浅埋黄土隧道明挖暗做施工技术 (讨论)

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1、高速铁路浅埋黄土隧道明挖暗做施工技术（中国水利水电第四工程局第四分局宝兰客运专线朱广琼张建国）摘要：苏家川隧道地质情况较为复杂，隧道洞身浅埋段顶部既有乡村道路横跨而过，洞顶埋深较小；右侧临近村民居住区，且通向村庄道路采用混凝土硬化，道路仅3m宽，大型机械设备无法进入施工区，设计明挖法施工难度大，不利于保证施工进度及安全，采取施作套拱明洞暗挖的施工方法渡过。简要总结明洞段及暗洞施作套拱、明洞暗挖的施工技术。关键词：浅埋黄土隧道、施作套拱、明洞暗挖、施工技术1工程概况1.1设计及地质情况宝兰客运专线10标段二工区通渭至榆中苏家川隧道位于定西市安定区，隧道全长759m，为双线隧道。隧道洞身均位于

2、直线上，洞身纵坡为3‰的单面上坡，洞身均为黄土、围岩为Ⅴ级。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，山坡上多为风积黄土包裹，梁顶植被包裹较差。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。苏家川隧道浅埋明洞段位于山间谷地，洞身上横跨宽度

3、3m的乡村道路；勘探时试验结果显示该段黄土具有湿陷性，基地承载力较小，需采用水泥土挤密桩进行地基加固。设计施工采用明挖法。1.2隧道主要技术标准苏家川隧道为单洞双线隧道，设计时速250Km/h，隧道衬砌后断面最大净宽12.81m，净高8.68m，采用Ve衬砌断面类型。1.3施工地形复核及补探情况13通过现场实测，实际地形与设计地形略有差异，其中DK929+530～+549隧道顶部最小埋深为-1m，出现露顶。DK929+511～DK929+561明洞段纵向剖面示意图根据现场地质钻探剖面显示，浅埋段洞顶覆盖层为第四系上更新统Q3eol3砂质黄土,动力触探检测地基承载力在300Mpa以上；洞顶有

4、既有乡村道路通过且山间降水经过洞顶沟底汇集自流而下，施工地质条件较差，极易坍塌、下陷，成拱能力差。暗挖法施工施作时拱肩以上围岩围护较为困难。隧底以下围岩取芯检测成果显示，该部位围岩无湿陷性。2施工方案选择在浅埋隧道施工中，明挖法与暗挖法各有各的优势，通过现场实际施工环境、施工技术、施工效益、施工安全等方面的对比，选择较为优越的施工方法。㈠明挖法不利因素①由于隧道穿过山谷之间的凹地，洞顶又有既有乡村道路，明挖施工时必须进行道路临时改移，保证当地居民通行；该处施工设计图纸未明确排水问题，施工时段必须考虑错开雨季；②明挖施工时需大中型机械设备进入，而该处右侧紧邻乡村3m水泥道路，大型机械无法进入

5、；为防止重型机械压坏路面，当地居民严禁通行，开挖不具备条件。③明挖施工对山体扰动较大，若处理不当极易引起边仰坡及山体失稳，发生山体滑坡、坍塌；明挖土方量大；明挖弃土需再次征收土地，对当地环境影响较大,且二次征地困难。13④明挖施工隧底作业面狭小，左、右侧需进行顺坡。⑤由于苏家川隧道整条隧道长度较短（隧道全长759m），采取单向掘进，若施工明洞段，或者在暗洞开挖至明洞段时施工，或者增加人员设备在暗洞段未到达前独自施工明洞段。㈠套拱明洞暗挖的优点根据对甘肃定西市近几年气候变化及降水情况的调查，合理安排明洞暗挖施作时段，确保施作时段错过雨季。①隧道正洞（暗洞）开挖至距离明洞一定长度后，停止掌子面

6、开挖及时施作套拱，完成后正洞正常掘进。此法易于施作，并有利于隧道施工安全。②明洞暗挖对山体及周围环境影响小，对山体扰动小，减少征地，免去施工道路的修建及改移费用。③明洞暗挖方便洞顶渡槽施工，减少洞顶填土。通过明挖与明洞暗挖两种施工方案的比较，施工套拱明洞暗挖比明挖法更具有优势，不仅减小对山体的扰动及对环境的破坏，还充分利用了现有资源，加快施工进度，所以采取变更手续对明洞段采用套拱明挖暗做。3施工方案控制措施3.1洞口防护排水暗洞距离明洞段分界里程约40m时，测量人员对明洞段进行放样，采用白灰撒正洞开挖轮廓；结合现场实际情况，安排人工开挖临时排水沟，对可能发生的降水进行妥善引排，防止其进入正

7、洞浸泡基地。施工要求安排干旱季节。3.2套拱暗挖施工㈠技术方案正洞（暗洞）开挖至距离明洞段分界里程28m时（或明洞暗挖开挖至明洞分界里程），停止掌子面开挖施工，对掌子面进行素喷4cm混凝土封闭，架设正洞上导I25a钢拱架。钢拱架间距0.6m，钢拱架与已喷护钢架采用Ф22连接筋连接成为整体，连接筋环向间距1m。为保证拱脚基础牢固，防止拱顶下沉量过大，对拱脚位置采用槽钢或木板支垫。将原设计套拱位置DK929+561、DK92