客运专线大断面黄土隧道含水地段快速施工技术

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1、·隧道施工技术·客运专线大断面黄土隧道含水地段快速施工技术12刘旭全,范恒秀(11中铁一局集团公司郑西客运专线重点隧道项目经理部,陕西潼关714300;21中铁一局集团公司,西安710054)摘要:结合郑西铁路客运专线大断面黄土隧道———秦东隧道层粉质黏土层,底部为冰湖积粉质黏土及砂层。不良工程实例,就该隧道富水地段施工方法进行阐述,着重对开挖和地质为错落、溜坍,特殊岩土主要为湿陷性黄土。通过支护方法、控制沉降和防排水施工措施以及在此类地质条件下取样化验分析,隧道进口风积砂质黄土为Ⅲ级自重湿快速组织施工等方面取得的成功经验进行详细介绍,对类似工陷性黄土,湿陷性土层厚度

2、约为18m,出口风积砂质程具有较好的借鉴意义。黄土为Ⅳ级自重湿陷性黄土,湿陷性土层厚度约为关键词:郑西客运专线;大断面隧道;黄土隧道;含水量;监控29m。量测;施工212水文地质中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:100422954(2007)S120093205秦东隧道通过区地貌为黄土一级台塬,地势平坦、开阔。黄土台塬沟谷较发育,远望沟内和隧道出口端在我国中西部施工的郑西线、石太线等铁路客运专潼洛河内常年流水,流量不大,水质良好。秦东隧道地线中,有为数很多的大断面黄土隧道。这些黄土隧道具下水分为黄土孔隙、裂隙潜水和砂夹砾石层孔隙承压有湿陷性或土体内含水量过高

3、,由于水对黄土的物理力水两大类。地下水质良好,无侵蚀性。隧道进口—远学特性影响极为明显,会使土体软化,承载力降低,沉降望沟(DK333+312～DK338+690)段隧道线路与承压量变大,局部还会造成支护体系破坏,从而威胁着施工水隔水顶板位置几乎平行,相对隔层厚度约20m,局人员安全和结构物安全。在这样的地质条件下施工不部地段存在少量地下水。远望沟～隧道出口DK338+但会增加结构防排水的难度,而且也增加了施工难度。690～DK340+996段地下水位于洞身下层,但隧道通笔者结合郑西铁路客运专线秦东隧道富水地段实际施过区可能遇到砂、卵石等含水透镜体,会存在局部涌水工情

4、况,就如何在该地段选择合理的开挖方法,并采用现象。在该隧道施工过程中,有长达5300m含水量在多种技术措施控制隧道支护变形,同时在混凝土结构物20%左右,局部最大含水量高达29%,开挖1～2d后施工过程中如何保证防排水施工效果、组织各种资源快喷射混凝土表面有水渗出,并成线状,渗水量160～3速高效施工从而确保工期等方面的具体做法作一介绍。200m/(日·km);在远望沟附近出现厚度2m的含水砂层,开挖过程中出现涌砂造成边墙失稳等。1工程概况3富水地段施工方法及工艺郑西铁路客运专线秦东隧道全长7684m,是全线隧道中3个重点控制工程之一,位于陕西省潼关县境内。秦东隧道富

5、水地段位于进口和3号斜井之间深埋设计为一座双线铁路大断面黄土隧道,开挖最大宽度为地段,多为砂质黄土或粉质黏土,属Ⅳ级围岩。施工时2严格按照“新奥法”原理,遵循“管超前、非爆破、短开1512m,最大高度为1312m,最大开挖面积为16318m。正洞Ⅴ级围岩长384m,主要分布在洞口和远望沟附近挖、少扰动、严治水、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”[1]浅埋地段;Ⅳ级围岩长7300m,主要分布在深埋地段。的原则制定方案。秦东隧道为了满足32个月的施工工期需要,设计了3311隧道开挖方法座斜井作为辅助坑道。全隧道采用进口、出口和3座斜隧道富水地段采用超前小导管支护、弧形导坑预

6、井共5个工区8个工作面平行组织施工。留核心土三台阶法开挖,人工配合挖掘机挖土,挖掘机配合装载机装碴,自卸汽车无轨运输。2工程地质和水文地质情况开挖工艺及顺序详见施工工序正面示意(图1),211工程地质施工工序纵断面示意(图2)。该隧道通过黄河Ⅱ级阶地和Ⅰ级黄土台塬区,表弧形导坑预留核心土施工工序说明如下。层为第四系上、下更新统风积的砂质黄土,中间夹有数第一步:利用上一循环架立的钢架施作拱部<42超前小导管;挖掘机开挖1部,人工配合整修周边断收稿日期:2007210222作者简介:刘旭全(1971—),男,高级工程师,1995年毕业于西安科技大面,每次开挖不得大于1m;

7、施作1部初期支护Ⅱ,即学地下开采工程专业,工学学士。初喷4cm厚混凝土、并架立I20型钢钢架、钢架基础铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2007(增刊1)93刘旭全,范恒秀—客运专线大断面黄土隧道含水地段快速施工技术·隧道施工技术·第十步:利用液压模板台车整体灌筑Ⅻ部(拱墙混凝土),每次施做长度10m,拱墙衬砌距上部开挖工作面距离不得大于60m。312初期支护施工该隧道设计采用型钢钢架、系统锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成的联合支护体系。型钢钢架洞外采用冷弯加工,汽车运至工作面,机械配合人工架立。煤电钻图1施工工序正面示意打锚杆孔,喷