湿陷性黄土隧洞主洞与支洞交叉口施工技术

中交集团第一公路工程局科技开发项目编号：大断面黄土铁路隧道施工技术研究课题《湿陷性黄土大断面隧道施工技术》验收文件中交第一公路工程局有限公司二○○八年十二月八日完成单位：中交集团第一公路工程局厦门工程有限公司协作单位：中交太中银铁路工程第六项目经理部二分部中交太中银铁路指挥部项目负责人：赵佳云课题组主要人员：报告执笔：王殿会报告审核：赵佳云总目录1 验收大纲2 工作报告3 技术研究报告4 社会经济效益分析报告5 应用单位使用情况报告验收大纲科技开发项目验收大纲一、项目来源：中交第一公路工程局有限公司科技开发项目，项目合同编号：KT2007－08。

二、组织验收单位：中交第一公路工程局有限公司技术委员会主持验收单位：中交第一公路工程局有限公司技术发展处三、验收形式：会议验收。

由组织验收单位召集局相关处室负责人组成验收委员会，并委托局技术发展处主持验收工作。

验收委员会设主任委员1名，副主任委员1名，委员9名。

四、验收目的为有效、合理地组织管理科技开发项目，评价科技开发项目合同执行的质量和效果，以有利于推动企业的科技进步。

五、验收依据1、中交第一公路工程局有限公司《技术创新与科技开发管理办法》；2、项目合同书；3、相关的技术标准、规范和规程等。

六、验收内容1、依据合同书，对项目的合同任务完成情况和经费使用情况进行考核评价；2、审查该项目的技术资料是否齐全，数据是否正确、详实、符合有关规定；3、审查成果在实际应用中的效果及效益等情况。

七、提供的技术文件1、验收大纲2、工作报告3、技术研究报告4、社会经济效益分析报告5、应用单位使用情况报告工作报告工作报告黄土隧道自承体系不完整，主要靠砂、土的原始结构，靠砂、土体的摩擦、粘滞保持稳定。

另外，土体围岩往往有流变性，湿陷性黄土更加明显。

在遇水或外力（动荷载、静荷载）作用下土体会迅速液化，承载能力下降或土体流动，导致施工或运营中的结构物沉降、变形甚至垮塌。

中交太中银铁路工程一公局施工段黄土隧道群位于山西省吕梁市，该黄土隧道群中隧道进出口段多为湿陷性新黄土，特别是石盘村4号隧道，该隧道洞身范围内地层主要为第四系上更新坡洪积层（Q pldl 3）新黄土, 为自重湿陷性新黄土，湿陷系数δs ＝0.016～0.070，湿陷等级为Ⅱ级。

湿陷性黄土隧道施工技术探讨赵泽南发表时间：2020-05-15T11:50:09.167Z 来源：《基层建设》2019年第34期作者：赵泽南韩松张奉池[导读] 摘要：隧道工程是道路工程中的重要部分，隧道工程受到各类外界因素的干扰和影响，使得施工难度和施工安全系数受到制约，严重时会造成大面积塌方事故的发生，影响隧道工程的施工效率和施工安全。

中铁十局集团西北工程有限公司陕西省西安市 710000摘要：隧道工程是道路工程中的重要部分，隧道工程受到各类外界因素的干扰和影响，使得施工难度和施工安全系数受到制约，严重时会造成大面积塌方事故的发生，影响隧道工程的施工效率和施工安全。

黄土是我国国土区域广泛存在的一种特殊土，具有明显垂直节理的结构特性，针对黄土地区施工的隧道工程，湿陷性黄土地质条件是影响隧道施工的关键性因素。

关键词：湿陷性黄土；隧道施工技术；随着陕西地区的经济水平和城市化进程的不断加快，陕西境内的各类道路工程建设项目不断增多，尤其是隧道工程，是缩短公路线路长度，提高公路运输质量的关键因素。

黄土隧道在遇水浸湿或较大荷载作用下，会产生较大沉降和湿陷，使得隧道施工的安全性和稳定性不能得到保障，影响隧道工程的施工安全和施工效率。

一、湿陷性黄土隧道施工的特点湿陷性黄土是一种土质均匀、结构疏松的特点的黄土，在没有受到水分影响时，湿陷性黄土的承载能力和抗压能力较高，一旦遭遇水分的影响，会使得湿陷性黄土的结构受到破坏，出现大面积竖向沉降的现象，会使得湿陷性黄土的地基和隧道受到影响，使得隧道的安全性受到影响。

黄土隧道工程主要包括以下几个方面的特点：一是黄土隧道的开挖主要涉及对围岩土体结构的卸载，且随着围岩土体压力的减小，因节理切割形成竖向软弱面，在隧道开挖形成临空面后，已沿软弱面剥落，诱发局部塌方；二是伴随着开挖卸载，地下水易沿着节理面呈水滴状溢出且受施工措施不当因素影响，部分施工用水易聚集在拱脚位置，黄土遇水湿陷后隧道基地承载力降低，影响黄土隧道结构的稳定，造成初期支护结构竖向沉降加大，容易发生洞室坍塌，影响施工安全；三是隧道洞口位置多处于浅埋、偏压地段，易产生地表裂缝，受大气降雨影响，后期还可能出现滑坡、坍塌、衬砌开裂等变形灾害，影响运营安全。

湿陷性黄土隧道施工技术1、湿陷性黄土的成因2、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,它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、孔隙大,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.3、施工方案的选定在湿陷性黄土隧道施工时,有两大特点：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.施工中严格按照“先探测、管超前、严控水、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工.根据黄土的特性,为确保该段隧道施工顺利安全地穿过湿陷性黄土地段,采取了以下施工措施：针对湿陷性黄土在干燥状态下黄土围岩由于粘滞作用整体稳定性较好,不易掉块,不易在短时间内产生大的崩塌,同时湿陷性黄土怕水,塑性变形较大的特性.确定了隧道开挖有以下施工方案：①首先对洞门段仰坡洞穴进行封闭处理,同时施作边坡两侧及洞顶截水沟,防止雨水对土体的浸蚀.②隧道洞口浅埋段采用WTD27超前锚杆配合全断面钢拱架支撑支护,双侧壁导坑先墙后拱法开挖.③洞身深埋段采用WTD27超前锚杆配合拱部钢拱架支撑支护,拱部采用双眼镜法开挖,墙部采用左右错开式双侧壁导坑法开挖.3、施工方法3.1洞顶陷穴处理湿陷性黄土隧道施工时,为了保证隧道安全施工,在隧道开挖前,对洞顶周围陷穴进行处理目的是防止雨水从陷穴渗入隧道引起隧道坍塌.首先将陷穴中的杂物清理干净,然后将陷穴修整,使之成为比较规则的几何形体,以便于回填处理.夯实陷穴底部,用三七灰土逐层夯实回填,在距地面约1米处,扩大陷穴顶口尺寸(沿周边各扩大1米),用三七灰土继续回填,三七灰土要高于地面30厘米.距陷穴周边2米以外,挖临时排水沟,表面用砂浆抹平,沟底纵坡不小于5%,使排水沟畅通不积水.3.2 洞口防护及地表加固在隧道的洞口边、仰坡及地表应进行加固,采用喷锚网+土钉防护,清理地表,用木桩标示出锚杆孔位.然后开始钻孔,孔深小于5米时用YT-28风枪施钻,孔深大于5米用TA米ROCKI钻孔钻机施钻.钻孔完成后安装锚杆,根据所钻孔深、孔径来安装锚杆后安装锚垫板.最后挂网、喷砼:锚固后,在上铺8钢筋网,间距20厘米×20厘米,并同锚杆顶部焊于一体,后喷射C20厚度25厘米砼.上部采用人工刷坡, 下部采用机械开挖人工配合修整, 一次开挖至明暗洞分界处.进洞前, 首先采用R27 自进式锚杆对洞口进行加固.每个洞口采用98 根( 每根长8米) , R27 自进式锚杆分三环布设, 第一环沿开挖轮廓线布设, 锚杆间距为25厘米; 第二、三环间距50厘米, 二三环的锚杆间距为50厘米; 锚杆钻进、安装采用风动凿岩机, 锚杆采用连接套接长, 锚杆端头设有止浆塞、垫板、螺母, 锚杆外露端头用φ22 钢筋相互焊接, 连成网状, 网片与土体之间的空隙采用5厘米厚的木板塞紧.在此基础上用φ48 注浆导管对设计以外2米范围土体进行了加固, 切实达到稳定加固边仰坡的目的 .3.3 洞身开挖湿陷性黄土隧道洞身开挖的施工流程：①拱部开挖：人工开挖拱部周边土体,中间预留核心土,核心土长度应保持在5米左右,其三个侧面适当放坡,增加土体自稳,并利用核心土作为一衬砼施工时的平台.②墙部开挖：先用挖掘机开挖中间土体,仅在墙边预留约1米宽的土体,再用人工四步跳跃开马口开挖边墙土体.根据施工经验,黄土隧道开挖一个循环进尺应控制在1～1.5米.这样既安全又方便操作,同时还能缩短施工周期,加快施工进度 .其施工要点包括：①开挖方式以机械开挖和人工开挖为主.②开挖中、下台阶时,左右侧应错开3 米及以上.③工序变化处之钢架设锁脚锚管,以确保钢架基础稳定.④钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固.⑤仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系,仰拱开挖长度不大于3 ～5 米.⑥施工过程进行监控量测,完善洞内临时防排水系统.3.4 小导管预超前支护施工隧道洞身每开挖一段距离,就必须要进行超前支护,每两段搭接长度不小于50厘米.小导管预超前支护施工流程为：①小导管加工及孔眼定位：小导管采用42×3．5米米无缝钢管加工,长为3．5 米,在拱部140°范围内沿设计开挖轮廓线布置小导管定位孔,间距40 厘米,数量38 根.②钻孔：采用YT-28 风枪钻孔后并插入小导管,外插角控制在5°～10°孔径50 米米.③小导管安装：用风枪或大锤直接将小导管送入,纵向相邻两排小导管水平搭接长度不小于1 米.施工要点为：①小导管外露端部同型钢拱架焊接牢固.①每一循环小导管之间保持不小于1 米的搭接长度 .3.4 隧道局部小体积坍塌处理在隧道施工过程中,难免会发生局部小体积坍塌,发生坍塌时, 应及时采取以下方法进行控制：①浆砌片石法：对坍塌处采用简易支撑,待砼浇筑至此处时, 去掉支撑, 用浆砌片石砌筑起来,以保证土体的稳定.②锚杆加固法: 对坍塌处打设锚杆进行加固.③加沙石袋法：将砂与石的混合料按砼配合比装入水泥袋中,在土体坍塌处垒起,并在每个水泥袋上开口,砼浇筑时,此处预留注浆孔,待砼凝固后,对坍塌处的砂石袋注浆.④用同标号砼回填：用强支撑将土体保护起来,待周边砼凝固后,去掉支撑,用同标号砼对坍塌处进行回填,捣固密实.⑤木棒方格布设法.将木棒方格状一层层叠起,加固,直至顶死土体,以免土体再次坍塌,砼灌筑完毕拆模后进行注浆.3.5 初期支护为了保证湿陷性黄土地段顺利施工,消除湿陷性,开挖后及时施工初期支护.支护措施采用型钢拱架、锚喷网砼及锁脚锚管联合支护.①初期支护:：紧随开挖进行,开挖一环衬砌一环.初期支护采用工字钢拱架、小块钢模板.砼由洞外拌合站拌合,自卸车运输,人工上料浇注砼.②小边墙、中心水沟、仰拱填充施工: 一衬边墙施工完毕后,应尽快施工小边墙,仰拱,使衬砌尽快封闭成环,限制围岩收敛变形.中心水沟开挖与仰拱开挖同时进行,挖掘机开挖人工配合修整成设计形状.注意超挖,严禁欠挖.按设计先施工中心水沟及检查井基础,再施工仰拱.待仰拱砼强度达到设计的50% 时,再施工片石砼填充.因洞内工作面较多,相互干扰较大,为了不使开挖掘进因仰拱填充施工而中断,仰拱填充采用半幅施工.3.6 监控量测监控量测是施工过程中必不可少的一道施工程序.在隧道施工过程中,通过对围岩支护体系稳定状态的监测和评价,为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据,从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的目的 .3.7 对施工单位要求施工单位应针对湿陷性黄土段的特征,采取合理的施工措施,防排水坚持防排结合、综合治理的原则,采取合理的加固措施,确保隧道安全顺利通过湿陷性土地段,施工单位要做到：①施工前要对洞口基地作进行湿陷性试验,以便确定是否需要处理,确保洞口稳定.②开挖前进行超前小导管支护,同时利用型钢拱架同锚喷砼联合支护,监控量测同步等技术措施,为隧道施工提供了安全保障.③正确施作锁脚锚管对控制拱架沉降及周边收敛起到很大作用.④施工中做好洞口防排水及洞内施工用水管理工作,防止黄土受浸而湿陷,对湿陷性黄土段施工是尤其重要的,施工中应高度重视.4、结语在当今西部地区铁路建设项目多、隧道比重大、施工难度大、时间紧的情况下,湿陷性黄土隧道的施工面临着诸多难题,因此合理的施工技术对隧道的发展具有重要意义.。

浅谈湿陷性黄土隧洞开挖施工技术摘要：湿陷性黄土遇水极易发生破坏变形。

针对湿陷性黄土隧洞开挖中的施工技术进行了描述，并结合工程施工实际情况，阐述了湿陷性黄土隧洞在开挖、支护、特殊地质情况的处理、洞内排水、施工观测及施工中应注意的问题。

关键词：引洮工程；湿陷性黄土；隧洞；施工技术要点；变形观测甘肃省引洮供水一期工程位于甘肃省中部，水源为甘肃省卓尼县境内的洮河九甸峡水利枢纽。

设计引水流量32m3/s，加大流量为36m3/s，设计年调水量5.50亿米3，总控制灌溉面积1.27万公顷，总干渠工程规模为大（2）型，全长110.47km。

其中隧洞工程大部分穿越黄土山梁，部分岩石洞段为N2L3泥质粉细砂石。

本文结合8#隧洞施工，介绍在该类隧洞施工中的控制措施及注意事项。

1工程地质概况引洮8#隧洞起止桩号为64+304～66+658，全长 2 354m。

其中64+304～64+629共325m为黄土围岩段，地层岩性为第四系上更新统洪积PLQ3[1]粉质壤土，土质不均，具有水平层理，有弱湿陷性，为低压缩土。

其压缩系数为αa1-2=0.03Mpa-1，湿陷系数δ=0.0015～0.02，粉质壤土成洞条件差，有少量地下水渗出，地下水活动微弱，为极不稳定的V类围岩。

隧洞设计开挖成型断面为类马蹄型断面，净高为5.78m，净宽为5.72m，属于小断面洞室。

2隧洞开挖及一次支护施工技术要点2.1采取短进尺、强支护施工手段由于隧洞围岩地质条件为极不稳定的V类围岩，成洞条件差，在施工中采用短进尺、强支护施工手段。

由于设计开挖断面较小，施工过程中采用全断面掘进，每个循环开挖进尺控制在0.60～0.80m。

隧洞开挖进尺控制主要根据围岩地质条件和隧洞围岩的含水情况现场确定，随时进行调整。

含水量越大，循环进尺越小。

2.1.1开挖手段的选择隧洞黄土洞段开挖采用小型挖掘机配合人工施工。

根据施工前测量放样的开挖控制轮廓线，挖掘机开挖时离开挖轮廓线预留30～50cm左右的保护层，尽量减少机械对开挖轮廓线以外围岩的扰动，然后由人工对预留保护层进行修整处理，以使开挖断面尽可能与设计断面一致。

湿陷性黄土浅埋段隧道施工技术湿陷性黄土浅埋段隧道施工技术【摘要】柳条山隧道是神华准池铁路重点控制性工程之一，隧道地质条件复杂，尤其是隧道进口段穿越第四系上更新统黄土，黄土具有湿陷性，再加上隧道进口处于浅埋、偏压地段，给隧道施工增加了一定的难度，如何保证隧道的施工平安、质量和进度，以及不给后期运营留下隐患，是隧道施工技术中要解决的关键，本文主要阐述隧道进口湿陷性黄土段的施工技术。

【关键词】湿陷性黄土浅埋隧道综合工法中图分类号：U455.49文献标识码：A 1前言神华准池铁路工程是目前国内重载标准最高的一条铁路专用线，设计标准为25T轴重的I 级双线电气化铁路，牵引质量为20000T。

铁路线路大致走向是东西走向，是连接大准线与朔黄线的联络线，全长179.8km，沿线所经主要有中低山区、山前坡风积黄土高原区、山间沟谷区，冲沟极发育，沟壑纵横，多成“V〞型沟和“U〞型沟，地质情况十分复杂。

2工程概况柳条山隧道的起迄里程为：DK95+190～DK97+505，全长2315m，为山岭浅埋黄土隧道，最大埋深约72m，其中：Ⅲ级围岩575m，Ⅲ级围岩1115m，Ⅲ级围岩625m。

按120km/h设计，洞内采用重型轨道碎石道床，轨道结构高度77cm，洞身左线除进口至DK95+330.63段位于直径800m的右偏曲线上，其余均位于直线段上，洞内纵坡为3.0‰和3.6‰的单面上坡。

隧道进口310m洞身位于湿陷性黄土内，线路左侧干沟发育，隧道处于偏压状态，隧道进口段埋深较浅，5~23m，属于典型的浅埋偏压隧道。

由于工期紧，地质条件复杂，于DK96+200处设置斜井一座，安排四个工作面同时施工，工期340天。

3气象及水文地质线路区域属大陆季风气候，冬季漫长，春秋相连，雨热同期，太阳辐射强，光照时间长，温差较大，无霜期短，枯燥多风。

降雨量季节性差异较大，每年5～8月气候潮湿多雨，其它月份枯燥少雨。

年平均降水量409.1mm。

大断面湿陷性黄土隧道施工技术隧道工程项目在施工发展中，大断面湿陷性黄土地质结构的出现，为常见的一种不良地质现象。

该类现状下如何有效的开展隧道工程施工，并且合理的控制工程施工质量，则引起了施工人员及技术研究人员的重视。

文章针对大断面湿陷性黄土隧道施工技术，进行简要的分析研究。

标签：大断面湿陷性黄土;隧道工程;技术应用;措施1、大断面湿陷性黄土地质结构特点分析1.1稳定性差大斷面湿陷性黄土地质结构，从其地质结构方面进行分析，稳定性差为主要的地质特点。

其中稳定性差的现象，主要表现为：工程施工中黄土地质结构，遇水产生了较大的沉降现象，以及塌陷现象，严重的影响了工程施工进度。

1.2荷载能力弱隧道工程施工中出现大断面湿陷性黄土地质结构，其中荷载性能弱为主要的地质结构特点。

其中荷载性能弱的现象，主要表现为：地基面的荷载性能较弱，无法有效的进行荷载，且存在较大的安全隐患。

造成在具体的施工作业中施工阻碍多，施工进度缓慢，严重的影响了工程施工质量。

另外荷载性能弱的现象出现，对于工艺技术的选用，以及工程设计作业的开展，也造成了较大的影响。

2、大断面湿陷性黄土隧道施工技术实施中的主要内容分析2.1技术交底，土方施工大断面湿陷性黄土隧道施工技术在实施中，首道工序即为：技术交底及土方作业。

其中技术交底作业在开展中，为确保技术交底质量的合格性，现场交底作业应由设计方，施工方，业主方进行三方交底，以此及时确定相关施工内容，同时合理的划分施工责任。

另外土方施工作业在实施中，主要结合工程施工设计进行结构面的开挖作业，开挖中为降低结构面的坍塌机率，挖掘顺序应依照由上而下的原则进行实施。

另外在开挖作业中还应针对结构边坡实施挂网防护作业，以此确保边坡结构的稳定性。

洞口开挖前，根据洞口地形情况事先作好洞顶截水天沟等砌筑工作，排水工程在施工中，必须注意与周围排水系统连通，保证路基安全稳定，水流畅通。

2.2结构初期加固大断面湿陷性黄土地质结构中的隧道施工，加固作业的实施，对于工程的稳定施工意义重大。

浅埋湿陷性砂质黄土隧道洞口开挖施工技术要点摘要：在锦赤铁路努鲁尔虎山隧道施工中，出口浅埋湿陷性砂质黄土段采用大管棚注浆与小导管结合的超前支护方法并采用环形开挖预留核心土的开挖方法安全进洞，取得良好效果。

关键词：v级加强围岩大管棚注浆观测开挖1 工程概况锦赤铁路努鲁尔虎山隧道位于内蒙古赤峰市与辽宁省朝阳市交界处，单线隧道，隧址位于低山丘陵区，地势陡峻，横向沟谷发育，多呈“v”字型，地形起伏较大，隧道全长5910m。

隧道出口里程dk147+420，设计15明洞，明暗交界处隧道埋深4m，地面坡度30°。

地表为全新统坡洪积砂质黄土，具湿陷性，下伏全风化片麻岩。

2 施工方案根据地质资料分析，进洞处砂质黄土埋深4.0m，较松散并具有湿陷性。

确定进洞方案采用管棚超前支护，管棚长43m，采用φ108mm 热轧无缝钢管，壁厚t=6mm，环向间距40cm。

并且内注浆以固结拱顶外砂质黄土及充填钢管与孔壁之间空隙。

开挖施工时在管棚之间打设超前小导管并注浆，保证将管棚注浆未固结完全的砂质黄土完全固结，防止由于开挖震动和自身压力使大量松散围岩从管棚固结缝隙中渗漏入隧道，造成坍塌。

初期支护形成后，采用“环形开挖预留核心土三台阶”的开挖方法成洞。

3 管棚施工3.1开挖管棚作业平台隧道出口洞口施工采用挖掘机按设计开挖线自上而下分层开挖，人工配合刷坡修边。

隧道明洞15m段土体开挖时，自便道至洞口（20m）挖至明暗交界面起拱线下1m标高位置，明洞15m段采用8m斜坡道加7m施工平台方式至明暗洞交界面，暗洞拱顶设计开挖线下120cm为土体平台顶面，平台宽7m。

3.2导向墙施工导向墙以上边坡按1:0.75的坡比进行开挖，厚度范围内按垂直面开挖。

导向墙施工前，对起拱线处地基进行夯实，底部设置（长200cm×宽100cm×厚60cm）混凝土支座，支座下施作6m长砂浆锚杆24根，下倾角20°左右。

导向墙在衬砌外轮廓线以外施作，导向墙内埋设4榀i18工字钢型钢架，钢架各单元由i18工字钢与14mm 厚的钢板焊接成型，间距50cm，两端各留25cm，自里向外加固导向墙钢拱架；同时在拱架外缘用25钢筋固定导向套管（φ140×5mm）。

论隧道暗洞湿陷性黄土加固技术摘要：本文针对隧道暗洞湿陷性黄土需进行加固处理制定了灰土挤密桩施工方法、工艺和要点，提出了灰土挤密桩施工的技术措施和施工控制。

关键词：隧道；暗洞；湿陷性黄土；加固技术1 工程概况十堰至天水国家高速公路甘肃段徽县（大石碑）至天水公路起点位于陇南市西和县城南五里铺，终点位于皂郊镇，与在建的宝天高速公路天水过渡段相接，路线全长188.7km。

我标段起止桩号为K657+760～K668+600（短链18.972m），全长10.821km。

由于我部路基工程大部分处于湿陷性黄土地段，因此，灰土挤密桩对湿陷性黄土地基处理是我项目的重点及难点。

2 隧道暗洞灰土挤密桩介绍灰土桩成孔采用洛阳铲成孔，其施工要求是：桩机安装就位后，使其平整稳固，然后吊起铲管，对准桩位，并使铲管缓缓放下，使铲管、桩尖于同一垂线上，借冲击力及铲管自重，将铲管压入土中，取出铲管，将土放在远离桩口的位置，然后再次吊起铲管继续向下铲土，以此类推，直至铲至桩底标高位置，拔出桩管后立即测量桩孔直径和深度，保证成孔直径、桩长。

在桩孔中分层回填3：7灰土夯实而成，消除深层黄土湿陷性的同时，与桩间土共同组成复合地基以承受上部荷载。

灰土挤密桩成桩时为横向挤密，可同样达到所要求加密处理后的最大干密度指标，可消除地基土的湿陷性，提高承受力，降低压缩性。

3 灰土施工方法、工艺及要点3.1 隧道暗洞灰土挤密桩本合同段灰土挤密桩桩孔直径依据设计为400mm。

本合同段灰土挤密桩桩长依据设计分为2m、4m、5m。

桩距和排距：桩孔按等边三角形布置，间距为0.8m。

3.2 机具设备及材料要求3.2.1 成孔设备采用洛阳铲。

3.2.2 夯实机具卷扬机式夯实机。

3.2.3 桩孔内的填料土料：选用场内素黄土，有机质含量小于5%，禁止使用耕植土；土料过筛，土块粒径不大于15mm。

石灰：选用新鲜的生石灰块，有效氧化钙含量不低于70%，料径不大于70mm，含粉量（即消石灰）不宜超过5%。

隧道明挖段湿陷黄土地基处治技术隧道暗挖段湿陷黄土地基处理施工难度大，要求高，是隧道施工需要解决的重点和难点问题。

文章结合某隧道明挖段湿陷黄土地基处理的成功实践，详细阐述了明挖段湿陷黄土地基处治方案和施工方法，为微隧道明挖段湿陷黄土地基处理积累了可供借鉴的技术资料。

标签：隧道；明挖段；施工方法；湿陷黄土地基1 工程概况某隧道设计为单洞双线隧道，线间距为5m，隧道进口里程K61+063，出口里程K61+512，全长449m，隧道进口、出口及洞身均位于直线上，隧道最大埋深39.15m，全部为黄土，设计为v级围岩。

勘探深度范围内地层为第四系上更新统坡洪积新黄土，第四系中更新统洪积老黄土，隧道洞身通过地层为新黄土，浅黄色、黄褐色、坚硬～软塑，针孔发育，土质均匀，0～10m粉粒为主，10m 以下黏粒为主，含白色菌丝状碳酸钙，蜗牛壳及零星钙质结核，具湿陷性。

层厚38.8～39.8m，层状分布。

K61+400～K61+475为明挖段，采用水泥土挤密桩+三七灰土换填夯实。

2 明挖段湿陷黄土地基处治2.1 处治方案为消除隧道新黄土的湿陷性和提高地基承载力，明挖段采用三七灰土换填夯实，换填厚度为1.0m，三七灰土下采用水泥土挤密桩加固，桩径400mm，间距1.0*1.0m，桩长13.5～15m，梅花形布置。

施工工序见图1。

其中步骤一：按设计坡率分台阶开挖明洞，防护边坡，到达水泥搅拌土桩施工平台；按设计施工水泥搅拌土桩；开挖50cm预留土，达到设计标高，对水泥搅拌土桩进行检测，合格后进入三七灰土回填；按规范进行三七灰土回填，并压实，检测其压实度是否达到要求；三七灰土达到压实度、养护合格后，再进挖除仰拱底弧形处多填三七灰土。

步骤二：进行明洞仰拱施工，对仰拱混凝土进行养护，仰拱混凝土达到强度后，再施工仰拱填充混凝土，对仰拱填充混凝土进行养护；拱填充混凝土达到强度后，施工二衬（边墙+拱部）混凝土，对二衬混凝土进行养护。

2.2 施工方法2.2.1 水泥土挤密桩施工（1）试桩开始前先对地基土的含水率、饱和度，桩间土分层取样进行检测，取样深度为设计桩长，确定土样的最大干容重及湿陷系数。

2020二级建造师公路工程实务备考知识点：湿陷性黄土路基
的施工技术
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2020二级建造师公路工程实务备考知识点：湿陷性黄土路基的施工技术
知识点：湿陷性黄土路基的施工技术
（1）湿陷性黄土的工程特性：一般呈黄色或黄褐色，粉土含量常占60%以上，含有大量的碳酸盐、硫酸盐等可溶盐类，天然孔隙比在l 左右，肉眼可见大孔隙。

在自重压力或自重压力与附加压力共同作用下，受水浸湿后土的结构迅速破坏而发生显著附加下沉。

（2）湿陷性黄土地基的处理方法：湿陷性黄土地基应采取拦截、排除地表水的措施，防止地表水下渗，减少地基地层湿陷下沉。

其地下排水构造物与地面排水沟渠必须采取防渗措施。

若地基土层有强湿陷性或较高的压缩性，且容许承载力低于路堤自重力时，应考虑地基在路堤自重和活载作用下所产生的压缩下沉。

除采用防止地表水下渗的措施外，可根据湿陷性黄土工程特性和工程要求，因地制宜采取换填土、重锤夯实、强夯法、预浸法、挤密法、化学加固法等措施对地基进行处理。

（3）地基陷穴处理方法：对现有的陷穴、暗穴，可以采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施，开挖的方法可以采用导洞、竖井和明挖等。

浅埋湿陷性砂质黄土隧道洞口开挖施工技术要点摘要：在锦赤铁路努鲁尔虎山隧道施工中，出口浅埋湿陷性砂质黄土段采用大管棚注浆与小导管结合的超前支护方法并采用环形开挖预留核心土的开挖方法安全进洞，取得良好效果。

关键词：V级加强围岩大管棚注浆观测开挖1 工程概况锦赤铁路努鲁尔虎山隧道位于内蒙古赤峰市与辽宁省朝阳市交界处，单线隧道，隧址位于低山丘陵区，地势陡峻，横向沟谷发育，多呈“V”字型，地形起伏较大，隧道全长5910m。

隧道出口里程DK147+420，设计15明洞，明暗交界处隧道埋深4m，地面坡度30°。

地表为全新统坡洪积砂质黄土，具湿陷性，下伏全风化片麻岩。

2 施工方案根据地质资料分析，进洞处砂质黄土埋深4.0m，较松散并具有湿陷性。

确定进洞方案采用管棚超前支护，管棚长43m，采用Φ108mm热轧无缝钢管，壁厚t=6mm，环向间距40cm。

并且内注浆以固结拱顶外砂质黄土及充填钢管与孔壁之间空隙。

开挖施工时在管棚之间打设超前小导管并注浆，保证将管棚注浆未固结完全的砂质黄土完全固结，防止由于开挖震动和自身压力使大量松散围岩从管棚固结缝隙中渗漏入隧道，造成坍塌。

初期支护形成后，采用“环形开挖预留核心土三台阶”的开挖方法成洞。

3 管棚施工3.1开挖管棚作业平台隧道出口洞口施工采用挖掘机按设计开挖线自上而下分层开挖，人工配合刷坡修边。

隧道明洞15m段土体开挖时，自便道至洞口（20m）挖至明暗交界面起拱线下1m标高位置，明洞15m段采用8m斜坡道加7m施工平台方式至明暗洞交界面，暗洞拱顶设计开挖线下120cm为土体平台顶面，平台宽7m。

3.2导向墙施工导向墙以上边坡按1:0.75的坡比进行开挖，厚度范围内按垂直面开挖。

导向墙施工前，对起拱线处地基进行夯实，底部设置（长200cm×宽100cm×厚60cm）混凝土支座，支座下施作6m长砂浆锚杆24根，下倾角20°左右。

导向墙在衬砌外轮廓线以外施作，导向墙内埋设4榀I18工字钢型钢架，钢架各单元由I18工字钢与14mm厚的钢板焊接成型，间距50cm，两端各留25cm，自里向外加固导向墙钢拱架；同时在拱架外缘用25钢筋固定导向套管（Φ140×5mm）。

湿陷性黄土隧道施工技术1、湿陷性黄土的成因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,它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、孔隙大 ,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.2、施工方案的选定在湿陷性黄土隧道施工时,有两大特点：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.施工中严格按照“先探测、管超前、严控水、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工.根据黄土的特性,为确保该段隧道施工顺利安全地穿过湿陷性黄土地段,采取了以下施工措施：针对湿陷性黄土在干燥状态下黄土围岩由于粘滞作用整体稳定性较好,不易掉块,不易在短时间内产生大的崩塌,同时湿陷性黄土怕水,塑性变形较大的特性.确定了隧道开挖有以下施工方案：①首先对洞门段仰坡洞穴进行封闭处理,同时施作边坡两侧及洞顶截水沟,防止雨水对土体的浸蚀.②隧道洞口浅埋段采用WTD27超前锚杆配合全断面钢拱架支撑支护,双侧壁导坑先墙后拱法开挖.③洞身深埋段采用WTD27超前锚杆配合拱部钢拱架支撑支护,拱部采用双眼镜法开挖,墙部采用左右错开式双侧壁导坑法开挖.3、施工方法3.1洞顶陷穴处理湿陷性黄土隧道施工时,为了保证隧道安全施工,在隧道开挖前,对洞顶周围陷穴进行处理目的是防止雨水从陷穴渗入隧道引起隧道坍塌.首先将陷穴中的杂物清理干净,然后将陷穴修整,使之成为比较规则的几何形体,以便于回填处理.夯实陷穴底部,用三七灰土逐层夯实回填,在距地面约1米处,扩大陷穴顶口尺寸(沿周边各扩大1米),用三七灰土继续回填,三七灰土要高于地面30厘米.距陷穴周边2米以外,挖临时排水沟,表面用砂浆抹平,沟底纵坡不小于5%,使排水沟畅通不积水.3.2 洞口防护及地表加固在隧道的洞口边、仰坡及地表应进行加固,采用喷锚网+土钉防护,清理地表,用木桩标示出锚杆孔位.然后开始钻孔,孔深小于5米时用YT-28风枪施钻,孔深大于5米用TA米ROCKI 钻孔钻机施钻.钻孔完成后安装锚杆,根据所钻孔深、孔径来安装锚杆后安装锚垫板.最后挂网、喷砼:锚固后,在上铺8钢筋网,间距20厘米×20厘米,并同锚杆顶部焊于一体,后喷射C20厚度25厘米砼.上部采用人工刷坡, 下部采用机械开挖人工配合修整, 一次开挖至明暗洞分界处.进洞前, 首先采用R27 自进式锚杆对洞口进行加固.每个洞口采用98 根( 每根长8米) , R27 自进式锚杆分三环布设, 第一环沿开挖轮廓线布设, 锚杆间距为25厘米; 第二、三环间距50厘米, 二三环的锚杆间距为50厘米; 锚杆钻进、安装采用风动凿岩机, 锚杆采用连接套接长, 锚杆端头设有止浆塞、垫板、螺母, 锚杆外露端头用φ22 钢筋相互焊接, 连成网状, 网片与土体之间的空隙采用5厘米厚的木板塞紧.在此基础上用φ48 注浆导管对设计以外2米范围土体进行了加固, 切实达到稳定加固边仰坡的目的.3.3 洞身开挖湿陷性黄土隧道洞身开挖的施工流程：①拱部开挖：人工开挖拱部周边土体,中间预留核心土,核心土长度应保持在5米左右,其三个侧面适当放坡,增加土体自稳,并利用核心土作为一衬砼施工时的平台.②墙部开挖：先用挖掘机开挖中间土体,仅在墙边预留约1米宽的土体,再用人工四步跳跃开马口开挖边墙土体.根据施工经验,黄土隧道开挖一个循环进尺应控制在1～1.5米.这样既安全又方便操作,同时还能缩短施工周期,加快施工进度.其施工要点包括：①开挖方式以机械开挖和人工开挖为主.②开挖中、下台阶时,左右侧应错开3 米及以上.③工序变化处之钢架设锁脚锚管,以确保钢架基础稳定.④钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固.⑤仰拱紧跟下台阶,及时闭合构成稳固的支护体系,仰拱开挖长度不大于 3 ～5 米.⑥施工过程进行监控量测,完善洞内临时防排水系统.3.4 小导管预超前支护施工隧道洞身每开挖一段距离,就必须要进行超前支护,每两段搭接长度不小于50厘米.小导管预超前支护施工流程为：①小导管加工及孔眼定位：小导管采用42×3．5米米无缝钢管加工,长为3．5 米,在拱部140°范围内沿设计开挖轮廓线布置小导管定位孔,间距40 厘米,数量38 根.②钻孔：采用YT-28 风枪钻孔后并插入小导管,外插角控制在5°～10°孔径50 米米.③小导管安装：用风枪或大锤直接将小导管送入,纵向相邻两排小导管水平搭接长度不小于1 米.施工要点为：①小导管外露端部同型钢拱架焊接牢固.①每一循环小导管之间保持不小于1 米的搭接长度 .3.4 隧道局部小体积坍塌处理在隧道施工过程中,难免会发生局部小体积坍塌,发生坍塌时, 应及时采取以下方法进行控制：①浆砌片石法：对坍塌处采用简易支撑,待砼浇筑至此处时, 去掉支撑, 用浆砌片石砌筑起来,以保证土体的稳定.②锚杆加固法: 对坍塌处打设锚杆进行加固.③加沙石袋法：将砂与石的混合料按砼配合比装入水泥袋中,在土体坍塌处垒起,并在每个水泥袋上开口,砼浇筑时,此处预留注浆孔,待砼凝固后,对坍塌处的砂石袋注浆.④用同标号砼回填：用强支撑将土体保护起来,待周边砼凝固后,去掉支撑,用同标号砼对坍塌处进行回填,捣固密实.⑤木棒方格布设法.将木棒方格状一层层叠起,加固,直至顶死土体,以免土体再次坍塌,砼灌筑完毕拆模后进行注浆.3.5 初期支护为了保证湿陷性黄土地段顺利施工,消除湿陷性,开挖后及时施工初期支护.支护措施采用型钢拱架、锚喷网砼及锁脚锚管联合支护.①初期支护:：紧随开挖进行,开挖一环衬砌一环.初期支护采用工字钢拱架、小块钢模板.砼由洞外拌合站拌合,自卸车运输,人工上料浇注砼.②小边墙、中心水沟、仰拱填充施工: 一衬边墙施工完毕后,应尽快施工小边墙,仰拱,使衬砌尽快封闭成环,限制围岩收敛变形.中心水沟开挖与仰拱开挖同时进行,挖掘机开挖人工配合修整成设计形状.注意超挖,严禁欠挖.按设计先施工中心水沟及检查井基础,再施工仰拱.待仰拱砼强度达到设计的50% 时,再施工片石砼填充.因洞内工作面较多,相互干扰较大,为了不使开挖掘进因仰拱填充施工而中断,仰拱填充采用半幅施工.3.6 监控量测监控量测是施工过程中必不可少的一道施工程序.在隧道施工过程中,通过对围岩支护体系稳定状态的监测和评价,为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据,从而达到确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的目的.3.7 对施工单位要求施工单位应针对湿陷性黄土段的特征,采取合理的施工措施,防排水坚持防排结合、综合治理的原则,采取合理的加固措施,确保隧道安全顺利通过湿陷性土地段,施工单位要做到：①施工前要对洞口基地作进行湿陷性试验,以便确定是否需要处理,确保洞口稳定.②开挖前进行超前小导管支护,同时利用型钢拱架同锚喷砼联合支护,监控量测同步等技术措施,为隧道施工提供了安全保障.③正确施作锁脚锚管对控制拱架沉降及周边收敛起到很大作用.④施工中做好洞口防排水及洞内施工用水管理工作,防止黄土受浸而湿陷,对湿陷性黄土段施工是尤其重要的,施工中应高度重视.4、结语在当今西部地区铁路建设项目多、隧道比重大、施工难度大、时间紧的情况下,湿陷性黄土隧道的施工面临着诸多难题,因此合理的施工技术对隧道的发展具有重要意义.。

湿陷性黄土双连拱隧道施工技术李海鹏北京市海龙公路工程公司北京102101摘要：近年来，随着我国综合国力的提高，环境保护意识的增强，高速公路建设过程中桥隧道比例越来越高，针对不良地质条件下进行隧道技术的成功经验越来越多；文章结合岢临高速施工的工程实例，通过介绍湿陷性黄土地段修建双连拱隧道的技术，为类似湿陷性黄土双连拱隧道的施工提供借鉴。

关键词：湿陷性黄土双连拱隧道施工技术1.工程概况：曲家沟隧道位于山西省岢岚至临县高速公路ZB2合同段，两车道（双向四车道）隧道，隧道建筑限界净宽为10.25m，净高5.0m。

隧道内轮廓为单心圆，半径为5.50m，曲中墙，隧道全长245m，其中暗洞长m，（进口5m，出口5m）。

衬砌设计为复合式衬砌。

隧道围岩主体为离石组Q2L亚黏土夹薄层压砂土，柱状节理发育微地貌为黄土梁、陡坎、冲沟。

冲沟多层“V”字型。

隧道中间150m为Ⅵ围岩，洞口两端为Ⅱ浅埋围岩。

洞体埋深为6.07m到80.4m。

隧道出口中导洞上方右侧均有一较大V字型冲沟，将洞顶山体完全隔断，致使出口处左右两洞都存在偏压。

冲沟内有几处深为2m~6m不等的黄土陷穴。

与本隧道基本平行位于线路左侧是正在营运的孝柳铁路王家会1#隧道，隧道出口距文中所述隧道净距不足20m。

2.洞口加固措施本隧道严格遵循早进洞晚出洞的原则，从安全、经济、美观出发，避免大挖大刷，尽量不破坏自然地貌。

采取措施对洞口不良地质因素合理处理，确保了洞口的安全开挖。

2．1落水洞的处理，首先对落水洞适当开挖去除虚土，然后回填C15片石混凝土，洞口段1m用二八灰土夯填，并回填厚30cm黏土隔水层，最后用种植土覆盖并植草绿化。

避免了流水对洞顶的冲刷，实现工程与自然的和谐统一。

2.2冲沟处理。

为了增加冲沟出口处山体的稳定性，在冲沟出口处5m范围内加设了厚80cm的钢筋混凝土盖帽，盖帽两侧用3m的砂浆锚杆与两侧山体锚固。

盖体的加设加强了山体的稳定性回填c15片石混凝土，洞口段1m用二八灰土夯填，并回填30m黏土隔水层，最后用种植土覆盖并植草绿化。

湿陷性黄土隧道安全、稳定施工技术小结一、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。

湿陷性黄土围岩隧道施工方案摘要：隧道开挖施工受地质条件影响较大，尤其是风化破碎带或软弱岩层使隧道的开挖和支护显得更为困难。

本文针对具有湿陷性的上覆黄土层隧道开挖及支护方案进行研究。

结果表明，湿陷性黄土中隧道开挖前使用管棚和小导管的预支护方式可以有效加强上覆岩层的强度和稳定性，保证工程顺利完成。

关键词：湿陷性黄土；隧道开挖；预支护；小导管1 引言地质条件是影响隧道施工进度、质量的重要因素之一。

针对不同的地质条件，在隧道开挖与支护时，其方案虽会有所不同，但隧道在修建时如何克服可能遇到的上覆岩土层问题却是共同的任务，尤其如何破解岩层风化破碎比较严重和软质岩土加大隧道口施工难度矛盾更是如此。

实际施工表明，开挖后如何减少围岩松动，控制围岩的稳定性对于解决上述问题至关重要。

张咪等［1］利用数值模拟的方法对深埋软岩的开挖及支护方案进行研究，得出应力重新分布后的应力集中区，为支护方案的制定提供了参考。

徐成明［2］研究证明针对明垭子隧道的软弱围岩，CRD法开挖使围岩的变形量最小。

张天奇等［3］砂土隧道开挖引起围岩变形进行研究，并对其造成的地表沉降进行分析。

娄志峰［4］对湿陷性黄土隧道开挖的控制要点进行了总结。

刘继南［5］探讨了隧道仰拱施工技术问题，并对可能出现的问题提出应对措施。

本文在上述学者研究的基础上，结合工作实践深入理性思考，形成并提出隧道在湿陷性黄土中施工方案，该方案经实际工程证明能够有效地控制围岩的稳定性，确保工程安全顺利完成。

2 工程概况新建某隧道位于甘肃省，属黄土台塬区，地形西高东低，地面最大相对高差250 m。

隧道为双线单洞，最大埋深102 m，全长6 782.45 m。

该隧道所处地段水文地质条件复杂，地下水埋深50～70 m。

隧道进口段顶部围岩具有湿陷性，湿陷等级为Ⅲ级，土层厚度在17～20 m 之间。

围岩含水率实测高达22%～31%，呈软塑状态，开挖后围岩强度降低，稳定性很差，极易崩解、掉块，形成垮塌，施工风险高、难度大。