大斷面黃土隧道施工方法

大斷面黃土隧道施工方法

及監(jiān)控量測(cè)技術(shù)長(zhǎng)安大學(xué)巖土與隧道工程研究所楊曉華2005年4月15日0前言由于隧道能縮短線路，改善線形，保護(hù)環(huán)境和根除病害，在我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)中，采用越嶺長(zhǎng)隧道方案，將愈來(lái)愈成為現(xiàn)實(shí)，幾十年來(lái)，我國(guó)在隧道工程方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，在勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工方法、防水排水和運(yùn)營(yíng)防災(zāi)等技術(shù)方面有了很大進(jìn)展。作為隧道建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和進(jìn)一步推動(dòng)隧道建設(shè)的發(fā)展，交通部相繼編寫(xiě)了《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》、《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》和《公路隧道勘測(cè)規(guī)程》。西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略決策的實(shí)施，促進(jìn)了西部地區(qū)高等級(jí)公路的發(fā)展，穿越黃土地區(qū)的公路隧道將越來(lái)越多。黃土是第四系堆積的陸相沉積物，其特點(diǎn)是具有大孔隙、有垂直節(jié)理和管狀孔道，天然含水量時(shí)強(qiáng)度較高，能維持很高的垂直邊坡，但遇水時(shí)土顆粒崩解，表現(xiàn)為較強(qiáng)的濕陷性，黃土在我國(guó)有著廣泛的分布，分布面積為64萬(wàn)km2，占國(guó)土面積的6.3%。由于黃土分布的廣泛性和典型的工程特性，歷來(lái)受到工程界和學(xué)術(shù)界的重視。黃土公路隧道的修建起步較晚，基本借鑒了鐵路隧道在此方面已有的科研成果，公路隧道由于大跨徑、大斷面和扁坦?fàn)钜约胺浪燃?jí)較高，加之黃土強(qiáng)度較低，開(kāi)挖擾動(dòng)后變形大等特點(diǎn)以及由此引起的設(shè)計(jì)施工方法的特殊性，鐵路隧道業(yè)已達(dá)成廣泛共識(shí)的優(yōu)秀成果對(duì)于公路隧道是否依然適用？黃土公路隧道較多采用的兩層模筑混凝土襯砌形式中每個(gè)組成部分的荷載特性如何？現(xiàn)有設(shè)計(jì)及施工方法的合理性及經(jīng)濟(jì)性如何？黃土公路隧道存在那些病害及處治技術(shù)是否合理有效？一系列的問(wèn)題都值得工程技術(shù)人員研究與思考。在此我就上述問(wèn)題結(jié)合我們的研究成果從以下四方面簡(jiǎn)要介紹一下大斷面黃土隧道施工方法及監(jiān)控量測(cè)技術(shù)：1．大斷面黃土隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)。2．大斷面黃土隧道圍巖壓力及襯砌受力特性。3．大斷面黃土隧道施工方法及質(zhì)量控制。4．大斷面黃土隧道病害處治技術(shù)。1大斷面黃土隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)作為理論研究與工程設(shè)計(jì)施工不可分割的重要部分，歷來(lái)受到工程界和學(xué)術(shù)界高度重視。從開(kāi)挖支護(hù)過(guò)程中的施工同步監(jiān)測(cè)，到隧道工程營(yíng)運(yùn)期的長(zhǎng)期受力與變形監(jiān)測(cè)，測(cè)試技術(shù)在隧道工程建設(shè)中起到十分重要的作用：一方面可以指導(dǎo)本工程的設(shè)計(jì)施工，保證施工期間的安全穩(wěn)定；另一方面為今后的工程實(shí)踐提供有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。從埋深、土質(zhì)情況有針對(duì)性地選擇了巉柳高速公路白虎山、新莊嶺、土家灣及蘭海高速公路青土峴四座黃土隧道，基本代表了黃土地區(qū)公路隧道類(lèi)型，以便能夠更加全面地認(rèn)識(shí)黃土地區(qū)公路隧道受力與變形特性。1.1依托工程概況

1.土家灣隧道2.新莊嶺隧道3.白虎山隧道4.青土峴隧道1.2測(cè)試目的與實(shí)施技術(shù)

1.2.1測(cè)試目的及內(nèi)容我國(guó)鐵路部門(mén)在20世紀(jì)70～80年代曾對(duì)小跨度的黃土隧道圍壓規(guī)律進(jìn)行過(guò)專(zhuān)項(xiàng)研究，取得了一些成果，積累了不少經(jīng)驗(yàn)，對(duì)大跨度黃土公路隧道的圍巖壓力大小及分布特征在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)踐上是個(gè)空白，設(shè)計(jì)中僅僅是憑借以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，帶有很大的盲目性。立足于大跨度黃土公路隧道面臨的問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行全面系統(tǒng)的測(cè)試研究，在國(guó)內(nèi)外應(yīng)屬首次，對(duì)優(yōu)化黃土公路隧道的設(shè)計(jì)施工有重要的指導(dǎo)意義，也是對(duì)該學(xué)科的重要貢獻(xiàn)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，試圖搞清以下幾個(gè)問(wèn)題：1．圍巖壓力的大小和分布特性；2．側(cè)壓力系數(shù)的大小及其分布特性；3．仰拱的受力特性；4．二次襯砌的荷載分擔(dān)比例及內(nèi)力特性；5．格柵拱與澆筑混凝土聯(lián)合使用性能；6．隧道周邊位移與圍巖深部位移。1.2.2測(cè)試元件埋設(shè)鋼弦式測(cè)試元件構(gòu)造簡(jiǎn)單，測(cè)試結(jié)果比較穩(wěn)定，受溫度影響小，可用于長(zhǎng)期觀測(cè)，故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試選擇了鋼弦式測(cè)試元件?？紤]到施工可能對(duì)引線及元件造成破壞，測(cè)試元件埋設(shè)較多，巉柳高速公路每個(gè)隧道均埋設(shè)了兩個(gè)斷面，共六個(gè)斷面，為與以前數(shù)值仿真結(jié)果作對(duì)比，測(cè)試斷面和計(jì)算斷面選在同一位置。青土峴隧道測(cè)試較晚，在二襯邊墻和仰拱部位補(bǔ)充布置了混凝土應(yīng)變計(jì)。測(cè)試元件質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的成敗，其檢驗(yàn)標(biāo)定是一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié)。元件檢驗(yàn)包括元件防水性能、引線質(zhì)量、初讀數(shù)穩(wěn)定性等方面。元件標(biāo)定是指采用試驗(yàn)的方法、測(cè)定力（應(yīng)變）與輸出信號(hào)之間的關(guān)系曲線，測(cè)試結(jié)果再以此曲線反查出力（應(yīng)變）。標(biāo)定方法有液壓標(biāo)定、氣壓標(biāo)定、砂壓標(biāo)定等幾種，其中油壓標(biāo)定最為常用。測(cè)試元件布設(shè)注意事項(xiàng):壓力盒讀數(shù)能否真正代表埋設(shè)點(diǎn)的土壓力值，與壓力盒埋設(shè)方法有很大關(guān)系，埋設(shè)方法不當(dāng)，甚至?xí)沽繙y(cè)“誤差”變成“錯(cuò)誤”，故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中應(yīng)高度重視，壓力盒埋設(shè)的一個(gè)基本原則是要使得壓力盒承壓面充分發(fā)生撓曲變形。本次現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試壓力盒全部選用瀝青囊式壓力盒，埋設(shè)時(shí)首先在埋設(shè)位置挖一深約2～3cm的圓坑，放入壓力盒，大概使其瀝青囊上面與土面相齊，然后固定壓力盒，對(duì)壓力盒施加預(yù)壓力，使其頻率增加5～8個(gè)赫茲左右。二襯壓力盒固定在防水層和二襯之間，施加預(yù)壓力，使其頻率增加5～8個(gè)赫茲，壓力盒周邊用紗布繞實(shí)，以防止二襯混凝土砂塊的嵌入。格柵拱鋼筋計(jì)采用焊接的方式固定，焊接時(shí)保持探頭溫度不能太高，且在格柵拱運(yùn)放及洞內(nèi)安裝時(shí)，加強(qiáng)引線和探頭的保護(hù)，記錄下安裝就位后的頻率作為初始頻率。二襯混凝土應(yīng)變?cè)诠叭?nèi)用環(huán)向U型支架固定，盡量使其與相應(yīng)位置二襯內(nèi)外表面切線相平行。

為壓力盒為二襯應(yīng)變計(jì)為鋼筋計(jì)，花拱架內(nèi)外兩側(cè)各一支，每個(gè)位置共兩支。圖1—2多點(diǎn)位移計(jì)布置圖

2大斷面黃土隧道圍巖壓力及襯砌受力特性

2.1圍巖壓力

2.1.1土家灣隧道圖2－1拱部圍巖壓力時(shí)間變化曲線圖2－2墻部圍巖壓力時(shí)間變化曲線

圖2－3仰拱圍巖壓力時(shí)間變化曲線

圖2－401年7月6日圍巖壓力分布（kPa）

圖2－502年3月13日圍巖壓力分布（kPa）2.1.2新莊嶺隧道

圖2－6拱部圍巖壓力時(shí)間變化曲線

圖2－7墻部圍巖壓力時(shí)間變化曲線

圖2－8仰拱及二襯底部壓力時(shí)間變

圖2－901年6月13日圍巖壓力分布（kPa）圖2－1001年6月23日圍巖壓力分布（kPa）

2.1.3白虎山隧道

圖2－13拱部圍巖壓力時(shí)間變化曲線

圖2－14墻部圍巖壓力時(shí)間變化曲線

圖2－15仰拱及二襯底部壓力時(shí)間變化曲線

圖2－1601年6月23日圍巖壓力分布（kPa）圖2－1701年7月7日圍巖壓力分布（kPa）

2.1.4青土峴隧道

圖2－20拱部圍巖壓力時(shí)間變化曲線

圖2－21墻部壓力時(shí)間變化曲線

圖2－22仰拱及二襯底部壓力時(shí)間變化曲線

圖2－2302年11月16日圍巖壓力分布(kPa)

2.2格柵拱鋼筋軸力2.2.1土家灣隧道

圖2－24格柵拱鋼筋軸力時(shí)間變化曲線

2.2.2新莊嶺隧道圖2－25格柵拱鋼筋軸力時(shí)間變化曲線

2.2.3白虎山隧道圖2－26格柵拱鋼筋軸力時(shí)間變化曲線

2.2.4青土峴隧道

圖2－27格柵拱鋼筋軸力時(shí)間變化曲線

2.2.3

二襯壓力和應(yīng)變2.2.3.1

土家灣隧道

圖2－28二襯應(yīng)變時(shí)間變化曲線

圖2－2901年7月6日二襯應(yīng)變分布（1.0E-6）圖2－3002年3月13日二襯應(yīng)變分布（1.0E-6）

2.3.2新莊嶺隧道

圖2－31二襯壓力時(shí)間變化曲線

圖2－32二襯應(yīng)變時(shí)間變化曲線

圖2－3301年11月22日二襯壓力分布（kPa）圖2－3402年3月13日二襯壓力分布（kPa）

圖2－3501年11月22日二襯應(yīng)變分布（1.0E-6）圖2－3602年3月13日二襯應(yīng)變分布（1.0E-6）

2.3.3白虎山隧道

圖2－37二襯壓力時(shí)間變化曲線

圖2－38二襯應(yīng)變時(shí)間變化曲線

2.3.4青土峴隧道

圖2—41二襯壓力時(shí)間變化曲線圖2—42二襯應(yīng)變時(shí)間變化曲線

2.4小結(jié)1．土家灣隧道和青土峴隧道測(cè)試斷面埋深較淺，盡管地表面在隧道施工期間出現(xiàn)沿單洞走向的兩條裂縫，但由于對(duì)地表裂縫采取了處理措施，地表水未浸入隧道周?chē)馏w，圍巖壓力、二襯受力及格柵拱鋼筋軸力在整個(gè)測(cè)試期間并未出現(xiàn)突然變化的情況。新莊嶺隧道則由于埋深相對(duì)較大，對(duì)地表裂縫未能采取及時(shí)處理措施，致使地表水浸入隧道周?chē)馏w，引起圍巖壓力、二襯受力及格柵拱鋼筋軸力發(fā)生突然變化。白虎山隧道埋深最大，地形陡峭，盡管現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查未能發(fā)現(xiàn)明顯裂縫，仍可能有水浸入隧道周?chē)馏w，引起隧道襯砌結(jié)構(gòu)受力發(fā)生變化。

2．四座隧道均出現(xiàn)拱部襯砌個(gè)別位置壓力較大情況，說(shuō)明在大跨徑黃土公路隧道施工中，都有可能發(fā)生局部坍塌。從巉柳高速公路三座隧道圍巖壓力分布時(shí)間變化圖可知，隨著時(shí)間的推移，圍巖壓力都趨向于均勻分布，襯砌結(jié)構(gòu)的偏壓狀態(tài)將得到改善。白虎山隧道圍巖壓力分布并不呈現(xiàn)“貓耳朵”形態(tài)，這與埋深有關(guān)，土家灣隧道、新莊嶺隧道和青土峴隧道圍巖壓力分布形態(tài)呈“貓耳朵”形，但土家灣隧道圍巖壓力分布與另外兩座隧道有些差別。

3.從測(cè)試結(jié)果和地表出現(xiàn)裂縫情況看，土家灣隧道、新莊嶺隧道和青土峴隧道所受?chē)鷰r壓力為松動(dòng)壓力，白虎山隧道所受?chē)鷰r壓力則為形變壓力，在嚴(yán)格按照“管（桿）超前、少擾動(dòng)、短進(jìn)尺、留核心、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”施工原則的埋深較大土質(zhì)較好白虎山隧道施工中，坍落體和承載拱不會(huì)出現(xiàn)，隧道襯砌承受的是由于周?chē)馏w擠壓襯砌而產(chǎn)生的形變壓力，故其按實(shí)測(cè)值推算結(jié)果與按基于彈塑性理論的卡柯公式相當(dāng)一致。

4.土家灣隧道埋深較淺，加之墻角底部及仰拱底部進(jìn)行了加固處理，故仰拱受力較小。新莊嶺隧道因埋深相對(duì)較大，故仰拱受力相對(duì)土家灣隧道要大，因新莊嶺隧道墻底未進(jìn)行加固處理，仰拱受力呈現(xiàn)明顯的中間小兩端大的分布狀態(tài)，隨著時(shí)間推移，地表水的浸入，這種分布規(guī)律愈發(fā)明顯，同時(shí)也說(shuō)明在大跨徑公路隧道中，應(yīng)對(duì)墻底部軟弱地基進(jìn)行加固處理，充分注意仰拱與邊墻連接。白虎山隧道因埋深較大，盡管土質(zhì)情況較好，仰拱受力相對(duì)拱部和墻部襯砌受力仍較高，這是深埋高應(yīng)力狀態(tài)下隧道仰拱受力的特點(diǎn)。青土峴隧道因仰拱底部未進(jìn)行加固處理，仰拱壓力呈兩端大中間小。仰拱在深埋和淺埋隧道中的作用不同，在淺埋隧道中，由于土體完成變形時(shí)間較快，加之施工時(shí)間可能滯后，故仰拱所受壓力相對(duì)較小，但是仰拱對(duì)抵抗邊墻位移、提高隧道襯砌結(jié)構(gòu)的承載能力和維護(hù)隧道結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期穩(wěn)定仍有不可替代作用，而深埋隧道仰拱盡管施工時(shí)間滯后，但由于土體完成變形時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，仰拱受力勢(shì)必要大，和拱圈、邊墻共同組成封閉的承載結(jié)構(gòu)。5．土家灣隧道和新莊嶺隧道二次襯砌在拱頂附近測(cè)試位置呈現(xiàn)受拉特性，而白虎山隧道則呈現(xiàn)完全受壓特性，且其二襯應(yīng)變各個(gè)位置相差較小。青土峴隧道二襯呈現(xiàn)完全受壓特性，且墻部應(yīng)變較小。新莊嶺隧道二襯垂直荷載分擔(dān)比例為10.5%，白虎山隧道二襯垂直荷載分擔(dān)比例為8.9%，青土峴隧道二襯垂直荷載分擔(dān)比例為8.5%。說(shuō)明在現(xiàn)有黃土公路隧道兩層模筑混凝土設(shè)計(jì)施工中，二次襯砌承受荷載相對(duì)較小，其設(shè)計(jì)計(jì)算方法與“新奧法”二襯設(shè)計(jì)有較大區(qū)別。6．隧道格柵拱鋼筋軸力測(cè)試表明，在初期由于混凝土強(qiáng)度尚未形成及格柵拱自身“協(xié)調(diào)效應(yīng)”原因，格柵拱受力變化較大，隨著混凝土強(qiáng)度的逐漸形成，加之格柵拱柔性較大，其值很快趨于穩(wěn)定，說(shuō)明格柵拱提高了隧道結(jié)構(gòu)前期穩(wěn)定性，但柔性較大，只能承受部分荷載，其它荷載由混凝土承擔(dān)。地表水浸入隧道周?chē)馏w，使得新莊嶺隧道格柵拱外側(cè)鋼筋受拉。在正常工況下，格柵拱鋼筋以受壓為主，個(gè)別部位受拉，并未表現(xiàn)出較強(qiáng)的規(guī)律性，可能是由于與連接筋和超前支護(hù)焊接的隨機(jī)性造成。鋼筋軸力以新莊嶺隧道最大，青土峴隧道最小，且在正常工況下均未超過(guò)鋼筋的屈服強(qiáng)度。3大斷面黃土隧道施工技術(shù)

3.1概述

根據(jù)黃土地區(qū)隧道所處的地質(zhì)條件，結(jié)合課題研究?jī)?nèi)容，我們將黃土地區(qū)隧道按縱斷面地層土石分布劃分為純黃土隧道及核心部分為泥巖的黃土隧道兩大類(lèi)。1．1.純黃土隧道2．2.核心部分為紅色泥巖的黃土隧道3.2大斷面黃土隧道施工技術(shù)3.2.1大斷面黃土隧道開(kāi)挖方法根據(jù)不同性狀黃土及泥巖的力學(xué)特性及穩(wěn)定性狀況，為適應(yīng)地質(zhì)條件差，斷面大，對(duì)初期支護(hù)施工的不利影響，減少隧道及地表的下沉量，隧道開(kāi)挖均選用上下臺(tái)階開(kāi)挖法與側(cè)壁導(dǎo)坑法相結(jié)合的方式，并輔以超前小導(dǎo)管、大管棚超前支護(hù)及鎖腳錨管等措施，按照“短進(jìn)尺、少擾動(dòng)、緊封閉、勤量測(cè)”的原則，各道工序緊密銜接，環(huán)環(huán)緊扣，隨挖隨支，保證隧道初期支護(hù)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與施工安全。針對(duì)不同的黃土公路隧道具體采用的方法如下：

1．方法一：雙側(cè)壁導(dǎo)坑先拱后墻法。

2．方法二：雙側(cè)壁大導(dǎo)坑全斷面開(kāi)挖法。

3．方法三：雙側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱反臺(tái)階法。

隧道開(kāi)挖工序

馬口開(kāi)挖程序圖3-1雙側(cè)壁導(dǎo)坑先拱后墻法

圖3-2雙側(cè)壁大導(dǎo)坑全斷面法開(kāi)挖法

圖3-3雙側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱反臺(tái)階法

2.2.2不同開(kāi)挖方法施工過(guò)程數(shù)值模擬

圖3-5純黃土隧道（方法一）最終狀態(tài)最大主應(yīng)力/Pa

圖3-6純黃土隧道（方法一）最終狀態(tài)最小主應(yīng)力/Pa

圖3-7純黃土隧道（方法一）最終狀態(tài)塑性區(qū)

圖3-9泥巖段（方法三）最終狀態(tài)最大主應(yīng)力/Pa

圖3-10泥巖段（方法三）最終狀態(tài)最小主應(yīng)力/Pa

圖3-11泥巖段（方法三）最終狀態(tài)破壞區(qū)

3.2.3開(kāi)挖方法優(yōu)缺點(diǎn)比較

從圍巖壓力、支護(hù)受力和施工便利角度看，各種施工方法均存在一定的優(yōu)缺點(diǎn)。方法一可實(shí)現(xiàn)上下斷面各工班平行作業(yè)，施工進(jìn)度較快，勞動(dòng)力安排連續(xù)，作業(yè)人員無(wú)安全恐懼，二次襯砌發(fā)揮作用早，缺點(diǎn)是：一次襯砌下沉量較大，拱面結(jié)合處砼質(zhì)量不易保證，仰拱封閉速度較慢；方法二，施工進(jìn)度相對(duì)較慢，一次襯砌砼發(fā)揮作用速度滯后，砼澆筑難度大，施工安全性相對(duì)較差，優(yōu)點(diǎn)為一次襯砌整體受力好，仰模封閉速度較快；方法三，優(yōu)點(diǎn)為隧道下沉變形小，缺點(diǎn)為施工工序相互干擾大，進(jìn)度慢，勞動(dòng)力布置不連續(xù)（不能形成流水作業(yè)），施工安全性差。

3.2.4開(kāi)挖方法改進(jìn)1.拱腳處增設(shè)鎖腳錨管，在上半斷面拱架下部每側(cè)增設(shè)二根2.5m長(zhǎng)42鎖腳錨管，減少拱腳下沉。2.縮短上臺(tái)階長(zhǎng)度，以利下半斷面及后期工序及時(shí)施作；3.預(yù)留沉降量由15cm加至20cm。4.黃土公路隧道防排水施工方法優(yōu)化前方案

優(yōu)化后方案圖3-12防排水優(yōu)化方案

3.3大斷面黃土隧道質(zhì)量控制

通過(guò)已建成的黃土隧道如祁家大山隧道、新莊嶺隧道等變形的長(zhǎng)期觀測(cè)資料及對(duì)車(chē)道嶺隧道、坡兒川隧道病害調(diào)研資料分析，課題組認(rèn)為：黃土隧道質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定指標(biāo)應(yīng)在《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》隧道部分要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。具體為：

1．原來(lái)隧道總體實(shí)測(cè)項(xiàng)目中隧道車(chē)行道寬度規(guī)定允許偏差為±10mm。由于施工中在電纜槽澆筑時(shí)，為防跑模侵占路面，一般均作適當(dāng)放寬，故在施工完成后，一般路面寬度均有所超寬，超過(guò)了10mm即被判為不合格，影響最終評(píng)定得分。建議將隧道車(chē)行道寬度規(guī)定允許改為—10mm、+20mm，不會(huì)對(duì)車(chē)行道產(chǎn)生影響。

2．原來(lái)洞身開(kāi)挖實(shí)測(cè)項(xiàng)目對(duì)破碎巖、土拱部超挖定值為平均100mm，最大150mm。由于拱部土體穩(wěn)定性較差或極差，隧道開(kāi)挖后自穩(wěn)時(shí)間極短，在開(kāi)挖時(shí)至鋼拱支撐安設(shè)前，局部已發(fā)生少量坍塌，雖可設(shè)立臨時(shí)木支撐，但一般很難控制在150mm以內(nèi)，影響評(píng)定得分，故根據(jù)多年我省公路隧道實(shí)際施工情況，建議將破碎巖、土拱部超挖規(guī)定值放寬平均150mm，最大300mm。對(duì)超過(guò)300mm的空欠按隧道塌方規(guī)定要求進(jìn)行處理。

3．原來(lái)隧道襯砌實(shí)測(cè)項(xiàng)目中斷面尺寸高度規(guī)定為不小于設(shè)計(jì)。隧道襯砌完成后，由于隧道地基軟弱，再加上隧道周邊地下水發(fā)生遷移后水文地質(zhì)條件的變化，隧道往往會(huì)發(fā)生繼續(xù)沉降現(xiàn)象。如新莊嶺隧道由于地表農(nóng)灌水的入滲造成隧道側(cè)墻在通車(chē)4個(gè)月后最大沉降量為7.3cm。故課題組認(rèn)為：隧道襯砌高度檢驗(yàn)時(shí)，只需隧道襯砌不侵入凈空限界，對(duì)拱頂圓弧形襯砌的高度指標(biāo)作適當(dāng)放寬（該部位主要布設(shè)縱向射流風(fēng)機(jī)，一般風(fēng)機(jī)底部與限界保留20cm富余量），建議對(duì)拱頂高度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中由不小于設(shè)計(jì)改為—5cm。

4．原來(lái)在洞身支護(hù)襯砌基本要求8.4.1.4中規(guī)定支護(hù)與襯砌應(yīng)與圍巖結(jié)合牢固，回填密實(shí)。但在我省黃土公路隧道施工及探地雷達(dá)檢測(cè)中，雖然襯砌厚度普遍超過(guò)規(guī)定值，但往往在拱頂存在砼不密實(shí)帶及少量小空洞，特別在拱頂土體軟弱初次襯砌又采用礦山法人工澆筑砼的情況下，問(wèn)題尤為突出。由于工作空間狹窄，砼又從掌子面30cm空隙向已襯砌段回灌，加之受支撐拱架阻擋及砼自身流動(dòng)及塌落，該部位砼質(zhì)量很難得到保證，雖然可采取事后壓漿的方式彌補(bǔ)，但局部很難達(dá)到預(yù)期效果。故建議作適當(dāng)放寬，規(guī)定不密實(shí)帶連續(xù)長(zhǎng)度不能超過(guò)5m或10m2，空洞不超過(guò)2m2，

5．原來(lái)洞身襯砌實(shí)測(cè)項(xiàng)目墻面平整度規(guī)定值為20mm，由于中長(zhǎng)隧道普遍要求采用模板臺(tái)車(chē)進(jìn)行襯砌，墻面平整度得到了很大提高，根據(jù)我省多條高速公路隧道采用模板臺(tái)車(chē)襯砌測(cè)量墻面平整度的結(jié)果，建議對(duì)采用臺(tái)車(chē)襯砌的平順墻面不作規(guī)定，而改為規(guī)定施工縫錯(cuò)臺(tái)控制在5mm以內(nèi)較為符合實(shí)際情況。3.4新莊嶺隧道施工實(shí)例分析

圖3-14新莊嶺隧道施工與循環(huán)網(wǎng)絡(luò)圖

4大斷面黃土隧道病害處治技術(shù)4.1大斷面黃土隧道病害類(lèi)型1．襯砌開(kāi)裂2．洞頂?shù)魤K、塌方3．滲水漏水4．地表變形（裂縫、陷穴、溶洞）5．拱頂下沉4.2大斷面黃土隧道病害處治技術(shù)

1.洞身滲水、漏水病害處治2.洞頂?shù)魤K、坍塌的處治

3.襯砌開(kāi)裂4.地表變形（裂縫、陷穴、溶洞）的處治5.軟黃土地基的處治

5結(jié)語(yǔ)我們結(jié)合大量已建和在建實(shí)體工程，通過(guò)大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)、有限元仿真計(jì)算及大量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，對(duì)黃土公路隧道的監(jiān)控量測(cè)技術(shù)、圍巖壓力特性、施工及病害處治技術(shù)等進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，得出如下主要研究結(jié)論：

1．測(cè)試結(jié)果表明，黃土公路隧道施工中土體有局部坍塌的