濕陷性黃土大斷面隧道施工技術(shù)研究報告（70余頁）

1、PAGE PAGE 6 中交集團第一公路工程局科技開發(fā)項目 編號： 大斷面黃土鐵路隧道施工技術(shù)研究課題 濕陷性黃土大斷面隧道施工技術(shù)驗收文件中交第一公路工程局有限公司二八年十二月八日完成單位：中交集團第一公路工程局廈門工程有限公司協(xié)作單位：中交太中銀鐵路工程第六項目經(jīng)理部二分部 中交太中銀鐵路指揮部項目負(fù)責(zé)人：趙佳云課題組主要人員：序號姓 名年齡單位技術(shù)職務(wù)項目職務(wù)項目分工1趙佳云33中交一公局廈門有限公司高級工程師項目總工總體負(fù)責(zé)2王殿會30中交一公局廈門有限公司工程師項目總工技術(shù)總負(fù)責(zé)撰寫報告3劉靈波27中交一公局廈門有限公司助工工程部長現(xiàn)場組織4李 偉26中交一公局廈門有限公司助工技術(shù)員

2、施工數(shù)據(jù)收集整理5張克迪24中交一公局廈門有限公司助工技術(shù)員施工數(shù)據(jù)收集整理6聶振宇24中交一公局廈門有限公司助工技術(shù)員施工數(shù)據(jù)收集整理7謝雙武26中交一公局廈門有限公司助工技術(shù)員施工數(shù)據(jù)收集整理8郝欣欣30中交一公局廈門有限公司工程師試驗員試驗技術(shù)指導(dǎo)9劉佩梅26中交一公局廈門有限公司技術(shù)員試驗員試驗數(shù)據(jù)收集整理10吳保利38中交一公局廈門有限公司測量工程師測量主管測量技術(shù)指導(dǎo)11李洪波39中交一公局廈門有限公司測量技師監(jiān)控量測員量測數(shù)據(jù)收集12賀 軍26中交一公局廈門有限公司測量員測量員配合測量報告執(zhí)筆：王殿會 報告審核：趙佳云總 目 錄1 驗收大綱2 工作報告3 技術(shù)研究報告4 社會經(jīng)濟

3、效益分析報告5 應(yīng)用單位使用情況報告驗 收 大 綱科技開發(fā)項目驗收大綱一、項目來源：中交第一公路工程局有限公司科技開發(fā)項目，項目合同編號：KT200708。二、組織驗收單位：中交第一公路工程局有限公司技術(shù)委員會主持驗收單位：中交第一公路工程局有限公司技術(shù)發(fā)展處三、驗收形式：會議驗收。由組織驗收單位召集局相關(guān)處室負(fù)責(zé)人組成驗收委員會，并委托局技術(shù)發(fā)展處主持驗收工作。驗收委員會設(shè)主任委員1名，副主任委員1名，委員9名。四、驗收目的為有效、合理地組織管理科技開發(fā)項目，評價科技開發(fā)項目合同執(zhí)行的質(zhì)量和效果，以有利于推動企業(yè)的科技進步。五、驗收依據(jù)1、中交第一公路工程局有限公司技術(shù)創(chuàng)新與科技開發(fā)管理辦法

4、 ；2、項目合同書；3、相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程等。六、驗收內(nèi)容1、依據(jù)合同書，對項目的合同任務(wù)完成情況和經(jīng)費使用情況進行考核評價；2、審查該項目的技術(shù)資料是否齊全，數(shù)據(jù)是否正確、詳實、符合有關(guān)規(guī)定；3、審查成果在實際應(yīng)用中的效果及效益等情況。七、提供的技術(shù)文件1、驗收大綱2、工作報告3、技術(shù)研究報告4、社會經(jīng)濟效益分析報告5、應(yīng)用單位使用情況報告工 作 報 告工作報告黃土隧道自承體系不完整，主要靠砂、土的原始結(jié)構(gòu)，靠砂、土體的摩擦、粘滯保持穩(wěn)定。另外，土體圍巖往往有流變性，濕陷性黃土更加明顯。在遇水或外力（動荷載、靜荷載）作用下土體會迅速液化，承載能力下降或土體流動，導(dǎo)致施工或運營中的結(jié)構(gòu)

5、物沉降、變形甚至垮塌。中交太中銀鐵路工程一公局施工段黃土隧道群位于山西省呂梁市，該黃土隧道群中隧道進出口段多為濕陷性新黃土，特別是石盤村4號隧道，該隧道洞身范圍內(nèi)地層主要為第四系上更新坡洪積層（Q）新黃土, 為自重濕陷性新黃土，濕陷系數(shù)s0.0160.070，濕陷等級為級。為保證工程質(zhì)量，減少或避免隧道結(jié)構(gòu)破壞，同時也為類似工程積累經(jīng)驗，以指導(dǎo)工程的施工，廈門公司針對石盤村4#隧道的具體特點，提出了濕陷性黃土大斷面隧道施工技術(shù)科技開發(fā)課題，并于2006年12月向局技術(shù)委員會申報立項。局技術(shù)委員會于2007年5月中旬正式批準(zhǔn)了本課題的研究立項，并簽訂了該項目的合同書。按照項目合同書的要求，廈門公

6、司以山西太中銀鐵路項目經(jīng)理部的人員為主，成立了課題研究小組。為提高本課題的技術(shù)含量和研究水平，課題組聘請了鐵三院隧道專業(yè)工程師和鐵道部資深隧道專家在隧道施工理論和施工技術(shù)等方面提供技術(shù)支持。由于受到當(dāng)?shù)卣鞯夭疬w影響，黃土隧道的總體施工進度較原計劃進度有所滯后，黃土隧道主體工程施工到2008年10月方全部結(jié)束，故本課題的研究工作亦相應(yīng)順延。課題組的研究工作大致分以下幾個階段：1、2006年12月13日提出了本課題科技開發(fā)項目立項申請。1、2007年1月2007年4月上旬，主要進行了課題調(diào)研、收集資料、提出課題研究大綱等準(zhǔn)備工作。2、2007年5月中旬，局技術(shù)委員會正式批準(zhǔn)本課題的研究立項，并簽訂

7、科技開發(fā)項目合同書。3、2004年5月下旬2004年6月，隧道施工方案通過了中交指揮部的評審，根據(jù)評審會專家的意見和建議，對方案進行了細(xì)化和完善，形成了實施方案，并對開挖方法和混凝土配合比進行優(yōu)化。4、2007年7月2008年6月，濕陷性黃土隧道進入全面施工階段，在施工過程中，進行了施工參數(shù)的量測數(shù)據(jù)的積累。5、2008年7月2008年12月初，對施工參數(shù)和實測數(shù)據(jù)進行分析整理，在全面分析整理原始資料的基礎(chǔ)上，完成了本課題的技術(shù)研究報告。在本課題的研究過程中，課題組全體人員通力協(xié)作、求實創(chuàng)新，共同圓滿地完成了項目合同書規(guī)定的全部研究內(nèi)容。本課題現(xiàn)已申請驗收。PAGE PAGE 60 中交集團第

8、一公路工程局科技開發(fā)項目 編號： 濕陷性黃土大斷面隧道施工技術(shù)技術(shù)研究報告中交集團第一公路工程局廈門工程有限公司二八年十二月八日濕陷性黃土大斷面隧道施工技術(shù)課題技術(shù)研究報告目 錄1 概述1.1 研究背景及必要性11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3 研究內(nèi)容及研究目的12 濕陷性黃土定義及其結(jié)構(gòu)特征2.1 濕陷性黃土的定義22.2 濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)特征23 施工原理和施工參數(shù)3.1 新奧法施工原理23.2 黃土隧道支護原理33.3 濕陷黃土隧道主要施工參數(shù)44 主要施工方法和施工工藝4.1 黃土隧道開挖施工44.2 黃土隧道初期支護施工94.3 仰拱及仰拱填充施工244.4 隧道防排水施工294.5

9、 拱墻二次襯砌施工374.6 水溝電纜槽施工455 監(jiān)控量測5.1 量測項目475.2 監(jiān)控量測施工工藝486 結(jié)束語6.1 主要結(jié)論566.2 有待改進的問題和建議57參考文獻581 概 述1.1 研究背景及必要性中交太(原)中(衛(wèi))銀(川)鐵路ZQ-標(biāo)第六項目經(jīng)理部二分部（一公局廈門公司）施工段位于山西省呂梁市，地質(zhì)情況主要表現(xiàn)為陜北黃土高原丘陵，地形起伏，沖溝發(fā)育，中山、低山及丘陵。沿線新黃土分布廣泛，具濕陷性。地下水主要為第四系孔隙潛水、基巖裂隙水、巖溶水。埋深普遍在100200米。 沿線河流主要三川河，河流具有典型的雨洪特征，流量、水位與降水量成正比，動態(tài)極不穩(wěn)定。本項目全長8.32

10、8km，特大橋 664m/1座、大橋872m/4座、中橋144m/3座；路基1033m，涵洞6道；隧道5568m/11座，占本標(biāo)段全長的66.86%，其中黃土隧道4222m/10座，設(shè)計多為黃土級、級加強，地質(zhì)多為濕陷性新黃土。一局在以往工程的施工中，雖有過長大隧道的施工經(jīng)歷，但所施工隧道中公路石質(zhì)隧道的居多，像太中銀鐵路項目數(shù)量多、斷面大、濕陷性黃土的土質(zhì)隧道施工對一局而言尚屬首次。因此，以太中銀項目黃土隧道群工程為依托，對濕陷性大斷面黃土隧道的施工技術(shù)和施工工藝立項進行專題研究，就本工程而言，不僅在確保工程質(zhì)量和降低工程成本上具有十分重要的作用，對提升企業(yè)的技術(shù)水平、增強核心競爭力和社會信

11、譽度亦有非常重要和積極的意義；同時，黃土隧道施工技術(shù)在華北西北地區(qū)的應(yīng)用越來越廣泛，如能總結(jié)出一套較為成熟的技術(shù)與工藝，對今后的類似工程必將起到良好的指導(dǎo)作用。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀由于我國前期的經(jīng)濟實力及施工水平的落后，對我國西部地區(qū)特別是黃土高原的交通工程沒有太大的投入，隨著我國對西部大開發(fā)的情形下，黃土高原地區(qū)的交通工程也得到了迅速的發(fā)展，并且開始了在黃土地區(qū)進行施工，但是還沒有真正的形成一套關(guān)于濕陷性黃土大斷面隧道施工的工藝及方法，特別是大斷面的濕陷性黃土大斷面隧道施工工藝及方法更加不成熟。1.3 研究內(nèi)容及研究目的1.3.1 研究內(nèi)容確定濕陷性黃土大斷面隧道的施工工藝、方法及具體施工

12、參數(shù)；形成整套濕陷性黃土大斷面隧道的施工工藝，以指導(dǎo)今后濕陷性黃土大斷面隧道施工。觀測濕陷性黃土大斷面隧道的沉降與變形，進一步具體的驗證濕陷性黃土大斷面隧道的施工工藝、方法及施工參數(shù)。1.3.2 研究目的本課題的研究目的在于：在濕陷性黃土大斷面隧道施工過程中詳細(xì)收集原始資料、數(shù)據(jù)，對原始資料、數(shù)據(jù)進行分析，得出相關(guān)結(jié)論，形成詳細(xì)的施工工藝及方法，在隧道施工過程中和結(jié)束后，經(jīng)過對隧道的沉降、變形的觀察分析，選出最有效、成本最低的濕陷性黃土隧道的施工施工及方法，對今后濕陷性黃土大斷面隧道施工進行指導(dǎo)，達到縮短工期、節(jié)約成本、提高隧道施工質(zhì)量和水平的目的。同時也可高我公司在西部黃土地區(qū)的隧道施工方面

13、的競爭力。2 濕陷性黃土定義及其結(jié)構(gòu)特征2.1濕陷性黃土的定義濕陷性黃土是指 HYPERLINK /baike/detail.asp?t=土體 t _blank 土體在一定壓力下受水浸濕時產(chǎn)生濕陷變形量達到一定數(shù)值的土。濕陷變形量按野外浸水載荷試驗在200Kpa壓力下的附加變形量確定，當(dāng)附加變形量與載荷板寬度之比大于0.015時，這種黃土被稱為為濕陷性黃土。2.2濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)特征在我國，濕陷性黃土分布較為廣泛，約占黃土分布面積的60，其中大部分主要分布在黃河中游地區(qū)。土體的濕陷性與否和土中的砂粒含量有很大的關(guān)系。由于粗粉粒和砂粒在黃土結(jié)構(gòu)中起骨架作用，而濕陷性黃土中砂粒含量很少，大部分砂粒

14、不能直接接觸，能直接接觸的大多為粉土顆粒，占總重量約5070，而粉土顆粒中又以粗粉土顆粒為多，粘土顆粒和細(xì)砂顆粒較少，基本上無大于025mm的中砂顆粒。這些顆粒的礦物成分，粗顆粒中主要是石英和長石，粘粒中主要是中等親水性的伊利石。而細(xì)粉粒通常依附在較大顆粒表面，特別是集聚在較大顆粒的接觸點處與膠體物質(zhì)一起作為填充材料。粘粒以及土體中所含的各種化學(xué)物質(zhì)如鋁、鐵物質(zhì)和一些無定型的鹽類等，多集聚在較大顆粒的接觸點起膠結(jié)和半膠結(jié)作用，作為黃土骨架的砂粒和粗粉粒，在天然狀態(tài)下，由于上述膠結(jié)物的凝聚結(jié)晶作用被牢固的粘結(jié)著，故使?jié)裣菪渣S土具有較高的強度，而遇水時，水對各種膠結(jié)物的軟化作用，土的強度突然下降便

15、產(chǎn)生濕陷。3 施工原理和施工參數(shù)3.1新奧法施工原理新奧法即新奧地利隧道施工方法的簡稱，英文簡稱為NATM。它與法國稱收斂約束法或有些國家所稱動態(tài)觀測設(shè)計施工法的基本原則一致。它是以既有隧道 HYPERLINK / t _blank 工程經(jīng)驗和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ)，將錨桿和噴射混凝土組合在一起作為主要支護手段的一種施工方法，是現(xiàn)代隧道 HYPERLINK / t _blank 工程新技術(shù)的標(biāo)志之一。經(jīng)歷了40余年的發(fā)展，新奧法在我國鐵路隧道施工中得到了成功應(yīng)用，特別是在軟弱圍巖地段應(yīng)用更為廣泛，經(jīng)濟效益較為明顯。太中銀鐵路工程黃土隧道施工就采用了新奧法施工。新奧法的基本要點可扼要的概括為：“少

16、擾動、早噴錨，勤量測、緊封閉”，可分解歸納如下： 1土巖是隧道結(jié)構(gòu)體系中的主要承載單元，在施工中必須充分保護土體，盡量減少對它的擾動，避免過度破壞土體的強度。為此，施工中斷面分塊不宜過多，采用機械開挖掘進。 2為了充分發(fā)土巖體的承載能力，應(yīng)允許并控制巖體的變形。一方面允許變形，使圍巖中能形成承載環(huán)；另一方面又必須限制它，使土體不致過度松弛而喪失或大大降低承載能力。在施工中應(yīng)采用能與圍巖密貼、及時筑砌又能隨時加強的柔性支護結(jié)構(gòu)，例如，錨噴支護等。這樣，就能通過調(diào)整支護結(jié)構(gòu)的強度、剛度和它參加工作的時間（包括閉合時間）來控制土體的變形。 3為了改善支護結(jié)構(gòu)的受力性能，施工中應(yīng)盡快閉合，而成為封閉的

17、筒形結(jié)構(gòu)。另外，隧道斷面形狀應(yīng)盡可能圓順，以避免拐角處的應(yīng)力集中。 4通過施工中對圍巖和支護的動態(tài)觀察、量測，合理安排施 HYPERLINK / t _blank 工程序、進行設(shè)計變更及日常的施工管理。 5為了敷設(shè)防水層，或為了承受由于錨桿銹蝕，圍巖性質(zhì)惡化、流變、膨脹所引起的后續(xù)荷載，采用復(fù)合式襯砌。 6二次襯砌原則上是在圍巖與初期支護變形基本穩(wěn)定的條件下修筑的，圍巖和支護結(jié)構(gòu)形成一個整體，因而提高了支護體系的 HYPERLINK /Html/aqgl/ t _blank 安全度。3.2黃土隧道支護原理土質(zhì)隧道自承體系不完整，主要靠砂、土的原始結(jié)構(gòu)，靠砂、土體的摩擦、粘滯保持穩(wěn)定。同時，土體

18、圍巖往往有流變性，需要一定的支護剛度才能制止流變。因此，土質(zhì)隧道暗挖法應(yīng)以限制圍巖變形為主，應(yīng)采用早期大剛度的初期支護，防止土體變形過大破壞原始結(jié)構(gòu)。而濕陷性黃土流變性更強，初期支護必須給土體足夠的支護抗力及時制止流變，讓土體保持較好的自承能力。在土體自承能力不足時，必須通過超前支護（超前管棚、超前導(dǎo)管、超前錨桿等）和基底加固措施（灰土擠密樁、樹根樁、換填、壓漿等）予以補強，以提高支護抗力，確保隧道圍巖穩(wěn)定。3.3濕陷黃土隧道主要施工參數(shù)太中銀鐵路工程施工圖設(shè)計以新奧法原理為基礎(chǔ)，主要采用復(fù)合式襯砌。黃土隧道襯砌根據(jù)噴錨構(gòu)筑法的基本理論和復(fù)合式襯砌的作用原理進行設(shè)計，襯砌類型劃分考慮了黃土形狀

19、、隧道埋深、天然含水量以及影響地層自穩(wěn)能力的其他因素。計算復(fù)合式襯砌時，按初期支護和二次襯砌共同承載進行考慮。初期支護主要以工程類比法選用設(shè)計參數(shù)，二次襯砌采用計算軟件進行力學(xué)分析并按破損階段法設(shè)計。濕陷性黃土地段采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工。主要施工參數(shù)見下表：濕陷性黃土大斷面隧道主要施工參數(shù)表項 目單位濕陷性黃土開挖開挖方法/雙側(cè)壁導(dǎo)坑法預(yù)留變形量cm12開挖半徑cm714初期支護22砂漿錨桿間距m1.01.0部位/長度cm邊墻/4.0I20a工字鋼拱架部位/間距cm拱墻仰拱/60C25纖維混凝土部位/厚度cm拱墻仰拱/278鋼筋網(wǎng)部位/網(wǎng)格cm拱墻/2020二次襯砌C30混凝土部位/厚度cm

20、拱墻/50、仰拱/6025環(huán)向主筋間距cm2014縱向分布筋間距cm254 主要施工工藝和方法4.1黃土隧道開挖施工黃土隧道施工嚴(yán)格按照“嚴(yán)控水、強支護、短進尺、勤量測”的原則組織施工，特別注意地表沖溝、陷穴對隧道的影響，要加強調(diào)查和處理。隧道開挖前，首先完成洞口截水溝、洞口土方及邊仰坡防護施工。洞口土方采用挖掘機配合裝載機自上而下分層施工，大型自卸汽車運輸，并及時做好坡面防護，開挖一段（臺階）防護一段（臺階）。洞口明洞采用明挖法施工，開挖至明暗分界線后，先施做護拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，隨后立即做好明洞襯砌，隨后進入暗洞施工，待明洞混凝土達到設(shè)計規(guī)定的強度后及時進行明洞洞頂回填。暗洞

21、開挖根據(jù)原設(shè)計要求，濕陷性黃土隧道淺埋段在超前預(yù)支護下采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖。針對本項目地形地質(zhì)特點，借鑒鄭西鐵路的寶貴經(jīng)驗，本著盡量減少分部的數(shù)目，避免多次擾動的原則。在確保施工安全的前提下，本項目施工中主要采用了正臺階預(yù)留核心土法施工，個別地形地質(zhì)條件極差地段采用了三臺階預(yù)留核心土法施工，開挖采用人工配合風(fēng)鎬進行，開挖后及時進行初期支護，初期支護盡早封閉成環(huán)。4.1.1.正臺階預(yù)留核心土法 、正臺階預(yù)留核心土法為先環(huán)形開挖上半斷面,預(yù)留核心土，待開挖至一定長度后同時開挖下半斷面,上下半斷面同時并進的一種施工方法。正臺階預(yù)留核心土法施工工序說明：第1、2步：機械環(huán)形開挖上導(dǎo)，預(yù)留核心土，人工配

22、合整修；施作上導(dǎo)初期支護，即初噴4cm厚混凝土，架立鋼架；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度，形成較穩(wěn)定的承載拱。第3、4部：在滯后上導(dǎo)1520m機械錯開開挖下導(dǎo)邊墻（錯開距離不小于5m），人工配合整修；初噴4cm厚混凝土；接長型鋼鋼架，鋼架基礎(chǔ)墊設(shè)槽鋼并設(shè)鎖腳錨桿；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。第5步開挖下導(dǎo)中部土體，整平順坡，作為上下導(dǎo)坑連接通道，方便開挖和支護施工提供作業(yè)場地。第6步在滯后于下導(dǎo)15m左右，機械開挖仰拱，人工配合整修。初噴混凝土，安裝仰拱拱架，仰拱拱架與邊墻拱架分別焊有節(jié)點板，節(jié)點板用M24高強螺栓連接；拱架連接完畢復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。第7步仰拱初期支護完成后，布

23、仰拱二襯鋼筋，立模，安裝止水帶、排水管和預(yù)埋管，利用仰拱棧橋灌筑仰拱混凝土（仰拱二襯與填充應(yīng)分次施作）。第8步根據(jù)圍巖量測結(jié)果，利用襯砌模板臺車適時施作拱墻二次襯砌。4.1.2.三臺階預(yù)留核心土法施工工序說明：、機械開挖上導(dǎo)，人工配合整修；施作上導(dǎo)初期支護，即初噴4cm厚混凝土，架立鋼架；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。、在滯后上導(dǎo)35m，采用機械錯開開挖中導(dǎo)兩側(cè)邊墻(兩側(cè)錯開距離3m)，人工配合整修；初噴4cm厚混凝土；接長型鋼鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。同時中導(dǎo)中部土體也要開挖運出。、在滯后于中導(dǎo)1015m，機械開挖下導(dǎo)，人工配合整修；初噴4cm厚混凝土；接

24、長型鋼鋼架，鋼架基礎(chǔ)墊設(shè)槽鋼并設(shè)鎖腳錨桿；鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。、開挖下導(dǎo)中部土體，整平順坡，作為上下導(dǎo)坑連接通道，方便開挖和支護施工提供作業(yè)場地。、在滯后于下導(dǎo)1015m時，機械開挖仰拱，人工配合整修。初噴混凝土，安裝仰拱拱架，拱架與邊墻拱架通過節(jié)點板，用M24高強螺栓連接；復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。、仰拱初期支護完成后，布仰拱二襯鋼筋，立模，安裝排水管和預(yù)埋管根，利用仰拱棧橋灌筑仰拱混凝土（仰拱二襯與填充應(yīng)分次施作）。、在滯后于一小段距離后，利用襯砌模板臺車一次性灌注拱墻襯砌混凝土。4.1.3.小結(jié) 控制上、下臺階長度，及時將初期支護閉合成環(huán)，整體受力。正臺階預(yù)留核心土法：上臺階

25、長度控制在1-1.5倍開挖洞徑（本工程控制在20m左右）范圍內(nèi)；下臺階長度（仰拱到掌子面的距離）控制在2-3倍開挖洞徑（本工程控制在40m左右）；三臺階預(yù)留核心土法：上臺階長度控制在8-10米，中臺階長度控制在1-1.5倍開挖洞徑（本工程控制在20m左右）范圍內(nèi)；下臺階長度（仰拱到掌子面的距離）控制在2-3倍開挖洞徑（本工程控制在40m左右）。隧道臺階長度控制核心土預(yù)留控制。黃土隧道施工前期，延續(xù)了石質(zhì)隧道支護工藝，制作簡易支護臺車，核心土尺寸被嚴(yán)重限制，底寬僅有4 m，高僅有3 m，長度不足2 m，掌子面臨空面大，自穩(wěn)性差。取消支護臺車，預(yù)留核心土面積不小于開挖面積的50%（底寬8.4 m，

26、高5.2 m，上頂寬6 m,長度不小于3m），輔以扒梯和跳板在核心土上完成初期支護施工。 隧道核心土的預(yù)留盡量減少挖掘機對隧道邊沿的開挖，應(yīng)采用人工風(fēng)鎬對隧道周邊進行修整，減少對圍巖的擾動，避免側(cè)壁或拱頂?shù)魤K現(xiàn)象。拱腳、墻角應(yīng)預(yù)留30cm人工開挖，嚴(yán)禁超挖。拱墻腳嚴(yán)禁被水浸泡。隧道開挖人工修邊控制開挖循環(huán)進尺長度。濕陷性黃土隧道開挖進尺控制在0.6m，即每次只進1榀，減小圍巖臨空面。機械開挖人工修邊后，應(yīng)盡早對圍巖進行支護封閉，減少圍巖暴露的時間，限制開挖后圍巖松弛。4.2黃土隧道初期支護施工初期支護是永久襯砌的重要組成部分。大斷面黃土隧道初期支護要有足夠的剛度和強度以有效抑制黃土地層的過大變

27、形，防止施工過程中出現(xiàn)坍方。初期支護的組成形式可根據(jù)黃土特性、含水量、覆蓋層厚度和施工方法等因素選用，濕陷性黃土隧道的初期支護由22邊墻砂漿錨桿、8鋼筋網(wǎng)、I20a工字鋼鋼拱架、C25噴射纖維混凝土等組成?，F(xiàn)將超前支護暫時納入初期支護，按照施工順序?qū)Ω鞣猪椆こ淌┕すに囘M行介紹。4.2.1. 108超前管棚施工工藝管棚施工工藝見工藝流程圖。 施作護拱混凝土護拱作為長管棚的導(dǎo)向墻，在開挖廓線以外拱部120o135范圍內(nèi)施作，斷面尺寸為1.01.0m，護拱內(nèi)埋設(shè)鋼筋支撐，鋼筋與管棚孔口管連接成整體。導(dǎo)向墻環(huán)向長度可根據(jù)具體工點實際情況確定，要保證其基礎(chǔ)穩(wěn)定性?？卓诠茏鳛楣芘锏膶?dǎo)向管，它安設(shè)的平面位置

28、、傾角、外插角的準(zhǔn)確度直接影響管棚的質(zhì)量。用經(jīng)緯儀以坐標(biāo)法在工字鋼架上定出其平面位置；用水準(zhǔn)尺配合坡度板設(shè)定孔口管的傾角；用前后差距法設(shè)定孔口管的外插角?？卓诠軕?yīng)牢固焊接在工字鋼上，防止?jié)仓炷習(xí)r產(chǎn)生位移。超前大管棚施工工藝流程圖隧道開挖鉆進結(jié)束下一根管棚鉆進開挖周邊放樣布孔管棚鉆機就位繼續(xù)鉆進安裝至設(shè)計長度鉆桿退回原位一節(jié)管棚體安裝結(jié)束接長管棚鉆進管棚體安裝注漿安放鋼筋籠 搭鉆孔平臺安裝鉆機鉆機平臺用鋼管腳手架搭設(shè)，搭設(shè)平臺應(yīng)一次性搭好，平臺要支撐于穩(wěn)固的地基上，腳手架連接要牢固、穩(wěn)定，防止在施鉆時鉆機產(chǎn)生不均勻下沉、擺動、位移而影響鉆孔質(zhì)量。鉆孔由12臺鉆機由高孔位向低孔位進行。鉆機定位

29、：鉆機要求與已設(shè)定好的孔口管方向平行，必須精確核定鉆機位置。用全站儀、鉆桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法，反復(fù)調(diào)整，確保鉆機鉆桿軸線與孔口管軸線相吻合。 鉆孔為了便于安裝鋼管，鉆頭直徑采用127mm。鉆機開鉆時，應(yīng)低速低壓，待成孔10m后可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風(fēng)壓；鉆進過程中確保動力器、扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進。認(rèn)真作好鉆進過程的原始記錄，及時對孔口碎屑進行地質(zhì)判斷、描述，作為洞身開挖時的地質(zhì)預(yù)測預(yù)報參考資料，從而指導(dǎo)洞身開挖。管棚鉆孔的允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定：管棚鉆孔允許偏差序號項 目允許偏差1方向角1o2孔口距50mm3孔 深50mm管棚鉆孔施工清孔驗孔用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭進行反復(fù)掃孔，清

30、除浮渣，確?？讖健⒖咨罘弦?，防止堵孔，并用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣。然后全站儀、測斜儀等檢測孔深、傾角、外插角。 安裝管棚鋼管鋼管在專用的管床上加工好絲扣，導(dǎo)管四周鉆設(shè)孔徑1016mm注漿孔(靠孔口2.5m處的棚管不鉆孔)，孔間距1520cm，呈梅花型布置。管頭焊成圓錐形，便于入孔；棚管頂進采用裝載機和管棚機鉆進相結(jié)合的工藝，即先鉆大于棚管直徑的引導(dǎo)孔(108 mm或127 mm)，然后用裝載機在人工配合下頂進鋼管。接長鋼管應(yīng)滿足受力要求，相鄰鋼管的接頭應(yīng)前后錯開。同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管接頭至少錯開1m。 注漿安裝好有孔鋼花管、放入鋼筋籠后即對孔內(nèi)注入M20水泥漿，漿

31、液由ZJ-400高速制漿機拌制，采用高壓單液注漿機注入管棚鋼管內(nèi)，初壓0.51.0MPa，終壓2MPa，持壓15min后停止注漿。注漿量應(yīng)滿足設(shè)計要求，一般為鉆孔圓柱體的1.5倍；若注漿量超限，未達到壓力要求，應(yīng)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙充填飽滿。 施工控制要點鉆孔前，精確測定孔的平面位置、傾角、外插角，并對每個孔進行編號。鉆孔外插角13以為宜，工點應(yīng)根據(jù)實際情況作調(diào)整。鉆孔仰角的確定應(yīng)視鉆孔深度及鉆桿強度而定，一般控制在11.5。施工中應(yīng)嚴(yán)格控制鉆機下沉量及左右偏移量。嚴(yán)格控制鉆孔平面位置，管棚不得侵入隧道開挖線內(nèi)，相鄰鋼管不得相撞和立交；經(jīng)常量測孔的斜度，發(fā)現(xiàn)誤差

32、超限及時糾正，至終孔仍超限者應(yīng)封孔，原位重鉆。掌握好開鉆與正常鉆進的壓力和速度，防止斷桿。洞內(nèi)管棚施工洞內(nèi)管棚施工4.2.2.砂漿錨桿施工工藝 工藝流程圖 砂漿錨桿施工工藝流程圖錨桿制作各項工前準(zhǔn)備錨桿鉆機就位鉆錨桿孔鉆孔角度定位錨桿孔位測量放樣錨桿孔清孔機械設(shè)備保養(yǎng)準(zhǔn)備注漿材料注漿設(shè)備就位錨孔成孔檢查攪拌砂漿注 漿插入錨桿錨桿竣工驗收安裝墊板錨桿鉆孔黃土隧道采用ZM-12T型煤電鉆成孔。煤電鉆施工既可解決土質(zhì)隧道遇水軟化圍巖的問題，又可解決在土質(zhì)隧道施工中采用常規(guī)的沖擊鉆不易排碴、成孔困難的難題，可以提高在黃土隧道的成孔速度和安全性。錨桿鉆孔利用開挖臺階搭設(shè)簡易臺架施鉆，按照設(shè)計間距布孔；鉆

33、孔方向盡可能垂直結(jié)構(gòu)面或初噴混凝土表面；錨桿孔比桿徑大15，深度誤差不得大于50mm；錨桿孔距允許偏差為15cm；成孔后采用高壓風(fēng)清孔。砂漿錨桿注漿及安裝錨桿注漿安裝前須先做好材料、機具、腳手平臺和場地準(zhǔn)備工作，錨桿應(yīng)平直、無損傷，表面無裂紋、油污、顆粒狀或片狀銹蝕；錨桿插入長度不得小于設(shè)計長度的95%，錨桿墊板應(yīng)與基面密貼。注漿材料使用硅酸鹽或普通硅酸鹽32.5水泥，粒徑小于2.5mm的砂子，并須過篩，膠骨比1:0.51:1，水灰比0.380.45，砂漿標(biāo)號不小于M20。砂漿錨桿作業(yè)程序是：先注漿，后放錨桿，具體操作是：先將水注入注漿泵內(nèi)，并倒入少量砂漿，初壓水和稀漿濕潤管路，然后再將已調(diào)好

34、的砂漿倒入泵內(nèi)。將注漿管插至錨桿眼底，將泵蓋壓緊密封，一切就緒后，慢慢打開閥門開始注漿。在氣壓推動下，將砂漿不斷壓入眼底，注漿管跟著緩緩?fù)顺鲅劭?，并始終保持注漿管口埋在砂漿內(nèi)，以免漿中出現(xiàn)空洞，將注漿管全部抽出后，立即把錨桿插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂漿流失。錨桿孔中必須注滿砂漿，發(fā)現(xiàn)不滿須撥出錨桿重新注漿。注漿管不準(zhǔn)對人放置，以防止高壓噴出物射擊傷人。砂漿應(yīng)隨用隨拌，在初凝前全部用完，使用摻速凝劑砂漿時，一次拌制砂漿數(shù)量不應(yīng)多于3個孔，以免時間過長，使砂漿在泵、管中凝結(jié)。錨注完成后，應(yīng)及時清洗，整理注漿用具，除掉砂漿凝聚物，為下次使用創(chuàng)造條件。4.2.3 鋼筋網(wǎng)施工鋼筋網(wǎng)片加工鋼筋網(wǎng)

35、片采用級8鋼筋焊制，在鋼筋加工場內(nèi)集中加工。先用鋼筋調(diào)直機把鋼筋調(diào)直，再截成鋼筋條，鋼筋網(wǎng)片尺寸為20cm*20cm，網(wǎng)格尺寸允許偏差為10mm。鋼筋焊接前要先將鋼筋表面的油漬、漆污、水泥漿和用錘敲擊能剝落的浮皮、鐵銹等均清除干凈；加工完畢后的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)平整，鋼筋表面無削弱鋼筋截面的傷痕。成品的存放制作成型的鋼筋網(wǎng)片必須輕抬輕放，避免摔地產(chǎn)生變形。鋼筋網(wǎng)片成品應(yīng)遠(yuǎn)離加工場地，堆放在指定的成品堆放場地上。存放和運輸過程中要避免潮濕的環(huán)境，防止銹蝕、污染和變形。掛網(wǎng)鋼筋網(wǎng)在初噴混凝土4cm以后鋪掛，鋼筋片隨初噴面的起伏鋪設(shè)，綁扎固定于先期施工的系統(tǒng)錨桿之上，再把鋼筋片焊接成網(wǎng)，網(wǎng)片搭接長度不少于1

36、個網(wǎng)格（20cm）。之后復(fù)噴，并保證鋼筋網(wǎng)保護層厚度不得小于2cm。安裝好的鋼筋網(wǎng)和拱架4.2.4 I20a工字鋼拱架施工工藝濕陷性黃土隧道鋼架支護主要為型鋼鋼架，型鋼鋼架主要由工字鋼彎制而成，全斷面設(shè)置。隧道各部開挖完成初噴混凝土后，分單元及時安裝鋼架，采用與定位錨桿、徑向錨桿以及雙側(cè)鎖腳錨管固定，縱向采用22鋼筋連接，鋼架之間鋪掛鋼筋網(wǎng)，然后復(fù)噴混凝土到設(shè)計厚度。鋼架施工工藝見工藝流程圖。 鋼架加工加工場地用混凝土硬化，精確抹平，按設(shè)計放出加工大樣。鋼架彎制結(jié)合隧道開挖方法采用型鋼彎制機按照隧道斷面曲率分節(jié)進行彎制，彎制完成后，先在加工場地上進行試拼。各節(jié)鋼架拼裝，要求尺寸準(zhǔn)確，弧形圓順。

37、要求沿隧道周邊輪廓誤差不大于3cm；型鋼鋼架平放時，平面翹曲小于2cm。型鋼鋼架施工工藝流程圖初 噴定位錨桿施工中線標(biāo)高測量清除底腳浮碴鋼架加工、質(zhì)量驗收鋼架預(yù)拼分部安裝鋼架與定位錨桿焊連定位設(shè)鎖腳錨管鎖定加設(shè)鞍形墊塊安裝縱向連接筋掛鋼筋網(wǎng)復(fù)噴混凝土圍巖監(jiān)控量測 鋼架安裝根據(jù)測設(shè)的位置，各節(jié)鋼架在掌子面以螺栓連接，連接板應(yīng)密貼。為保證各節(jié)鋼架在全環(huán)封閉之前置于穩(wěn)固的地基上，安裝前應(yīng)清除各節(jié)鋼架底腳下的虛碴及雜物。同時每側(cè)安設(shè)2根鎖腳錨管將其鎖定，在拱部鋼架基腳處設(shè)I32槽鋼以增加基底承載力，底部開挖完成后，底部初期支護及時跟進，將鋼架全環(huán)封閉。為保證鋼架位置安設(shè)準(zhǔn)確，隧道開挖時在鋼架的各連接處

38、預(yù)留連接板凹槽。初噴混凝土?xí)r，在凹槽處打入木楔，為架設(shè)鋼架留出連接板（和槽鋼）位置。鋼架按設(shè)計位置安設(shè)，在安設(shè)過程中當(dāng)鋼架和初噴層之間有較大間隙應(yīng)每隔2m用混凝土預(yù)制塊楔緊，鋼架背后用噴混凝土填充密實。鋼架縱向連接采用22鋼筋連接，環(huán)向間距1m。鋼架落底接長在單邊交錯進行，每次單邊接長鋼架13排。在軟弱地層可同時落底接長和仰拱相連并及時噴射混凝土。接長鋼架和上部鋼架通過墊板用螺栓牢固準(zhǔn)確連接。架立鋼架后應(yīng)盡快進行噴混凝土作業(yè)，以使鋼架與噴混凝土共同受力。噴射混凝土分層進行，先從拱腳或墻角處由下向上噴射，防止上層噴射料虛掩拱腳（墻角）不密實，造成強度不夠，拱腳（墻角）失穩(wěn)。鋼架安裝允許偏差的檢驗

39、應(yīng)符合下表的規(guī)定：鋼架安裝允許偏差序號項 目允許偏差1間 距100mm2橫 向50mm3高 程50mm4垂直度2o5保護層和表面覆蓋層厚度-5mm工字鋼拱架檢查工字鋼拱架施工*拱架下沉預(yù)防措施拱部開挖安裝型鋼拱架后，由于黃土隧道圍巖的自穩(wěn)性較差以及各部開挖拉開了一定距離，鋼架短時間內(nèi)不能全斷面閉合，有可能會出現(xiàn)拱頂鋼架下沉，導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)或侵入襯砌界限，因此在施工過程中需加強對鋼架安裝以后的監(jiān)控量測，必要時采取有效措施進行加固，以防止拱頂鋼架下沉。具體措施如下：加強對鋼架的鎖腳固定措施為防止鋼架下沉或兩底腳回收必須采取鎖腳措施，鋼架鎖腳采用兩根L=4.0m的42鎖腳錨管鎖定，錨管采用鋼花管，壓注

40、水泥漿液進行錨固，如地質(zhì)較差時，采用加長鎖腳錨管長度和再增設(shè)一根鎖腳錨管以加強鋼架的穩(wěn)定。加設(shè)鋼架基礎(chǔ)連接縱梁，擴大開挖底腳，防止鋼架懸空為防止鋼架下沉，視地質(zhì)情況，必要時在拱部鋼架底腳增設(shè)連接縱梁，縱梁采用32槽鋼，與鋼架底腳采用焊接連接，以增加鋼架底腳的承力面積。及時噴射混凝土進行覆蓋鋼架安裝完成后，及時進行噴射微纖維混凝土，噴射時分層、分段進行，鋼架應(yīng)全部被噴射混凝土覆蓋，保護層厚度不得小于40mm。防止施工過程中的碰撞和損壞機械開挖時，為防止挖掘機等大型機械對已支護好鋼架進行碰撞和沖擊，造成鋼架損壞，開挖時，要派專人對開挖作業(yè)進行指揮，嚴(yán)格限制機械作業(yè)界限，周邊預(yù)留至少30cm人工修邊

41、，以防止開挖機械碰撞鋼架。施工要點鋼架應(yīng)按設(shè)計位置安設(shè),鋼架之間必須用鋼筋縱向連接，并要保證焊接質(zhì)量。鋼加安設(shè)過程中當(dāng)鋼架與圍巖之間有較大的空隙時，沿鋼架外緣每隔2m應(yīng)用混凝土預(yù)制塊楔緊。鋼架安裝前應(yīng)清除底腳下的虛碴及雜物,鋼架底腳應(yīng)置于牢固的基礎(chǔ)上；鋼拱架的拱腳采用縱向托梁和鎖腳錨管等措施加強支承。鋼架應(yīng)在初噴混凝土后及時架設(shè), 各節(jié)鋼架間以螺栓連接，連接板必須密貼；鋼架應(yīng)盡可能多地與錨桿露頭及鋼筋網(wǎng)焊接，以增強其聯(lián)合支護的效應(yīng)。噴射混凝土?xí)r，要將鋼架與巖面之間的間隙噴射飽和達到密實。型鋼鋼架應(yīng)采用冷彎成型，鋼架加工的焊接不得有假焊，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷。4.2.5噴射混凝土施工工

42、藝濕陷性黃土隧道初期支護采用濕噴C50碳塑加強筋纖維混凝土，C50碳塑加強筋纖維摻量1kg/m3。噴射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土攪拌運輸車運至洞內(nèi)，采用濕噴機噴射作業(yè)。在隧道開挖完成后，先噴射4cm厚混凝土封閉巖面，然后打設(shè)錨桿、架立鋼架、掛鋼筋網(wǎng)，對初噴巖面進行清理后復(fù)噴至設(shè)計厚度。噴射混凝土施工工藝見工藝流程圖。噴射混凝土施工.1噴射前準(zhǔn)備設(shè)置控制噴射混凝土厚度的標(biāo)志，一般采用埋設(shè)鋼筋頭做標(biāo)志，亦可在噴射時插入長度比設(shè)計厚度大5cm的鐵絲，每12m設(shè)一根，作為施工控制用。施工前仔細(xì)檢查機具設(shè)備和風(fēng)、水、電線路，濕噴機就位，確定輸料管能承受0.8MPa以上的壓力，并應(yīng)有良好的耐磨性

43、能，并試運轉(zhuǎn)。噴射混凝土施工準(zhǔn)備噴射混凝土施工工藝框圖噴混凝土配合比選定檢查開挖斷面尺寸，清除浮碴，清理受噴面施工機具就位噴射混合料拌合噴射混合料運輸初噴混凝土4cm施作錨桿、鋼架、掛鋼筋網(wǎng)清除初噴面粉塵復(fù)噴至設(shè)計厚度清理施工機具加入速凝劑加入合成纖維或鋼纖維.2 混凝土攪拌、運輸濕噴混凝土攪拌采取全自動計量強制式攪拌機，施工配料應(yīng)嚴(yán)格按配合比進行操作，速凝劑在噴射機喂料時加入。纖維混凝土的攪拌工藝應(yīng)確保C50碳塑纖維在拌合物中分散均勻，不產(chǎn)生結(jié)團，拌和優(yōu)先采用將纖維、水泥、粗細(xì)骨料先干拌后加水濕拌的方法，干拌時間不少于1.5min，加水后攪拌時間不小于2.5min。運輸采用混凝土運輸罐車，隨

44、運隨拌。噴射混凝土?xí)r，多臺運輸車應(yīng)交替運料，以滿足濕噴混凝土的供應(yīng)。在運輸過程中，要防止混凝土離析、水泥漿流失、坍落度變化以及產(chǎn)生初凝等現(xiàn)象。.3 噴射作業(yè)噴射操作程序應(yīng)為：打開速凝劑輔助風(fēng)緩慢打開主風(fēng)閥啟動速凝劑計量泵、主電機、振動器向料斗加混凝土。噴射混凝土作業(yè)應(yīng)采用分段、分片、分層依次進行，噴射順序應(yīng)自下而上，分段長度不宜大于6m。噴射時先將低洼處大致噴平，再自下而上順序分層、往復(fù)噴射。噴射混凝土分段施工時，上次噴混凝土應(yīng)預(yù)留斜面，斜面寬度控制在200300mm，斜面上需用壓力水沖洗潤濕后再行噴射混凝土；分片噴射要自下而上進行并先噴鋼架與壁面間混凝土，再噴兩鋼架之間混凝土。邊墻噴混凝土應(yīng)

45、從墻腳開始向上噴射，使回彈不致裹入最后噴層。分層噴射時，后一層噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進行，若終凝1h后再進行噴射時，應(yīng)先用風(fēng)水清洗噴層表面。一次噴混凝土的厚度以噴混凝土不滑移不墜落為度，既不能因厚度太大而影響噴混凝土的粘結(jié)力和凝聚力，也不能太薄而增加回彈量。邊墻一次噴射混凝土厚度控制在710cm，拱部控制在56cm，并保持噴層厚度均勻。頂部噴射混凝土?xí)r，為避免產(chǎn)生墮落現(xiàn)象，兩次間隔時間宜為24h。噴射速度要適當(dāng)，以利于混凝土的壓實。風(fēng)壓過大，噴射速度增大，回彈增加；風(fēng)壓過小，噴射速度過小，壓實力小，影響噴混凝土強度。因此在開機后要注意觀察風(fēng)壓，起始風(fēng)壓達到0.5MPa后，才能開始操作，并據(jù)

46、噴嘴出料情況調(diào)整風(fēng)壓。一般工作風(fēng)壓：邊墻0.30.5MPa，拱部0.40.65MPa。黃土隧道噴射混凝土?xí)r噴射機的壓力一般不宜大于0.2MPa。噴射時使噴嘴與受噴面間保持適當(dāng)距離，噴射角度盡可接近90，以使獲得最大壓實和最小回彈。噴嘴與受噴面間距宜為1.52.0m；噴嘴應(yīng)連續(xù)、緩慢作橫向環(huán)行移動，一圈壓半圈，噴射手所畫的環(huán)形圈，橫向4060cm，高1520cm；若受噴面被鋼架、鋼筋網(wǎng)覆蓋時，可將噴嘴稍加偏斜，但不小于70。如果噴嘴與受噴面的角度大小，會形成混凝土物料在受噴面上的滾動，產(chǎn)生出凹凸不平的波形噴面，增加回彈量，影響噴混凝土的質(zhì)量。混凝土噴射作業(yè)噴射平整的混凝土表面 .4 養(yǎng)護噴射混凝

47、土終凝2小時后，采用養(yǎng)護液養(yǎng)護。養(yǎng)護時間不小于14d。當(dāng)氣溫低于+5時，不得灑水養(yǎng)護。材料要求水泥：噴射混凝土應(yīng)優(yōu)先采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，在保證強度和相關(guān)參數(shù)前提下，可就近選擇。本工程選用太原智海PO.42.5水泥。粗、細(xì)骨料：粗骨料應(yīng)采用堅硬耐久的碎石或卵石（斗石），或兩者混和物，嚴(yán)禁選用具有潛在堿活性骨料。當(dāng)使用堿性速凝劑時，不得使用含有活性二氧化硅的石料。噴射混凝土中的石子最大粒徑不大于15mm，骨料級配宜采用連續(xù)級配。按重量計含泥量不應(yīng)大于1%，泥塊含量不應(yīng)大于0.25%。經(jīng)檢驗合格粗骨料選用柳林碎石。細(xì)骨料應(yīng)采用堅硬、耐久的中砂或粗砂，細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于2.5，含水率宜控制在5

48、%7%。砂中小于0.075mm的顆粒不應(yīng)大于20%。含泥量不應(yīng)大于3%，泥塊含量不應(yīng)大于1%。經(jīng)檢驗合格細(xì)骨料選用大武鎮(zhèn)河沙。速凝劑：噴射混凝土嚴(yán)格按照配合比摻加液體速凝劑。保證初凝時間不應(yīng)大于5min，終凝不應(yīng)大于10min。在使用速凝劑前，應(yīng)做與水泥的相容性試驗及水泥漿凝結(jié)效果試驗，初凝不大于5min，終凝不大于10min；本工程選用山西凱迪液體速凝劑。水：水質(zhì)應(yīng)符合工程用水的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)。一般應(yīng)采用飲用水。合成纖維：噴射混凝土中的C50碳塑加強筋，纖維長度應(yīng)為30mm。合成纖維抗拉強度不宜小于280MPa；長度和直徑允許偏差為設(shè)計尺寸的10%；合

49、成纖維不允許有妨礙鋼纖維與水泥粘結(jié)的雜質(zhì)，也不得混有妨礙水泥硬化的化學(xué)成分。噴射混凝土配合比及強度檢測噴射混凝土的配合比設(shè)計應(yīng)根據(jù)原材料性能、混凝土的技術(shù)條件和設(shè)計要求通過試驗選定C25纖維噴射混凝土配合比：項目水泥 粉煤灰 砂碎石(mm)水速凝劑減水劑纖維重 量409（P.O42.5）61913832 (5-10)24211.63.721材料產(chǎn)地智海太原大武柳林地產(chǎn)凱迪凱迪陜西萬達理論配合比10.152.232.030.510.030.009坍落度（mm）80-130水灰比0.51噴射混凝土的強度必須符合設(shè)計要求。用于檢查噴射混凝土強度的試件，應(yīng)采用大板切割法制??；當(dāng)不具備切割條件時也可采用

50、邊長150mm的立方體無底試模，在其內(nèi)噴射混凝土制作試件，試件成型的噴射方向應(yīng)與邊墻相同,噴射混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試件的試驗齡期為56d。當(dāng)對強度有懷疑時，可在混凝土噴射地點采用鉆芯取樣法隨機抽取制作試件做抗壓試驗。原材料每盤稱量的允許偏差序號材料名稱允許偏差1水泥2%2粗、細(xì)骨料3%3水、外加劑2%4鋼（合成）纖維2%噴射混凝土表面應(yīng)密實、平整，無裂縫、脫落、漏噴、露筋、空鼓和滲漏水，錨桿頭鋼筋無外露。 施工控制要點噴射混凝土原材料先檢驗合格后才能使用，速凝劑應(yīng)妥善保管，防止受潮變質(zhì)。嚴(yán)格控制拌合物的水灰比，經(jīng)常檢查速凝劑注入環(huán)的工作狀況。噴射混凝土的坍落度控制在813cm，過大混凝土?xí)魈?，過小

51、容易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。噴射過程中應(yīng)及時檢查混凝土的回彈率和實際配合比。噴射混凝土的回彈率：側(cè)壁不大于15%，拱部不大于25%。噴射混凝土拌合物的停放時間不得大于30min。必須在隧道開挖后及時進行施作。噴射混凝土嚴(yán)禁選用具有潛在堿活性骨料。噴混凝土厚度應(yīng)預(yù)埋厚度控制標(biāo)志，嚴(yán)格控制噴射混凝土的厚度。噴射前應(yīng)仔細(xì)檢查噴射面，如有松動土塊應(yīng)及時處理。噴射機應(yīng)布置在安全地帶，并盡量靠近噴射部位，便于掌機人員與噴射手聯(lián)系，隨時調(diào)整工作風(fēng)壓。噴射完成后應(yīng)檢查噴射混凝土與巖面粘結(jié)情況，可用錘敲擊檢查。同時測量其平整度和斷面，并將此斷面與開挖斷面對比，確認(rèn)噴射混凝土厚度是否滿足設(shè)計和規(guī)范要求。當(dāng)有空鼓、脫殼時，應(yīng)

52、及時鑿除，沖洗干凈進行重噴，或采用壓漿法充填。在噴射側(cè)壁下部時，需將上半斷面噴射時的回彈物清理干凈，防止將回彈物卷入下部噴層中形成“蜂窩”而降低支護強度。經(jīng)常檢查噴射機出料彎頭、輸料管和管路接頭，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。管路堵塞時，必須先關(guān)閉主機，然后才能進行處理。噴射完成后應(yīng)先關(guān)主機，再依次關(guān)閉計量泵、震動棒和風(fēng)閥，然后用清水將機內(nèi)、輸送管路內(nèi)殘留物清除干凈。噴射混凝土冬期施工時，洞口噴射混凝土的作業(yè)場合應(yīng)有防凍保暖措施；作業(yè)區(qū)的氣溫和混合料進入噴射機的溫度均不低于5C；在結(jié)冰的層面上不得進行噴射混凝土作業(yè)；混凝土強度未達到6MPa前，不能受凍。4.2.6小結(jié)1、因為黃土土質(zhì)強度遠(yuǎn)低于石質(zhì)強度，具

53、有遇水軟化濕陷的特性，在初期支護的錨桿、超前管棚等施工過程中注意采用無水作業(yè)方式。2、砂漿錨桿屬全長粘結(jié)錨桿，施工中堅持先鉆孔，然后注漿送錨桿。注漿一定要飽滿。施工要避免用摩擦錨桿代替全長粘結(jié)錨桿。另外，錨桿末端要按要求設(shè)置墊板。3、濕陷性黃土具有遇水軟化濕陷的特性，承重體系不完善，拱架施工時，拱架基腳要采用鎖腳加固措施和設(shè)置基腳縱向連續(xù)梁支墊措施，避免拱架圍巖土壓力的作用下產(chǎn)生過大的收斂或沉降變形。4、本工程采用C50碳塑加強筋纖維噴射混凝土，纖維混凝土的攪拌工藝應(yīng)確保C50碳塑纖維在拌合物中分散均勻，不產(chǎn)生結(jié)團，拌和優(yōu)先采用將纖維、水泥、粗細(xì)骨料先干拌后加水濕拌的方法，干拌時間不少于1.5

54、min，加水后攪拌時間不小于2.5min。5、運輸采用混凝土運輸罐車，隨運隨拌。噴射混凝土?xí)r，多臺運輸車應(yīng)交替運料，以滿足濕噴混凝土的供應(yīng)。在運輸過程中，要防止混凝土離析、水泥漿流失、坍落度變化以及產(chǎn)生初凝等現(xiàn)象。6、噴射混凝土分段分片施工，結(jié)合部位預(yù)留斜面，斜面寬度控制在200300mm，斜面上需用壓力水沖洗潤濕后再行噴射混凝土；分片噴射要自下而上進行并先噴鋼架與壁面間混凝土，再噴兩鋼架之間混凝土。邊墻噴混凝土應(yīng)從墻腳開始向上噴射，使回彈不致裹入最后噴層。4.3仰拱及仰拱填充施工黃土隧道承載體系不完善，隧道基底可能會存在承載力不足的情況。黃土隧道仰拱開挖后，要進行基底承載力的檢測，本項目下黃

55、土隧道的基底承載力要求不小于300kpa，承載力滿足要求的可直接按設(shè)計要求施工仰拱；反之，必須采取基底加固措施，太中銀鐵路建設(shè)項目采用灰土擠密樁聯(lián)合灰土墊層換填方案。4.3.1隧道基底加固施工工藝灰土擠密樁施工.1工藝流程隔排隔行，間隔12孔跳打，成孔后立即回填，以防止鄰孔之間互相擠壓造成相鄰孔縮孔或振動坍塌。當(dāng)整片處理時宜由內(nèi)向外進行，局部處理宜由外向內(nèi)進行。工藝流程圖見下： 擠密樁施工工藝框圖場地平整清理定樁孔位和編號放樣沉樁機就位沉樁管至設(shè)計標(biāo)高檢查、驗孔拔管夯實綜合檢驗制定機械運行線路和材料堆放場地等計劃投料成樁.2施工工藝處理區(qū)段地基土的含水量宜接近最佳含水量，當(dāng)土的含水率低于12時

56、，宜對處理范圍內(nèi)的土層進行增濕。增濕處理應(yīng)在地基處理前46d完成，需增濕的水通過一定數(shù)量和一定深度的滲水孔均勻地滲入處理范圍的土層中。樁機就位，使沉管尖對準(zhǔn)樁位，調(diào)平擴樁機架，使樁管保持垂直，用線錘吊線檢查樁管垂直度，確保垂直度偏差不大于1.5%。成孔工藝：采用沉樁機將與樁孔同直徑鋼管打入土中拔管成孔，樁管頂設(shè)樁帽，下端作成60角度錐形活動樁尖，施工前在樁架或鋼管上標(biāo)出控制深度標(biāo)記，以便施工中進行鋼管深度觀測?；彝翑D密樁施工時應(yīng)控制拔管速度，在拔管前宜停頓10秒左右。成孔后清底夯實、夯平，夯實次數(shù)不小于8擊，成孔后進行孔中心位移、垂直度、孔徑、孔深檢查，合格后進行下道工序施工或用蓋板蓋住孔口防

57、止雜物落入。填料的拌制與運輸：灰土要求采用廠拌，各種用料計量準(zhǔn)確，配合比符合設(shè)計值，灰土混合料外觀顏色均一。采用運輸車覆蓋運輸?；彝涟柚聘鶕?jù)回填要求隨拌隨用，已拌成灰土不得超過6小時或隔夜使用，被雨水淋濕、浸泡灰土嚴(yán)禁使用按作廢處理。下雨期間不進行灰土拌制?；彝粱靥詈粚崳撼煽缀蠹皶r夯填，在向孔內(nèi)填料前先夯實孔底；灰土分層回填夯實，逐層以量斗定量向樁孔內(nèi)下料，每層回填厚度280320mm，采用電動卷揚機提升式夯實機分層夯實?；靥詈粚?，應(yīng)針對施工機具（錘重、落距），在工藝試驗中找出滿足密實度要求的夯擊次數(shù)，作為施工的參數(shù)；灰土回填夯實采用連續(xù)施工，每個樁孔一次性分層回填夯實，不得間隔停頓或隔日施工

58、以免降低樁的承載力。.3灰土擠密樁施工控制要點1、材質(zhì)要求：土料選用黃土；石灰選用級以上新鮮塊灰，使用前47天澆水充分消解并過篩，顆粒直徑應(yīng)小于5mm，不含未熟化生石灰塊?；彝僚浜媳劝丛O(shè)計要求采用廠拌。經(jīng)試驗確定土料合理含水率，該含水率能使經(jīng)拌合后的灰土基本達到最佳含水率的要求。每天施工前核定土的含水率是否為合理值，以保證拌和后灰土的含水量接近最佳含水量。灰土拌制根據(jù)回填要求隨拌隨用，已拌成灰土不得超過24小時或隔夜使用；被雨水淋濕、浸泡的灰土嚴(yán)禁使用，按作廢處理。下雨期間不進行灰土拌制。2、施工前應(yīng)先進行工藝試驗性施工，確定施工控制參數(shù)，同時要嚴(yán)格操作工藝，確?；彝猎诔跄龝r間內(nèi)完成拌和及回填

59、。嚴(yán)禁使用過時、過夜灰土。對已成好的孔要及時回填夯實，不得長時間空孔放置。3、施工過程中，設(shè)專人監(jiān)理成孔及回填夯實的質(zhì)量。如發(fā)現(xiàn)地基土質(zhì)與勘察資料不符，應(yīng)立即停止施工，查明情況，待設(shè)計人員確認(rèn)及采取有效措施（或變更設(shè)計）后，方可繼續(xù)施工，并詳細(xì)記錄錘擊次數(shù)和振動沉入時間、出現(xiàn)的問題和處理方法。在成樁過程中，隨時觀察地面升降和樁頂上升，樁頂上升過大就意味著斷樁，要調(diào)整成樁施工工藝?；彝翐Q填施工工藝原土體的開挖對于仰拱底向下1米范圍內(nèi)的土體采用人工配合挖掘機開挖。單次開挖長度不大于6m。軟弱土層挖除干凈并經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后，采用人工將底部平整。底部處理，當(dāng)?shù)撞康拈_挖寬度和深度達到設(shè)計要求并經(jīng)過監(jiān)理

60、工程師確認(rèn)后，可采用小型夯實機對換填面進行壓實，當(dāng)含水量不佳時，應(yīng)灑水悶料或晾曬加灰后才能保證壓實效果。采用裝載機、自卸汽車將準(zhǔn)備好的換填料運到施工現(xiàn)場后，按規(guī)定的車距均勻卸料。采用挖掘機后跟小型夯實機的方法，按松鋪厚度不大于0.3m，進行分層刮平和初壓。換填基坑坡腳線位置的允許偏差為-50mm。檢驗數(shù)量：每換填基坑沿線路縱向及橫向各抽樣檢驗4處。施工準(zhǔn)備開 挖平 底換 填夯 實檢 測下一步施工不合格備料與運輸換填料審定整 平換填施工工藝框圖仰拱及仰拱填充施工工藝施工前于隧道邊墻每隔5米施放測量控制點，作為仰拱開挖及混凝土施工控制點。仰拱施工全段面進行，仰拱混凝土不留縱向施工縫。為不影響機械車