濕陷性黃土隧道安全穩(wěn)定施工技術(shù)小結(jié)

濕陷性黃土隧道安全、穩(wěn)定施工技術(shù)小結(jié)一、前言大部分的黃土具具有濕陷性，下下沉穩(wěn)定的黃黃土在受水浸浸濕后，土結(jié)結(jié)構(gòu)迅速破壞壞，并產(chǎn)生顯顯著下沉，對對隧道施工產(chǎn)產(chǎn)生巨大的威威脅。因此，選選擇怎樣的施施工工藝、工工法，這個(gè)將將直接關(guān)系到到黃土隧道施施工的安全、穩(wěn)穩(wěn)定，而我局局晉中南項(xiàng)目目部大部分隧隧道恰好為黃黃土隧道，本本文結(jié)合歷年年來前輩們對對黃土隧道施施工的經(jīng)驗(yàn)及及作者在工作作、學(xué)習(xí)中的的一些認(rèn)識，總總結(jié)出一些黃黃土隧道的施施工方法及工工藝要點(diǎn)，希希望能給正在在施工的黃土土隧道的施工工員一點(diǎn)點(diǎn)啟啟示和幫助。圖1三臺階七七步流水法動動畫效果圖圖2三臺階七七步流水法現(xiàn)現(xiàn)場效果圖目前，黃土隧道道開挖一般采采用三臺階七七步流水法（圖圖1、圖2）。該方法由中鐵十二局集團(tuán)首創(chuàng)，廣泛的應(yīng)用在黃土隧道施工中，能很好的滿足黃土隧道的施工要求。開挖順序如圖2中數(shù)字所示。其中第1步為上臺階環(huán)形土開挖，留核心土。2與3錯(cuò)開2~3m，4與5錯(cuò)開2~3m。第6步為依次開挖上、中、下核心土，第7步為隧底開挖。黃土隧道施工的的原則：管超超前，短進(jìn)尺尺，強(qiáng)支護(hù)，嚴(yán)治水，早封閉，勤量測。下面將從以上6個(gè)方面對黃土隧道施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。二、詳細(xì)論述1.管超前1.1超前管棚棚管棚法被認(rèn)為是是隧道施工中中解決冒頂最最有效最合理理的方法。黃黃土隧道進(jìn)洞洞和出洞必須須設(shè)置超前管管棚。掘進(jìn)過過程中根據(jù)實(shí)實(shí)際情況選擇擇是否需要打打超前管棚。超超前管棚的設(shè)設(shè)置需要把握握的主要是管管棚的布眼、外插角角和環(huán)向間距距。管棚的直徑按按設(shè)計(jì)選取。如如需連續(xù)設(shè)置置管棚，管棚棚的搭接長度度不小于1.55m。如果管管棚長度不夠夠需連接加長長，優(yōu)先考慮慮螺紋連接，也也可以采用套套管焊接，但但不允許對焊焊后直接使用用。1.2超前小導(dǎo)導(dǎo)管超前小導(dǎo)管一般般采用直徑338~50mm的的無縫鋼管制制作。在小導(dǎo)管的的前端做成約約10cm長長的圓錐狀，在在尾端焊接直直徑6~8mm鋼筋筋箍。距后端端100cmm內(nèi)不開孔，剩剩余部分按220~30cm梅梅花形布設(shè)直直徑6mm的的溢漿孔。施施作超前小導(dǎo)導(dǎo)管應(yīng)該注意意的問題有：：注漿眼的布布置、外插角角、孔口止?jié){漿封堵、注漿漿壓力控制等等。小導(dǎo)管需需配合鋼拱架架使用，按布布置的注漿眼眼位置焊穿鋼鋼拱架中隔板板鉆眼，完成成后將導(dǎo)管頂頂入巖層。打打入后用塑膠膠泥封堵孔口口導(dǎo)管與孔壁壁間隙，并在在導(dǎo)管附近及及工作面噴混混凝土，以防防止工作面坍坍塌。注漿過過程隨時(shí)觀察察注漿壓力，防防治堵塞、跑跑漿。2.短進(jìn)尺根據(jù)《鐵建設(shè)【22010】1120號》文文，為保證施工工安全，隧道道開挖進(jìn)尺一次不宜宜過大，包括括臺階、邊墻墻、仰拱等。隧道各部位每循循環(huán)進(jìn)尺數(shù)上臺階Ⅴ級圍巖不大于于1榀，Ⅳ級不大于2榀邊墻不大于2榀仰拱不大于3m另外，安全步距距作為一個(gè)“紅紅線”問題，必必須單獨(dú)指出出。黃土隧道道一般為Ⅳ、ⅤⅤ級圍巖，安安全步距必須須滿足：圍巖等級二襯到仰拱不大大于（m）二襯到掌子面不不大于（m）Ⅳ級3590Ⅴ級3570當(dāng)隧道安全步距距不滿足要求求時(shí)，必須停停止掌子面掘掘進(jìn)，加快施施作仰拱和二二襯，待滿足足條件后方可可繼續(xù)施工。3.強(qiáng)支護(hù)3.1初期支支護(hù)初期支護(hù)包括括超前管棚、超超前小導(dǎo)管、初噴混凝土、鋼筋網(wǎng)、鋼拱架、系統(tǒng)錨桿、鎖腳錨桿等。⑴初噴混凝土初噴混凝土厚度度為4~6cm，要求求表面平整、圓順，應(yīng)嚴(yán)嚴(yán)格控制好外外加劑摻量。拱部噴射混凝土必須回填密實(shí)，不得有空洞。待鋪好鋼筋網(wǎng)、架好鋼拱架后復(fù)噴至設(shè)計(jì)厚度。⑵鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)鋼筋網(wǎng)一般采用用HPB3225鋼筋，直直徑為φ6或或φ8，要求在洞外加加工成20cm××20cm網(wǎng)網(wǎng)格狀，每片片加工面積不不宜小于1mm2。鋼筋網(wǎng)網(wǎng)應(yīng)隨受噴面面起伏鋪設(shè)，搭搭接長度為11~2個(gè)網(wǎng)格。⑶鋪設(shè)鋼拱架鋼筋網(wǎng)布設(shè)完后后，架設(shè)鋼拱拱架，鋼拱架架一般采用工工字鋼或格柵柵鋼架，如采采用格柵鋼架架必須設(shè)“88”字結(jié)。鋼鋼拱架應(yīng)與圍圍巖緊密相貼貼，不能緊貼貼的用高標(biāo)號號混凝土預(yù)制制塊填塞頂實(shí)實(shí)。鋼拱架架架設(shè)要求注意意6個(gè)方面的的問題。①拱架標(biāo)高②鋼拱架橫向尺尺寸③鋼拱架垂直度度④鋼拱架的連接接螺栓⑤鋼拱架各單元元連接處松散散物及虛碴的的處理⑥鋼拱架間距⑷系統(tǒng)錨桿系統(tǒng)錨桿的布設(shè)設(shè)沿隧道徑向向，一般為梅梅花型布置。系統(tǒng)錨桿作業(yè)必須是噴射混凝土厚度達(dá)到10~12cm后進(jìn)行，且一定要使用墊板，墊板焊接在鋼拱架的腹部，以便加強(qiáng)鋼拱架的穩(wěn)定性，提高其剛度。⑸鎖腳錨桿鎖腳錨桿在黃土土隧道的施工工非常關(guān)鍵，必必須按設(shè)計(jì)長長度、數(shù)量隨隨鋼拱架的作作業(yè)及時(shí)跟進(jìn)進(jìn)。鎖腳錨桿桿要在端頭加加工成L型彎彎鉤或者U型型焊接在鋼拱拱架上，下插插角一般為330°，確保保焊接質(zhì)量，確實(shí)起到鎖腳作用，防止鋼拱架下沉過大。3.2仰拱根據(jù)《鐵建設(shè)【22010】1120號》文文，仰拱開挖挖前必須完成成鋼拱架鎖腳腳錨桿的施作作。隧底開挖挖采用全幅分分段施工，每每循環(huán)開挖不不超過3m，上上面鋪設(shè)仰拱拱棧橋。開挖挖后及時(shí)清除除虛碴、雜物物、泥漿、積積水，立即初初噴3~5cm厚混混凝土封閉巖巖面，安裝仰仰拱鋼架，復(fù)復(fù)噴混凝土至至設(shè)計(jì)厚度，使使初支及時(shí)封閉閉成環(huán)，應(yīng)當(dāng)當(dāng)引起重視的的是，拱腳嚴(yán)嚴(yán)禁被水浸泡泡。被浸泡的的拱腳黃土?xí)驖裣菪源蟠蠓两担煸斐射摴凹艿鹊瘸踔У膽铱湛?，無著力點(diǎn)點(diǎn)，極易發(fā)生生塌方。3.3二次襯襯砌二次襯砌應(yīng)確保保其密實(shí)度和和外觀質(zhì)量，在模板臺車上加設(shè)附著式振動器，并按設(shè)計(jì)要求在拱頂布設(shè)縱向注漿花管，緊貼初期支護(hù)混凝土面，孔位向上，在二襯混凝土外留注漿孔。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對襯砌臺車的支撐。二襯混凝土應(yīng)嚴(yán)格把握混凝土坍落度度、攪拌時(shí)間、振搗時(shí)間。已施工后襯砌表面缺陷部位要立即整修，重點(diǎn)是施工接縫部位，修整時(shí)禁止大面積抹漿粉刷，做到混凝土表面光滑平整，顏色一致。確保二襯鋼筋的直徑和間距，同時(shí)控制好鋼筋保護(hù)層厚度。4.嚴(yán)治水大部分的黃土具具有濕陷性，因因此水成為黃黃土隧道施工工的一個(gè)重要要的不穩(wěn)定因因素。隧道施施工前應(yīng)做好好地質(zhì)檢測，對對隧道的含水水情況有一個(gè)個(gè)大致的了解解，方便及時(shí)時(shí)做好準(zhǔn)備和和調(diào)整施工方方法。4.1洞口防防排水隧道進(jìn)洞前應(yīng)做做好洞頂及洞洞口防排水系系統(tǒng)。排水溝溝用鋼筋混凝凝土鋪砌，防防治地表水及及施工用水下下滲。及時(shí)施施作洞門是確確保洞口段穩(wěn)穩(wěn)定的一個(gè)好好方法。4.2洞內(nèi)防防排水洞內(nèi)情況遠(yuǎn)比外外面復(fù)雜，除除了傳統(tǒng)的“防、排、堵堵、截”治水方法，如如：鋪設(shè)止水帶帶、防水板、排排水盲管、中中央排水溝，水水量過大時(shí)設(shè)設(shè)置集水井、降水井、機(jī)械抽水、預(yù)打小導(dǎo)管排水等之外，我們還可以做到：①預(yù)注漿②全封閉注漿③回填注漿④襯砌前圍巖注注漿⑤帷幕注漿可以看出，注漿漿這一工藝在在目前黃土隧道道內(nèi)的防排水水措施中占據(jù)據(jù)了很重要的的一個(gè)位置。因此，怎么靈活的用好這一方法，對于保證施工安全、施工進(jìn)度等，有著很大的促進(jìn)作用。5.早封閉早封閉是指及時(shí)時(shí)支護(hù)，施作作仰拱，讓隧隧道盡快封閉成環(huán)環(huán)。成環(huán)后的的隧道受力更更均勻，拱腳腳處集中應(yīng)力力大大減小，因因此，拱腳的的沉降也將大大大減小。仰仰拱施作以后后，二次襯砌砌也要及時(shí)跟跟上。6.勤量測《鐵建設(shè)【20010】1220號》文明明確規(guī)定，隧道監(jiān)控量量測應(yīng)作為關(guān)關(guān)鍵工序納入入現(xiàn)場施工組組織。隧道的的監(jiān)控量測包包括拱頂下沉沉、地表量測測、水平收斂斂等。當(dāng)采用用接觸量測時(shí)時(shí)，測點(diǎn)掛鉤鉤應(yīng)做成閉合合三角形，保保證牢固不變變形，且量測測點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在在圍巖上，而而不是焊接在在鋼拱架上。當(dāng)當(dāng)拱頂沉降速速率達(dá)到5mmm/d或位位移累計(jì)達(dá)1100mm時(shí)時(shí)，應(yīng)暫停掘掘進(jìn)，并及時(shí)時(shí)分析原因，采采取處理措施施。黃土隧道道的變形以下下沉為主，收收斂為輔。應(yīng)應(yīng)根據(jù)監(jiān)控量量測的數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行分析，