要的一环。

黄土隧道存在水稻土脆弱易湿润的特点，因此需要采取有效的排水和防渗措施。

可采用挖设排水沟、设置排水孔等方法来排除隧道内的积水，并运用加固防渗材料来提高洞室的防渗能力。

综上所述，公路黄土隧道施工技术的要点包括地质勘察、洞身施工以及支护措施等方面。

只有在充分了解黄土地质条件的基础上选择合适的开挖方法，并结合合理的支护和衬砌措施，才能保证黄土隧道的施工质量和施工安全。

同时，排水和防渗技术的应用也是确保黄土隧道稳定性和安全性的重要手段。