公路黃土隧道施工技術(shù)要點

1、.公路黃土隧道施工技術(shù)要點山西省交通運輸廳二一一年九月前 言我省地處黃土高原，隨著高速公路建設(shè)的迅速發(fā)展，黃土隧道的設(shè)計較為常見，由于施工管理經(jīng)驗較為欠缺，建設(shè)過程中存在不少安全和質(zhì)量方面的問題。為了切實解決當前黃土隧道施工中存在的問題，省廳在部頒規(guī)范的基礎(chǔ)上組織編寫了公路黃土隧道施工技術(shù)要點。該要點是在現(xiàn)行隧道工程設(shè)計、施工規(guī)范的基礎(chǔ)上，結(jié)合我省黃土地區(qū)地質(zhì)特點編制而成，主要對現(xiàn)行規(guī)范未包含的內(nèi)容結(jié)合我省實際進行了補充和完善，要點明確，指導性強，強化了黃土隧道施工組織的薄弱環(huán)節(jié)，要點的出臺將對提高黃土隧道的工程質(zhì)量和施工安全性具有非常重要的意義。黃土具有垂直節(jié)理發(fā)育、透水性好、遇水易軟化變形

2、等特性，含水量的變化對圍巖的強度影響很大。同時，黃土隧道一般埋深較淺，淺埋、偏壓問題普遍存在，在雨季施工和施工方法不當?shù)那闆r下，極易導致施工安全質(zhì)量事故的發(fā)生。為確保公路黃土隧道的施工安全及工程質(zhì)量，現(xiàn)將黃土隧道的施工技術(shù)要點予以下發(fā)，請各相關(guān)單位遵照執(zhí)行。一、前期設(shè)計過程中應(yīng)注意的事項1、結(jié)合外業(yè)勘測情況，優(yōu)化隧道線型設(shè)計，不應(yīng)設(shè)計黃土連拱隧道，盡可能少采用小凈距隧道。2、黃土隧道設(shè)計中，要進行細致的現(xiàn)場踏勘，并加強隧址區(qū)域的地質(zhì)勘察工作，以便于掌握詳細的隧址區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。3、設(shè)計要有效地查明確黃土隧道洞頂陷穴、沖溝、裂縫和落水洞等的位置，分析對隧道施工及運營的影響，并提出處治

3、范圍和處治措施。4、設(shè)計圖紙要明確隧道地基承載力的要求，承載力不足時應(yīng)提出相應(yīng)的處治措施。5、設(shè)計階段要對黃土隧道進行安全風險評估。6、設(shè)計單位應(yīng)做好設(shè)計服務(wù)工作，開工前應(yīng)進行詳細的技術(shù)交底，強調(diào)施工必須注意的事項。二、安全評估及施工準備1、隧道施工前，應(yīng)由建設(shè)管理單位組織相關(guān)專家結(jié)合設(shè)計單位編制的“隧道安全風險評估報告”對施工單位編制的施工組織及施工安全風險評估報告進行審查。2、施工單位必須認真進行地表普查，對隧道上方及周圍對隧道施工及運營有影響的沖溝、陷穴、落水洞、地裂縫等進行處治。3、在隧道進洞前，建設(shè)管理單位應(yīng)組織設(shè)計、施工、監(jiān)理單位核定洞門位置，明確進洞方案。4、隧道進洞及施工過程中

4、應(yīng)準備必要的足夠數(shù)量的應(yīng)急搶險物資，以確保在隧道出現(xiàn)險情時可及時組織搶險，如備用工字鋼、方木及成品鋼拱架等，數(shù)量必須滿足二排扇形排架支撐和掌子面支撐所需材料。5、認真貫徹落實施工組織設(shè)計方案的各項保證措施。6、襯砌臺車、仰拱棧橋應(yīng)在進洞前制作、拼裝完畢。襯砌臺車長度一般不大于9m，棧橋長度一般為5m。7、制定合理的隧道施工工期，不得隨意壓縮工期。9、隧道內(nèi)必須在施工掌子面設(shè)置逃生通道。通道可采用長度大于50m、直徑大于600mm的鋼管，壁厚不小于10mm。三、隧道施工技術(shù)要點把握“一短、兩快、三嚴、四及時”的施工要點。即短進尺；快循環(huán)、快封閉；嚴格工藝、嚴格標準、嚴格管理；及時支護、及時量測、

5、及時反饋、及時二次襯砌；用雙控法保證隧道施工早成環(huán)，確保黃土公路隧道施工安全和施工質(zhì)量。（一）進洞1、洞口邊坡及仰坡應(yīng)自上而下開挖，不得掏底開挖或上下重疊開挖。當?shù)刭|(zhì)條件不良時，應(yīng)采取穩(wěn)定邊坡和仰坡的措施并加強監(jiān)控量測，發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定跡象時，及時采取措施，保證施工安全。2、套拱應(yīng)按設(shè)計施工，一次性開挖到設(shè)計標高，底部應(yīng)采用擴大斷面，并保證一定厚度。（二）開挖1、根據(jù)黃土隧道的地表、圍巖情況，科學制定隧道開挖方法。開挖方式宜采用三臺階法、CRD法以及環(huán)向開挖留核心土法等。2、在施工中盡可能保持周圍原狀土體的穩(wěn)定。采用臺階法施工時，對于正面土體加固采用留核心土的方法，核心土的留設(shè)可使工作面前方土體處于

6、三向應(yīng)力狀態(tài)，以縮小工作面土體的松弛范圍。核心土長度可在0.5D左右（D為隧道開挖寬度）。3、施工應(yīng)采用機械配合人工開挖，嚴禁爆破，每循環(huán)進尺宜控制在1榀拱架距離（0.51.5m）。4、對小凈距隧道，左右洞掌子面施工應(yīng)錯開一定的距離，其距離應(yīng)大于3D，盡量減輕兩洞施工期間干擾，確保施工安全。5、三臺階法中下臺階拉槽開挖或雙側(cè)壁導坑、CRD法左右側(cè)中、下臺階的左右錯開開挖，應(yīng)特別注意未開挖側(cè)保護土體的寬度不小于2.5m。6、土石交界處根據(jù)圍巖級別明確過渡段長度，初期支護與二次襯砌應(yīng)作加強處理，并增設(shè)變形縫。（三）支護1、噴射混凝土嚴格按照規(guī)范要求施作，施工不得采用干噴工藝，應(yīng)采用濕噴工藝。2、錨

7、桿施作宜采用礦用螺紋鉆干鉆成孔，宜采用藥包式錨桿。3、設(shè)計圖中設(shè)計有鎖腳錨桿時，按設(shè)計要求執(zhí)行，如果設(shè)計圖紙中沒有設(shè)計鎖腳錨桿時，可以把部分系統(tǒng)錨桿移作鎖腳錨桿用，鎖腳錨桿長度應(yīng)不小于3.5m，數(shù)量一般應(yīng)不少于3根。4、嚴格控制鎖腳錨桿施工質(zhì)量，并且與拱架同時施作。鎖腳錨桿的設(shè)置要保證一定角度，錨桿和鋼架的連接必須用U形鋼筋焊接。5、三臺階開挖時，如圍巖變形較大時可在上臺階加設(shè)臨時仰拱。6、鋼架拱腳應(yīng)采用整塊剛性材料支墊，且面積應(yīng)大于拱架連接板面積，并保證連接板固定牢固。拱腳下的虛渣及其他雜物應(yīng)清除干凈，超挖部分應(yīng)用噴射混凝土填充。7、嚴格控制鋼拱架間距，禁止鋼拱架間距出現(xiàn)正偏差。（四）仰拱1

8、、地基承載力不得小于設(shè)計值，仰拱地基承載力不足時，應(yīng)采取加固處理。2、仰拱距掌子面的距離不得超過30米，掌子面開挖后15天內(nèi)必須閉合成環(huán)。仰拱每次開挖的長度不超過三榀鋼拱架間的距離。3、仰拱混凝土應(yīng)整體澆注一次成型。（五）二次襯砌1、黃土隧道二次襯砌應(yīng)盡早施作，在隧道進、出口50m范圍內(nèi)，二次襯砌距掌子面的距離：老黃土不大于35m，新黃土不大于25m。2、洞內(nèi)二次襯砌距掌子面的最大距離不得超過60m；拆模要三天以上，混凝土強度達到70%以上后方可拆模。3、嚴格控制二襯厚度，二襯厚度不得小于設(shè)計值。四、特殊路段施工（進出洞口、淺埋段、沖溝、偏壓）注意事項（一）進出洞口施工1、盡量結(jié)合實際地形施工

9、，避免對仰坡進行大開挖，特別是不能挖除洞口兩翼的山體。2、加強對洞口段地表沉降和拱頂下沉的監(jiān)控量測，頻率可適當增加。3、當洞口前路基需要特殊處治時，如強夯，應(yīng)先將路基段處理完畢，避免隧道先施工，路基處治時對隧道洞口土體的擾動，而誘發(fā)坡體失穩(wěn)。4、洞門一般應(yīng)盡早施作，明洞或洞門在進洞達1520m后施作，以保證洞口的安全。（二）偏壓淺埋段施工1、在隧道穿越偏壓、淺埋段時，應(yīng)采取卸載，反壓回填，抗滑樁，砌筑工程或地表預(yù)加固等綜合處治措施。2、進洞時宜采用管棚進洞，當隧道洞口圍巖差而導致進洞困難時，可根據(jù)實際情況妥善制定進洞方案。3、對于進出口段、沖溝段等事故易發(fā)地段要采取加固措施，二襯及時施作。（三

10、）地質(zhì)不良段施工1、濕陷性黃土隧道施工時需進行地基處理，消除黃土的濕陷性，提高地基的整體承載力。2、對土質(zhì)松散的圍巖、含水量較大的圍巖或嚴格控制地表沉降的地段應(yīng)分部開挖、分部支護，嚴禁各臺階都進行開挖后再一起錨噴支護。五、加強并重視監(jiān)控量測工作1、重視黃土隧道的監(jiān)控量測，必須嚴格按照規(guī)范和設(shè)計要求的項目和頻率進行；在淺埋、偏壓路段可增加選測項目的量測，量測數(shù)據(jù)應(yīng)及時做好回歸分析。2、根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)合理調(diào)整開挖預(yù)留變形量。3、監(jiān)控量測點應(yīng)嚴格按照設(shè)計及有關(guān)規(guī)范布設(shè)，特殊地段做加密處理，間距不大于5m。4、不良地質(zhì)地段施工，必須設(shè)專人隨時檢查，當發(fā)現(xiàn)量測數(shù)據(jù)有不正常變化或突變，洞內(nèi)拱頂下沉或地表

11、下沉位移值大于允許位移值，洞內(nèi)或地表出現(xiàn)裂縫以及噴層出現(xiàn)異常裂縫時，必須立即組織人員撤離現(xiàn)場，并及時上報。5、要重視開挖掌子面的地質(zhì)編錄工作，重視地質(zhì)超前預(yù)報，加強地質(zhì)觀察，尤其注意隨時觀察土體含水量的變化，如有異常應(yīng)及時反饋，加強支護。6、對于圍巖穩(wěn)定性差的特殊地段，二次襯砌變形也需進行監(jiān)測。7、為保證監(jiān)測的質(zhì)量，確保施工安全，監(jiān)控量測工作宜由具有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)機構(gòu)進行。8、建立及時、有效、完善的監(jiān)控量測預(yù)警機制。當圍巖變形速率大于10mm/d或累計變形值大于10cm時，必須按照預(yù)案措施進行處理。六、管理措施1、建設(shè)管理單位在開工前要制定隧道施工安全責任制，明確責任人，以每個隧道為單位，組織

12、施工單位的全體人員進行不少于3天的技術(shù)交底和安全培訓。2、建設(shè)管理單位必須制定明確的隧道施工獎罰制度，對于不按規(guī)定施工的單位和個人必須給予處罰，對于嚴格執(zhí)行規(guī)定的單位和個人給予獎勵。3、抓好制度的落實工作，把各項制度落實到每個施工環(huán)節(jié)中。4、建設(shè)管理單位要認真貫徹交通運輸廳的有關(guān)規(guī)定，對于執(zhí)行不力的單位要提出批評警告，對屢教不改的單位根據(jù)情況給予經(jīng)濟處罰和紅牌警告。5、要認真落實施工單位信用評價工作，把評價工作落實在施工過程中，用過程的記錄評價施工單位的信用，對沒有按交通廳強制規(guī)定施工的單位每發(fā)現(xiàn)一次就記錄一次，累計三次者，在信用評價時適當扣分。附圖1 CRD法施工工藝流程圖測量放線左側(cè)拱部超

13、前支護左側(cè)上臺階開挖左側(cè)上臺階初期支護、臨時中隔壁、上橫撐左側(cè)下臺階開挖左側(cè)下臺階初期支護，臨時 中隔壁，必要時架設(shè)底部橫撐超前地質(zhì)預(yù)報右側(cè)拱部超前支護圍巖監(jiān)控量測圍巖監(jiān)控量測右側(cè)上臺階開挖右側(cè)上臺階初期支護、上橫撐右側(cè)下臺階開挖右側(cè)下臺階初期支護，必要時架設(shè)底部橫撐仰拱開挖仰拱初期支護、接長臨時中隔壁二次襯砌仰拱襯砌仰拱填充拆除臨時支護圍巖監(jiān)控量測圍巖監(jiān)控量測仰拱應(yīng)在掌子面開挖后15天內(nèi)閉合成環(huán)。二襯澆筑距掌子面開挖后的時間不超過30天。.;13附圖2 CRD法施工工序示意圖注：1左側(cè)拱部超前支護及左側(cè)上臺階開挖；2左側(cè)下臺階邊墻一側(cè)開挖及支護；3左側(cè)下臺階中隔壁一側(cè)開挖及支護；4右側(cè)拱部超前支護及右側(cè)上臺階開挖；5右側(cè)下臺階開挖及支護；6仰拱開挖及填充附圖3 三臺階七步開挖法施工工藝流程圖左右錯開開挖中臺階，施作初期支護左右錯開開挖下臺階，施作初期支護測量放線開挖上、中、下臺階預(yù)留核心土分段開挖隧底，施作初期支護施作仰拱施作仰拱填充圍巖定性