高速鐵路淺埋黃土隧道施工技術(shù)論文(1)

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1、高速鐵路淺埋黃土隧道施工技術(shù)摘要：對淺埋黃土隧道洞身開挖方案，初期支護、防排水、二次襯砌施工方法以及隧道監(jiān)控量測等進行了簡要闡述。關(guān)鍵詞：淺埋黃土隧道、施工技術(shù)1工程概況1.1寶蘭客運專線10標段二工區(qū)通渭至榆中蘇家川隧道及西坡隧道段位于定西市安定區(qū)，隧道全長（759+1187）m，為雙線隧道。隧道洞身均位于直線上，洞身縱坡為3‰的單面上坡，洞身均為黃土。隧道襯砌后斷面最大凈寬12.81m，凈高8.68m。1.2隧址區(qū)地貌形態(tài)屬黃土高原溝壑、梁峁區(qū)，地面相對高差約60m，區(qū)內(nèi)黃土梁峁起伏，溝壑縱橫，自然坡度約為20°～60°之間，隧道頂谷深切多呈“V”字型，山坡上多為風積黃

2、土包裹，梁頂植被包裹較差。隧道位于隴西系內(nèi)旋褶帶，構(gòu)造相對簡單。晚第三紀以來，區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運動較為活躍，表現(xiàn)為河溝階地地上升顯著，現(xiàn)代河流侵蝕，下切明顯，高差達100～150m，洞身僅通過第四系上、中更新統(tǒng)砂質(zhì)黃土，無褶皺、斷裂通過。1.3隧道進口、出口均為東河的支溝，平時干涸無水，僅在暴雨季節(jié)有暫時性水流，水量一般不大。隧道區(qū)內(nèi)地下水主要為第四系松散層孔隙水。松散層孔隙裂隙水賦存于第四系上更新統(tǒng)砂質(zhì)黃土中，無統(tǒng)一潛水面，受大氣補給，水量小，季節(jié)性變化大，水位埋藏變化大。地下水對混凝土存在氯鹽、硫酸鹽侵蝕性，侵蝕性等級為L2、H2。2施工方案針對黃土基底承載力低、側(cè)應(yīng)力較大、

3、濕陷性及埋深淺等特點，施工時嚴格執(zhí)行“管超前、短進尺、強支護、勤量測、早成環(huán)”的施工原則，確定黃土隧道總體施工方案采用三臺階臨時仰拱法及三臺階臨時橫撐法，即洞身分上中下三個臺階，上導坑采用環(huán)形預留核心土開挖初期支護緊跟，中、下導坑左右邊墻間隔開挖支護，仰拱緊跟下導施作，二次襯砌采用自動計量集中拌和混凝土，自行液壓式襯砌臺車泵送混凝土施工。施工中加強超前地質(zhì)預報檢測頻次，初期支護及早封閉成環(huán)，并進行持續(xù)的監(jiān)控量測，對數(shù)據(jù)進行現(xiàn)場分析，指導現(xiàn)場施工。133洞口工程及防護排水工程施工3.1洞口防護排水隧道進洞施工前，根據(jù)設(shè)計圖紙要求結(jié)合現(xiàn)場地形確定水溝位置，水溝流向順山勢由高向低

4、，引排至路基水系統(tǒng)或直接引排至路基外。3.2洞口開挖及防護洞口邊坡盡量減少開挖，以減小對山體黃土擾動，防止上體應(yīng)力突變。對針黃土具有特點，邊坡開挖在晴天進行，雨天停止施工。仰坡坡率采用1:1.25，按照自上而下的順序分級開挖，開挖一級防護一級。當仰坡較高時，6～8m設(shè)一級，留2～4m寬平臺，坡腳設(shè)置臨時排水溝。邊仰坡開挖完成后保證坡面直順、平整，測量檢測合格后，立即對邊仰坡進行素噴混凝土封閉、打設(shè)錨桿、掛網(wǎng)、二次復噴噴混凝土防護。3.3對洞頂及周邊發(fā)育的陷穴排查處理根據(jù)陷穴發(fā)育情況和所處位置，采用灌注砂漿+夯填改良土或自底部向上分層夯填改良土回填，頂部包裹50cm厚老黃土封

5、口。4導向墻、超前支護施工隧道出口、出口采用套拱法、φ108長管棚+φ42超前小導管，L=30m超前預支護進洞、具體作法如下：洞口開挖至起拱線，采用兩榀型鋼鋼架緊貼仰坡放置，間距0.5m，縱向Φ22mm鋼筋連接，預埋φ140管棚導向管，其環(huán)向間距40cm及傾角0度至3度角同設(shè)計的管棚環(huán)向間距及外插角，與仰坡錨桿焊接固定，澆筑導向墻混凝土厚100cm，然后施做長管棚，形成洞室輪廓。4.1導向墻施工邊坡開挖至起拱位置時，預留核心土并進行修整，導向墻直接坐與核心土上施作，施作時底部鋪設(shè)彩條布隔離。導向墻寬100cm，厚度為100cm，墻內(nèi)預埋Ф140×5mm導向鋼管并與墻內(nèi)埋設(shè)的

6、2榀I18工字鋼鋼拱架焊成整體；為保證導向墻整體受力穩(wěn)定，拱腳設(shè)置混凝土擴大基礎(chǔ)。導向墻內(nèi)導向管安設(shè)的平面位置、傾角、外插角的準確度等直接影響大管棚的施工質(zhì)量，施工中嚴格控制。4.2超前長管棚施工針對本工區(qū)黃土遇水崩解特點，為防止洞口發(fā)生滑坍，洞口采用超前大管棚注漿支護，以確保安全進洞。13超前大管棚施工流程如圖-1所示：長管棚施工工藝流程圖圖-1（2）管棚參數(shù)長管棚中心距開挖輪廓線50cm，拱頂144范圍內(nèi)設(shè)置，鋼管間距環(huán)向0.4m，外插角1°采用ф108熱軋無縫鋼管，壁厚6mm，管節(jié)長度為4～6m，采用絲扣相接，接頭相互錯開；管棚環(huán)向間距40m，縱向長度根據(jù)淺埋段圍巖長

7、度及洞口包裹層厚度而定，取30m。4.3超前小導管施工超前小導管采用外徑42mm、壁厚3.5mm熱軋無縫鋼管制作，導管前端加工成錐形并封焊密實，管身設(shè)若干注漿孔，孔徑10mm，孔間距15cm，按梅花型布置；尾部長度不小于100cm，作為不鉆孔的止?jié){段。超前小導管設(shè)置于拱頂144°范圍內(nèi)，搭接長度不小于1m。單層超前小導管單根長3.5m、環(huán)向間距40cm，插入角度10°～15°；雙層小導管單根長5m、環(huán)向間距30cm，插入角度為10°和40°，設(shè)置時交錯布置。⑴導管安裝前，測量放樣定位，采用電煤鉆打孔，成孔后檢查管內(nèi)