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黃土隧道施工控制要點

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針對黃土隧道地質地形復雜,易崩塌情況較多,本人結合近幾年來的實地施工經驗,對黃土隧道施工的控制要點談以下看法:
  • 臺階法開挖
  1. 開挖方式
老黃土地段采用上下臺階留核心土開挖法,新黃土采用
三臺階留核心土開挖法,在施工中應可能保護周圍原狀土的穩定。采用臺階法施工時,對于正面土體加固多采用留核心土的方法,核心土的留設可使工作面前方土體處于三向應力狀態,可降低工作面土體的松弛范圍。采用上下臺階法開挖時,其臺階總長度宜控制在1D左右(D為隧道開挖寬度),核心土長度可在0.5D左右;采用三臺階法施工時,其臺階總長度宜控制在1.5D左右,核心土長度可在0.5D左右。弧形導洞高度不宜大于1.8m,鎖腳錨桿與鋼拱架同步施工,嚴禁滯后補作。黃土隧道中的系統錨桿應與鋼拱架和鋼格柵焊接,以增大鋼支撐的定位固定和鎖定作用。
  1. 開挖進尺
新黃土及洞口段、淺埋段、偏壓段應按鋼拱架和鋼格柵
的設計間距,挖一榀,支護一榀。深埋段老黃土,在保證安全的前提下,最長可以一次開挖二榀、支護二榀。原則上應遵循“管超前,少擾動,短開挖,強支護,勤量測、早封閉”的施工原則。噴射砼、施作鎖腳錨桿等,各工序緊跟,嚴禁長距離開挖。黃土隧道開挖鉆孔時,要求使用煤電鉆,嚴禁使用水鉆鉆孔。
二、關于進洞方面
黃土地段仰坡錨桿長度應采用4m,錨桿在施工中須確保錨桿孔內砂漿飽滿,并注意錨桿與鋼筋網焊接成整體。邊仰坡開挖與錨噴支護應緊密銜接,應盡可能保護土體原狀結構。當持續下雨時可考慮采用塑料布對坡頂作必要的保護。
  1. 黃土隧道的開挖
(1)對于新黃土地段,地基承載力較低,而且其含水量超過20%時,或地形險峻(導致仰坡很高),或位于沖溝附近,存在落水洞、陷穴,地形偏壓嚴重時,采用雙側壁導坑法施工。為了增強開挖時圍巖的穩定性,可采用加臨時仰拱或臨時支撐等方法。
黃土隧道開挖應采用機械配合人工開挖,嚴禁放炮。施工中,在保證土體相對穩定的前提下,應盡量縮短各工序間距,減少開挖暴露時間和施工對土體的擾動并盡早成環。黃土隧道環向開挖面經整修合格后要及時初噴封閉圍巖,防止圍巖變形掉塊。
對于洞口段應控制地層初期變形速度,限制變形量,防止黃土崩解而形成破裂面。
對于新黃土在隧道進、出口30m范圍內,預留變形量應按25cm考慮,進洞30m以后應根據監控量測數據進行合理調整,一般按10cm-12cm考慮.
(2)對于老黃土在隧道進、出口30m范圍內,預留變形量應按18cm-20cm考慮,進洞30m以后應根據監控量測數據進行調整,一般按8-10cm考慮。總之,預留變形量的預留數值應以現場實際地質情況按監控量測的數據合理確定,以保證二襯砼厚度為原則。
2.長管棚及小導管超前預支護
對于含水量大,或地形陡峻,或位于沖溝附近,覆蓋層較薄,存在落水洞、陷穴時,以及為粉質土地層時,洞口第一環一般采用長管棚預加固,管棚長度一般采用20m-40m,各隧道管棚長度需結合地形,地質條件確定。
對于用長管棚預加固的洞口施工,當上半斷面進尺快達到管棚長度的1/2時,要求必須安排落底施工,保證支護的鋼拱架迅速成環,同時落底時,洞口必須備有用于臨時加固支頂的工字鋼,數量必須滿足兩排扇形支撐和掌子面支撐。超前大管棚的連接,優先考慮絲扣連接,也可以采用套管焊接,不允許對焊后直接使用。
  • 初期支護
   初期支護應及時,當噴層厚度還沒有達到設計厚度與強度時,有必要時須對初期支護體系的臨時支頂,可采用方木、圓木或鋼管等。另外還須確保初期支護與圍巖密貼,控制好超挖,黃土隧道嚴禁欠挖,尤其在洞口段,當不能保證時需采用初支背后注漿補救。
1、噴射砼時,速凝劑的添加要均勻,噴射砼一定要分層噴射,噴射砼的平整度應滿足規范要求,并避免波浪形噴射。噴射砼工序:開挖后必須先初噴,然后打錨桿掛網,架設鋼拱架,然后復噴、再復噴共三次完成噴射砼施工,嚴禁一次或兩次噴射完的情況發生,以防止噴射砼層背后脫空給黃土隧道變形留有空間。
2、鋼拱架拱頂部位不允許有接頭,法蘭盤的焊縫厚度應大于2cm,且焊縫飽滿,不得有砂眼,鋼拱架連接螺栓須按設計要求達到等強度連接,并需要擰緊,嚴禁為了滿足凈空要求而松動螺栓。鋼拱架應與圍巖緊密相貼,如不能緊貼時,應按規范要求,沿鋼拱架外緣每隔2m用C

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