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1、黄土隧道施工方案科学之友FriendofScienceAmateurs2011年07月1工程概I况黄土隧道施工方案卫学军(太原路桥建设有限公司,山西太原030006)摘要:根据新庄隧道地质特点,分析新庄隧道将存在有以下不良和特殊地段:第一:洞口V级黄土偏压浅埋松散地层易塌方段;第二:地下水位降低引起黄土隧道大变形段;第三:隧道遇有流沙地段;第四:隧道遇有岩溶地段.根据以上可能存在的不良地质地段提出相应治理措施,以有备无患满足安全施工的需要.关键词:黄土隧道;施工方案中图分类号:U459.2文献标识码:A文章编号:10
2、00-8136(2011)20-0058—03新庄隧道位于兴县康宁镇新庄村境内的沟问梁峁,为岢临高速公路ZB1—7标段隧道.设计为左右线分离式,两洞中轴线最大间距30m,最小间距约2am.右洞全长642m,岢岚端洞口里程桩号为Kg4+lg6,洞口底板设计高程1163.400m,临县端K84+828处,洞口底板设计高程1172.464m.左洞全长537iTl,岢岚端洞口里程桩号ZK84+285,洞口底板设计高程1167.995m,临县端洞口晕程桩号为ZK84+822,洞口底板设计高程1173.206m,洞体最大埋深约8
3、O～90m,位于隧道中段,最小埋深6～8ITI,位于右线临县端洞口处.右线临县端洞口段处于浅埋偏压段.左右线均属中隧道,无紧急停车带,无车行横洞,设一条人行横洞.隧道围岩主要由第四系黄土构成.洞口浅埋段以松散一中密粉质黄土为主,洞身深埋段以硬塑一坚硬状粉质黄土为主,开挖过程中易产生变形和小型塌方.2新庄隧道施工方案2.1整体施工原则和施工方案新庄隧道全部为黄土隧道,分V级浅埋和V级深埋两种围岩及衬砌支护形式.遵循"短开挖,强支护,勤量测,紧封闭"的原则,从临县端单头掘进,左右线临县端共2个工作面平行流水作业.新庄隧道
4、开挖采用台阶分部开挖法,又称环形开挖留核心土5步开挖法.上台阶留核心土支挡开挖工作面,利于及时施作拱部初期支护并增强开挖工作面稳定,核心土,下台阶,仰拱开挖在拱部初期支护保护下进行,施工安全性好.一般环形开挖进尺为0.6～1.2m左右,不宜过长,采用1m挖掘机人工配合开挖.e第一步上台阶施工:上台阶从拱顶开挖至拱腰,留核土,核心土预留面;I}{=太于上断面面积50%,核心土顶部长度保持3～5m.采用手持风镐,手镐凿土,人工配合挖机出土,每一循环开挖0.6～1.2111.开挖,修整至设计轮廓后立即进行初喷4cm厚砼封闭
5、,之后及时架设钢架,铺设钢筋网,锚,喷至设计喷砼厚度.开挖下一循环时挖除相应循环长度的核心土,始终保持核心土跟进状态.第二步下台阶施工:上台阶开挖15～20m后(初期支护同一58一步)再开挖下台阶,下台阶用挖掘机开挖,开挖深度至仰拱拱座,分两个半幅进行开挖.先开挖半幅,初期支护后再进行另一半幅开挖,两侧半幅错位距离大于3m.下台阶半幅开挖每一循环开挖1.2～2.4m,及时进行相应初期支护.第三步仰拱施工:上台阶开挖15~20/10后,随着下台阶的跟进,及时施作仰拱,并保持施作完成的仰拱距上台阶掘进掌子面不大于30m的
6、安全距离.黄土隧道在仰拱开挖时其拱顶下沉和围岩收敛变化速率较大,及时进行仰拱开挖并进行初期支护使之闭合成环,有利于围岩变形趋于稳定.仰拱开挖及初期支护循环长度以3~4I13最为安全,一般不超过5m,尽量紧跟下台阶开挖.仰拱初期支护完成后,及时进行仰拱衬砌和填充混凝土浇筑,仰拱衬砌和填充混凝土应分次整体浇筑,浇筑长度控制在一幅栈桥长度范围(约6~8in)内.为了解决出碴,进料运输与仰拱施工之问的干扰问题,保证仰拱施工质量,加快施工进度,施工过程中在已开挖仰拱上铺设栈桥(长约6-8rn),出碴运输车辆在栈桥上行驶,栈桥下
7、进行仰拱以及仰拱填充砼施工.第四步二衬砼施工:仰拱施工完成后即可进行防水板铺设和二衬砼施工.二衬砼采用整体式钢模台车浇筑.黄土隧道二衬砼必须紧跟开挖施工,要求二衬与仰拱施工面距离不大于50m,要求二衬与上台阶开挖掌子面距离不大于80m,并视地层条件以及初支变形情况,尽早施作.2.2主要施工工艺说明(1)超前地质预报.成立超前地质预报小组,在洞口开挖及每段洞身开挖前,运用地质分析法,超前水平钻探法,掌握开挖面前方围岩的地质情况和力学参数.(2)不良地质处理.根据超前地质预报分析,判定地质状况,对存在的滑坡,涌水等不良地
8、质采取有效措施进行处理.(3)辅助施工(超前支护).本隧道采取超前管棚,超前小导管支护方式,利用潜孔钻机或Y
9、r-28风钻钻孔,高压风枪清孔并检查孔位,管棚采用顶管机顶进,小导管采用人工扶管定位,气腿式凿岩机顶进再注浆的施工方法.(4)洞口开挖及仰坡支护.先自上而下完成地表排水系统,采用挖掘机配以装载机,运输车进行洞口开挖,然后自上而下分台阶完
