隧道施工工藝工法

1、 黃土隧道施工中的工藝工法1、前言為了預(yù)防在黃土中開挖隧道的大變形和坍塌問題，采用臺(tái)階分布開挖法（又稱環(huán)形開挖留核心土法），結(jié)合噴射硅及時(shí)封閉開挖面， 用超前小導(dǎo)管支護(hù)、鋼架支撐、掛網(wǎng)、打錨桿等來加強(qiáng)土體強(qiáng)度及限 制圍巖應(yīng)力重新分布，實(shí)施短開挖，快循環(huán)來減少對(duì)土體的擾動(dòng)，是 目前黃土隧道施工的較完整的方法。2、工法特點(diǎn)與錨噴法施工比較，有施工速度快，安全，節(jié)約投資的優(yōu)點(diǎn)，可 以有效控制塌方、拱部沉降與收斂，使隧道各部的尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求， 保證永久支護(hù)混凝土厚度。3、適用范圍黃土隧道。4、工藝原理通過對(duì)黃土隧道的開挖、支護(hù)及襯砌的工藝控制，使隧道各部尺 寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保證永久襯砌厚度。5、施工

2、工藝流程及要點(diǎn)根據(jù)工地實(shí)際情況，設(shè)計(jì)并施打超前小導(dǎo)管。鋼管真徑一般 為巾42 mm,長4.5m,間距30cm,外寸f角200,首尾相接長度不少于 1.5m。鋼管內(nèi)充填C20硅或者水泥砂漿。上半斷面人工用風(fēng)鎬及電鏟掏梢。 掏梢寬度約1m,縱向掏梢 深度每次約0.8m。開挖后立即射硅封閉斷面。噴射 4cm厚的C25硅，封閉開挖 斷面，以免孔隙水從斷面處滲出，而使土體失穩(wěn)。架鋼拱及掛網(wǎng)。鋼拱規(guī)格為I 16a,按設(shè)計(jì)斷面計(jì)算用量。拱 架之間的間距依每次開挖長度約為 0.8m,每根鋼拱縱向用力20鋼筋連 接，鋼筋間距1.2m。小導(dǎo)管尾端焊接于拱架腹部，以增強(qiáng)共同支護(hù)作 用。d8鋼筋網(wǎng)格間距為20cmx

3、20cm。噴射硅填充鋼拱間空隙。拱架與開挖輪廓之間的所有間隙用 C25硅噴射充填密實(shí)，先噴拱架與輪廓之間空隙，再噴拱架，然后再 噴拱架之間，直至噴到規(guī)定的厚度。按上述1 5的方式開挖5m左右后，開挖支撐掌子面的核心 土支持部分。在上半斷面初期支護(hù)穩(wěn)定的條件下，開始開挖下半斷面：首先 通過在上半斷面的鋼拱的拱腳打注漿錨桿，以防止拱架及圍巖變形與 下沉。鉆進(jìn)后進(jìn)行注漿，兩側(cè)以等間距各打 5根錨桿。經(jīng)過做試驗(yàn)， 這樣的錨桿與黃土結(jié)合后，抗撥力可達(dá) 8t以上。開挖出硝完成后立即噴射硅封閉圍巖，然后架鋼拱支撐和掛網(wǎng)，經(jīng)分層噴射硅直到設(shè)計(jì)厚度。再鋪設(shè)土工布防水板，做二次襯砌。施工工藝流程圖6、主要施工機(jī)械

4、采用國產(chǎn)WES 12A型煤電鉆改制成開挖風(fēng)鎬10臺(tái)自制硅襯砌臺(tái)車1臺(tái)。PC-200挖掘機(jī)2臺(tái)。其余如手持風(fēng)鉆（錨桿）、硅噴射機(jī)、電焊機(jī)、鋼筋切割機(jī)、 硅攪拌機(jī)、出硝車輛、裝載機(jī)、注漿機(jī)、空壓機(jī)、變壓器等按常規(guī)隧道施工配置。.質(zhì)量控制嚴(yán)格控制小導(dǎo)管角度嚴(yán)格噴射硅工藝，按配合比拌制硅料，特別要嚴(yán)格控制外加 劑摻量。新舊硅面要清洗至露出硅的本色，沒有泥土或雜物。分層噴 射，以保證噴射硅的質(zhì)量。保證立拱質(zhì)量。注意螺栓松緊程度和連接筋的焊接質(zhì)量。確保鋼筋網(wǎng)與圍巖緊密相貼，鋼筋網(wǎng)必須連接牢固，否則噴 射硅時(shí)會(huì)振動(dòng)鋼筋網(wǎng)，從而降低噴射硅質(zhì)量。保證核心土的大小和長度清除拱腳積水與淤泥，通過打拱腳錨桿或擴(kuò)大拱腳

5、認(rèn)真加固 拱腳，加強(qiáng)縱向聯(lián)結(jié)等，使初期支護(hù)與圍巖形成完整體系。盡量單側(cè)落底或雙側(cè)交錯(cuò)落底，避免上半斷面兩側(cè)拱腳同時(shí) 懸空；控制落底長度，視圍巖情況采用 1-3m,不大于6m。減少上、下臺(tái)階施工的相互干擾，并及時(shí)封閉成環(huán)。找出每道工序的合理施工時(shí)間，各工序嚴(yán)格按標(biāo)定時(shí)間進(jìn)行 控制，從而縮短循環(huán)作業(yè)時(shí)間，減少開挖面土體的暴露時(shí)間。及時(shí)監(jiān)控量測圍巖，觀察拱頂，拱腳的收劍情況，據(jù)此調(diào)整 初期支護(hù)參數(shù)。.安全措施首先做好洞頂、洞門及洞口的防排水系統(tǒng)工程，并妥善處理好陷穴、裂縫，以免地面積水浸蝕洞體周圍，造成土體坍塌在含有地下水的黃土層施工時(shí)，洞內(nèi)外排水溝應(yīng)進(jìn)行鋪砌， 必要時(shí)應(yīng)配合井點(diǎn)降水等將地下水位降至

6、隧道襯砌底部以下，以保施工順利進(jìn)行。如發(fā)現(xiàn)工作面有失穩(wěn)現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)用噴硅封閉，加設(shè)錨桿、 架立鋼支撐等加強(qiáng)支護(hù)。施工時(shí)要特別注意拱腳與墻腳處斷面，如超挖過大，應(yīng)用漿 砌片石回填，如發(fā)現(xiàn)該處土體承載力不夠，應(yīng)立即加設(shè)錨桿或采取其 它措施進(jìn)行加固。在開挖與灌筑仰拱前，為防止邊墻向內(nèi)位移，宜加設(shè)橫梁頂 緊。噴射機(jī)所用的壓力，一般以不超過 0.2Mpa為宜。若拱部位于砂層時(shí)，為防止噴硅層塌落，可用 中4mm的密鋼 絲網(wǎng)緊貼開挖面作為固定初噴硅用。密網(wǎng)用兩根 中8mm,長35cm的 錨釘加以固定；也可用2根中22mm的環(huán)向鋼筋將網(wǎng)壓緊在開挖面上， 以防噴硅時(shí)鋼絲網(wǎng)脫落。鉆錨桿孔時(shí)，宜采用干鉆，錨桿采用藥

7、包式或早強(qiáng)砂漿式錨 桿。施工中如發(fā)現(xiàn)不安全因素時(shí)，應(yīng)暫停開挖，加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)， 以便取適應(yīng)性的工序安排。9、環(huán)保措施制定環(huán)保措施，項(xiàng)目經(jīng)理部、施工班組分級(jí)管理，負(fù)責(zé)檢查、監(jiān)督各項(xiàng)環(huán)保工作的落實(shí)，設(shè)專人負(fù)責(zé)文明施工宣傳及管理， 加強(qiáng)對(duì) 施工人員的教育，使員工自覺遵守各項(xiàng)環(huán)保規(guī)章制度。施工場地內(nèi)所有物品嚴(yán)格按施工場地平面布置固定存放，同 時(shí)根據(jù)工程進(jìn)展，適時(shí)的對(duì)場地進(jìn)行清理和整頓。在施工場地周圍設(shè)置圍擋，以盡量減少對(duì)施工周圍環(huán)境的影 響，建立文明施工責(zé)任區(qū)，劃分區(qū)域，明確管理人，實(shí)行掛牌制，做 到現(xiàn)場清潔整齊。施工操作地點(diǎn)和周圍清潔整齊，做到活完腳下清，工完場地 清，丟撒的砂漿、混凝土及時(shí)清除，基礎(chǔ)

8、施工完后及時(shí)回填，清除積 土。施工現(xiàn)場嚴(yán)禁亂堆垃圾及廢棄物，在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)設(shè)置臨時(shí)堆 放點(diǎn)，定期外運(yùn)，采取遮蓋防漏措施，防止運(yùn)送途中發(fā)生遺漏?，F(xiàn)場使用的機(jī)械設(shè)備，按平面布置規(guī)劃定點(diǎn)存放，遵守機(jī)械 安全操作規(guī)程，經(jīng)常保持機(jī)身周圍環(huán)境的清潔，機(jī)械的標(biāo)記、編號(hào)明 顯，安全裝置可靠。在工地生活區(qū)設(shè)置污水處理系統(tǒng)，備有臨時(shí)的生活污水匯集 設(shè)施，禁止直接排放，施工中嚴(yán)禁將有害物質(zhì)和未處理的施工廢水直 接排入河流或其他水體。10、效益分析該施工方法施工速度快，安全，節(jié)約投資的優(yōu)點(diǎn)，有效的控制了 塌方、拱部沉降與收斂，使隧道各部的尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保證了永 久支護(hù)混凝土厚度。取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。11、應(yīng)用實(shí)例隧道分上下行線，上行線長1455m,下行線長1422m,設(shè)計(jì)為單 心圓斷面，VI級(jí)圍巖開挖寬度為 13.2m,高度9.5m,橫斷面面積 106.7m2; V級(jí)圍巖開挖寬度13.1m,高度9.4m,橫斷面面積101.1m2c 襯砌采用復(fù)合式，分兩次模筑混凝土，初期支護(hù)為變截面結(jié)構(gòu)，厚度 為50 70cm （VI級(jí)圍巖段）、4565cm （V級(jí)圍巖段），二次襯砌為 等截面結(jié)構(gòu)，厚度為35cm。隧道穿越地層為第四系中更新統(tǒng)沖積老 黃土，灰黃、褐黃色，為粉質(zhì)亞粘土，Ip=9.5, 土質(zhì)均勻，局部較疏松，層理和柱狀節(jié)理發(fā)育，含水量為 11%18%。山頂為水澆地，隧 道洞身土體含