黄土公路隧道施工工法研究
在黄土性质下隧道施工工艺工法

在黄土性质下隧道施工工艺工法(二)5、主要技术对策5.1拱部沉降和拱脚收敛的控制黄土隧道与石质隧道的不同点就是拱部沉降和拱脚收敛较大,针对这种情况我们采取了以下措施。
5.1.1监控量测在隧道施工过程中,从第一组衬砌开始,一个断面内在拱顶和2个拱脚处埋设3个观测点,用收敛计和水平仪分别观测拱脚水平收敛值和拱顶下沉值。
随着隧道施工的前进,每隔10m作一个观测断面,最前端的一个断面紧跟掌子面。
前7d每天观测1次,以后1个月内3d观测1次,之后每月观测1次。
通过观测发现在拱部一次衬砌施工完毕至边墙开挖前,拱顶下沉6-8cm,拱脚收敛1-2cm。
在边墙开挖后拱部发生第二次下沉,下沉量为6-8cm,收敛量基本不变。
根据观测结果及时反馈至施工中去,将原有预留沉降量15cm变为17cm。
有效地保证了二次衬砌的厚度。
5.1.2及时封闭xx据量测,在一次混凝土初期支护完成后,隧道拱顶下沉约12-16cm。
为避免继续变形,应及时封闭仰拱混凝土。
仰拱与马口之间的距离保持20cm为宜,不能偏大。
仰拱采用半幅施工法,保证上下导坑作业的进行。
当半幅施工30cm 左右,再换至另外半幅。
5.1.3及时封闭二次衬砌永久支护一次衬砌封顶时,受工作面的限制,可能造成封顶混凝土不密实。
而两侧拱腰处向内挤的压力很大。
如果不及时施作二次衬砌永久支护,容易在拱顶造成裂缝。
针对以上情况我们在施工中每个洞口配备了1台边顶拱式混凝土衬砌钢模台车,二次衬砌施工与上下洞口同时作业。
5.1.4加设锁脚锚杆在拱脚处每侧加设2根锁脚锚杆,锚杆为φ40钢管,长2m,垂直于拱脚外侧面打入土中1.5m。
剩余0.5m与一次衬砌混凝土浇筑在一起。
5.2预防塌方在开挖过程中,应遵循短开挖、强支护的原则,随时观察土质情况,发现土质疏松、节理发育时,加设调整循环进尺,同时加密管棚钢管数量,及时跟进一次衬砌,缩短开挖与衬砌之间时间间隔。
如发生塌方,必须用同强度等级的混凝土填塞密实。
大断面黄土公路隧道上台阶临时侧壁分部开挖施工工法

大断面黄土公路隧道上台阶临时侧壁分部开挖施工工法大断面黄土公路隧道上台阶临时侧壁分部开挖施工工法一、前言:大断面黄土公路隧道是一种特殊的公路隧道类型,由于黄土地质条件的复杂性和固结指数较高,施工难度较大。
为了解决这一问题,本文介绍了一种适用于大断面黄土公路隧道的上台阶临时侧壁分部开挖施工工法。
二、工法特点:该工法采用临时侧壁分部开挖的方式,可以有效降低开挖难度,减少土方侧移对稳定性的影响。
同时,通过上台阶施工,也可以缩短施工周期。
三、适应范围:该工法适用于大断面黄土公路隧道的施工,特别适用于黄土地质条件较差、固结指数较高的情况。
四、工艺原理:该工法的实施原理是在开挖过程中采用逐段上台阶的方式进行,通过设置临时侧壁来限制土方的侧移,从而保证施工的稳定性。
在实际工程中,工程师根据施工工艺和实际情况,采取相应的技术措施,确保工法的有效实施。
五、施工工艺:施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 土方开挖前的准备工作,包括勘察设计、临时施工设施搭建等;2. 土方开挖阶段,根据设计要求,按照上台阶的方式进行开挖,同时设置临时侧壁保证稳定性;3. 边坡处理和支护工作,包括边坡的处理和支护措施的施工;4. 平整处理和辅助施工,包括平整土方和辅助施工设施的拆除。
六、劳动组织:根据施工工法和实际情况进行劳动组织的安排,包括人员的配备、工作任务的分配、协调和指导等,以确保施工进度和质量的控制。
七、机具设备:施工过程中需要使用的机具设备有挖掘机、推土机、装载机等。
这些机具设备具有较强的土方开挖和运输能力,能够满足施工工艺的要求。
八、质量控制:为了保证施工过程中的质量,需要进行相应的质量控制措施,包括施工过程中的监督、检验和验收等。
同时,需要根据实际情况进行问题和缺陷的处理,确保施工质量达到设计要求。
九、安全措施:在施工过程中,需要注意施工工法的安全要求,特别是在黄土地质条件下,可能存在的危险因素。
为了保证施工安全,需要对相关安全措施进行详细介绍,并对施工人员进行培训和指导。
黄土区公路隧道施工技术及安全分析

黄土区公路隧道施工技术及安全分析1 项目背景此公路隧道工程项目的全线长度是0.925km,采用的是双向四车道,隧道的净宽度是9.5m,设计的净高度是6.75m。
其中隧道的内部轮廓面采用的设计类型是三心圆标准断面,选择新奥法设计与施工。
由于公路隧道现场属于黄土地质条件,且地形尤为复杂,易发生湿陷现象。
若是公路隧道顶部或是两侧部位黄土被雨水浸湿后,就可能发生土体不均匀下沉等现象,从而直接影响了隧道围岩稳定性,严重时可能会引发隧道围岩坍塌安全事故。
本文结合黄土区公路隧道工程项目实际情况,综合分析了隧道施工技术及安全控制。
2 施工技术2.1 进洞支护考虑到黄土区公路隧道现场的地质条件,其中洞口施工段必须严格贯彻“早进晚出”的核心原则,从洞口部位设置浅埋V级支护,且施工中需要提前贴壁进洞,针对进洞仰坡失稳现象的有效控制,可以采用下述几项安全技术措施,具体是:①从洞顶部位建立截排水沟。
通过详细调查洞顶水系情况后确定水流量及走向,然后选择合理位置建立截排水沟,以免地表水出现聚集与下渗现象,而山体地表中的冲沟与陷穴等应采用灰土实施回填处理,具体厚度是30cm[1];②洞口防护。
选择新奥法进行施工,其中洞口位置必须提前封闭。
在边仰坡开挖施工结束后,需要选择锚喷进行防护处理,从而增强边仰坡的稳定性。
锚喷施工采用的C15混凝土(厚度是15cm),锚喷次数是3次。
然后采用锚杆(长度是2.5m,直径φ=22mm)以1.0×1.0m的间隔距离呈现梅花桩方式进行布设,采用的钢筋网具体规格是20cm×20cm,钢筋直径φ=8mm,同时相邻钢筋网之间的搭接应保证≥10cm,把钢筋网以焊接的方式固定于锚杆的尾端[2]。
此外,隧道洞口偏压段应采用洞顶切坡与坡脚填土等处理方式,以控制平衡压重;③明挖段施工。
需要提前开挖超前管棚施工面,以控制明洞与洞口开挖施工过程中对管棚造成的影响。
2.2 掘进与支护施工V级围岩上台阶施工。
浅谈黄土隧道施工要点技术控制

浅谈黄土隧道施工要点技术控制黄土地区众所周知是施工难度较高的地区之一。
由于黄土地貌独特,地质条件和地下水状况复杂,建设隧道时必须要有一定的技术掌握和控制。
如何在黄土地貌中顺利建设隧道,避免施工过程中的各种问题和风险,在这里,我们来简单谈一下黄土隧道施工的要点技术控制。
一、黄土的分类和性质黄土是指自然界中的一种土壤类型,它通常是由黏土或细砂粒子、石灰石等颗粒混合而成。
黄土的性质因地域而异,但是一般都具有较大的颗粒度、较高的含水量、相对稳定的结构等特点。
黄土的黏性较高,易与水发生作用,同时黏性较大的黄土还容易引起侵蚀和塌陷等问题。
二、黄土隧道施工的特点黄土隧道施工的特点主要有以下几点:1. 风险高:黄土地貌地区地下水位较高,长时间排水,会对隧道的建设带来许多不利的影响。
2. 透水性大:黄土地貌属于弱透水性地区,地下水位波动较大,要特别注意水分压力对隧道地质构造的影响。
3. 复杂地质情况:建设隧道时需要特别注意黄土地貌的地质构造,重点关注地层、缝隙、强度等问题。
4. 施工难度大:由于黄土的黏性和含水量较大,影响了施工的效率和速度,同时需要特别关注施工队伍的安全和健康问题。
三、黄土隧道施工的基本步骤黄土隧道的施工需要严格按照工艺流程进行,包括以下几个基本步骤:1. 前期准备:包括开展地质勘察、设计隧道方案、进行地质调查等。
同时还需要建立施工队伍,配备先进的施工设备和工具。
2. 隧道开挖:开挖时必须对适当的施工工艺和方法进行选择和掌握,同时要对隧道地质构造进行严格的监测和控制。
3. 衬砌施工:隧道衬砌施工是黄土隧道施工的重点,要注意衬砌的材料选择、施工工艺、施工方式等问题,同时对隧道地质结构进行严格的监测和控制。
4. 施工质量控制:在施工过程中,必须要严格执行施工质量监测和控制程序,以确保施工的效率和质量,减少施工过程中的风险和故障。
四、黄土隧道施工的技术控制方法黄土隧道施工的技术控制方法包括以下几个方面:1. Ground Treatment:通过地面处理技术,对路基地面进行强化加固,以提高隧道的安全性和稳定性。
黄土地区公路隧道施工技术浅析

地形地貌复杂 。主要不 良地质有 滑坡 、 陷性黄 土及 膨胀 土等 。 湿 隧道进出 口围岩 由黄土 和湿陷性 黄土组成 , 口稳定 性较差 , 洞 围
岩级别为 V级 ; 身围岩 由湿 陷性黄 土 、 洞 黄土 、 土等组成 , 黏 围岩
级 别 Ⅳ 级 ~ V级 。
注 :) 道 施 工 采 用 台 阶 分部 开挖 法 ; 1隧
握围岩变形特性和其他力学性质 , 指导洞 口施工 。
2 2 洞 身开挖 .
2 3 初期 支护及 超前 支护施 工 .
程的指 导和依据 , 值得在所有 的隧道施工中大量推广 。
留有缝隙。为保证钢架整体受力 , 钢架之间设置纵向连接钢筋。
[ ] 靳 晓光 , 6 李晓红. 高地应力地 区公路 隧道 不 同围岩类别的 变
2 施 工方 法
2 1 洞 口段 施 工 .
洞 口土石方 采用挖 掘机开挖 , 方采用 非 电控制 爆破 , 载 石 装
机装渣 , 自卸汽车 运输 。明洞拱 墙采 用整体模 板 台车整体 浇筑 ,
钢筋在钢筋加 工场 弯制 , 位绑 扎 。混 凝土 浇筑 采用 泵送 混凝 就
2其具体施工工序如下 :. ) a 上半部开挖 ’. b 拱部进行锚喷支护 .. c 中心核部 开挖 : . d 下部开挖 ;. e 边墙锚 喷支护; 浇筑仰拱;. f . g 模筑二次衬砌 ; 3该开挖法的 台阶长度 一般 为 15 ) . 倍~2 的洞跨 , 倍 在施 工中根据围岩稳定 情况 , 适当调整台阶长度 、 台阶个数 , 同时根据初期 支护施作情况 , 采用长 短马口结合 , 开施工。马口长度 Ⅳ级不宜大于 3 V级不宜大于 2 错 m, m; 4 施工中坚持“ ) 弱爆破 、 短进尺 、 强支护、 勤量测” 的原则 , 合理确定施工开挖 步骤和循环进尺 , 避免放大炮 ; 5 / 强施 工过程 中的量测工作 , )n J 以利设计 和施工密切配合, 及时发现施工 中
软弱黄土隧道施工工法研究

软弱黄土隧道施工工法研究摘要:本文以北京至拉萨高速公路在青海省境内的某隧道为工程依托,结合施工经验,分别对进洞前、进洞、动身开挖等施工方法进行阐述,为黄土隧道的施工提供参考。
关键词:黄土;隧道;施工工法abstract:this paper state the construction methods of entering and constructing the tunnel respectively, relying on the project of a tunnel in beijing to lasa highway in qinghai, combining with construction experience , to provide a reference for loess tunnel construction.keywords : loess ; tunnel ; construction methods中图分类号: u455 文献标识码: a 文章编号:1、引言黄土是第四系堆积的陆相沉积物,其特点是具有大孔隙、有垂直节理和管状孔道,天然含水量时强度较高,能维持很高的垂直边坡,但遇水时土颗粒崩解,表现为较强的湿陷性,黄土在我国有着广泛的分布,分布面积为64万km2,占国土面积的6.3%。
由于黄土分布的广泛性和典型的工程特性,历来受到工程界和学术界的重视。
早期黄土公路隧道的施工方法主要是单侧壁和双侧壁导坑法,进入20世纪90年代后普遍采用环形开挖留核心土法,对于三车道和加宽带一般采用三台阶七步环形开挖法。
2、进洞前处理措施进洞前,对隧道洞身上陷穴、陷坑等应及时回填;对地形偏压、人工回填土层等应谨慎施工,偏压大的进行反压回填。
洞口仰坡支护应根据设计的仰坡边线位置,由上及下逐层开挖隧道洞门的仰坡至拱顶位置,坡度不小于1:1(必须进行护坡),有条件的用1:1.5,刷破后,采用骨架护坡或锚喷护坡,挖砌好排水沟,疏导水流。
黄土地区公路隧道施工技术浅析

黄土地区公路隧道施工技术浅析摘要:本文以XX省XX线内XX隧道工程施工为例,对黄土地区隧道施工进行分析,从施工的全过程进行控制。
提出了一系列黄土隧道施工的有效方法,通过在施工中的反复实践,解决了黄土隧道围岩软弱易坍塌及防排水困难等问题。
关键词:黄土隧道,湿陷性黄土,施工技术1 工程概况1.1 技术标准XX隧道是XX省X线内XX公路的新建隧道,按二级公路标准设计,双向两车道,隧道净空断面按60Km/h设计,隧道平纵面线形受地形限制,采用与主线相同的设计车速40Km/h。
隧道建筑限界:行车道宽度7.0m,左侧向宽度0.5m,右侧向宽度0.5m,人行道宽度各为1.0m,建筑限界净宽为10.00m,净高5.0m。
隧道拱部采用R=522cm单心半圆,侧墙采用R=772cm大半径圆弧,仰拱半径为1500cm,仰拱与侧墙间采用R=100cm小半径圆弧连接。
隧道内路面宽度为7.40m,拱顶高度6.82m。
1.2 隧道位置及设置方案XX隧道全长705m(起讫桩号K41+130~K41+835,其中:进口明洞长6m、出口明洞长6m),隧道采用人字型纵坡:2.767%(1610m)/-2.950%(300m)。
隧道进口位于圆曲线上,圆曲线半径R=1000m,路拱坡度为单向超高横坡2.0%,隧道出口位于直线上。
XX隧道平面布置服从路线走向,隧道洞口内外3s设计速度行程长度范围的平纵面线形一致。
1.3 隧址工程地质概况隧址区位于XX境内黄土梁峁区,Q3eol黄土大面积覆盖,地形起伏大,冲沟、陡坎发育。
微地貌表现为黄土梁峁、黄土冲沟、黄土坡等。
地势中部高,东西低,隧道地表最低海拔高程约为2372米,最高海拔高程约为2486米,相对高差114米。
隧址区属温带半干旱气候,年平均气温为7℃,年极端最高气温36.1℃,年极端最低气温-29.6℃,年平均降水量在300~600毫米之间。
年蒸发量高达1200~1600毫米,为降水量的3倍多。
双层黄土公路隧道各施工方案的模拟与研究

2 1 年 4月 01
Ap . 2 1 r 0 1
双 层 黄 土 公 路 隧道 各 施 工方 案 的模 拟 与研 究
牛 泽 林 。谢 永利 , , 宋战 平
( . 安 大 学 公 路 学 院 , 西 西 安 70 6 ;. 安 建 筑 科 技 大 学 土 木 工 程 学 院 , 西 西 安 7 0 5 ) 1长 陕 1042西 陕 1 0 5
持.
关 键 词 : 塑性 ; 限 元 分 析 ; 弹 有 围岩 ; 砌 衬 中 图 分 类 号 : 5 . U4 5 1 文 献标 志 码 : A 文章 编 号 :0 67 3 ( 0 1 0—1 80 1 0 —90 2 1 )20 9—4
1 工 程 概 述
随 着经 济技 术 的发展 , 道 的断 面形式 越来 越 多 , 隧 功能 也越 来 越 强. 层 隧道 作 为 地 下结 构 的一 种 双
从 应力 图来 看 , 最大 拉应 力最 理想 的曲线 是方 案 2的曲线 ( 即分 部开 挖法 ) 而 方 案一在 开 挖过程 中 , 有一 个 突变 ; 最大 压应 力来 说 , 案 一 的压 应 力 一 直在 1 a上下 浮 动 , 案 二 的压 应 力 在 时 间步 就 方 5 MP 方 为 4( 0 开始 落 底 ) , 时 开始增 大 到 1 a 并 在其 上下 浮动 , 之前 隧道 开挖 过程 中压应 力 是 非 常小 的 , 5MP , 而 从施 工 安全 的角 度 考虑 , 案二更 加 合理 和安 全. 方
Fi g.7 Th h r rn i g s r s f No 1 s c i n, e h d 2 e t id g i d n t e so . e to M t o
图 6 方 案 1( I号截 面) 第三 主应 力
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黄土公路隧道施工工法研究
摘要:研究针对黄土公路隧道的特殊性,对黄土公路隧道的施工工法进行了详细的分析,提出了黄土公路隧道施工的注意事项,并主要针对黄土公路隧道的开挖方法及隧道支护方法提出了相应的
施工工法改善措施。
关键词:黄土隧道;施工工法;改善措施
中图分类号:u455文献标识码: a 文章编号:
0引言
黄土是在干旱气候条件下形成的特种土,一般为浅黄、灰黄或黄褐色,具有目视可见的大孔和垂直节理。
在中国,黄土主要分布在北纬30°~48°间自西而东的条形地带上,面积约64万平方公里。
其中山西、陕西、甘肃等省,是典型的黄土分布区,分布面积广,厚度大,各个地质时期形成的黄土地层俱全。
黄土的厚度各地不一,从数米至数十米,甚至一、二百米。
由于黄土的特性,对公路隧道的施工影响巨大,处理不当就会引起巨大的灾难
1黄土底层对公路隧道施工的影响
黄土的原生节理呈x型,成对出现,具有一定的延续性,在公路隧道的开挖进程中,黄土容易沿着节理张松或间断,比如“塌顶”就是这种底层位于坑道顶部造成的,又如这种土层位于公路隧道的侧壁上,常会引起较大的坍塌。
此外黄土冲沟地段也是严重影响公路隧道是施工安全的重要因素,常常在较长范围内沿着冲沟或塬边平行走向,同事覆盖较薄或偏压很大的情况下发生坍塌或滑坡现
象。
黄土溶洞和暗穴常会造成公路隧道施工过程中基础下沉、隧道冒顶或侧壁承受偏压等。
在含有地下水的黄土层中修建公路隧道时,由于黄土不同程度的湿陷性,常会造成下沉现象,这会造成公路隧道开挖后围岩迅速丧失自稳能力,极易造成坍塌。
2黄土公路隧道施工注意事项
黄土公路隧道由于黄土围岩的特殊性质,所以在施工过程中需要主要以下问题:做好洞口、洞门、及洞顶的防排水系统,妥善处理裂缝、陷穴等;干燥的黄土层中施工需要严格控制施工用水;在开挖与灌筑仰拱前,加设横梁顶紧,防止边墙向内位移;在含有地下水的黄土层中进行公路隧道施工时,洞内排水沟进行铺砌,配合井点降水等方法降低地下水位于隧道衬砌底部以下;若有工作面失稳,应迅速喷混凝土封闭、架立钢支撑、加设锚杆等加强支护;钻锚杆孔时,适宜采用干钻,锚杆适宜采用早强砂浆式或药包式;若拱部位于砂层,可用4mm的密钢丝网紧贴开挖作为固定预喷混凝土用,以此防止喷混凝土层塌落;喷射机压力一般不超过0.2mpa;施工中有不安因素应暂停开挖,加强临时支护,以便采取适应性的工序安排。
3黄土公路隧道施工工法
3.1黄土公路隧道的开挖方法
黄土公路隧道开挖方法主要有三种,一是双侧壁导坑先拱后墙法,二是双侧壁大导坑全断面开挖法,三是双侧壁导坑先墙后拱反台阶法。
三种开挖方法均在完成后紧跟核心土部分解除,完成仰模
和填充混凝土的浇筑,全断面铺设防水板之后,利用衬砌台车进行二次衬砌。
上述三种方法各有优缺点,方法1施工进度快、二次衬砌发挥作用早,但一次衬砌下沉量大、拱面结合处混凝土质量不容易保证、仰拱封闭速度慢;方法2一次衬砌整体受力好、仰模封闭速度快,但进度慢、混凝土浇筑速度慢、一次衬砌混凝土发挥作用滞后、安全性相对差;方法3隧道下车变形小,但各施工工序干扰大、进度慢、不能形成流水作业,施工安全性相对较差。
文章仅针对双侧壁导坑先拱后墙法提出三点改进措施,一是预留沉降量由15cm增加至20cm;二是缩短上台阶长度,以利下半断面和后期工序能够及时的操作;三是在拱脚处增设锁脚锚管,在上半断面拱架下部每侧增设二根2.5m长42锁脚锚管,减少拱脚下沉。
3.2黄土公路隧道支护方法改进
黄土隧道不同于岩石隧道之处在于岩石隧道伴随着开挖过程,围岩的收敛变形应力重新分布,最终达到平衡状态,但黄土隧道则随着变形破坏并且不断的加剧,引发衬砌混凝土的变形,所以选择能够有效的控制变形的支护形式,从某种意义上决定了隧道成功与否。
笔者通过研究提出了黄土公路隧道支护方法的七点改进措施:(1)制变形措施,加大仰拱的整体性和刚度,在饱和黄土段和洞口浅埋段采用大管棚配合刚架支撑提高初期支护变形;(2)构整体优化,加密加大浅埋段钢拱梁支撑提高支护刚度,在拱脚处增设2
根锁脚锚管以减少初期支护的下沉量;(3)加强衬砌薄弱环节措施,在初次衬砌拆模之后,马上在拱部4m的范围之内压注高标号水泥砂浆填充空隙;(4)减少支撑构件对混凝土质量的影响,支撑构件用钢拱格栅代替工字钢支撑,减少支撑构件背侧死角留空隙的现象;(5)黄土公路隧道排水设计优化;(6)衬砌台车机械选型优化;(7)二次衬砌质量存在的问题解决方法,北邮混凝土输送泵,加大拌合楼的生产能力,向混凝土中掺假3%-5%的粉煤灰增加混凝土的和易性,从而较小混凝土水化热的产生,在模板台车设置附着式振捣器,增加插入式震捣器作业。
3.3黄土公路隧道施工组织设计
合理的施工组织是保证施工质量、工程进度、工程预算顺利完成的保障,贯穿于施工的准备、施工、竣工验收各个阶段。
施工准备工作内容包括:设计文件的研究和进一步了解,施工现场补充调查和复合,接桩、复测及洞门投点,根据自身及现场条件提出建议措施,修订或重新编写施工祖师设计。
施工组织设计是根据施工文件,现场条件、工程性质、施工力量、技术装备等编制而成,目的是使施工有序的顺利的进行。
施工进度计划主要包括科学的组织施工和施工计划于进度的表现形成,是控制施工进度、工程鞠躬期限的各种施工活动的直接依据。
计划管理师根据合同要求,将施工组织设计的内容通过计划具体化,使施工过程衔接配套、综合平衡,从而保证施工目标的实现。
技术管理则是对施工技术进行一些列组织、调节、指挥、控制等行为的总称,其主要任务在于科学组织各技术
工作,充分发挥装备和技术力量的作用,建立正常的施工技术秩序,提高机械化施工水平,降低成本,保证施工质量,保证工期。
参考文献:
[1] 长安大学.西部交通建设科技项目-黄土的浸水特性研究报
告[r],2004.
[2]loret, benjamin, khalili, nasser. three-phase model for unsaturated soils[j].international journal for numerical and analytical methods in geomechanics,2000,24(11):893~927.。