高速铁路浅埋黄土隧道施工技术论文(1)

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1、高速铁路浅埋黄土隧道施工技术摘要：对浅埋黄土隧道洞身开挖方案，初期支护、防排水、二次衬砌施工方法以及隧道监控量测等进行了简要阐述。关键词：浅埋黄土隧道、施工技术1工程概况1.1宝兰客运专线10标段二工区通渭至榆中苏家川隧道及西坡隧道段位于定西市安定区，隧道全长（759+1187）m，为双线隧道。隧道洞身均位于直线上，洞身纵坡为3‰的单面上坡，洞身均为黄土。隧道衬砌后断面最大净宽12.81m，净高8.68m。1.2隧址区地貌形态属黄土高原沟壑、梁峁区，地面相对高差约60m，区内黄土梁峁起伏，沟壑纵横，自然坡度约为20°～60°之间，隧道顶谷深切多呈“V”字型，山坡上多为风积黄

2、土包裹，梁顶植被包裹较差。隧道位于陇西系内旋褶带，构造相对简单。晚第三纪以来，区内新构造运动较为活跃，表现为河沟阶地地上升显著，现代河流侵蚀，下切明显，高差达100～150m，洞身仅通过第四系上、中更新统砂质黄土，无褶皱、断裂通过。1.3隧道进口、出口均为东河的支沟，平时干涸无水，仅在暴雨季节有暂时性水流，水量一般不大。隧道区内地下水主要为第四系松散层孔隙水。松散层孔隙裂隙水赋存于第四系上更新统砂质黄土中，无统一潜水面，受大气补给，水量小，季节性变化大，水位埋藏变化大。地下水对混凝土存在氯盐、硫酸盐侵蚀性，侵蚀性等级为L2、H2。2施工方案针对黄土基底承载力低、侧应力较大、

3、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三台阶临时仰拱法及三台阶临时横撑法，即洞身分上中下三个台阶，上导坑采用环形预留核心土开挖初期支护紧跟，中、下导坑左右边墙间隔开挖支护，仰拱紧跟下导施作，二次衬砌采用自动计量集中拌和混凝土，自行液压式衬砌台车泵送混凝土施工。施工中加强超前地质预报检测频次，初期支护及早封闭成环，并进行持续的监控量测，对数据进行现场分析，指导现场施工。133洞口工程及防护排水工程施工3.1洞口防护排水隧道进洞施工前，根据设计图纸要求结合现场地形确定水沟位置，水沟流向顺山势由高向低

4、，引排至路基水系统或直接引排至路基外。3.2洞口开挖及防护洞口边坡尽量减少开挖，以减小对山体黄土扰动，防止上体应力突变。对针黄土具有特点，边坡开挖在晴天进行，雨天停止施工。仰坡坡率采用1:1.25，按照自上而下的顺序分级开挖，开挖一级防护一级。当仰坡较高时，6～8m设一级，留2～4m宽平台，坡脚设置临时排水沟。边仰坡开挖完成后保证坡面直顺、平整，测量检测合格后，立即对边仰坡进行素喷混凝土封闭、打设锚杆、挂网、二次复喷喷混凝土防护。3.3对洞顶及周边发育的陷穴排查处理根据陷穴发育情况和所处位置，采用灌注砂浆+夯填改良土或自底部向上分层夯填改良土回填，顶部包裹50cm厚老黄土封

5、口。4导向墙、超前支护施工隧道出口、出口采用套拱法、φ108长管棚+φ42超前小导管，L=30m超前预支护进洞、具体作法如下：洞口开挖至起拱线，采用两榀型钢钢架紧贴仰坡放置，间距0.5m，纵向Φ22mm钢筋连接，预埋φ140管棚导向管，其环向间距40cm及倾角0度至3度角同设计的管棚环向间距及外插角，与仰坡锚杆焊接固定，浇筑导向墙混凝土厚100cm，然后施做长管棚，形成洞室轮廓。4.1导向墙施工边坡开挖至起拱位置时，预留核心土并进行修整，导向墙直接坐与核心土上施作，施作时底部铺设彩条布隔离。导向墙宽100cm，厚度为100cm，墙内预埋Ф140×5mm导向钢管并与墙内埋设的

6、2榀I18工字钢钢拱架焊成整体；为保证导向墙整体受力稳定，拱脚设置混凝土扩大基础。导向墙内导向管安设的平面位置、倾角、外插角的准确度等直接影响大管棚的施工质量，施工中严格控制。4.2超前长管棚施工针对本工区黄土遇水崩解特点，为防止洞口发生滑坍，洞口采用超前大管棚注浆支护，以确保安全进洞。13超前大管棚施工流程如图-1所示：长管棚施工工艺流程图图-1（2）管棚参数长管棚中心距开挖轮廓线50cm，拱顶144范围内设置，钢管间距环向0.4m，外插角1°采用ф108热轧无缝钢管，壁厚6mm，管节长度为4～6m，采用丝扣相接，接头相互错开；管棚环向间距40m，纵向长度根据浅埋段围岩长

7、度及洞口包裹层厚度而定，取30m。4.3超前小导管施工超前小导管采用外径42mm、壁厚3.5mm热轧无缝钢管制作，导管前端加工成锥形并封焊密实，管身设若干注浆孔，孔径10mm，孔间距15cm，按梅花型布置；尾部长度不小于100cm，作为不钻孔的止浆段。超前小导管设置于拱顶144°范围内，搭接长度不小于1m。单层超前小导管单根长3.5m、环向间距40cm，插入角度10°～15°；双层小导管单根长5m、环向间距30cm，插入角度为10°和40°，设置时交错布置。⑴导管安装前，测量放样定位，采用电煤钻打孔，成孔后检查管内