大斷面鐵路黃土隧道施工技術(shù)

大斷面鐵路黃土隧道施工技術(shù)

1工程背景

我國是世界上黃土分布面積最廣的國家之一，黃土面積占國土面積的6.5％川，主要分布在甘肅、山西、陜西、內(nèi)蒙古等地區(qū)。通過對國內(nèi)黃土地區(qū)近50座既有隧道的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其中不少隧道在施工及運(yùn)營期間出現(xiàn)了大量問題，如初期支護(hù)失穩(wěn)、二次襯砌開裂、地基濕陷、施工過程中坍方及涌水等比3，。某鐵路客運(yùn)專線某隧道全長3816m,其中明洞長15m，該隧道為雙線隧道，其斷面設(shè)計最大開挖寬為15.Zm，高為13.18m，最大埋深120m。在港口鎮(zhèn)設(shè)有斜井，和線路交于DK343+100m處，斜井長294m。該隧道位于撞關(guān)黃土臺源區(qū)前緣，進(jìn)口位于撞溝河左岸，岸坡地形較陡，沖溝發(fā)育，相對高差20一70m；出口端位于黃土源邊，地形起伏，相對高差1550m。

黃土臺源區(qū)表層為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土，中部為第四系中更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、下部為第四系下更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土、豁質(zhì)黃土，底部為第四系下更新統(tǒng)冰湖積粉土、卵石土和礫砂等。第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積砂質(zhì)黃土厚10一33m，為自重濕陷性場地，濕陷等級為m級（嚴(yán)重），濕陷性土層厚18,Om。隧址區(qū)地下水的補(bǔ)給來源主要為大氣降水、地表徑流及灌溉回歸水，地下水的補(bǔ)、徑、排條件與源面的形狀、巖土的性質(zhì)、孔洞、地表陷穴、漏斗的發(fā)育程度關(guān)系密切。2隧道施工關(guān)鍵技術(shù)

由于該隧道工程水文地質(zhì)情況較差，存在多種黃土隧道特有的不良地質(zhì)現(xiàn)象。同時客運(yùn)專線隧道相對于現(xiàn)有一般等級鐵路隧道具有一定的特殊性，如斷面加大、跨度增大、列車運(yùn)行速度快、振動大，線路各方面技術(shù)要求都提高了很多，因而客運(yùn)專線大斷面黃土隧道的修建難度大大增加。施工中應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況多種輔助措施聯(lián)合應(yīng)用，總的原則是勤預(yù)報、管超前、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、快封閉。2.1洞口邊仰坡施工

為保持邊、仰破穩(wěn)定性，首先搞好洞口防排水系統(tǒng)，做好截水、排水溝和防護(hù)；然后用挖掘機(jī)分臺階自上而下進(jìn)行開挖；需爆破時采用弱爆破，以減小對洞口圍巖的擾動；人工清理并修整坡面；最后根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行洞口邊、仰坡錨、網(wǎng)、噴聯(lián)合防護(hù)。2.2明洞及洞門施工

由于隧道洞口地段巖性較差，覆蓋較淺，因此在完成洞口開挖及地表處理后，根據(jù)設(shè)計要求先施工明洞或護(hù)拱，以穩(wěn)定洞口；明洞地段開挖達(dá)到設(shè)計要求后，盡快澆筑拱墻鹼，待隧道進(jìn)洞后再施作隧底鹼。模筑鹼時，內(nèi)模采用gm襯砌鋼模臺車，外模采用組合鋼模。明洞施工完成且進(jìn)洞50m后，開始洞門施工；洞門鹼采用大塊組合鋼模，腳手架支撐，泵送鹼人模。洞門完成后，在明洞背部施作防水層，并鋪設(shè)2cm砂漿保護(hù)層，然后按設(shè)計要求自下而上分層對稱回填漿砌片石和土方，明洞背部回填土達(dá)到設(shè)計厚度和密實度后，予以植草。

2.3洞身開挖施工

進(jìn)洞前先進(jìn)行超前支護(hù)。在洞口處設(shè)大管棚進(jìn)行預(yù)支護(hù)，大管棚施工應(yīng)盡量采用干鉆，保證土體的穩(wěn)定性?！捎谒淼肋M(jìn)口、出口附近存在濕陷性較為嚴(yán)重的黃土，為控制圍巖變形，防止塌方，在進(jìn)出口附近V級圍巖正洞開挖采用CRD法，每循環(huán)進(jìn)尺0.sm,施工開挖過程如圖1所示。施工時緊跟初期支護(hù)，盡快安排二次襯砌以封閉成環(huán)，穩(wěn)定圍巖。隧道出碴采用ZLC5o型裝載機(jī)裝碴，15t自卸汽車運(yùn)碴。臣注旦：醋1紀(jì)哄，饞先革行哄洞逃上恐部斃開怖挖蓄；扔2物墾，匹先農(nóng)行猜洞翁下凈部散開茶挖腎；課3粉腐，荷先罷行濃洞夠錨榜噴矛支果護(hù)支鋼式架橡支紋撐門等講，躲設(shè)筐置擦中窗壁押墻儉臨膜時膨支杰撐腦（雄含次錨斃噴戚鋼譽(yù)架偉）陰:塞亮4骨也，杰后汪行牲洞視上暮部誓開殖挖兇；啦5次街，供后拉行坡洞忌下遮部遞開私挖州；有6橫酷，腥后歷行吃洞港錨友噴當(dāng)支厲護(hù)猴、西鋼壓架膚支獎?chuàng)呜暎辉?歌適，挽灌掏筑雙仰貌拱秀混帝凝傍土坡；姓8象倉，芳拆云除內(nèi)中燭壁睡墻測；姥9鬧泡，嘉灌選筑監(jiān)全魂周器襯僵砌

虛圖疾1聾，窯V訂肯級價圍娛巖窮開灣挖與步咳驟眨圖

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