黃土隧道設計與施工技術

黃土隧道設計與施工技術2016年11月一、XX客專陜西境內(nèi)隧道工程概況二、隧道所在區(qū)域黃土概況三、秦東隧道介紹四、相關干線黃土隧道簡介五、客專黃土隧道設計中遇到的問題及初步意見XX客專黃土隧道設計與施工技術（一）線路簡況一、XX客專陜西境內(nèi)隧道工程概況省界至西安站正線140.38km。窯村至西安（約17.2km）利用既有隴海線，并新建西安北及相關配套工程。線路經(jīng)過華陰、渭南、臨潼等縣市，接入隴海線的興平車站。本段隧道全部分布在DK333+000（省界）～DK358+450（新華山）間的黃河二級階地及黃土臺塬區(qū)。隧道13700m/4座，占線路長度的11.2%；其中大于3km的隧道11516m/2座，小于3km的隧道2184m/2座，均為雙線黃土隧道；秦東隧道長7691m，是全段最長的隧道。（二）沿線隧道分布概況一、XX客專陜西境內(nèi)隧道工程概況XX客運專線(省界～西安)初設隧道工點表序號隧道名稱起訖里程隧道長度(m)輔助坑道(m)1秦東隧道DK333+312～DK341+0037691三座無軌斜井，總長2399。2潼洛川隧道DK341+295～DK345+1203825一座無軌斜井，長291.3高橋隧道DK348+200～DK349+55913594鳳凰嶺隧道DK349+785～DK350+610825合計137002690/4座一、XX客專陜西境內(nèi)隧道工程概況

（一）地形、地貌

XX客專陜西境內(nèi)段位于渭河沖積平原東南部，南倚秦嶺，北臨黃河、渭河，總體地勢由南而北呈階梯狀遞減，西略高于東。線路經(jīng)過地區(qū)大致可分為三個地貌單元：黃土臺塬區(qū)河流沖積平原區(qū)、山前（塬前）洪積扇區(qū)。這些地貌單元總體上呈東西向延伸，南北向交替、條帶狀展布。隧道工程分布在黃土臺塬區(qū)及其與階地接觸帶。二、隧道所在區(qū)域黃土概況

線路經(jīng)過地區(qū)分為三個地貌單元?？傮w上呈東西向延伸，南北向交替、條帶狀展布。黃土臺塬區(qū)河流沖積平原區(qū)山前（塬前）洪積扇區(qū)

黃土臺塬區(qū)位于潼關縣境內(nèi)，塬面平坦開闊，地勢由南向北微傾，高程一般400～600m，遠望溝深切臺塬，塬邊、深切溝谷側壁多發(fā)育滑坡和坍塌體，塬頂有村莊分布。二級階地沿東西向呈不連續(xù)分布，略向北傾，階面平坦，高程350～420m之間，后緣與黃土塬相接，秦東隧道進口位于該區(qū)。二、隧道所在區(qū)域黃土概況

（二）氣象資料

本區(qū)屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候。年平均氣溫13.2～13.6℃，最冷月平均氣溫-1.2～0.5℃，最熱月平均氣溫26.1～27.3℃，極端最高氣溫43.0℃，極端最低氣溫-18.2℃，本段沿線地震動峰值加速度值為0.20g，地震動反應譜特征周期0.40s（相當于八度地震區(qū)）。最大季節(jié)凍土深度為0.44m。二、隧道所在區(qū)域黃土概況

（三）該區(qū)黃土工程地質特性

1、黃土的地層巖性黃河II級階地表層為第四系上更新統(tǒng)風積砂質黃土所覆蓋，下伏上更新統(tǒng)沖積砂質黃土，中間夾有數(shù)層古土壤層。黃土臺塬區(qū)，表層為第四系上更新統(tǒng)風積砂質黃土，下伏第四系中、下更新統(tǒng)風積砂質黃土，中間夾有數(shù)層古土壤層，底部為冰湖積粉質黏土及砂層。二、隧道所在區(qū)域黃土概況

2、濕陷性黃土的特點按照《黃河流域黃土濕陷性類型分區(qū)》圖的劃分，陜西境內(nèi)隧道分布在渭南臺塬亞區(qū)（V2）與渭河階地亞區(qū)（V3）、三門峽亞區(qū)（Ⅵ2）的交接帶，主要位于渭河階地亞區(qū)（V3）內(nèi)。該區(qū)域黃土顆粒成分：大于0.05mm占12%,0.05mm～0.005mm占60%,小于0.005mm占28%,黃土的含水量在20%左右,孔隙比一般在1.0左右,濕陷系數(shù)平均0.05。按照鐵路規(guī)范的劃分標準，隧道洞口分布的濕陷性黃土為Ⅲ級自重濕陷，濕陷深度約18m。二、隧道所在區(qū)域黃土概況二、隧道所在區(qū)域黃土概況上更新統(tǒng)風積黃土（Q3eol3）物理力學指標試驗項目單位最大值最小值平均值含水量(w)(%)21.33.711.4密度(ρ)(g/cm3)2.11.41.6干密度(ρd)(g/cm3)1.5521.1991.326孔隙比(e)1.20.60.9飽和度(Sr)(%)93.89.933.8孔隙度(n)(%)55.335.948.0比重(Gs)2.72.72.7液限(wL)(%)29.122.926.2塑限(wP)(%)19.614.017.4塑性指數(shù)(Ip)10.07.58.8液性指數(shù)(IL)0.4-1.5-0.7起始壓力(Psh)(kPa)140.00070.000101.444濕陷系數(shù)(δs)0.20.0150.044自重濕陷系數(shù)(δzs)0.20.0150.036直剪試驗內(nèi)摩擦角(φ)(°)21.814.318.1凝聚力(C)(kPa)26.413.817.5二、隧道所在區(qū)域黃土概況試驗項目單位最大值最小值平均值含水量(w)(%)28.58.119.1密度(ρ)(g/cm3)2.1001.4201.686干密度(ρd)(g/cm3)1.6691.2471.418孔隙比(e)1.1870.4060.905飽和度(Sr)(%)99.10023.10057.339孔隙度(n)(%)54.30033.80047.313比重(Gs)2.7202.6802.699液限(wL)(%)33.50020.10026.375塑限(wP)(%)21.40014.30017.510塑性指數(shù)(Ip)13.0003.8008.818液性指數(shù)(IL)1.200-1.9000.147濕陷系數(shù)(δs)0.0740.0150.032自重濕陷系數(shù)(δzs)0.0810.0150.030滲透系數(shù)(k)（垂直）(cm/s)3.53×10-41.97×10-5無側限抗壓強度(qu)(kpa)68.850.2直剪試驗內(nèi)摩擦角(φ)(°)24.3008.20019.847凝聚力(C)(kPa)30.2004.30018.010

上更新統(tǒng)沖積黃土（Q3al3）物理力學指標

二、隧道所在區(qū)域黃土概況（一）一座雙線隧道和兩座單線隧道方案比較：1、國外已建成的高速鐵路隧道情況除臺灣外，我國目前尚無建成的高速度的客運專線鐵路。根據(jù)所收集的國內(nèi)外中、高速鐵路資料反映，國外高速鐵路隧道基本為雙線隧道。2、空氣動力效應方面經(jīng)初步測算，單線隧道比雙線隧道在舒適度、洞口緩沖結構等方面的技術條件都差。三、XX客專秦東隧道介紹會車位置隧道長度△p/3s最大峰值pmax活塞風速Vmax備注中點會車1000m2.64kPa/3s2.61kPa/3s12.64m/s未計洞室及設備的有利影響。舒適度判別標準：△p/3s≤3kPa/3s3000m2.35kPa/3s1.23kPa/3s12.26m/s9000m2.24kPa/3s1.52kPa/3s8.55m/s距出口1/3會車1000m2.07kPa/3s1.54kPa/3s10.48m/s3000m2.60kPa/3s2.02kPa/3s9.08m/s9000m2.36kPa/3s0.90kPa/3s9.02m/s洞口會車1000m3.70kPa/3s1.99kPa/3s8.48m/s3000m2.31kPa/3s1.56kPa/3s9.17m/s9000m2.27kPa/3s1.55kPa/3s9.18m/s雙線隧道壓力波、列車“活塞風”

隧道長度△p/3s最大峰值pmax活塞風速Vmax備注1000m4.84kPa/3s2.19kPa/3s11.80m/s舒適度判別標準：△p/3s≤3kPa/3s3000m3.49kPa/3s2.39kPa/3s13.38m/s9000m3.48kPa/3s2.39kPa/3s13.38m/s單線隧道壓力波、列車“活塞風”

三、XX客專秦東隧道介紹3、工程量及投資方面雙線隧道限界及襯砌內(nèi)輪廓

三、XX客專秦東隧道介紹單線隧道限界及襯砌內(nèi)輪廓

三、XX客專秦東隧道介紹V級圍巖雙線隧道襯砌斷面V級圍巖單線隧道襯砌斷面三、XX客專秦東隧道介紹項目開挖噴層二次襯砌襯砌鋼筋填充支護鋼材臨時支護鋼材噴層m3m3m3kgm3kgkgm3單線121.4911.5417.661205.786.321965.43858.033.14雙線169.3213.7123.311983.1715.832745.931263.473.3量差-47.83-2.17-5.65-777.39-9.51-780.5-405.44-0.16V級圍巖單雙線隧道主要工程數(shù)量比較表（每延米）

雙線隧道較兩座單線隧道工程投資節(jié)省約30%，而且如果采用兩座單線隧道方案，洞外橋、路也應分修，影響范圍較長。三、XX客專秦東隧道介紹4、運營維護以及防災救援方面

雙線隧道道床維修時相互影響，特別是無碴道床，兩座單線隧道就不存在相互影響的問題。兩座單線隧道的防災救援條件也是非常有利的，一座雙線隧道僅利用斜井和兩端洞口進行疏散。

5、方案比較兩座單線隧道有施工難度小、運營維護以及防災救援條件好等優(yōu)點，但在空氣動力效應方面有致命的缺點，如果采用兩座單線隧道方案，全線將有很長段落屬于兩條單線線路，對投資影響也非常大，而且對車體材料要求較高。

隧道方案應服從大的線路布設原則，XX客專隧道工程在初步設計中采用一座雙線隧道方案。三、XX客專秦東隧道介紹三、XX客專秦東隧道介紹

（二）隧道概況

秦東隧道位于陜西省潼關縣境內(nèi)，進出口交通便利。受遠望溝的分割，隧道呈東西兩段，分別為5320m和2371m，溝底與拱頂齊平。隧道進口淺埋，洞身最大埋深約200m。

秦東隧道進口坡面

隧道長度7691m，洞身基本位于直線上,以+3‰為主。

三、XX客專秦東隧道介紹Q3eol3Q2eol3+el3Q1eol3+el3Q1lg1Q1lg4遠望溝隧道洞身地下水位線

（三）工程地質及水文地質特征

1、工程地質特征（同前）

2、水文地質特征

（1）地表水秦東隧道通過區(qū)地貌為黃土一級臺塬，地勢平坦、開闊。黃土臺塬溝谷較發(fā)育、周邊沖溝及遠望溝內(nèi)無常年流水，隧道出口端潼溝河常年流水，流量不大，水質良好。三、XX客專秦東隧道介紹

（2）地下水

A、地下水類型、含水巖層的劃分及分布秦東隧道地下水分為黃土孔隙、裂隙潛水和砂夾礫石層孔隙承壓水兩大類，是塬區(qū)居民的地下水源，地下水質良好，無侵蝕性。

a、黃土孔隙、裂隙潛水分布情況。

b、砂夾礫石層孔隙承壓水分布情況。三、XX客專秦東隧道介紹B、地下水補、徑、排特征

a、潛水的補給、徑流、排泄：

補給：主要接受大氣降水，塬間洼地及支岔溝地表水、灌溉回歸水的入滲補給，其中大氣降水是潛水的最大補給源。徑流與排泄：潛水總體徑流方向基本與地形一致，由南向北運移，最終排向黃河、渭河。三、XX客專秦東隧道介紹

b、承壓水的補給、徑流、排泄：

補給：上部潛水和支流河水可通過這些隔水層缺失地段直接入滲補給承壓水。同時，潛水也可通過隔水層“天窗”向下部承壓含水層直接補給。

徑流與排泄：徑流方向與潛水的徑流方向大致相似，即由南向北運移，直接向黃河、渭河排泄。三、XX客專秦東隧道介紹

C、隧道分段水文地質條件評價

ａ、進口～遠望溝（DK333＋270～DK338＋470）預測局部地段有少量地下水，大部分段落基本無水，進口淺埋段將有地下水滲出。單位長度可能穩(wěn)定涌水量0.151m3/d.m。

ｂ、遠望溝～出口（DK338＋470～DK340＋990）預測局部地段有少量地下水，大部分段落基本無水，遠望溝淺埋帶和出口淺埋段將有地下水滲出。單位長度可能穩(wěn)定涌水量0.151m3/d.m。

隧道總涌水量預測：當隧道洞身長度有一半位于弱含水體中，總穩(wěn)定涌水量582.9m3/d。三、XX客專秦東隧道介紹 3、不良地質及特殊巖土： （1）錯落 （2）錯落、溜坍

（3）濕陷性黃土 （4）膨脹土三、XX客專秦東隧道介紹4、圍巖分級：序號里程范圍長度圍巖分級備注1DK333+312～DK333+570258mⅤ級2DK333+570～DK338+4704900mⅣ級3DK338+470～DK338+570100mⅤ級4DK338+570～DK338+690120mⅥ級遠望溝溝心5DK338+690～DK338+790100mⅤ級6DK338+790～DK340+8502060mⅣ級7DK340+850～DK341+003153mⅤ級秦東隧道圍巖分級表

隧道圍巖分級累計：Ⅳ級6960m，Ⅴ級611m，Ⅵ級120m。Ⅳ級圍巖占90.5%，Ⅴ、Ⅵ級圍巖占9.5%。三、XX客專秦東隧道介紹(四)隧道洞口工程

隧道進出口均接長明洞，采用斜切式隧道門。其中進口段設置50m緩沖構筑物，出口預留緩沖構筑物設置條件。邊仰坡采用菱形骨架護坡防護，菱形骨架中心植草美化洞口環(huán)境。進出口段隧底位于的Q3eol3新黃土中，具Ⅲ級自重濕陷性，濕陷土層厚18m，洞身附近σ0=150kPa，對進口150m、出口35m段的基底進行加固處理。三、XX客專秦東隧道介紹緩沖構筑物設置：

結合《暫規(guī)》規(guī)定，經(jīng)大量的氣動計算，選定開孔棚式緩沖構筑物作為基本洞口緩沖構筑物，開孔位置在棚式緩沖構筑物縱向中心對稱兩側，共11孔（單側）。圖中Ltu為原隧道長度，F(xiàn)tu為原隧道斷面面積，Lb為緩沖結構長度，Lc為隧道與緩沖構筑物直線過渡長度，F(xiàn)tuo為隧道緩沖構筑物斷面面積，R為洞口微壓波計算基準點距離。a表示開孔長度，b表示開孔寬度；l表示開孔間距；k表示隧道緩沖結構單頭單側開口數(shù)量。三、XX客專秦東隧道介紹三、XX客專秦東隧道介紹

項目緩沖結構參數(shù)△pmax(Pa)LTU(m)FTU(m2)LB(m)LC(m)FTU0(m2)R(m)a(m)b(m)l(m)kV=350km/h秦東隧道7720100507.6145201.51.02.02549.45多孔壁緩沖結構參數(shù)和微壓波最大峰值△pmax表

開孔棚式緩沖構筑物結構示意圖三、XX客專秦東隧道介紹秦東隧道距隧道口處R=20m微壓波三、XX客專秦東隧道介紹秦東隧道緩沖結構襯砌斷面圖(五)隧道支護設計

（1）襯砌類型采用曲墻帶仰拱的復合式襯砌。襯砌和仰拱均為鋼筋混凝土結構。（2）土質Ⅳ級、Ⅴ級、Ⅵ級圍巖二次襯砌均采用鋼筋混凝土，均采用型鋼鋼架以加強初期支護。Ⅳ級圍巖采用工20a型鋼鋼架，超前小導管為φ50、l-5m；Ⅴ級圍巖采用HW175型鋼鋼架，超前小導管為φ50、l-5m，或超前管棚支護，管棚采用R51N、L-10m左右；Ⅵ級圍巖采用HW175型鋼鋼架，超前管棚支護，管棚采用R51N、L-10m。噴層中除加入φ8鋼筋網(wǎng)外，還加入了防止混凝土開裂的聚丙烯微纖維網(wǎng)，其摻量一般為1.2kg/m3，限量排放地段采用1.2kg/m3或1.8kg/m3。三、XX客專秦東隧道介紹(六)建筑材料

初期支護采用網(wǎng)噴C25混凝土，摻加聚丙烯微纖維網(wǎng)；早強藥卷式錨桿；熱軋型鋼鋼架。二次襯砌采用C30防水鋼筋混凝土；仰拱填充采用C25混凝土；水溝電纜槽蓋板采用C25鋼筋混凝土；洞門采用C20混凝土，國防要求的洞口采用C30鋼筋混凝土；鋼筋采用HRB335鋼或HPB235鋼；其余材料參照暫規(guī)及隧規(guī)辦理。三、XX客專秦東隧道介紹(七)防水與排水

結合黃土隧道特點，隧道防排水設計采取“以防為主、防排結合”的原則，達到防水可靠，排水暢通，經(jīng)濟合理的目的。（1）隧道內(nèi)均采用雙側水溝排水。（2）初期支護與二次襯砌之間敷設復合防水板及縱、環(huán)向盲溝，施工縫設橡膠止水帶?？v向盲溝通過邊墻泄水孔與側溝連通。（3）進口至遠望溝段段采取“以堵為主、限量排放”的防排水原則，采用提高初期支護抗?jié)B性能、全斷面鋪設防水板、并在防水板鋪設之前增加對初期支護局部滲漏水點注漿封堵處理等措施，邊墻兩側各設一道Φ50mm縱向盲溝，取消環(huán)向盲溝，二次襯砌采用抗?jié)B等級不低于S8的防水鋼筋混凝土，施工縫設橡膠止水帶。三、XX客專秦東隧道介紹(八)輔助坑道

綜合地形、地質及工期等多種因素，按三處斜井進行設計：十里鋪斜井、東坪斜井和遠望溝斜井，斜井總長為2399m/3座。

斜井斷面按無軌運輸設備來確定，雙向施工；每隔300m設一處錯車道。斜井采用曲墻帶仰拱的封閉結構，噴錨施工支護與模筑混凝土襯砌。斜井在施工期間擔負正洞施工，在運營期間用作緊急出入口。因此斜井按永久工程進行設計，并設安全門。三、XX客專秦東隧道介紹秦東隧道斜井襯砌內(nèi)輪廓圖

三、XX客專秦東隧道介紹秦東隧道斜井襯砌支護參數(shù)表

圍巖

級別施工支護超前

支護模筑襯砌

(cm)噴層

cm錨桿（Φ22）鋼筋網(wǎng)φ6鋼架長度間距位置間距間距鋼架(m)(m)(cm)榀/m類型拱墻仰拱Ⅳ1031.0×1.0拱墻25×25

3030Ⅴ設防1531.0×1.0拱墻20×201/1I12.6φ42l-3.54040*Ⅳ錯車道1531.0×1.0拱墻20×201/1I12.64040*注：表中錨桿間距為：環(huán)×縱；帶“*”者為鋼筋混凝土。三、XX客專秦東隧道介紹(九)施工組織

1、施工方案和方法秦東隧道進、出口及三座斜井，共計5個工作面同時掘進，快速施工。正洞隧道Ⅴ、Ⅵ級圍巖地段宜采用CD法開挖，Ⅳ級圍巖地段臺階法或弧形導坑法開挖，仰拱超前，二次襯砌采用先墻后拱法施工，并作好防排水工程。斜井采用臺階法開挖，Ⅴ級圍巖可留核心土，特別是錯車道地段，仰拱超前，襯砌采用先墻后拱整體灌筑。三、XX客專秦東隧道介紹

2、施工運輸及排水

斜井采用無軌運輸方案。運輸車輛選用5350B型載重汽車（長950.5cm×寬248cm×高324cm）。除隧道進口端采用自然排水外，其余各工作面均采用機械排水。

3、施工工期

進度指標：

正洞綜合成洞：Ⅳ級圍巖60m/月；Ⅴ級圍巖40m/月；Ⅵ級圍巖30m/月。

斜井自身成洞：Ⅳ級圍巖150m/月；Ⅴ級圍巖100m/月。

斜井擔負正洞施工：Ⅳ級圍巖45m/月；Ⅴ級圍巖40m/月；Ⅵ級圍巖30m/月。

隧道施工總工期為32.7個月（含施工準備時間和整體道床的施工時間）。三、XX客專秦東隧道介紹《黃土質偏壓隧道襯砌量測試驗及分析》項目在本隧道完成，地層為Q1沖洪積黏質黃土，通過現(xiàn)場取樣化驗分析，地層的物理力學參數(shù)：天然含水量17.1～26%，天然密度1.95～2.09g/cm3，天然孔隙比0.581～0.767，孔隙度36.7～44.2%，飽和度87.7～100%，液限30.7～35.5%，塑限19.9～21.4%，塑性指數(shù)10.7～15.6，液性指數(shù)-0.27～0.59，直剪c=65～102kPa、φ=22.2°～36.3°，三軸剪c=88～360kPa、φ=18.96°～34.96°。1、寶中線老頭溝隧道（單線）四、相關干線黃土隧道簡介

現(xiàn)場對隧道變形及錨桿內(nèi)力、徑向壓力均進行了測試，錨桿均承受拉應力，但其值較小，最大內(nèi)力31KN，一般為20KN。從錨桿內(nèi)力分布情況看，靠山側邊墻和河側拱部錨桿內(nèi)力值較大。徑向（層間接觸）壓力均比較小，除仰拱部位最大壓力達60KPa以外，一般均在20KPa以內(nèi)。隧道變形施工初期比較明顯，掌子面超前25m以后基本趨于穩(wěn)定。塑性區(qū)一般約為1~2.5m。施工方法采用短臺階留核心土（弧形導坑）法。四、相關干線黃土隧道簡介

本隧道地層為Q2老黃土，通過現(xiàn)場取樣化驗分析，地層的物理力學參數(shù)如下：天然含水量為11.8～22.85%，天然容重1.67～1.96g/cm3，天然孔隙比0.681～0.786，液限27.1～32.13%，塑限17～21%，塑性指數(shù)7～12.1，液性指數(shù)-0.989～0.608，c=65～166kPa、φ=23°～32°。試驗分析及現(xiàn)場量測結果說明：襯砌的個別部位，如拱腰處計算結果有較大剪應力；邊墻土體有較大塑性區(qū)；拱腳和邊墻會出現(xiàn)較大的變形。這些部位，都可能是襯砌的薄弱環(huán)節(jié)。分部開挖時，拱腳及邊墻土體的塑性比全斷面開挖時大得多。黃土隧道開挖后拱頂土體的下沉量較大，但在開挖后立即用噴射混凝土支護的情況下，拱頂下沉量被控制在可以容許的范圍內(nèi)，并逐漸趨于穩(wěn)定。2、西延線腰峴河隧道（單線）四、相關干線黃土隧道簡介

隧道試驗段黃土物理力學指標：天然含水率：11.3～20.3%，干容重：13.4～16.3KN/m3，孔隙度：42～47%，塑限17.8～23.4%，內(nèi)摩擦角：13～30°?，F(xiàn)場量測分析結果表明：錨桿可抑制土體變形，阻止裂縫張開，使在錨桿作用范圍內(nèi)的土體變形均勻，加強土體整體性。通過設錨桿和無錨桿段對比，錨桿段襯砌徑向位移小得多，土體徑向變形小而且均勻，隧道穩(wěn)定快，證明砂漿錨桿在黃土隧道中是一良好的支護手段。3、西延線嶺前隧道（單線）四、相關干線黃土隧道簡介

軍都山隧道進口端有600余米穿過黃土地層，覆蓋層僅十余米。隧道試驗段地層為第四紀Q2上更新統(tǒng)沖、洪積地層砂粘黃土，含少量礫石，并有縱橫節(jié)理。該土層物理力學指標：天然容重：1.8～1.97g/cm3，含水量：18～25%，孔隙度：34～40%，凝聚力C：44~220KPa，內(nèi)摩擦角：7～25°。試驗分析及現(xiàn)場量測結果說明：徑向位移沿洞周的分布拱頂和底部最大，拱腰次之，側壁最小。噴層與土體之間的接觸應力在拱頂和拱腰部位的差異是較大的。拱腰部位的最大壓力遠大于拱頂最大壓力。拱頂壓力小，是由于拱頂下沉變形量大，拱頂應力得到充分的釋放和調整。墻腳壓力較大，表明墻腳仍是受力的重點，是整個支護的根基，應加強墻腳和仰拱的支護措施。4、大秦線軍都山隧道（雙線）四、相關干線黃土隧道簡介(一)襯砌支護參數(shù)的確定：

經(jīng)多次研討，初步設計階段三家設計單位共同研究采用的支護參數(shù)如下表：

圍巖級別初期支護拱部超前支護預留變形量(cm)二次襯砌噴層cm錨桿（Φ22）鋼筋網(wǎng)φ8鋼架拱墻仰拱(cm)襯砌主筋長度(m)間距(m)位置間距(cm)鋼架類型間距（榀/m）Ⅳ263.51.0×1.0全斷面25×25I20a1/1小導管10504φ22Ⅴ304.01.0×0.8全斷面25×25HW1753/2管棚10554φ22Ⅵ304.01.0×1.0全斷面20×20HW1752/112604φ25Ⅳ偏263.51.0×0.8全斷面25×25I20a3/2小導管10554φ25Ⅴ偏304.01.0×1.0全斷面20×20HW1752/1管棚10604φ25雙線黃土隧道復合襯砌支護參數(shù)表注：表中錨桿間距為：環(huán)×縱。噴層中微纖維摻量為1.2kg/m3。五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見

（二）大斷面黃土隧道施工方法和信息反饋技術

對大斷面黃土隧道采用二維彈塑性有限元進行計算分析，各施工方法施工工序圖如下：弧形導坑法施工工序圖五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見臺階法施工工序圖五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見CD法施工工序圖雙側壁導坑法施工工序圖五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見初期支護和二次襯砌內(nèi)力計算斷面有限元網(wǎng)格弧形導坑法有限元模擬分析

五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見弧形導坑法施工各階段開挖邊界變形圖五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見弧形導坑法施工各階段圍巖塑性區(qū)五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見弧形導坑法初支軸力弧形導坑法初支彎距弧形導坑法二襯軸力弧形導坑法二襯彎距五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見初期支護和二次襯砌內(nèi)力計算斷面有限元網(wǎng)格CD法有限元模擬分析

五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見CD法施工各階段開挖邊界變形圖五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見CD法施工各階段圍巖塑性區(qū)五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見CD法初支軸力CD法初支彎距CD法二襯軸力CD法二襯彎距五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見初期支護和二次襯砌內(nèi)力計算斷面有限元網(wǎng)格雙側壁導坑法有限元模擬分析

五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見雙側壁導坑法施工各階段開挖邊界變形圖五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見雙側壁導坑法施工各階段圍巖塑性區(qū)五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見雙側壁導坑法初支軸力雙側壁導坑法初支彎距雙側壁導坑法二襯軸力雙側壁導坑法二襯彎距

通過對大斷面黃土隧道施工方法的初步研究，考慮秦東隧道的工期要求，Ⅳ級圍巖擬選用臺階法或弧形導坑施工，Ⅴ、Ⅵ級圍巖采用CD法施工，可以保證施工安全。同時注意仰拱超前，嚴格控制圍巖的暴露時間，施工全過程進行監(jiān)控量測，并保證鎖腳錨桿的施工質量。

項目計劃列為明年的科研項目，已報部。擬通過三維計算分析，確定合理的施工工序，并進行各方法的安全性評價，同時考慮必要的現(xiàn)場測試，作進一步的分析研究。五、客專黃土隧道設計中的問題及初步解決意見

（三）大斷面黃土隧道軟基加固及工后沉降控制

本段隧