公路黃土隧道施工技術(shù)要點(diǎn)

1、.公路黃土隧道施工技術(shù)要點(diǎn)山西省交通運(yùn)輸廳二一一年九月前 言我省地處黃土高原，隨著高速公路建設(shè)的迅速發(fā)展，黃土隧道的設(shè)計(jì)較為常見，由于施工管理經(jīng)驗(yàn)較為欠缺，建設(shè)過程中存在不少安全和質(zhì)量方面的問題。為了切實(shí)解決當(dāng)前黃土隧道施工中存在的問題，省廳在部頒規(guī)范的基礎(chǔ)上組織編寫了公路黃土隧道施工技術(shù)要點(diǎn)。該要點(diǎn)是在現(xiàn)行隧道工程設(shè)計(jì)、施工規(guī)范的基礎(chǔ)上，結(jié)合我省黃土地區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)編制而成，主要對現(xiàn)行規(guī)范未包含的內(nèi)容結(jié)合我省實(shí)際進(jìn)行了補(bǔ)充和完善，要點(diǎn)明確，指導(dǎo)性強(qiáng)，強(qiáng)化了黃土隧道施工組織的薄弱環(huán)節(jié)，要點(diǎn)的出臺(tái)將對提高黃土隧道的工程質(zhì)量和施工安全性具有非常重要的意義。黃土具有垂直節(jié)理發(fā)育、透水性好、遇水易軟化變形

2、等特性，含水量的變化對圍巖的強(qiáng)度影響很大。同時(shí)，黃土隧道一般埋深較淺，淺埋、偏壓問題普遍存在，在雨季施工和施工方法不當(dāng)?shù)那闆r下，極易導(dǎo)致施工安全質(zhì)量事故的發(fā)生。為確保公路黃土隧道的施工安全及工程質(zhì)量，現(xiàn)將黃土隧道的施工技術(shù)要點(diǎn)予以下發(fā)，請各相關(guān)單位遵照執(zhí)行。一、前期設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)1、結(jié)合外業(yè)勘測情況，優(yōu)化隧道線型設(shè)計(jì)，不應(yīng)設(shè)計(jì)黃土連拱隧道，盡可能少采用小凈距隧道。2、黃土隧道設(shè)計(jì)中，要進(jìn)行細(xì)致的現(xiàn)場踏勘，并加強(qiáng)隧址區(qū)域的地質(zhì)勘察工作，以便于掌握詳細(xì)的隧址區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。3、設(shè)計(jì)要有效地查明確黃土隧道洞頂陷穴、沖溝、裂縫和落水洞等的位置，分析對隧道施工及運(yùn)營的影響，并提出處治

3、范圍和處治措施。4、設(shè)計(jì)圖紙要明確隧道地基承載力的要求，承載力不足時(shí)應(yīng)提出相應(yīng)的處治措施。5、設(shè)計(jì)階段要對黃土隧道進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評估。6、設(shè)計(jì)單位應(yīng)做好設(shè)計(jì)服務(wù)工作，開工前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，強(qiáng)調(diào)施工必須注意的事項(xiàng)。二、安全評估及施工準(zhǔn)備1、隧道施工前，應(yīng)由建設(shè)管理單位組織相關(guān)專家結(jié)合設(shè)計(jì)單位編制的“隧道安全風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告”對施工單位編制的施工組織及施工安全風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告進(jìn)行審查。2、施工單位必須認(rèn)真進(jìn)行地表普查，對隧道上方及周圍對隧道施工及運(yùn)營有影響的沖溝、陷穴、落水洞、地裂縫等進(jìn)行處治。3、在隧道進(jìn)洞前，建設(shè)管理單位應(yīng)組織設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位核定洞門位置，明確進(jìn)洞方案。4、隧道進(jìn)洞及施工過程中

4、應(yīng)準(zhǔn)備必要的足夠數(shù)量的應(yīng)急搶險(xiǎn)物資，以確保在隧道出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)可及時(shí)組織搶險(xiǎn)，如備用工字鋼、方木及成品鋼拱架等，數(shù)量必須滿足二排扇形排架支撐和掌子面支撐所需材料。5、認(rèn)真貫徹落實(shí)施工組織設(shè)計(jì)方案的各項(xiàng)保證措施。6、襯砌臺(tái)車、仰拱棧橋應(yīng)在進(jìn)洞前制作、拼裝完畢。襯砌臺(tái)車長度一般不大于9m，棧橋長度一般為5m。7、制定合理的隧道施工工期，不得隨意壓縮工期。9、隧道內(nèi)必須在施工掌子面設(shè)置逃生通道。通道可采用長度大于50m、直徑大于600mm的鋼管，壁厚不小于10mm。三、隧道施工技術(shù)要點(diǎn)把握“一短、兩快、三嚴(yán)、四及時(shí)”的施工要點(diǎn)。即短進(jìn)尺；快循環(huán)、快封閉；嚴(yán)格工藝、嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格管理；及時(shí)支護(hù)、及時(shí)量測、

5、及時(shí)反饋、及時(shí)二次襯砌；用雙控法保證隧道施工早成環(huán)，確保黃土公路隧道施工安全和施工質(zhì)量。（一）進(jìn)洞1、洞口邊坡及仰坡應(yīng)自上而下開挖，不得掏底開挖或上下重疊開挖。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不良時(shí)，應(yīng)采取穩(wěn)定邊坡和仰坡的措施并加強(qiáng)監(jiān)控量測，發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定跡象時(shí)，及時(shí)采取措施，保證施工安全。2、套拱應(yīng)按設(shè)計(jì)施工，一次性開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高，底部應(yīng)采用擴(kuò)大斷面，并保證一定厚度。（二）開挖1、根據(jù)黃土隧道的地表、圍巖情況，科學(xué)制定隧道開挖方法。開挖方式宜采用三臺(tái)階法、CRD法以及環(huán)向開挖留核心土法等。2、在施工中盡可能保持周圍原狀土體的穩(wěn)定。采用臺(tái)階法施工時(shí)，對于正面土體加固采用留核心土的方法，核心土的留設(shè)可使工作面前方土體處于

6、三向應(yīng)力狀態(tài)，以縮小工作面土體的松弛范圍。核心土長度可在0.5D左右（D為隧道開挖寬度）。3、施工應(yīng)采用機(jī)械配合人工開挖，嚴(yán)禁爆破，每循環(huán)進(jìn)尺宜控制在1榀拱架距離（0.51.5m）。4、對小凈距隧道，左右洞掌子面施工應(yīng)錯(cuò)開一定的距離，其距離應(yīng)大于3D，盡量減輕兩洞施工期間干擾，確保施工安全。5、三臺(tái)階法中下臺(tái)階拉槽開挖或雙側(cè)壁導(dǎo)坑、CRD法左右側(cè)中、下臺(tái)階的左右錯(cuò)開開挖，應(yīng)特別注意未開挖側(cè)保護(hù)土體的寬度不小于2.5m。6、土石交界處根據(jù)圍巖級別明確過渡段長度，初期支護(hù)與二次襯砌應(yīng)作加強(qiáng)處理，并增設(shè)變形縫。（三）支護(hù)1、噴射混凝土嚴(yán)格按照規(guī)范要求施作，施工不得采用干噴工藝，應(yīng)采用濕噴工藝。2、錨

7、桿施作宜采用礦用螺紋鉆干鉆成孔，宜采用藥包式錨桿。3、設(shè)計(jì)圖中設(shè)計(jì)有鎖腳錨桿時(shí)，按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，如果設(shè)計(jì)圖紙中沒有設(shè)計(jì)鎖腳錨桿時(shí)，可以把部分系統(tǒng)錨桿移作鎖腳錨桿用，鎖腳錨桿長度應(yīng)不小于3.5m，數(shù)量一般應(yīng)不少于3根。4、嚴(yán)格控制鎖腳錨桿施工質(zhì)量，并且與拱架同時(shí)施作。鎖腳錨桿的設(shè)置要保證一定角度，錨桿和鋼架的連接必須用U形鋼筋焊接。5、三臺(tái)階開挖時(shí)，如圍巖變形較大時(shí)可在上臺(tái)階加設(shè)臨時(shí)仰拱。6、鋼架拱腳應(yīng)采用整塊剛性材料支墊，且面積應(yīng)大于拱架連接板面積，并保證連接板固定牢固。拱腳下的虛渣及其他雜物應(yīng)清除干凈，超挖部分應(yīng)用噴射混凝土填充。7、嚴(yán)格控制鋼拱架間距，禁止鋼拱架間距出現(xiàn)正偏差。（四）仰拱1

8、、地基承載力不得小于設(shè)計(jì)值，仰拱地基承載力不足時(shí)，應(yīng)采取加固處理。2、仰拱距掌子面的距離不得超過30米，掌子面開挖后15天內(nèi)必須閉合成環(huán)。仰拱每次開挖的長度不超過三榀鋼拱架間的距離。3、仰拱混凝土應(yīng)整體澆注一次成型。（五）二次襯砌1、黃土隧道二次襯砌應(yīng)盡早施作，在隧道進(jìn)、出口50m范圍內(nèi)，二次襯砌距掌子面的距離：老黃土不大于35m，新黃土不大于25m。2、洞內(nèi)二次襯砌距掌子面的最大距離不得超過60m；拆模要三天以上，混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上后方可拆模。3、嚴(yán)格控制二襯厚度，二襯厚度不得小于設(shè)計(jì)值。四、特殊路段施工（進(jìn)出洞口、淺埋段、沖溝、偏壓）注意事項(xiàng)（一）進(jìn)出洞口施工1、盡量結(jié)合實(shí)際地形施工

9、，避免對仰坡進(jìn)行大開挖，特別是不能挖除洞口兩翼的山體。2、加強(qiáng)對洞口段地表沉降和拱頂下沉的監(jiān)控量測，頻率可適當(dāng)增加。3、當(dāng)洞口前路基需要特殊處治時(shí)，如強(qiáng)夯，應(yīng)先將路基段處理完畢，避免隧道先施工，路基處治時(shí)對隧道洞口土體的擾動(dòng)，而誘發(fā)坡體失穩(wěn)。4、洞門一般應(yīng)盡早施作，明洞或洞門在進(jìn)洞達(dá)1520m后施作，以保證洞口的安全。（二）偏壓淺埋段施工1、在隧道穿越偏壓、淺埋段時(shí)，應(yīng)采取卸載，反壓回填，抗滑樁，砌筑工程或地表預(yù)加固等綜合處治措施。2、進(jìn)洞時(shí)宜采用管棚進(jìn)洞，當(dāng)隧道洞口圍巖差而導(dǎo)致進(jìn)洞困難時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況妥善制定進(jìn)洞方案。3、對于進(jìn)出口段、沖溝段等事故易發(fā)地段要采取加固措施，二襯及時(shí)施作。（三

10、）地質(zhì)不良段施工1、濕陷性黃土隧道施工時(shí)需進(jìn)行地基處理，消除黃土的濕陷性，提高地基的整體承載力。2、對土質(zhì)松散的圍巖、含水量較大的圍巖或嚴(yán)格控制地表沉降的地段應(yīng)分部開挖、分部支護(hù)，嚴(yán)禁各臺(tái)階都進(jìn)行開挖后再一起錨噴支護(hù)。五、加強(qiáng)并重視監(jiān)控量測工作1、重視黃土隧道的監(jiān)控量測，必須嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的項(xiàng)目和頻率進(jìn)行；在淺埋、偏壓路段可增加選測項(xiàng)目的量測，量測數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)做好回歸分析。2、根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)合理調(diào)整開挖預(yù)留變形量。3、監(jiān)控量測點(diǎn)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范布設(shè)，特殊地段做加密處理，間距不大于5m。4、不良地質(zhì)地段施工，必須設(shè)專人隨時(shí)檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)量測數(shù)據(jù)有不正常變化或突變，洞內(nèi)拱頂下沉或地表

11、下沉位移值大于允許位移值，洞內(nèi)或地表出現(xiàn)裂縫以及噴層出現(xiàn)異常裂縫時(shí)，必須立即組織人員撤離現(xiàn)場，并及時(shí)上報(bào)。5、要重視開挖掌子面的地質(zhì)編錄工作，重視地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，加強(qiáng)地質(zhì)觀察，尤其注意隨時(shí)觀察土體含水量的變化，如有異常應(yīng)及時(shí)反饋，加強(qiáng)支護(hù)。6、對于圍巖穩(wěn)定性差的特殊地段，二次襯砌變形也需進(jìn)行監(jiān)測。7、為保證監(jiān)測的質(zhì)量，確保施工安全，監(jiān)控量測工作宜由具有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。8、建立及時(shí)、有效、完善的監(jiān)控量測預(yù)警機(jī)制。當(dāng)圍巖變形速率大于10mm/d或累計(jì)變形值大于10cm時(shí)，必須按照預(yù)案措施進(jìn)行處理。六、管理措施1、建設(shè)管理單位在開工前要制定隧道施工安全責(zé)任制，明確責(zé)任人，以每個(gè)隧道為單位，組織

12、施工單位的全體人員進(jìn)行不少于3天的技術(shù)交底和安全培訓(xùn)。2、建設(shè)管理單位必須制定明確的隧道施工獎(jiǎng)罰制度，對于不按規(guī)定施工的單位和個(gè)人必須給予處罰，對于嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定的單位和個(gè)人給予獎(jiǎng)勵(lì)。3、抓好制度的落實(shí)工作，把各項(xiàng)制度落實(shí)到每個(gè)施工環(huán)節(jié)中。4、建設(shè)管理單位要認(rèn)真貫徹交通運(yùn)輸廳的有關(guān)規(guī)定，對于執(zhí)行不力的單位要提出批評警告，對屢教不改的單位根據(jù)情況給予經(jīng)濟(jì)處罰和紅牌警告。5、要認(rèn)真落實(shí)施工單位信用評價(jià)工作，把評價(jià)工作落實(shí)在施工過程中，用過程的記錄評價(jià)施工單位的信用，對沒有按交通廳強(qiáng)制規(guī)定施工的單位每發(fā)現(xiàn)一次就記錄一次，累計(jì)三次者，在信用評價(jià)時(shí)適當(dāng)扣分。附圖1 CRD法施工工藝流程圖測量放線左側(cè)拱部超

13、前支護(hù)左側(cè)上臺(tái)階開挖左側(cè)上臺(tái)階初期支護(hù)、臨時(shí)中隔壁、上橫撐左側(cè)下臺(tái)階開挖左側(cè)下臺(tái)階初期支護(hù)，臨時(shí) 中隔壁，必要時(shí)架設(shè)底部橫撐超前地質(zhì)預(yù)報(bào)右側(cè)拱部超前支護(hù)圍巖監(jiān)控量測圍巖監(jiān)控量測右側(cè)上臺(tái)階開挖右側(cè)上臺(tái)階初期支護(hù)、上橫撐右側(cè)下臺(tái)階開挖右側(cè)下臺(tái)階初期支護(hù)，必要時(shí)架設(shè)底部橫撐仰拱開挖仰拱初期支護(hù)、接長臨時(shí)中隔壁二次襯砌仰拱襯砌仰拱填充拆除臨時(shí)支護(hù)圍巖監(jiān)控量測圍巖監(jiān)控量測仰拱應(yīng)在掌子面開挖后15天內(nèi)閉合成環(huán)。二襯澆筑距掌子面開挖后的時(shí)間不超過30天。.;13附圖2 CRD法施工工序示意圖注：1左側(cè)拱部超前支護(hù)及左側(cè)上臺(tái)階開挖；2左側(cè)下臺(tái)階邊墻一側(cè)開挖及支護(hù)；3左側(cè)下臺(tái)階中隔壁一側(cè)開挖及支護(hù)；4右側(cè)拱部超前支護(hù)及右側(cè)上臺(tái)階開挖；5右側(cè)下臺(tái)階開挖及支護(hù)；6仰拱開挖及填充附圖3 三臺(tái)階七步開挖法施工工藝流程圖左右錯(cuò)開開挖中臺(tái)階，施作初期支護(hù)左右錯(cuò)開開挖下臺(tái)階，施作初期支護(hù)測量放線開挖上、中、下臺(tái)階預(yù)留核心土分段開挖隧底，施作初期支護(hù)施作仰拱施作仰拱填充圍巖定性