復雜地質(zhì)長大黃土地道施工技術

復雜地質(zhì)長大黃土隧道施工技術研究以西平鐵路1標黃土隧道施工為例,探討長大黃土隧道的施工技術。從洞口開挖及邊仰坡臨時防護、洞身開挖及初期支護、通風防塵及施工運輸?shù)葞追矫孢M行了論述復雜地質(zhì)條件下黃土隧道的施工技術。1工程概況西平鐵路1標位于陜西省咸陽市境內(nèi),黃土隧道大小共3座,其中丁家山隧道長5774米,為西平鐵路1標最長的黃土隧道,隧道在洞身中部設斜井一座。丁家山隧道地貌上屬于黃土殘塬區(qū)，主要地層為第四系全新統(tǒng)沖積黏質(zhì)黃土、上更新統(tǒng)風積黏質(zhì)黃土、中更新統(tǒng)風積黏質(zhì)黃土。黏質(zhì)黃土以黏粒為主，多孔隙，直立性強，上部具有濕陷性。柱狀節(jié)理發(fā)育,易坍塌、掉塊,成洞性差。2具體施工技術2.1洞口開挖及邊仰坡臨時防護黃土隧道施工首先要考慮確保進洞施工的安全,因此,洞口開挖邊仰坡坡度的選擇、臨時防護及超前支護參數(shù)的選定相當重要。以丁家山隧道出口為例,丁家山隧道出口位于一突出黃土梁咀上。洞口里程為DK55＋679，洞口仰坡坡率為1：1，采用分級開挖，每級邊坡高8米。經(jīng)現(xiàn)場核實地形情況，洞門挖方作業(yè)場地狹小，且高陡，洞口段隧道線路左側(cè)覆蓋土體較薄，局部有松散堆積土，且存在偏壓，影響洞門及洞口段隧道結(jié)構安全。依據(jù)實際地形條件，洞口里程變更為DK55＋657，即洞口里程向小里程方向移22m，洞口仰坡高，仰坡坡率變更為1：1.25，采用分級開挖，每級邊坡高8米，邊仰坡采用骨架護坡防護。2.2超前支護超前支護參數(shù)根據(jù)黃土類別的不同進行選定,洞口土質(zhì)為松散的新黃土,采用超前大管棚進行支護,洞身地段超前支護采用φ42超前小導管，而且注漿固結(jié)效果好,其參數(shù):水泥漿水灰比1∶1,最大注漿壓力均為1.0MPa,試驗發(fā)現(xiàn)新黃土中漿液擴散半徑大于50cm,老黃土中僅為2cm。超前大管棚施工時,其聯(lián)結(jié)部位必須確保有足夠強度及剛度,施工中優(yōu)先考慮絲扣連接,也可以套管焊接,不允許兩鋼管直接對焊使用。2.3洞身開挖丁家山隧道原設計為單一黃土隧道,施工中出現(xiàn)了灰?guī)r地層,并存在大量的土石分界地層?？紤]到黃土隧道的特殊性，結(jié)合現(xiàn)場施工實際情況，從黃土隧道過度至石質(zhì)隧道圍巖共出現(xiàn)四種情況：純黃土斷面；土石分界斷面；灰?guī)r斷面（拱頂灰?guī)r厚度小于10米）；灰?guī)r斷面(拱頂灰?guī)r厚度大于10米)。根據(jù)以上四種情況開挖方法對應四種方法：上下臺階預留核心土法；土石分界施工法；臺階爆破法；全斷面爆破法。2.3.1純黃土斷面由于黃土隧道屬于軟質(zhì)圍巖,多為Ⅳ、Ⅴ級圍巖,最忌擾動,尤其圍巖柱狀節(jié)理發(fā)育時,極易坍塌、掉塊,成洞性差,故嚴禁爆破開挖,施工中一般采取短臺階法、弧形導坑預留核心土的方式進行,核心土的留設可對掌子面土體處于三向應力狀態(tài),從而對掌子面土體起加固作用,如圖所示,以丁家山隧道為例,開挖中先以挖掘機挖除核心土周邊的土體,然后人工修整輪廓線周邊20～30cm土體,以避免出現(xiàn)大的超欠挖,當局部夾含少量鈣質(zhì)結(jié)構、土質(zhì)較為堅硬時,以風鎬輔助作業(yè)。2.3.2土石分界施工法土石分界施工法主要適用于隧道斷面上部為黃土，下部為灰?guī)r地段。上部采用人工配合挖掘機的方法開挖。下部施工時采用弱爆破的方法,下部左右兩側(cè)分開爆破，最大程度減小爆破震動。上臺階控制在5m左右。下部左右兩側(cè)分開爆破的間距控制在2榀拱架間距以內(nèi)。為保證拱頂不易產(chǎn)生失穩(wěn)、坍塌現(xiàn)象，爆破時嚴格控制好炮眼的深度、數(shù)目以及裝藥量等。2.3.3臺階爆破法臺階爆破法適用于拱部覆蓋層小于10米的全斷面灰?guī)r地段。快因受哭強風普化灰鑄巖地鍋層影憂響，持拱部場灰?guī)r勵覆蓋幼層穩(wěn)嬸定性膏較差句,轟采用稠臺階舉法爆伍破。臉開挖地時先叛爆破播上臺榆階，丑之后蹦再爆兇破下馳臺階帝。上筍下臺渡階錯嚷開嬸5m欲左右掃。為身控制睬隧道沒斷面悉爆破釀掏槽角時產(chǎn)部生的具垂直梢震動誤速度遇，選通擇先洞引爆驚掏槽睛眼，顆再進豐行上周半斷味面爆近破的磨方法宴。下仿部施腥工時嬌采用船弱爆目破的遮方法掌，左循右兩棉側(cè)分慕開爆貫破。米2.狗3.頓4惱全斷鼓面爆郊破法炕全斷燈面爆績破法扁適用度于拱善頂覆梁蓋層堆大于率1堆0骨米襖的灰到巖地妖段。星全斷狼面爆霉破法捐是整容個斷克面按替設計防爆破閱參數(shù)反同時低爆破煮的方特法。欣爆破姻完成爬后為北消除掙圍巖陡應力嚼集中耽和掉味塊現(xiàn)塔象，壓及時格初噴懇。嚴屋格按捆照設標計參仰數(shù)安呈裝藥盲包錨材桿。冰不需唱要安嬸裝超站前支熟護和論初支全鋼架叛。閑2.姿園4同初母期支機護假黃土見隧道揮拱部蹦土體被自穩(wěn)姜性到差使,炒易坍速塌及籍掉酬塊軍,秩故支釀護必忌須緊忌跟。劣根古據(jù)院“先短進京尺、抖強支鼠護、章勤量啄測、骨早成擇環(huán)白”眼的施捏工原鍵則堂,同每循沒環(huán)開俯挖后邊應立豈即施頸作錨行噴掛莖網(wǎng)聯(lián)語合支技護烘,佩認真蕉進行墓初噴更作業(yè)需,嶼初噴遣厚度局為廳4土cm乏,勺特別涌對于絕黃土光隧道妹施工菌而言推，榜初噴稱混凝麗土能侄迅速答封閉丹巖面登,慨減少茶圍巖衣暴露挑時間樂,怒又能媽增強爐拱圈罪的自革承能罪力。而噴射亦混凝丸土時川,押分多銳次復秀噴至度設計陽厚度達,樹這樣蠶可以蘋保證約噴射你混凝愈土的淘施工笑質(zhì)量總,猾又能普減少警回彈怖,豪節(jié)約休施工收成本永。慧施工乏中在枝拱架席底部光增設風混凝姓土墊栽塊塞燃實校,份以避勉免拱酒架及氣初期酬支護坡不必園要的過沉降怕;穩(wěn)拱架帳連接財螺栓弱必須州上齊持并擰渠緊仁,稼騎縫磨焊接偶飽滿忌,繳并且愁考慮憤預留瞎沉落娛量及輛二襯稅凈空登擴大借量應匆加大辜拱架兔圓弧牌半徑降,鉤以確找保二肉襯施滲工前破初期尺支護危凈空豬滿足光規(guī)范尿要求滔。杰2.輸5漁落體底成磚環(huán)阿當掘尸進施蠟工進剃尺達址到環(huán)5黑～魯1獄0努m,討必須漸進行椒落底怨成環(huán)冷施工股。落愈底成廊環(huán)施色工尖要飲謹慎刮、科廉學組飯織溜,慕左右工側(cè)錯糠開一猛定距寬離分寬別落柿底洽,盾避免商兩側(cè)善同時庭落底兔,呀造成雷拱架托懸空針引起觀大的鴨沉降朱,蠅拱架矮落底狀時拱區(qū)架底勵部要黎支立甘牢靠弦并及隔時回兵填。片每次謠拱架政落底弊不宜樹太長闖,籮洞口歸段每犁次障1但～誰2祥榀暫,驅(qū)其他般段則騙按帽2鴨～糠3測榀進泳行控旋制。第以番丁家僑山州隧道榜為例智,側(cè)上導頑坑、償落底歡成環(huán)創(chuàng)及仰首拱施死工均當保持堅12勿～點15奶m逼的間積距。手2.盆6尾仰拱沿及二膝襯施紋工控密制咱仰拱因采用棟挖掘趨機開蠻挖，送仰拱浙開挖谷時要根隨時攝注意暈初支網(wǎng)變形憶情況秤，距音拱日腳旦50耍c紫m友左右堂處采倦用人猾工開疏挖，驗防止鴨機械蒼碰撞銜初支筋鋼架否。仰呈拱開罩挖后栗關鍵攔環(huán)節(jié)撫是道“音及早打閉合嗓成虎環(huán)佳”雪。掘仰拱州混凝殿土采因用全尚幅整腎體灌雄筑偷,塊利用退移動再棧橋信解決獄洞內(nèi)菊出土磨進料膨與仰渣拱施野工之遣間的夫干擾潛問題迎。棒在仰性拱填摩充施納工完岔畢后姿，立選即施憲作拱掉墻防改水和鐘鋼筋故綁扎過，防瓜水與伏鋼筋宮采用母移動獎平臺劃進行桑，平昏臺長撇度摟10雀m丙。誘鋼筋浙綁扎昏完畢庫，檢珍查肚合格黨后，納臺車鈔就位霞，立性設堵結(jié)頭模刺板，籍灌注正砼。鳴二次孔襯砌臨臺車宿距離地掌子功面距謹離不霜得超忍過吹70摧m污。星2.蔑鋸7愉通風額防塵賢通風周防塵謠的作理用是族稀釋融和排問出洞律內(nèi)空悶氣中思的粉袍塵，蘭隧舅道施牢工通德風主尊要采虜用長頸管路含獨頭蔥壓入貼式通認風方沙案。危在隧真道進秧出口耳每個來工點歉洞口騾外誰設旨2×騰55莫K悲W出軸流寬通風芹機，州施工糠初期政采用守單機衫通風漠，后勇期采辱用雙祥機通膀風。佳風筒們采遲用鴿φ核15犬00謀m吐m皇柔性待風筒嫌。蠅由于僵丁家徒山隧營道斜雀井征進入塊正洞萍后分姨別向抖兩個柜方向裳施海工峽,擺在銹洞口堅設媽2廈臺預2×缸55渾K付W榆軸流臟通風粉機，分風筒劑采橋用而φ門13挖00晉mm錯柔性誼風筒屬,串前期參斜井倡施工接時采李用一旦臺纖2×叉55求K停W播軸流搜通風避機租,像進入伍正洞增后兩叫臺風硬機分殊別向銳兩個鄙方向圾進行頂送風未。柏同時裁采取隆綜合盯防塵趕技術競，洞晃內(nèi)每秀天愧噴霧該灑水機，可咐顯著盜的減繩少產(chǎn)畝塵量再和防煤止塵章土飛密揚。潛實踐出證明搬，堅明持適解量的我灑水女，可塊減少嘩粉塵籮,堆確保冤洞內(nèi)綁空氣辨清新隸，創(chuàng)壤造良明好的林勞動榨環(huán)境薯。昌2.認治8灰施工名運輸溜丁家濟山胳隧道旋施工頂采用聲無軌械運輸蓬方案丸。開環(huán)挖施年工采嗓用挖得掘機酬或裝刃載機狐配合悄裝碴籠，由計自卸穴汽車劉運輸浙至棄滅碴場銜；隧梳道砼碗襯砌殿施工頃采用罵砼攪搏拌運時輸車尸向洞鑄內(nèi)運紡送砼吼。姿為了喂加快嗽施工碎進度冶，保用證隧渣道工鋼期，湖在隧難道內(nèi)爆每匙30搞0m部將大紋避車常洞加塑寬、擇加大濱，在照避車年洞內(nèi)認錯車細，解寬決了守長大逃單線雁隧道萍在洞俗內(nèi)的吊錯車善問題暗。孤此處偏大避賓車洞常及兩岸側(cè)正租洞二念襯待千開挖火貫通賠后統(tǒng)壓一施舌工。編3浴施工玩中的犯監(jiān)控統(tǒng)措施推監(jiān)控增量測定工作袖緊侍跟窄開挖歐、支匙護作嘗業(yè)。敬丁家編山隧標道每仗組監(jiān)哪控點糕共布長設四5孝個監(jiān)蒙控點事，其快中拱妥頂一站個沉戒降觀川測點領，拱茶腰與雜拱腳醒各設餃一對止收斂拋觀測啞點。肌布點籍采瞇用約Φ爭2賀2奸鋼筋蓮，鋼毀筋埋慕入圍盤巖深驕度不銳小予于獸1千m透，穿慚過初恰期支斥護時蝴用塑襖料套掩筒隔海絕與倦初期窩支護鼻的所獻有聯(lián)舞系。翅施工腫中技侵術人泥員每身天根豈據(jù)監(jiān)劫測結(jié)贏果及浮監(jiān)控溉點與蛋掌子震面關層系，渡確定蔬監(jiān)控初頻率糞。枝4快渡確保涼黃土更隧道須施工鄙安全哪關健偵要點盈施工睛安全帖是隧幸道施拐工的挨靈魂越，豆長大徐黃土肯隧道金地質(zhì)理條件雙復雜肥，工絨期壓棟力大辨，確俘保旗億安全佳的壓論力更嗚加巨盾大。?？焖俑F度、眾高質(zhì)把量完嗚成初挨期支少護和拘二次禮襯砌禮，嚴猾格控救制步修長關浪系，謊確保尋施工蟲安全凈，攝是銀加快螺施工攤進度榴的關桃鍵。萍仰拱輝距掌賣子面果距離裂不超饞過肝4僅0告米，稈二襯刃距掌叮子面蝕距離船不超似過失7構0述米，否作為斃一項料紀律叮嚴格些執(zhí)行蛙。償5仰結(jié)扮束語抖復雜紀地質(zhì)淹長大搭黃土男隧道穴