浅埋黄土双线铁路隧道工法

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1、浅埋黄土双线铁路隧道工法 为解决浅埋、双线黄土隧道的施工技术，大秦铁路的军都山隧道曾进行多项专题研究，其成果获铁道部1989年科技进步二等奖。本工法是研究成果的一部分的具体在施工中应用。 一、工法机理及适用范围本工法采用非爆破的大断面开挖、复合式衬砌。拱部在开挖前采用超前管栅（必要时注浆）加固地层，以减少尚未形成初期支护前的地层压力；用钢架、钢筋网喷混凝土和锚杆形成联合初期支护体系，为围岩提供主动抗力、抑制围岩有害变形，使围岩充分发挥自承能力，是主要的受力结构；第二次衬砌仅承受部分地层压力；在整个施工过程中通过对围岩的量测、监挖来指导设计和施工。本工法适用于开挖洞径在12m以

2、内，拱顶复土厚大于0.3倍洞径的黄土、粘土、砂、砾石等四系地层的双线铁路隧道及相应的地下工程。有进下水时应另行采以有效的排、降水措施。 二、工法特点（一）采取非爆破的大断面开挖、喷锚支护，不仅节约了木料，同时也为使用大型机械创造了条件，提高了施工进度，使用劳力少。（二）拱部开挖前采用超前管栅、自上而下的分层开挖和用量测结果指导施工，能有效地控制塌方，施工较安全。（三）全断面开挖完成后，拱墙模筑混凝土一次完成。（四）本工法适应性强，可使用大型机械，也可以使用小型机械，可使用有轨运输，也可以使用无轨运输。 三、施工工艺（一）施工顺序断面分为上、中、下三导台阶，自上而下地开挖。施工

3、顺序如图1所示。上、中层台阶开挖时可并行操作。上台阶挖下的土经水平运输后从上而下地倒在中台阶上，连同中台阶挖下的土在中台阶上装车运出洞外。下台阶的开挖和上、中台阶开挖采用交替作业。即在开挖下台阶时停止上、中台阶开挖，待下台阶开挖至一定长度后才停止开挖，作临时顺坡段L2再开挖上、中台阶。下台阶和仰拱开挖并行操作。（二）施工机械可根据施工进度要求和现有设备选定。军都山隧道使用的机械如下表，供作参考。主要施工机械施工项目机械名称规格、型号主要性能挖、装、运上台阶装载机CAT—953（美国）内燃、履带式、斗容1.4M3挖、装 中、下台阶，仰拱装载机CAT--966D(美国)内燃、轮胎

4、式、斗容2.8M3反铲挖掘机WY—60（国产）内燃、履带式、斗容0.6M3运输无轨自卸汽车121—2T（意大利）载重15t有轨电瓶车XK—8（国产）8t倾斜式矿车隧道工程车车容6M3管棚、锚杆凿孔风动凿岩机YT—28（国产） 注浆注浆机牛角泵（自制）风压喷射混凝土喷浆机转子Ⅱ型（国产）   （三）开挖劳力组织劳力组织根据采用的机械设备而定。采用上述机械时，开挖及装运全部由机械完成，其余施工人员负责配合机械施工、机械挖土后人工修整和初期支护。劳力组织采用综合作业。上、中台阶开挖每小班所须劳力：装载机2台司机4人、洞外拌喷料6人、上台阶15人、中台阶6人共31人。下台阶、仰拱开挖

5、时停止上、中台阶开挖，所需劳力基本同上：装载机、反铲挖掘机司机各2人，开挖中台阶的6人转为开挖下台阶，开挖下台阶的15人负责仰拱的开挖、初期支护、二次衬砌和充填，洞外拌喷料6人不变。运输人员根据运输工具和运距远近而定。仰拱二次衬砌及充填所需混凝土的拌和、运输由拱墙二次衬砌人员负责。（四）工艺要点及注意事项在施工时除应符合国家和铁道部现行的有关标准、规范及工艺要求外，工艺要点及应注意事项如下：１、开挖（１）每次开挖长度应经量测结果决定，一般情况不得大于以下长度：上台阶为一榀钢架间距；中、下台阶为两榀钢架间距；仰拱为6m。（２）上台阶采用环形开挖留核心的开挖方法，核心长1.5~2

6、.0m，核心的大小以工人在环形上操作方便为度。（３）开挖断面应较设计外扩以下尺寸：考虑施工误差衬砌内轮廓线外扩(一般为5cm)；予留围岩变形量(一般为8~12cm，可根据量测结果进行调整)。（４）每层台阶每闪开挖前均应进行测量放线，上一层台阶的初期支护未完成（如未打锚杆）不能进行下一层台阶的开挖。（５）中、下台阶均分左、右侧开挖，开挖完一侧后再挖另一侧，开挖面应前后错开7~8m。（６）上台阶长度一般为20~25m。中台阶长L在无轨运输时为30~90m，在有轨运输时为减少拆铺轨道的麻烦，可尽量加长其长度，如量测允许可将黄土段的中台全部挖完后再开挖下台阶。为避免顺坡的麻烦，也可采

7、用图2的施工顺序。（７）中、下台阶间的临时顺坡长L2根据运输设备的性能选定。（８）仰拱开挖亦分左、右侧进行。仰拱开挖和下台阶开挖面距离L3为30~90m，如量测允许可适当加大。（９）机械开挖时，防止机械扰动钢架和碰伤初期支护。0.3m（１０）机械开挖时，防止机械扰动钢架上碰伤初期支护。（１１）在开挖时如发现向下掉块或流砂，应立即用木板封口支挡，空隙用砂袋填塞，初期支护完成后在该部位进行壁后注浆。２、超前栅（１）材料及规格采用公称直径为32mm的普通钢管(外径42.25mm)制作，长2.5~3.5m，一端