保留核心土法開挖大跨度黃土隧道施工技術(shù)

1、凹保留核心土法癌開挖大跨度黃澳土隧道施工技佰術(shù)1工程概況安新莊嶺隧道位鞍于讒(口)蘭背(州)高速公敖路CL7合同柏段內(nèi)，是該線拜最長的一座隧般道。該隧道分斑上下行線，上爸行線長145斑5m，下行線把長1422m啊，總計(jì)全長2傲877m。設(shè)氨計(jì)為單心圓斷扒面，I類圍巖癌開挖寬度13翱.2m，高度礙9.5m，面罷積106.7澳m2；類圍扮巖開挖寬度1敖3.1m,高澳度9.4m，邦面積101.白1m2。襯砌斑采用復(fù)合式，敗分兩次模注砼傲，一次襯砌為唉變截面結(jié)構(gòu)，白厚度為50凹70cm(I鞍類圍巖)、4哀565cm阿(II類圍巖艾)；二次襯砌白為等截面結(jié)構(gòu)挨，厚度均為3哀5cm，襯砌暗后內(nèi)徑為55芭5

2、cm。柏新莊嶺隧道地皚處黃土山梁，班地形起伏大，拌山梁大致呈南俺北走向，基本皚與線路方向正案交，梁頂窄長巴面平緩，兩側(cè)罷為深切溝谷，昂西安側(cè)山坡較白陡，自然坡度皚70，蘭州芭側(cè)山坡較緩，般自然坡度50白。隧道最大跋埋深94m，矮最小埋深17把m。2開挖方案背隧道開挖遵循巴“短開挖，強(qiáng)胺支護(hù)，勤量測啊，緊封閉”的巴原則。隧道上跋下行線進(jìn)出口哀共四個(gè)工作面把同時(shí)作業(yè)，針辦對不同地質(zhì)條安件采取不同的瓣開挖方法。矮洞口類圍巖岸淺埋段采用礦背山法雙側(cè)壁導(dǎo)盎坑先墻后拱法哀施工。把類圍巖深埋辦段及類圍巖半采用礦山法正拔臺階先拱后墻跋法施工，拱部叭采用開挖1.挨8m寬環(huán)形帶凹保留核心土法皚開挖，開挖后吧即施行

3、一次模翱注襯砌。側(cè)墻罷馬口采用四步疤跳躍法施工，捌中間4m寬，哀修成斜坡道，骯以保證上半斷胺面同時(shí)施工。哎3施工方法罷及工藝要點(diǎn)凹類圍巖采用俺正臺階先拱后柏墻，拱部采用八環(huán)形開挖施工隘的理由：工作扳面多，進(jìn)度快矮，拱部環(huán)形開背挖保留核心土哎，能保證圍巖背穩(wěn)定，避免坍岸方，便于支撐邦，施工安全。埃3.1 拔上導(dǎo)坑開挖胺根據(jù)黃土地質(zhì)板特性和施工工案期要求，為避瓣免塌方，上導(dǎo)爸坑采用每循環(huán)捌掘進(jìn)2.4m挨，并根據(jù)土質(zhì)耙的松密程度，百隨時(shí)調(diào)整為1懊.2m或1.唉0m開挖，貫八徹短開挖原則佰。每個(gè)掌子面笆配備10榀鋼澳拱架，640扳塊120cm岸30cm鋼艾模板，一臺挖耙掘機(jī)，一臺裝百載機(jī)，6臺出靶碴運(yùn)

4、輸車。其辦工藝要點(diǎn)如下絆：哀(1)先開挖按拱頂環(huán)形I部班拱部開挖由開吧挖工班負(fù)責(zé)施邦工，工班人數(shù)按7人。用羊鎬敖沿開挖輪廓線把由上向下依次把開挖，配合鐵芭鈀將松土扒離捌掌子面，每次啊掘進(jìn)2.4m板。拱頂中心處搬掌子面要向前頒多掘進(jìn)0.5叭m，以備砼一擺次支護(hù)封頂時(shí)凹使用。伴如果開挖時(shí)發(fā)芭現(xiàn)頂部土體有襖裂紋或疏松現(xiàn)唉象，應(yīng)邊開挖捌邊支撐，支撐昂采用楊木背板扒加40鋼管搬，鋼管底部撐礙在核心土上。拜(2)管棚超罷前支護(hù)盎黃土隧道土質(zhì)岸比較松散，開耙挖后易形成分伴層坍塌，層厚斑一般為20挨60cm之間藹，故需較強(qiáng)的矮初期支護(hù)，而隘且以采用管棚扒方案比較適宜班，因?yàn)殇摴芘c胺超前注漿錨桿癌相比較，一是搬

5、直徑大，與土把體接觸面積大唉；二是與土體佰接觸密貼，沒霸有空隙，有利壩于力的傳遞。絆而注漿錨桿直稗徑和剛性比較懊小，當(dāng)注漿時(shí)案，由于水泥漿壩內(nèi)的水份對錨敖桿周圍的土體白侵蝕，使土體皚濕陷，周圍形敗成空洞，起不霸到對土體的有罷效支撐。凹在拱頂環(huán)形I拔部開挖完畢后芭，立即進(jìn)行管襖棚施工，這樣跋，便于施工人扳員不用搭設(shè)腳鞍手架即可達(dá)到鞍管棚的高度。阿管棚采用4唉0鋼管，長度柏3.4m。先把用煤電鉆沿開背挖輪廓線在掌伴子面上打眼，笆孔眼間距35百cm，深度2扳40cm。然凹后用大錘將鋼癌管沿孔眼打入礙前方土體中，半鋼管外傾角為挨16左右。頒(3)開挖壩部斑超前管棚打完氨后，緊接著進(jìn)案行部開挖，鞍斷面尺

6、寸1.骯8m4.5扮5m，導(dǎo)坑一按次掘進(jìn)2.4傲m。開挖方法疤為人工配合機(jī)扒械。為有效縮埃短施工循環(huán)時(shí)擺間，科學(xué)合理皚安排工序，此阿時(shí)，出碴工序阿應(yīng)同步進(jìn)行。懊出碴采用無軌拌式運(yùn)輸，柳州哎產(chǎn)ZL50裝耙載機(jī)裝碴，小吧松山推PC2叭00挖掘機(jī)配胺合。巴首先，用挖掘柏機(jī)將一側(cè)部鞍的土體由上至佰下開挖1.0埃m，并將土扒凹出核心土范圍俺以外，便于裝斑載機(jī)裝碴。開皚挖時(shí)將掌子面半和側(cè)面開挖輪鞍廓線處預(yù)留5白0cm厚土體傲，原因是挖掘傲機(jī)開挖時(shí)對土扒體的振動比較罷大，如果直接敖按輪廓線開挖礙勢必造成土體胺坍方，形成超拔挖。然后，人礙工用羊鎬將予隘留的50cm案厚土體沿輪廓柏線開挖，邊開艾挖邊支撐，同骯時(shí)

7、裝載機(jī)將先絆前挖掘機(jī)扒出爸的土裝車出碴跋，而此時(shí)，挖巴掘機(jī)則換至另阿一側(cè)部進(jìn)行捌開挖，方法同哀前。如此左右昂側(cè)反復(fù)交替開般挖和出碴，直般至開挖到拱腳骯處為止。這樣骯開挖和出碴可柏同時(shí)完成。注敗意開挖時(shí)，拱班腳處至少留2俺0cm深土用凹人工開挖，嚴(yán)辦禁拱腳超挖，板防止因拱腳原半狀土被破壞造癌成砼襯砌時(shí)拱皚架下沉。般(4)開挖搬部(核心土整瓣形)哀格柵支撐安設(shè)胺完畢后，用挖傲掘機(jī)將部土伴挖除，核心土澳頂面修成平臺敖，平臺沿隧道壩方向縱向?qū)挾劝?.6m，并疤在核心土的中扒間高處再修一按縱向?qū)挾燃s為唉1.2m的二隘級平臺，以備罷一次模注砼人隘工上料時(shí)使用斑。這樣核心土搬沿隧道縱向方藹向長度約為5藹.0

8、m，對前把方掌子面土體佰起到了有效的礙支撐作用。班(5)測量放捌樣和立鋼拱架傲拱部開挖完畢阿后，由測量班癌進(jìn)行一交襯砌敖寬度和拱腳標(biāo)疤高放樣。然后班由立模工班按扒放樣點(diǎn)位將鋼板拱架立好。鋼邦拱架應(yīng)用不小擺于20a的工伴字鋼制作，否胺則施工中易變阿形，鋼拱架分扮兩節(jié)拼裝，在跋拱頂處設(shè)間隔胺鐵，通過夾板熬連接成一整體哎。模板采用1耙20cm3背0cm鋼模。懊擋頭模板用木敗模制作。如果俺采用建筑模板耙，應(yīng)將模板邊跋緣的橫肋改成吧坡角形式，以奧防模板與模板岸之間密貼不嚴(yán)壩，發(fā)生漏漿，芭影響砼質(zhì)量岸(6)模注砼哀一次襯砌初期拔支護(hù)安黃土隧道在開吧挖后30小時(shí)按內(nèi)圍巖變形比辦較大，如不及耙時(shí)支護(hù)，極易稗發(fā)

9、生塌方。故拜開挖結(jié)束后，捌應(yīng)立即進(jìn)行砼哀初期支護(hù)。砼疤施工采用機(jī)械班拌合，運(yùn)輸車岸運(yùn)輸，人工上笆料，插入式振盎動棒搗固的施隘工方法，左右背交替澆注。每拔個(gè)洞口外設(shè)置昂一臺JS50巴0型強(qiáng)制式自哎動計(jì)量拌合機(jī)扒一臺，通過運(yùn)般輸車將攪制好巴的砼運(yùn)至掌子哀面，用人工澆罷注。砼封頂時(shí)翱應(yīng)注意將頂部疤搗固密實(shí)，并叭用自制小鏟從爸擋頭模板處將班砼填塞密實(shí)。暗砼養(yǎng)生采用高敖壓水槍，將水拌霧化灑至砼表板面，進(jìn)行灑水敖養(yǎng)生。稗3.2 白下導(dǎo)坑開挖白下導(dǎo)坑邊墻施半工與上導(dǎo)坑之熬間的距離保持邦為6080扒m為宜，距離瓣過短影響上導(dǎo)搬坑機(jī)械作業(yè)，叭距離過長，致版使已施工的拱熬部下沉和收斂氨量偏大，造成敖二次襯砌厚度吧

10、不夠，影響下挨步工序施工。頒下導(dǎo)坑邊墻施辦工采用四步跳邦躍法。使左、氨右邊墻錯開，隘每個(gè)馬口開挖把長度為2.4伴m。先用挖掘啊機(jī)挖中槽，中案槽寬度4.0襖m，長度20骯m，不易過寬盎、過長，寬度辦原則上能保證霸上導(dǎo)坑施工機(jī)鞍械通過即可，矮否則左、右拱耙腳下的土體由挨于受到拱圈的般擠壓，向中槽柏處靠攏，容易拜使拱圈下沉，拜嚴(yán)重者可使拱擺圈砼產(chǎn)生裂縫氨，中槽挖成斜擺坡形式，使上擺、下導(dǎo)坑連接胺。然后用人工骯左、右錯開開扮挖馬口。霸邊墻的格柵支敗撐應(yīng)與拱部格胺柵上、下對正哎，并按施工規(guī)扒范要求進(jìn)行焊八接。格柵安設(shè)壩完畢后，對拱壩腳表面的砼進(jìn)拔行鑿毛，并用芭鋼刷清理干凈笆，最后模注砼拔一次襯砌。封版口

11、用干硬性砼邦人工分次填滿矮搗實(shí)。敖4I類圍巖暗淺埋段礦山法盎雙側(cè)壁導(dǎo)坑先敖墻后拱法施工拜采用此法施工俺的理由：洞口八淺埋段土體軟巴弱，易坍塌，爸用此法施工可襖以保證施工安扮全和避免拱部傲下沉。新莊嶺疤隧道上行進(jìn)口哎、下行出口洞霸口段各10m笆，均采用此法案施工。施工工耙藝如下：阿(1)挖兩個(gè)耙側(cè)壁導(dǎo)坑，導(dǎo)白坑斷面尺寸4皚.0m3.扒0m(寬高絆)，成拱形，百導(dǎo)坑一次掘進(jìn)耙2.0m，采伴用人工開挖。凹(2)架立邊扳墻格柵支撐，斑立模澆筑一次盎襯砌。巴(3)人工開凹挖拱部環(huán)形部壩位，寬度1.半8m留核心土頒。并打40暗超前管棚，管岸棚長3.0m暗，間距35c啊m。藹(4)打4阿0超前管棚，搬鋼管長

12、3.0盎m，間距35耙cm。案(5)架立格岸柵支撐。格柵啊采用20cm唉20cm鋼絆花拱，每米1隘榀。設(shè)縱向連巴接筋。半(6)立模澆藹筑一次砼襯砌敖。般5主要技術(shù)襖對策啊5.1 罷拱部沉降和拱艾腳收斂的控制矮黃土隧道與石壩質(zhì)隧道的最大傲不同點(diǎn)之一就安是拱部沉降和按拱腳收斂比較板大。針對這種鞍情況采取了以胺下措施。百(1)監(jiān)控量奧測凹在隧道施工過絆程中，從第一班組襯砌開始，啊一個(gè)斷面內(nèi)在板拱頂和兩個(gè)拱昂腳處用膨脹螺藹栓埋設(shè)三個(gè)觀罷測點(diǎn)。用收斂挨計(jì)和水平儀分巴別觀測拱腳水斑平收斂值和拱岸頂下沉值。隨挨著隧道施工的澳前進(jìn)，每隔1藹0m做一個(gè)觀邦測斷面，最前捌端的一個(gè)斷面艾緊跟掌子面。翱觀測時(shí)間為：啊

13、前7天每天觀熬測，以后1個(gè)懊月內(nèi)3天觀測跋一次，最后每跋月觀測一次。背通過觀測發(fā)現(xiàn)頒在拱部一次襯爸砌施工完畢至奧邊墻開挖前，熬拱頂下沉為6疤8cm，拱挨腳收斂為1瓣2cm。在邊擺墻開挖后拱部班發(fā)生第二次下跋沉，下沉量為捌68cm，懊收斂量基本不胺變。瓣根據(jù)觀測結(jié)果俺及時(shí)反饋至施巴工中去，將原八有預(yù)留沉降量礙15cm變?yōu)榘?7cm。有按效地保證了二巴次襯砌的厚度藹。爸(2)及時(shí)封唉閉仰拱拔據(jù)施工中量測哀數(shù)據(jù)表明，在皚一次砼初期支耙護(hù)完成后，隧斑道拱頂下沉約柏1216c巴m。為避免繼搬續(xù)變形，應(yīng)及吧時(shí)對砼初期支佰護(hù)實(shí)行仰拱砼礙封閉。罷(3)及時(shí)封巴閉二次襯砌永伴久支護(hù)壩在一次襯砌封耙頂時(shí)，由于受拜工作面的限制啊和人工操作因罷素影響，可能鞍造成封頂砼不版密實(shí)。而兩側(cè)翱拱腰處的向內(nèi)扮擠壓力很大，吧如果二次砼永襖久支護(hù)不及時(shí)氨，容易在拱頂岸造成裂縫。懊(4)加設(shè)鎖壩腳錨桿罷在拱腳處每側(cè)背加設(shè)2根鎖腳按錨桿，錨桿為奧4