大断面黄土隧道机械配套和施工工艺

大断面黄土隧道机械配套和施工工艺前言黄土隧道是一种广泛应用于交通、水利、电力等领域的大型地下建筑物，其机械化施工已经成为一种趋势。

本文将简要介绍大断面黄土隧道的机械配套和施工工艺。

机械配套掘进机大断面黄土隧道的掘进机通常采用液压推进式掘进机或土压平衡式掘进机。

液压推进式掘进机适用于较软的黄土和松散的砂砾层，土压平衡式掘进机则适用于较硬的黄土和岩石层。

切削头切削头是掘进机的重要组成部分之一，其工作原理是在旋转头盘的作用下，利用刀具和齿轮把切削阻力转化为旋转动能，同时还可以通过调整刀具的数量和材料来适应不同类型的地质结构。

运输设备运输设备包括皮带输送机和转运车。

皮带输送机主要用于将掘进后的渣土输送至外部的堆场或处理厂，而转运车则用于将渣土或物料从隧道内部运送至外部。

给水设备给水设备主要包括泵站、管道和喷线。

泵站用于将地下水或泉水抽取至地面，管道和喷线则用于将水输送至隧道内部进行湿喷施工或扬尘抑制。

施工工艺掘进大断面黄土隧道的掘进一般采用顶管法或盾构法。

其中，顶管法适用于较浅的地下山体或地质情况较好的区域，盾构法则适用于地下水位较高或地质情况较困难的区域。

掘进时需要根据不同地质结构采用不同的爆破或切割方式，确保施工的安全和质量。

路基整形路基整形主要是对隧道内部的地形进行调整和平整，以便后续的水泥喷浆和装饰施工。

整形时需要考虑渣土输送和工人施工的通道，同时还需要严格控制隧道内的空气质量，确保施工的安全。

湿喷施工湿喷施工是一种常见的隧道养护方法，其工作原理是将水泥、砂、水等混合物通过喷枪喷洒至隧道内表面上，形成一层薄膜，从而增强隧道的强度和防水性能。

在施工过程中需要对水泥、砂和水的比例进行严格控制，确保对隧道结构的保护和修复。

装饰施工装饰施工是在湿喷施工之后进行的，其目的是对隧道内部进行美化装修，增强环境舒适度。

装饰材料包括内墙砖、石材等，需要根据不同的隧道类型和用途进行选择。

结论大断面黄土隧道机械配套和施工工艺是保证隧道施工质量和安全的关键之一。

砂质黄土大断面隧道CRD法施工技术摘要：郑西客运专线函谷关隧道为大断面砂质黄土隧道，施工采用CRD法施工，施工过程中临时支护体系繁多，受力复杂。

文章主要详细介绍了CRD法开挖支护以及临时支护拆除的各部步骤、步长关系及其变形特征，并介绍了CRD施工过程中施工要点。

关键词：大断面隧道砂质黄土CRD法施工1、工程概况函谷关隧道起讫里程DK270+429～DK278+280，隧道全长7851m。

是国内最长的黄土隧道。

隧道穿越第四系上更新统（Q3）砂质黄土及中更新统（Q2）黏质黄土。

其中砂质黄土地段长3521m，结构疏松，具有中等～严重自重湿陷性，设计为V级围岩，采用CRD法施工。

1.1砂质黄土段地质情况隧道V级围岩地段洞身主要穿过<2-2>、<2-3>砂质黄土层（Q3eol+al），隧道范围内发育多层粉细砂（Q3eol+al）,呈水平透镜状，厚度2～4m。

分别位于隧道拱顶、拱腰、边墙部位。

黄土结构疏松，具有中等～严重自重湿陷性。

<2-2>砂质黄土（Q3eol+al）：局部为黏质黄土，浅黄色，松散～稍密，稍湿～潮湿，大孔隙发育，含蜗牛壳化石，湿陷性轻微至中等，厚15～25m，属II级普通土。

<2-3>砂质黄土（Q3eol+al）：局部为黏质黄土，浅黄、灰黄、黄褐色，松散～稍密，稍湿～潮湿，大孔隙发育，含蜗牛壳化石，属II级普通土。

<2-4-1>粉细砂（Q3eol+al）：褐黄、浅黄色，稍湿～潮湿，稍密～中密，呈透镜体状，厚0～4m，属I级松土。

1.2设计参数V级围岩（CRD法）支护参数：φ50超前小导管，每根长5米，环向间距0.4m，每环46根，纵向3.2米一环，φ8钢筋网网格间距20×20cm，拱墙布置，拱部锚杆长2.5米，边墙锚杆长4米，间距1×1米，I25型钢钢架，每榀间距0.6米，全环布置；中壁及临时仰拱采用I18型钢钢架。

.大断面黄土隧道弧形导坑法施工工法1.概述随着我国高速铁路建设的进行，大断面铁路隧道施工全面展开，其特点是开挖断面大，因而施工难度大为增加，尤其是在湿陷性黄土地区，修建大断面客运专线隧道是隧道施工的一个难题。

大断面隧道的施工方法要根据断面形状、隧道长度、工期、地质、周围环境等条件综合确定，最关键的是要和隧道的地质相匹配。

目前大断面隧道的施工方法主要有全断面法、弧形导坑法、CD法、CRD法和双侧壁导坑法等。

由中铁二十三局承建施工的郑西铁路客运专线有三座隧道，分别是凤凰岭隧道、高桥隧道及潼洛川隧道，均为大断面双线黄土隧道,隧道围岩多为砂质黄土和粘质黄土，Ⅳ级围岩开挖断面面积达155.08㎡,开挖断面宽度达14.82m,开挖高度达12.8m，设计施工方法有弧形导坑法、CD法、CRD法和双侧壁导坑法，施工过程中，在吸取郑西公司及各方专家的经验和局处有关专家的指导下，先在凤凰岭隧道Ⅳ级围岩地段（长286.8m）采用弧形导坑法施工取得成功后，对潼洛川隧道Ⅳ级围岩段(长3145m)，采用弧形导坑法已施。

施工过程中,在保证施工安全质量的前提下,平均月成洞可达60m, 在无水粘性老黄土地段，依据监控量测结果,及时调整施工参数，将“三台阶七步开挖法”调整为“两台阶四步开挖法”，取得单口月成洞达78m的高产纪录。

该成果大大加快了施工生产进度，济济社会效益明显，其技术水平达到了国内先进水平，并在2007年被评为集团公司企业级工法、2008年度铁道建筑总公司科技进步奖三等奖。

2.工法特点2.1综合新奥法与矿山法的施工特点，实施严格控制开挖步序和步长的多层台阶法开挖、及时封闭成环。

2.2严格控制隧道沉降变形，确保变形值在规定范围内。

2.3以型钢钢架、喷锚混凝土构成的支护结构安全可靠。

2.4全过程监控量测，根据量测信息及时调整支护参数，使施工全过程处于受控状态。

2.5采用四部开挖作业简便，不需要用特殊的机械设备，容易推广应用。

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。

大断面隧道铺装层整幅机械化快速施工工法一、前言大断面隧道是一种大型的地下工程，施工难度较大。

其中，铺装层的施工是十分关键的一个环节。

一般情况下，传统的施工方式需要大量的人力物力投入，施工时间长、效率低。

而近年来，随着科技的不断进步，机械化快速施工工法逐渐流行起来。

本文将系统介绍大断面隧道铺装层整幅机械化快速施工工法的特点、适用范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济分析以及工程实例等方面。

二、工法特点大断面隧道铺装层整幅机械化快速施工工法的最大特点在于：快速高效。

通过这种工法的施工，可以大幅度提高施工的效率，从而缩短工期。

另外，机械化的施工过程可以减轻人力负担，减少了人为误差，从而提高了施工质量。

三、适应范围本工法适用于具有一定规模的大断面隧道铺装层施工，尤其是针对落石、滑坡等山区隧道的施工。

同时，本工法的适用范围也涵盖城市地铁、高速公路、铁路等各类基础设施领域的隧道铺装施工。

四、工艺原理大断面隧道铺装层整幅机械化快速施工工法的基本工艺原理是：通过现代化的机械设备，将砂浆均匀地涂抹到隧道的墙壁和顶部，再覆盖一层玻璃纤维网，最后再铺一层混凝土，从而形成一整幅铺装层。

施工过程中较为关键的环节是砂浆涂抹，这需要机器的配合和调整。

五、施工工艺本工法施工过程包括了以下几个主要步骤：1.清理：清理隧道内部灰尘、碎石、残渣等杂物，保持隧道内部干净整洁。

2.基础加固：加固基础，保证基础的牢固性和稳定性。

3.砂浆涂抹：通过施工机器对墙、顶用砂浆进行均匀覆盖，同时用机器调整砂浆的厚度和均匀度。

4.铺设网格布：铺设一层玻璃纤维网格布，以增强铺装层的抗张强度。

5.再铺一层混凝土：在网格布的基础上再铺一层混凝土，待其凝固即可。

六、劳动组织本工法需要设计合理的施工方案，从工作计划、施工人员、材料、设备等方面进行统筹协调和组织。

七、机具设备本工法需要使用的机具设备主要有涂抹机、雾化机、网格布机、混凝土搅拌机等。

大断面黄土隧道施工方法及监控量测技术大断面黄土隧道是指断面宽度大于15米，常见于高速公路和铁路建设。

由于黄土具有较弱的抗压强度和较大的水分含量，其施工方法和监控量测技术相对于其他土质的隧道会有一些特殊要求。

以下是大断面黄土隧道施工方法及监控量测技术的一般流程。

1.前期准备工作在开始大断面黄土隧道的施工之前，需要进行一系列的前期准备工作。

首先，需要进行地质勘探和工程地质调查，以了解地质条件和黄土的特性。

然后，根据调查结果设计隧道的断面和施工方案。

2.施工工艺选择对于大断面黄土隧道，常见的施工工艺包括开挖法、顶升法和开挖加支护法。

开挖法是指采用挖掘机等机械设备进行快速开挖；顶升法是指在黄土层上方设置支撑系统，然后逐层顶升隧道；开挖加支护法是指在开挖过程中同时进行支护工作。

3.施工监控系统在大断面黄土隧道的施工过程中，需要设置一套完善的监控系统来监测隧道的变形和稳定性。

该系统应包括测量设备、数据传输系统和数据处理与分析软件。

测量设备可包括裂缝计、变形计、应力计、位移计等，用于实时监测隧道的变形和应力情况。

在大断面黄土隧道的施工过程中，常用的监控量测技术包括测量灌浆围岩的应力状态、位移、变形等。

其中，灌浆围岩的应力状态可通过应力计进行测量；位移和变形可通过位移计和裂缝计进行测量。

此外，还可以使用激光等非接触式测量技术来测量隧道的位移和变形。

5.施工质量控制在大断面黄土隧道的施工过程中，需要严格控制施工质量，以确保隧道的稳定性和耐久性。

施工质量控制可通过施工过程的监控量测和检测来实现。

若发现隧道的变形和应力超过设计要求，应及时采取相应的防治措施。

总结起来，大断面黄土隧道的施工方法及监控量测技术包括前期准备工作、选择适当的施工工艺、设置监控系统、使用相应的监控量测技术以及进行施工质量控制。

这些工作的合理实施可以有效地保障大断面黄土隧道的施工质量和安全。

价值工程0引言目前我国公路建设正处于蓬勃发展时期，也促进了西部地区高速公路的快速发展，使黄土地区大断面隧道越来越多。

黄土地质典型特征为土颗粒间隙较大，颗粒之间互相作用力较小，使得土体松软易塌陷，自稳性差，土质可塑性不强，在黄土地区开挖时易发生塌方或滑坡现象，从而对施工产生严重安全隐患。

如何保证开挖后掌子面稳定性、围岩不失稳坍塌，消除可能造成的工程病害、安全隐患是本工程的重点。

1工程概况G30连霍高速公路扩容改造主线一分部，全长6.673km 。

全线采用双向六车道，设计速度100km/h ，路基分离式宽度16.75m ，整体式宽度33.5m 。

忠和隧道位于甘肃省兰州市皋兰县忠和镇，隧道为左右行分离式双洞长隧道。

右洞最大埋深103m ，长1335m ；左洞最大埋深118m ，长1430m 。

隧道断面形式：拱部采用R=840cm 单心弧，侧墙用R=500cm 半径圆弧，仰拱R=1800cm ，仰拱与侧墙R=200cm 小半弧接（见图1）。

2地质条件隧址区岩土体主要为上更新统风积黄土（Q3eol ）、上更新统冲积黄土（Q3al ），风积黄土覆盖在隧址区山体顶部，隧道洞身起终点浅埋段通过该地层；冲积黄土下伏于风积黄土，隧道洞身全范围通过该地层。

隧道围岩为全洞段的纯黄土隧道，围岩级别均为Ⅴ级，土体成洞较差，开挖易坍塌。

风积黄土（Q3eol ）：浅黄色，土质较均匀，主要以粉粒组成，含砂量较高，大孔隙发育，土质疏松，稍湿，0~20m 具强湿陷性，粘聚力19kPa ，内摩擦角22°。

冲积黄土（Q3al ）：呈黄褐色或浅黄色，稍湿，稍密，以粉粒为主，粘性差，局部含有植物根系，湿陷性中等，粘聚力23kPa ，内摩擦角24°。

3大断面黄土隧道施工重难点及采取的措施由于黄土垂直节理发育，在水平方向的连接力较弱，土颗粒间孔隙较大，土体粘聚力较差，若大断面开挖黄土隧道，易引发隧道周边土体发生松弛变形，且随着变形的逐步扩散，围岩的整体强度减弱，加之土体应力增加，进而导致局部的塑性变形，使围岩内部出现空洞促使局部出现坍塌，局部发生下沉，塑性区进一步扩大，土压力倍增，最终导致围岩整体失稳，大面积的塌方。

A nalysis of P ra ctica l E xam ples分析黄土地层地铁渡线段大断面隧道施工技术路亮(中铁六局集团有限公司，北京100036)摘要：依托西安地铁九号线一期工程田王一洪庆站渡线段，研究了黄土地层渡线段多种大断面的施工方案，提出了初支背后注浆、小净距中空对拉锚杆土体加固技术。

永久支护土压力及喷混凝土应力与临时支护喷混 凝土应力现场测试结果表明：①永久与临时支护结构最大拉压应力满足要求；②双侧壁导坑法结构施作后存在一个扰动期，待开挖面远离监测断面后结构受力趋于稳定，结构受力在所有导洞开挖支护完成后20〜25d 达到稳定状态；③双侧壁导坑法结构受力较大部位主要集中在拱顶与墙脚部位，临时支护结构存在初期受拉后期受压的受力转换情况。

研究成果可以为黄土地层大断面隧道施工提供技术支撑。

关键词：黄土隧道；渡线段；双侧壁导坑法；施工工法；见场监测D O I；10.13219/j.gjg y a t.2021.03.008中图分类号：U455.4 文献标识码：B文章编号=1672-3953(2021)03-0032-005我国西北地区以具有承载能力低、具有湿陷性 等特点的黄土地层为主，对于黄土地层隧道工程，如工程措施不当，便会造成变形大、隧道塌方、地面凹陷等事故。

学者针对黄土这种特殊地质中隧道工程所存在 的问题开展了学术研究。

李国良1根据自身工程经 验，对黄土隧道设计与施工中所遇到的问题进行总 结分析，为大断面黄土隧道的安全施工提出对策。

李宁2等分析了黄土隧道设计与施工中所存在的问 题，并针对具体工程提出了超前管棚注浆或者超前 降水等方式的关键施工控制技术。

潘春阳3分析了 双侧壁导坑法与C R D法施工方案下衬砌受力状态 与薄弱位置的变形情况。

叶林[4]从不同的开挖方 法、爆破振动等角度分析了浅埋大跨度隧道施工对 地表沉降的影响。

更多的学者依托实际工程，采用数值分析、现场 监测等方法研究黄土地层隧道衬砌结构的力学特 性，并给出具体的施工技术。

高速公路大断面砂（黏）质黄土隧道施工方法1 工程概况某高速公路一标段通过黄土地区，该标段地层主要为第四系全新统冲积砂（黏）质黄土、砂类土及碎石类土，上更新统风积砂质黄土、冲积粉质黏土、砂质黄土、砂类土及碎石类土，中更新统风积黏质黄土，冲积碎石类土，下更新统冲积黏质黄土，底部为上第三系泥岩。

特殊岩土主要为湿陷性黄土、松软土及膨胀岩。

2 黄土隧道湿陷性成因及特点黄土地区岩层，自上而下一般为新黄土、老黄土、第三系泥岩。

新黄土土体疏松，虫孔及针孔发育，透水性好，具有自重湿陷性。

湿陷性是黄土的一种特殊的工程地质性质：在自重或外部荷载下，受水浸湿后结构迅速破坏发生突然下沉。

引起湿陷的原因是因为黄土以粉粒和亲水弱的矿物为主，具有大孔结构，天然含水率小，由具有黏粒的强结合水连结和盐分的胶结连结，在干燥时，可以承担一定荷载而变形不大，但浸湿后，土粒连结显著减弱，引起土体结构破坏产生湿陷变形。

3 开挖工法3.1 黄土隧道开挖施工工法比较开挖工法应根据地质情况和地层加固情况确定，实施中根据地质情况和量测成果及时调整工法。

超前加固，在黄土层水量大地层，须对围岩进行超前加固，确保安全施工。

围岩加固经常采用注浆的施工方法。

注浆法主要分全断面注浆和局部注浆两种。

该黄土隧道施工中，主要施工工法有三台阶法、三台阶七步法、三台阶临时横撑法。

三台阶法：适用于稳定性较好、强度较高的围岩，如泥岩。

围岩级别一般在ⅳb以下。

三台阶七步法：适用于具有一定的稳定性，强度一般的围岩，如q2的黏质黄土、中砂等。

围岩级别一般在ⅳb-ⅴa 之间。

三台阶临时横撑法：适用于具有稳定较差，强度一般的围岩，特别是如q2的黏质黄土、中砂等。

围岩级别一般在ⅴa-ⅴe之间。

在洞口浅埋，跨越冲沟多用该工法。

在该黄土隧道施工中，最常用的工法为三台阶七步法。

究其原因有以下三点：第一，该公路黄土隧道的地质情况较适合该工法；第二，该工法工效较高，在不需投入临时支护的前提下，能基本保证开挖施工的安全；第三，循环进尺时间相对较短，进度能够得到有效保证。

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。

大跨度黄土隧道施工工法工法编号：GZSJGF07-04-07一、前言目前，铁路单线黄土隧道施工已有工法，而公路大跨度黄土隧道在国内外还没有工法。

该工法通过黄延线山神庙隧道的施工，取得了满意的效果。

其工艺合理，经济高效，安全可靠，该工法适用性较强，可推广应用。

二、工法特点1、黄土隧道开挖通过科学的试验、监测、勘探收集数据，对黄土隧道围岩的应力-应变特征及其稳定性进行分析，作到动态施工。

2、正常地段采用台阶法、环行开挖预留核心土，以挖掘机开挖为主，人工配合。

3、应急停车带宽度为15.76米，传统的单侧壁导坑法，工序多且繁杂，本工法予以修正，方案可行。

三、适用范围本工法适用于Ⅰ～Ⅱ类黄土为主的双线铁路隧道工程和大跨度公路隧道工程。

四、工艺原理1、正常地段采用台阶开挖法，即环行开挖预留核心土，人工配合挖掘机开挖，应急停车带变传统的单侧壁导坑法为分部开挖法。

2、以岩体力学理论为基础，充分利用黄土自稳能力强的特性，以监控量测为依据，采用新奥法原理组织施工。

五、施工工艺（一）、开挖施工步骤开挖施工步骤见图一、图二。

图一：Ⅰ、Ⅱ类围岩施工方法示意图①、超前支护；②、上部弧形导坑开挖、初期支护；③、核心土及中槽开挖；④、下部左右两侧交错开挖落底，边墙初期支护，回填至中槽底面；⑤、仰拱及边墙基础开挖，模筑混凝土，仰拱回填；⑥、全断面模筑二次混凝土衬砌。

隧道中线③④⑤①②④⑥①、超前支护；②、左侧及拱部弧形导坑开挖、初期支护；③、核心土及中槽开挖；④、右侧拱腰开挖、初期支护；⑤、下部左右两侧交错开挖落底、初期支护，回填至中槽底面；⑥、仰拱及边墙基础开挖，模筑混凝土，仰拱回填；⑦、全断面模筑二次混凝土衬砌。

图二：应急停车带施工方法示意图（二）、施工工艺流程（参见图三）Array图三施工工艺流程图（三）、施工重点及注意事项1、施工准备作好施工场地的“三通一平”工作，隧道洞门因处于林区，植被茂密，本着“早进晚出”的原则，尽量少破坏植被，减少刷方工程量和护坡工作量。

探讨大断面黄土隧道三台阶七步开挖法施工技术关键词：大断面黄土隧道；三台阶七步开挖法；开挖支护伴随我国现时期高等公路的不断发展，公路、铁路山岭隧道建设规模越来越大，不同地质情况下隧道工程施工工艺也随之在不断的发展和完善当中，尤其是大断面黄土隧道开挖法越来越成熟和完善。

本文主要结合某快速公路段大断面黄土隧道中的三台阶七步开挖施工法进行了深入详细的分析。

某快速公路隧道总长度为858米，南高北低走势，四周有冲沟，切割深度在50-200米，存较多的小冲沟，在大冲沟中各有一个进出口，冲沟两则有非常陡峭的坡面。

隧道所处地质为黄土残塬地域，地质结构较复杂，地表主要是第四系上和中更新统黏质黄土，此黄土具各IV级自重湿陷性，其湿陷土层厚度大约在20到40米。

隧道进出口处埋深并未超过20m，此地段属于湿陷性土层，并未对工程造成大的影响。

隧道洞身是凡黏黄土和粉土质所组成，夹数层是古土壤层，属于垂直状节理，具备自重湿陷性。

1.大断面黄土隧道三台阶七步开挖法施工原理与工艺1.1施工步骤1）上台阶开挖支护在隧道拱部的130o范围内搭设∅42mm超前小导管。

施工参数为：壁厚为3.5mm，即L=3.5m，设置环向间距为40cm，而外插角设置为5o-10o，对于搭接的长度应控制在大等于1.0米范围内[1]。

借助挖掘机来实施上台阶开挖施工，各循环开挖的长度应设置在0.8-1.0米范围内，开挖后由人工来进行修边操作，及时向边坡喷射4cm厚的混凝土，以做好作业面的封闭工作。

在完成初喷以后，打入锚杆或是挂设钢筋网。

锚杆使用长4M直径22MM的锚杆，每个锚杆间距设置为1M×1M为宜，并同时设置成梅花形式。

钢筋网片使用直径为8MM的钢筋，网络规格是20CM×20CM。

架设使用120b型号的钢架，上台阶可分成三节来安装，环向采用钢板高强螺栓来连接，纵向则使用直径为22mm规格的钢筋来进行连接，环向间距设置成1.0m，同时将超前小导管的末端固定在钢架上。

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。

2.施工工艺流程图3.劳动力组织及进度指标管棚及锚杆安装 3－5人开挖工 8－12人喷砼 13人架钢拱及挂网 8人出碴 10人砼衬砌 16人管棚、锚杆、钢拱制作 4人在砂粘土层无渗水时，采用每循环1.0m 进尺，月进度可达成洞36m 以上。

大断面铁路黄土隧道施工技术1 工程背景我国是世界上黄土分布面积最广的国家之一，黄土面积占国土面积的6 . 5 ％川，主要分布在甘肃、山西、陕西、内蒙古等地区。

通过对国内黄土地区近50 座既有隧道的调查发现，其中不少隧道在施工及运营期间出现了大量问题，如初期支护失稳、二次衬砌开裂、地基湿陷、施工过程中坍方及涌水等比3 ，。

某铁路客运专线某隧道全长3 816m , 其中明洞长15m ，该隧道为双线隧道，其断面设计最大开挖宽为15 . Zm ，高为13 . 18m ，最大埋深120 m 。

在港口镇设有斜井，和线路交于DK343 + 100 m 处，斜井长294m 。

该隧道位于撞关黄土台源区前缘，进口位于撞沟河左岸，岸坡地形较陡，冲沟发育，相对高差20 一70m ；出口端位于黄土源边，地形起伏，相对高差1550m 。

黄土台源区表层为第四系上更新统风积砂质黄土，中部为第四系中更新统风积砂质黄土、下部为第四系下更新统风积砂质黄土、豁质黄土，底部为第四系下更新统冰湖积粉土、卵石土和砾砂等。

第四系上更新统风积砂质黄土厚10 一33m ，为自重湿陷性场地，湿陷等级为m 级（严重），湿陷性土层厚18 , Om 。

隧址区地下水的补给来源主要为大气降水、地表径流及灌溉回归水，地下水的补、径、排条件与源面的形状、岩土的性质、孔洞、地表陷穴、漏斗的发育程度关系密切。

2 隧道施工关键技术由于该隧道工程水文地质情况较差，存在多种黄土隧道特有的不良地质现象。

同时客运专线隧道相对于现有一般等级铁路隧道具有一定的特殊性，如断面加大、跨度增大、列车运行速度快、振动大，线路各方面技术要求都提高了很多，因而客运专线大断面黄土隧道的修建难度大大增加。

施工中应根据地质情况多种辅助措施联合应用，总的原则是勤预报、管超前、短进尺、强支护、快封闭。

2 . 1 洞口边仰坡施工为保持边、仰破稳定性，首先搞好洞口防排水系统，做好截水、排水沟和防护；然后用挖掘机分台阶自上而下进行开挖；需爆破时采用弱爆破，以减小对洞口围岩的扰动；人工清理并修整坡面；最后根据设计要求进行洞口边、仰坡锚、网、喷联合防护。

大断面黄土隧道施工关键技术作者：王晓东来源：《城市建设理论研究》2013年第32期内容提要：分析大断面黄土隧道各工序施工工艺控制要点，结合太中银铁路SJS-Ⅱ标段五座黄土隧道施工经验为参考，提出安全、合理、有效的黄土隧道施工方法，详细说明施工工艺，供类似工程参考。

关键词：黄土隧道控制要点施工工艺中图分类号：U45文献标识码： A1 工程概况太中银铁路SJS-Ⅱ标位于陕西省子洲县，线路穿越黄土卯梁区，共有黄土隧道五座，长度为2095米，均为双线黄土隧道。

各隧道口植被覆盖稀少，洞口段多偏压浅埋，设计均为Ⅴ级围岩，开挖断面宽度为13米，高度12.5米。

大断面黄土隧道施工主要难点有开挖易坍塌；初支易变形、下沉速度快；怕水；洞口边仰坡易滑坍等。

因此，在黄土隧道施工中进洞环节及在初支施工中控制隧道不下沉、不變形为黄土隧道的施工关键所在，也是黄土隧道施工安全的保证。

2 黄土隧道施工关键工序2．1黄土隧道进洞施工工艺黄土隧道进洞是非常关键的一个环节，进洞里程的选择及刷坡方案的制定是保证隧道洞口施工边、仰坡安全的关键。

陕北黄土地段地表黄土均系Q3系新黄土，较松散，且具有湿陷性，极易形成坍塌。

所以在施工中必须遵循“少刷坡，零扰动”的进洞原则，来确保洞口边仰坡的施工安全。

洞口施工时，施工图纸中提供的进洞里程，一般很粗，不一定完全符合现场实际。

个别隧道口若按设计进洞里程进洞及刷坡将有可能形成高危边坡，将来治理难度极大，且运营后也存在较大的风险。

在段家2号隧道进口施工时，在临时防护完成后隧道施工过程中还发生了局部坍塌，还造成了进洞困难。

后进洞时采用增设偏压墙再回填进洞的方法，才起到了很好的效果，如图一。

后续各洞口进洞均在现场详细勘察后，采用少刷坡的原则，偏压段采用设偏压墙回填进洞及设套拱的方式进洞，起到了很好的效果。

通过上述各黄土隧道洞口施工经验，在黄土隧道洞口进洞施工时，首先应根据施工图纸详细核对现场地形及地质情况，本着“少刷坡，零扰动”的原则，确定合理的进洞里程及刷坡方案，尽量少刷坡或不刷坡；边仰坡尽量采用人工清除地表草皮后挂网喷锚临时防护，利用原状边仰坡，减少机械对边坡的扰动；且不可肓目按设计进洞里程及刷坡方案进行刷坡。