浅埋湿陷性黄土隧道施工
浅埋湿陷性黄土隧道施工
摘要：结合云桂铁路新村隧道工程实际情况浅述大断面隧道洞口浅埋湿陷性黄土段施工。隧道进口段最浅埋深6m，施工采用地表旋喷桩加固、超前大管棚、crd法施工、短进尺、勤量测、强支护、紧封闭等具体措施，在不影响工程质量的前提下确保人员安全，同时提高掘进速度。
关键词：新村隧道 大断面 浅埋黄土段 管棚施工 crd法施工
1 概述
湿陷性黄土属于一种特殊岩土。在干燥的环境中，它表现出高强度、低压缩性的特点，一旦遇水受自重或外力作用的影响强度骤降。本文根据新村隧道进口施工的技术措施和工艺流程，对大断面隧道在洞口浅埋湿陷性黄土地层段施工方案和技术要点进行深层次探究。
2 工程概况及特点
新村隧道设计为双线有碴轨道，左线与右线间距4.6米，隧道全长3248m，其中隧道进口浅埋段dk702+998
～dk703+400设计为crd法施工，平均埋深10m，此段是本隧道重难点施工区段。此段地表及下伏地质为黄土，大气降水是地下水补给的主要来源，地下水动态变化随降雨量的变化而变化。隧道最大开挖宽度14.58m，最大开挖高度13.19m（含仰拱），最大开挖断面161.5m2。
3 隧道浅埋湿陷性黄土段施工技术 3.1 地表旋喷桩加固 进口段dk702+998～dk703+
040平均埋深为7m，为了保证洞身施工安全，地表土体的稳定性，此段地表采用φ600mm旋喷桩加固。dk702+998～dk703+003段采用全断面旋喷桩加固，桩底高程为隧底中线开挖线高程，桩间距1×1m，交错布置。dk703+003～dk703+040段桩底高程为洞身拱顶以上0.5m处，桩间距1.2×1.2m，交错布置。
3.2 超前支护 超前大管棚施工是洞口浅埋加强段的辅助工序，它通过管棚和注浆使地层稳固，防止隧道拱部在爆破过程中塌陷。成孔采用mgj-50水平地质钻机，超前大管棚支护纵向长度35m，采用外径为φ108 mm、壁厚6mm的热轧无缝钢管，钢管前段呈锥形，φ10mm加劲箍焊接在尾部，管壁四周钻φ20mm压浆孔，布置成梅花形。环向布置39根管棚，每根间隔40cm，外插角1～2度，在拱部120度范围内布置。为了提高管棚的抗弯能力，在管棚内增设钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为18mm，固定环采用短管节，将其与主筋焊接，按1m间距设置。暗洞超前支护采用φ60mm中管棚作为浅埋段的辅助施工措施，按拱部120度范围内布置，纵向长度8m，环向间距40cm，每环38根，每环间纵向搭接长度为2m。管棚钢筋笼安装后立即对管口进行封堵，预留注浆孔、止回阀、止浆塞后开始注浆，浆液采用m20的强度等级。单孔注浆结束标准：①注浆压力逐步升高，当达到设计终压并稳定10min。②注浆量不小于设计注浆量80%。③进浆速度为开始进浆速度的1/4。 3.3 掘进施工 开挖采用crd五部开挖，由于上导净
空尺寸较小，采用pc30小挖机开挖。开挖顺序即为上导左侧→下导左侧→上导右侧→下导右侧→隧底，每一部开挖滞后上一部开挖3-5m。上导每次开挖进尺0.6m，下导每次开挖进尺1.2m，隧底每次开挖3m。每一个导坑开挖完成后，采用中隔壁与临时仰拱及时封闭成环，中隔壁与临时仰拱由i18工字钢与喷射混凝土组成。根据围岩监控量测结果，待初期支护变形稳定后，拆除下导部分的中隔壁，进行仰拱混凝土施工，仰拱混凝土每6m为一个浇筑段。
3.4 围岩监控量测 此湿陷性黄土浅埋段属于v级围岩，纵向每5m布设一个观测断面，共布设72个断面，且洞内埋设观测点与地表观测点的埋设要求位于同一断面里程上，具体布点见下图：
由于此段地质及地形复杂，量测频率定为2次/天，根据近3个月的观测，数据及回归曲线分析发现，本隧道沉降量各断面最终沉降量约在7cm左右，因此我们根据数据调整了支护参数和二衬施作时间，确保施工安全和结构的长期稳定性，同时能够更加节省混凝土的用量，进而节约工程造价。
4 总结
通过对新村隧道浅埋湿陷性黄土地段的施工，形成了一套完善的施工指导流程，为我单位以后的浅埋湿陷性黄土隧道施工提供了有力的技术支持和宝贵的施工经验。
参考文献：
[1]李雅琦，王恩茂.湿陷性黄土隧道施工安全风险管理研究[j].低温建筑技术，2011z（03）.
[2]杨海峰.大断面黄土隧道施工中监控量测的应用论述[j].价值工程，2011（35）.
[3]何金学.灰土挤密桩在湿陷性黄土地基中的应用[j].中小企业管理与科技（上旬刊），2012（02）.
浅谈黄土隧道常见的工程地质灾害及其防治措施
浅谈黄土隧道常见的工程地质灾害及其防治措施
摘要黄土是西安地区所特有的土体，其表现出的特殊工程特性，对工程结构物危害大，特别是在黄土隧道修建过程中，塌方和湿陷是两种最常见的地质灾害。黄土地层中的水对隧道的影响举足轻重，围岩中水的作用是黄土隧道设计、施工时的重点研究内容和关注对象。因此，加强防排水以及及时合理衬砌是黄土隧道施工过程中预防地质灾害的有效措施。
关键字黄土隧道；湿陷；塌方；灾害防治
1 黄土的工程特性对隧道工程的影响
1.1 黄土的湿陷性
湿陷黄土【1】在自重压力或外力荷载压力不变时，受水浸湿后结构迅速破坏，产生急骤显著附加下沉，从而引起地面的变形和建筑物破坏；湿陷性由湿陷系数、自重湿陷量、总湿陷量等指标【2】表征，宏观表现为浸水后沉降量显著增大。我国湿陷性黄土的分布面积约占全国黄土分布面积的60%左右，大部分分布在黄河中游地区的关中、陕北、宁夏、豫西、陇东及陇中的黄土高原地区，面积达27万km2。黄土的疏松多孔结构，尤其是结构性孔隙是黄土湿陷性的必要条件；黄土中的不抗水粒间胶结是黄土湿陷性的充分条件；遇水浸泡后黄土胶结削弱强度降低，并且其削弱程度随水量的大小成比例变化，极易产生湿陷、呈饱和流塑状态，从而减弱甚至丧失承载和自稳能力。这是黄土湿陷性的本质。
1.2 黄土的击实性
黄土击实性是指黄土在一定外力冲击作用下密度、含水量、强度等物理力学性质随冲击强度而变化的特性。一般冲击强度大时密度增大、含水量降低、强度提高。改变击实功，最优含水量和最大干密度也发生变化，击实功大能客服更大的摩擦阻力，所以最大干容重增大而最优含水量降低。
黄土的孔隙率在50%左右，按照孔隙的大小、形状、数量以及连通性等方面，黄土中的孔隙被分为微孔隙、小孔隙、中孔隙和大孔隙【3】。其中，微孔隙形成于胶结物中，杂乱分布，连通性差，透水性弱，主要是胶结物孔隙；小孔隙均为粒间孔隙，小孔隙由骨架颗粒相互穿插，紧密排列组成，又称为镶嵌孔隙，含少量胶结物孔隙；小孔隙和微孔隙在黄土沉积时形成，由骨架颗粒群形成的架空孔隙，数量较多，对骨架颗粒的稳定起着主要作用；中孔隙由骨架颗粒相互支架构成，数量多，为颗粒的变位提供了空间，连通性好，透水性强，是黄土产生震陷的主要原因，又称为支架孔隙；而大孔隙主要在黄土沉积后成岩过程中由生物作用形成，呈管状或不规则状，数量少，主要是黄土中次生的根洞、虫孔、鼠穴、节理【4】和裂隙以及溶蚀孔洞。
兰青增建二线铁路小峡隧道黄土围岩施工技术
浅谈兰青增建二线铁路小峡隧道黄土围岩施工技术
【摘要】：本文主要以兰青增建二线小峡隧道为例，主要针对隧道黄土围岩施工进行分析，从施工的过程进行论述，提出了在黄土隧道施工的一些方法，通过在施工中的反复实践，并解决了黄土隧道围岩软弱易坍塌及防排水困难的问题，可供同行参考。
【关键词】：浅谈湿陷性黄土隧道施工技术
1 工程概况
小峡隧道位于青海省西宁市湟水河小峡段马营村北侧。隧道洞身通过湟水河峡谷左侧的中、低山区，峡谷内河床狭窄，山势陡峻，地形起伏较大，冲沟发育，地面高程2180m～2300m，相对高差50~100m,自然坡度10%%d~50%%d。隧道洞身有数条冲沟，宽约5~10m，埋深较浅和露空的有四处。隧道为单线隧道，起讫里程dyk159+425~dyk163+417，总长3992m，进口1365.53m位于r-2800m的曲线上，出口192.06m位于r-3500m的曲线上，其余位于直线上。隧道围岩复杂多变，主要以iii级、iv级、v级围为主，其中ⅴ级围岩占隧道总长的34%，围岩主要第四系上更新统风积砂质黄土，具ⅲ级自重湿陷性，黄土中夹有圆砾土和卵石土；iii级、iv级围岩主要有侏罗系中、下统泥岩夹砂岩、页岩，加里东期闪长岩和震旦系下统片岩。
2 施工方法
2.1 隧道进口端黄土围岩开挖施工
隧道进口端洞口主要以黄土为主，施工采用挖掘机开挖，装载机装渣，自卸汽车运输。明洞主要是以拱墙采用整体模板台车整体浇筑，钢筋在钢筋加工场弯制，就位绑扎。混凝土浇筑采用泵送混凝土，捣固采用附着式振动器和插入式振动器联合振动。边坡防护与明洞开挖同步，明洞衬砌后及时回填，洞顶采用土工格式植草护面。洞口施工避开雨季，成洞面及时防护。进行连续观测，掌握围岩变形特性和其他力学性质，指导洞口施工。
黄土地区公路隧道施工技术浅析
第３６卷第８期 ・３１６・ ２ ０ １ ０年３月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸｊ ＡＲＣＨＩＴＥＣｒＵＲＥ Ｖ０１．３６Ｎｏ．８ Ｍａｒ． ２０１０
文章编号：１００９—６８２５（２０１０）０８—０３１６—０２
黄土地区公路隧道施工技术浅析
王喜成
摘要：以山西地区某公路隧道为例，对黄土隧道施工进行分析，从施工的全过程进行论述，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
中图分类号：Ｕ４５５ 文献标识码：Ａ
１工程概况
该隧道为双线分离式公路隧道，左线长８２２ ｍ，右线长８０６ ｍ。
隧址区位于山西省西部吕梁山脉的黄土梁峁区，沿线沟壑纵横、 地形地貌复杂。主要不良地质有滑坡、湿陷性黄土及膨胀土等。
隧道进出口围岩由黄土和湿陷性黄土组成，洞口稳定性较差，围
岩级别为Ｖ级；洞身围岩由湿陷性黄土、黄土、黏土等组成，围岩
级别Ⅳ级～Ｖ级。 ２施工方法
２．１洞口段施工
洞口土石方采用挖掘机开挖，石方采用非电控制爆破，装载 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，就位绑扎。混凝土浇筑采用泵送混凝 土，捣固采用附着式振动器和插入式振动器联合振动。边坡防护
与明洞开挖同步，明洞衬砌后及时回填，洞顶采用土工格式植草
护面。洞口施工避开雨季，成洞面及时防护。进行连续观测，掌
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
采用台阶分部开挖方法，施工机械组合：拱部环形及核心土
人工风镐或凿岩机＋下部采用凿岩台车掘进＋铲装机＋１４ ｔ自
卸汽车。洞身施工工序图见图１。
２．３初期支护及超前支护施工 ２（５）
注：１）隧道施工采用台阶分部开挖法； 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；ｆ．浇筑仰拱；ｇ．模筑二次衬砌； ３）该开挖法的台阶长度一般为１．５倍～２倍的洞跨，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，错开施工。马口长度Ⅳ级不宜大于３ｍ，Ｖ级不宜大于２ｍ； 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）／Ｊｎ强施工过程中的量测工作，以利设计和施工密切配合，及时发现施工中 出现的问题 图１ 洞身施工工序图
朔州隧道浅埋偏压地段进洞施工技术浅析
朔州隧道浅埋偏压地段进洞施工技术浅析
摘要：针对隧道洞口存在浅埋、偏压、围岩破碎、稳定性差等不良地质情况，以朔州隧道工程为例，对隧道洞口施工过程中的围岩变形情况进行分析，提出了隧道洞口施工的技术措施，总结了黄土地段浅埋偏压隧道的进洞经验，确保了依朔州隧道工程进洞的安全及隧道施工质量。
关键词：浅埋，偏压，进洞，施工技术
一、朔州隧道工程概述
（一）工程简介
新建铁路大准至朔黄铁路联络线朔州隧道，位于山西省西北部，行政区隶属朔州市，隧道起讫里程为dk128+662～dk139+955全长11293m，为双线隧道，隧道最大埋深约563m。洞身左线dk139+602.33（右线为dk139+612.33）至出口段位于r=1200m（右线r=1204.19m）的曲线上，其余段落均位于直线上，洞内纵坡为3.0‰/5488m、-7.0‰/5800m、3.0‰/5m，基本呈对称的人字坡。
朔州隧道工点位于基岩裸露的山区，各山脉海拔多在2000m之上，海拔最高处为区内的龙霸山，高程为2147.2m，最低海拔位于小北岔村东，高程为1444m，最大高差703.2m，一般相对高差300～400米，属中低山地貌。山势陡峻，坡陡沟深，多呈“v”型谷。仅北部平鲁区的黄石崖村、打鹰沟村等附近地貌为黄土台塬及山间河谷区，地形较平坦开阔。
（二）工程地质及水文情况
隧道围岩由石灰岩、石灰岩夹页岩、石灰岩夹白云岩组成，进口段为黄土，浅黄～灰黄色，土质均匀，大空隙发育，是垂直节理，发育虫孔及植物根孔，易产生陷穴，含少量零星分布的小型钙质结核砾分布砂质黄土，具湿陷性，湿陷性等级为i级（轻微）非自重湿陷性场地。
隧道区位于朔州市西侧管涔山大同盆地南西端，东麓属海河流域桑干河水系，西侧群山区为黄河流域朱家川河水系，基岩大面积出露，为地下水补给区。
大断面黄土隧道工程超前支护技术措施
大断面黄土隧道工程超前支护技术措施
【摘要】针对黄土隧道施工时需要采取的超前支护措施，阐述其设计原理、施工工艺和技术要点，总结出施工经验，以达到减少黄土隧道施工不安全因素的目的。
【关键词】大断面 黄土隧道 超前支护 技术措施
1.工程概况
山西平定至阳曲高速公路阳曲1号隧道进口为双线六车道大断面黄土隧道。隧道处于凌井小盆地，地表黄土沟壑纵横。黄土浅埋段双线共长1203米，隧道断面大，开挖断面面积162.08㎡，开挖跨度17.13m，洞顶覆盖层平均厚度14.7m，最薄地段仅为1.498m，且存在偏压现象。围岩属湿陷性黄土va级围岩，存在局部赋存的上层滞水，自稳能力差。洞口20m采用长管棚辅助施工，其余zk93+890～zk94+460，yk93+877～yk94+470浅埋段均采用超前小导管注浆支护保护开挖，防止坍塌、冒顶等安全事故发生。
2.设计原理
2.1原理分析
按一定的规律打入小导管，对隧道轮廓范围一定深度的黄土进行挤压、粘结加固，形成一个承载环。在小导管里注入具有胶凝性质的浆液，通过小导管上的梅花孔扩散至围岩，利用浆液来固结岩体，连同小导管一起形成稳定的固结拱体。可以看出，小导管在此起双重作用：一是超前管棚的承载作用；二是注浆加固作用。管棚
支护效应与浆液固结，共同作用于岩体，形成一个具有一定强度的壳体，共同承受拱上部岩层重量及周围围岩压力，使拱内部围岩及支护系统处于免压状态，防止坍塌。
2.2设计概况
该段ⅴa级围岩开挖超前支护采用外径42mm、壁厚4mm、长4m的热轧无缝钢管，钢管前端呈尖锥状，尾部焊上φ6加劲箍，管壁四周钻6mm压浆孔，梅花形布置，但尾部有1.2m不设压浆孔（见图1）。
超前小导管施工时，钢管与衬砌中线平行以10～15°仰角打入拱部围岩。钢管环向间距40cm，布设范围为拱部140°范围，每循环57根（见图2）。小导管纵向间距2.5m，保持1.0m以上的搭接长度（见图3）。超前小导管注浆采用水泥浆液（添加水泥重量5%的水玻璃）。
湿陷性黄土
一、概念
黄土是在第四纪形成的一种特殊的陆相疏松堆积物，颗粒成分以粉粒为主，富含碳酸钙，多孔隙，颜色一般呈棕黄、黄色或黄褐色。土中含易溶盐类，其中以碳酸盐含量最多，遇水易冲蚀、崩解、湿陷。黄土按其湿陷特征可分为非湿陷性黄土、湿陷性黄土。
湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土，具有大孔和垂直节理，在天然湿度下，其压缩性较低，强度较高，但遇水浸湿时，土的强度显著降低，在附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形，是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形，对建筑物的危害性大。(湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土)。
我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒，占总重量约50～70％，而粉土颗粒中又以0．05～O．01ram的粗粉土颗粒为多，占总重约40.60％，小于0．005ram的粘土颗粒较少，占总重约14.28％，大于0．1rnm的细砂颗粒占总重在5％以内，基本上无大于0．25mm的中砂颗粒。西宁地区的湿陷性黄土是粉质土，且低阶地一般为粉质亚粘土为主，高阶地以粉质亚砂土为主。
西宁市区内的湿陷性黄土进行湿陷类型、湿陷等级划分，河谷低阶地的湿陷性黄一般为I一Ⅱ级非自重湿陷，高阶地多为Ⅱ级非自重湿陷，洪积裙多为I一Ⅱ级自重湿陷，黄土丘陵边缘地带多为Ⅲ级自重湿陷。
1.黄土湿陷性判定
通过室内压缩试验在一定压力下的湿陷程度。
湿陷性系数's()/ppohhh
δs≧0.15 湿陷性黄土
δs<0.15 非湿陷性黄土
2.湿陷类型判别
1）自重湿陷性判别（在饱和自重压力下的湿陷程度）
自重湿陷性系数δzs
δzs≧0.015 自重湿陷性黄土
δzs<0.015 非自重湿陷性黄土
2）场地湿陷类型（实测自重湿陷量或计算自重湿陷量Δzs）
ssioizzh
Δzs≧7cm 自重湿陷性黄土场地
Δzs <7cm 非自重湿陷性黄土场地
3.湿陷等级判别（总湿陷量s、自重湿陷量Δzs）
CRD法施工技术
浅埋大断面黄土隧道CRD法快速施工技术
唐斌，雷向锋，刘旭全，窦忠孝
(中铁一局集团郑西客运专线项目经理部，陕西渔关714300)
摘要:结合郑西客运专线秦东隧道施工实例，介绍该随道出
口浅理段采用CRD法施工的施工方法和施工工艺，以及各个
工序的机械、人员配备情况。并介绍在保证安全质黄前提下，
如何对原设计工法进行局部优化采取的措施，以及加快施工进
度的具体做法。
关键词;郑西客运专线;浅埋大断面;黄土随道;CRD法;施
’工技术
1工程概况
新建铁路郑州至西安客运专线全长约464 km，由
中铁一局承建的秦东隧道是全线首批开工的3座重点
隧道之一。该隧道位于陕西省撞关县境内，设计为双
线黄土隧道，起迄里程DK333 + 312一DK340 + 996，全
长7 684 m。秦东隧道划分为5个工区平行组织施工，
其中出口工区承担出口段1 070 m隧道施工任务，洞口
DK340 + 840一DK340 + 977 (137 m)属于浅埋地段，覆
盖层最小仅为2m，采用CRD法施工。
}人员培。1l}一}施工前准备工作{一}材料、机械准备{
l一，—一一匹亘画画l
C亘0A Oft }z}拱顶下沉观测、}
匝遍画.~”，.
2隧道出口浅埋地段设计概况
秦东隧道出口段位于新黄土地层中，具有W级自重
湿陷性，同时该段埋深浅，自稳能力差。设计为CRD法
开挖，超前大管棚+超前小导管+锚喷网+125a型钢钢
架联合支护，复合式防水钢筋混凝土衬砌，设计情况详
见图1。针对秦东隧道出口段地质情况，施工中严格遵
循“管超前、短进尺、留核心、强支护、早封闭、严治水、勤
量测、速反馈、快成环、紧衬砌”〔‘]的原则，并认真贯彻
“稳中求快，稳步推进”的施工理念。
Zmp it *x1到 ---
}仰拱钢筋混凝土施做}
湿陷性黄土地区铁路桥梁施工风险研究
２０１４正 Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 山东工业技术 第０２期
湿陷性黄土地区铁路桥梁施工风险研究
张喜学 （内蒙古集通铁路（集团＞有限责任公司建设管理处，内蒙古呼和浩特０１００５０） 【摘要】随着我国湿陷性黄土地区基本建设事业的发展，建设用地日趋紧张，许多大型工程建设项目不得不建在大厚度自重湿陷性黄土 场地上。这会使铁路桥梁施工过程存在一定的风险，我们要解决这些问题。 【关键词】湿陷性黄土；铁路桥梁；风险研究 ０前言 众所周知我国是一个土地面积辽阔的大国．但是自然资源的破坏 和人为不适当的利用使我国的湿陷性黄土面积在加大．如果在这些土 地上进行施工建设带来巨大的风险．本文在此探讨一下湿陷性黄土地 区的施工建设问题。 １ 湿陷性黄土特性的简单介绍 黄土作为一种具有特殊力学性质的土质．在全国范围内黄土分布 面积大约有６３．２万平方千米．约占全国陆地面积的６．６％。由于黄土形 成环境的特殊性．导致其对水具有特殊的敏感性即湿陷性。湿陷性黄 土是一种非饱和的欠压密土。具有大孔隙和垂直节理，在天然湿度下， 其压缩性较低．强度较高，但遇水浸湿时，土的强度显著降低，引起的 湿陷变形是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形，对建筑物危害 性大 因此在湿陷性黄土地区进行建设．应根据湿陷性黄土的特点和 工程要求．因地制宜．采取以地基处理为主的综合措施，防止地基受水 浸湿引起湿陷对建筑物产生危害 湿陷性黄土场地的湿陷类型，又分 为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土两类。自重湿陷性黄土是指在 上覆土的自重压力下受水浸湿。发生显著附加下沉的湿陷性黄土 非 自重湿陷性黄土是指在上覆土的白重压力下受水浸湿，不发生显著附 加下沉的湿陷性黄土。自重湿陷性黄土层、地层特征和物理力学性质 与既有的认识有一定差距．地基的湿陷性危害极为严重，体现了我国 湿陷性黄土分布的复杂性．给高速铁路建设带来很大的困难。大厚度 自重湿陷性黄土场地．泛指湿陷性黄土层厚度大于１５ｍ、自重湿陷性 强烈的黄土场区 近些年来．随着我国湿陷性黄土地区基本建设事业 的发展．建设用地日趋紧张．许多大型工程建设项目不得不建在大厚 度自重湿陷性黄土场地上，地基处理的深度和难度越来越大。现有成 熟的湿陷性黄土地基处理方法一般只能消除基底下１０～１５ｍ地基土 的湿陷性．为使处理后的地基技术先进、经济合理，尚应研究行之有效 的处理大厚度自重湿陷性黄土地基的新方法 ２湿陷性黄土桥梁施工遇到的风险问题 ２．１地基湿陷性问题 由湿陷性黄土的判定及透水性、湿陷性等特征引出该地区铁路桥 梁施工工艺多样、专业性较强的施工特点。在湿陷性黄土地区，桩基处 理是重中之重。若处理不当，则会使地上结构物发生沉降、倾斜、甚至 是倒塌．影响人民生命财产安全．其使用性更无从谈起。根据湿陷性黄 土地区铁路桥梁项目特点及施工风险的特殊性．归纳总结出风险管理 流程 在天然湿度下，具有一定的结构强度，遇水浸湿时，强度显著降 低．发生湿陷变形 黄土湿陷变形是一种下沉量大、下沉速度快的失稳 性变形．具有突发性、不连续性和不可逆性，对建筑物有很大的危害， 是湿陷性黄土地区工程建设必须解决的主要技术问题。黄土的湿陷变 形可分为三个阶段：第一阶段为压密变形，通常为线性变形；第二阶段 为湿陷变形，变形量大、速度快；第三阶段为饱和黄土的固结变形，变 形明显减小并趋于稳定 湿陷性黄土存在湿陷和压缩两种不同性质的 变形．以湿陷性变形为主．地基处理的原则是首先消除地基的湿陷变 形。新近堆积黄土既存在湿陷变形．也存在较大的压缩变形。饱和度大 于８０％的饱和黄土．湿陷性已退化．常处于软塑到流塑状态，承载力很 低．地基压缩变形大 湿陷性黄土在工程上的特点主要有两个方面：一 是力学指标较低．二是在遇水情况下产生湿陷 因此，相对于其他非湿 陷性黄土地区而言。要满足高速客运专线的高平顺性要求的难度更大， 问题更加突出．需要根据工程情况采取相应的地基处理措施、防水措 施和工程措施。 ２．２黄土隧道变形问题 根据黄土隧道的研究与调查．单线老黄土隧道的垂直压力较小． 但侧压力相对较大．隧道跨度对围岩压力的影响显著。影响黄土隧道 围岩压力的因素很多．通常分为地质因素和施工因素 地质因素包括 开挖前围岩的初始应力状态、节理裂隙发育程度及物理力学性质等， 工程因素包括开挖方法、衬砌施作时间和隧道断面形状等。黄土隧道 具有变形量大、初始变形急剧等特点，围岩变形不局限于在洞周附近， 松动圈范围可能发展到地表．随掌子面推进，地面开裂变形相应发展。 黄土双线隧道施工较困难．一次开挖进尺不能过大．且支护工序必须 紧跟．并注意现场监控量测．及时施作二次衬砌和仰拱，尽早形成封闭 结构 隧道洞口地段由于浅埋及偏压．自稳时间很短．受开挖扰动后， 极易产生坍塌冒顶现象。施工过程中应行地面水准测量和洞体收敛变 形量测．及时掌握洞顶地表和开挖断面的变形情况．根据监测成果及 时调整初期支护的强度和施作二次衬砌的时间 稳定性好的路基主要 靠控制路基的工后沉降和不均匀沉降以及路基顶面的初始不平顺。这 也正是高速客运专线的路基设计、施工与普通铁路的主要区别，高速 客运专线铁路主要是以“变形”控制路基的设计和施工，普速铁路主要 是以“强度”控制。 ２３桩基负摩擦力问题 湿陷性黄土中的桩基．当地基浸水时桩周土会发生湿陷．桩土之 间形成相对位移．地基土的沉降常大于桩身的变形．在桩周表面产生 向下的负摩擦力，与设计荷载叠加，增大了桩基的竖向荷载，影响结构 的使用安全。铁路桥梁对基础沉降要求较高的建筑物，在湿陷性。黄土 地区一般采用桩基础．应穿过湿陷性黄土层伸入非湿陷性土层内适当 深度 位于湿陷性黄土和软土地基中的桩基础．当土壤可能出现湿陷 或固结下沉时．地基土对桩身产生相对下沉．会对桩身产生向下的下 拉力．应考虑桩侧土的负摩阻力的作用。负摩擦力既与桩土问的相对 湿陷量大小有关，还受地基浸水范围、浸水时间和浸水方式的影响，一 般通过现场试验确定Ｏ自重湿陷性黄土浸水后湿陷强烈．桩基的负摩 擦力问题尤为突出 在确定自重湿陷性黄土场地的桩基承载力时，除 不计算湿陷性土层范围内的桩周正摩擦力外．还要扣除桩侧的负摩擦 力 ３解决湿陷性黄土施工风险的策略 黄土地区地形复杂．地表破碎、沟谷切割严重，工点设计必须根据 工程地质条件进行多方案的比选．如高填与桥梁、桥梁与涵洞、隧道与 深挖的比选．科学确定工点方案。深厚湿陷性黄土地区，由于湿陷性黄 土较厚，往往路基尤其是路堤工程的地基处理工程较大，按照《黄土建 筑规范》地基处理需穿过湿陷性黄土层，并多采用桩基础，工程较大，而 且容易形成人为的新集水区 影响工程的长久稳定 因此，建议深厚湿 陷性黄土地区线路应尽量以桥梁通过，受地形条件限制时也应尽量考 虑以隧道或者路堑通过，并酌情进行地基加固处理 为减小或避免湿 陷性黄土地区水对工程的影响．确保工程的长期稳定。应尽量避免设置 长路堑工程 不得以时应考虑结合地形条件设置横向排水盲沟或泄 水洞．进行分段排水 ４结束语 通过本研究的介绍．我们知道了湿陷性黄土建筑存在的潜在的风 险。为了减少这些问题的产生本研究提出了一些小的建议，希望改善 湿陷性黄土桥梁的建设施工问题。ｅ 【参考文献】 ［１］ＧＢ ５００２５—２００４，湿陷性黄土地区建筑规范【ｓ】． ［２］楚华栋．黄土的工程特性．筑路技术和病害处理［Ｊ１．铁道工程学报，２０ｏ５（￣Ｊ）： ３４０—３４７． ［３］石文慧ｌ中南华东华南地区铁路工程地质特征及成就【Ｊ］．铁道工程学报，２００５ ｆ增刊１：ｌ６５—１６６． ［责任编辑：汤静］
浅埋大断面黄土隧道地表裂缝成因及其防治措施——为我国西北黄土地域地铁工程推荐经验
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摘要：结合郑西铁路客运专线黄龙村隧道地表裂缝的处理过程，对 浅埋大断面黄土隧道施工中出现的地表裂缝原因进行了分析，提出了 该类隧道地表裂缝的防治措施，可为同类工程提供参考。 关键词：浅埋隧道；黄土；大断面隧道；地表裂缝；防治措施 １ 芑ｌ士 结构稳定及安全施工的有效途径。 在隧道施工中，黄土属于软弱 围岩，湿陷性是其区别于其他软弱 围岩最显著的特征。浅埋大断面黄 土隧道在施工过程中，由于埋深 浅、开挖断面大，加之黄土工程特 性差和遇水湿陷的特点，往往容易 引起地表的不均匀下沉而形成地表 裂缝。 地表裂缝是浅埋大断面黄土隧 道施工中的常见问题。地表裂缝的 防治是否及时合理，对隧道工程的施 工安全、隧道结构的整体稳定起着举 足轻重的作用。因此，正确分析地表 裂缝的成因及发展趋势，采取合理有 效的工程措施进行防治，是保证隧道 ２工程实例 ２．１工程概况 郑西铁路客运专线隧道全长为 ７６。７ ｋｍ，占线路总长的１６．８％，其中 Ｖ级围岩浅埋隧道长度为１９．９ ｋｍ， 占隧道全长的２５．９％。黄龙村隧道全 长４００ ｍ，隧道起讫里程为ＤＫ２４４ ＋１ ８５～ＤＫ２４４＋５８５，隧道进出口分 别有３９ Ｉｌｌ、１ ８ Ｉｌｌ的明挖段。隧道 上部地形平坦开阔，地表附着物为 果树，分布有小规模陷穴。地表为 砂质黄土，厚２～１５ｍ，表层０～５ｍ 为松软土；下伏地层为砂质黄土， 垂直节理较为发育，属严重自重湿 陷性黄土。隧道上覆土层厚度为 张伟：铁科院（北京）工程咨询公司，硕士研究生，北京１ ０００６ ＠ＭＯＤＥＲＮＵＲＢＡＮＴＲＡＮＳＩＴ ３／２００７琐代堰市轨暖交匾 ｌｌ～１８ ｍ，开挖面积１６０ ｍ ，属于 全隧浅埋大断面黄土隧道。 ２．２开挖及支护 该隧道从出口、进洞，采用短 台阶法，分上、中、下台阶开挖施 工，上台阶预留２ ｍ左右核心土。 首先用挖掘机初步开挖上部弧形 导坑，然后人工修边到位。开挖成 型后，紧跟由锚杆、型钢钢架、钢 筋网和喷射混凝土组成初期支护。 隧道开挖见图１、２。
黄土隧道施工技术
《交通工程建设》２００８年第三期
黄土隧道施工技术
张世奎殷爱华 （中交二航局第二工程有限公司 重庆市 邮编４０００４２）
摘要：本文以太中银铁路为依据简要介绍了黄土隧道的施工工艺、方法以及各施工工序的操作程序和步骤，总结了一 些经验和教训，对今后类似工程有一定的借鉴作用。 关键词：黄土 隧道 支护 喷砼 监控量测 二衬
１工程概述及工程特点
太中银铁路为双线铁路，设计时速为１６０ｋｍ／ｈ，预 留２００ｋｍ／ｈ。施工时按２００ｋｍ／ｈ的标准修建，质量要求 高，特别是双线隧道跨度大，地质情况复杂，施工难度 大。沿线位于吕梁山区，新黄土分布广泛，具湿陷性， 主要表现为山西地区新黄土，多为坡洪积层（Ｑ３ｄｌ＋ｐ１）， 自重性、非自重性湿陷性黄土均有分布，湿陷性黄土厚 度为５～１０ｍ，局部大于１０ｍ，湿陷系数６ Ｓ＝０，０１５～ ０，０５４，地基湿陷等级一般为Ｉ、ｌＩ级。隧道开挖后拱顶 及局部应力集中过大，隧道结构变形大，极易发生坍方， 如若采取措施不力，控制不好，将给施工带来极大困难 和安全隐患。 管段内共有２７座隧道，总里程１０，５ｋｍ。最长隧道 为１６００ｍ，最短隧道为７０ｍ，大部分隧道为黄土浅埋隧 道，易坍方。施工难度大，安全风险大。
２设计原理及支护参数
隧道设计按新奥法原理设计，采用复合式衬砌、蛋 形横断面。开挖断面一般为１３０ｍ３以上。初期支护为结 构受力的一部分，是永久衬砌的重要组成部分，黄土天 然含水量对黄土力学性能和黄土隧道开挖后变形情况影 响较大，黄土隧道支护结构设计和预留变形量应考虑黄 土隧道含水量状况。大断面黄土隧道初期支护设计有足 够的刚度及强度以有效抑制黄土地层的过大变形，防止 施工坍方。初期支护的组成新式根据黄土特征、含水量、 覆盖层厚度和施工方法选用，各种类型衬砌适用条件如 下（注：以下天然含水量大指含水量不小于２０％，天然 含水量较下指含水量小于２０％）： ｌＶ级围岩复合式衬砌＿．＿老黄土（ＩＶ级）深埋且天 然含水量较小的地段； ｌＶ级围岩复合式加强衬砌…老黄土（ＩＶ级）浅埋 且天然含水量大的地段； Ｖ级围岩复合式衬砌～新黄土（Ｖ级）深埋且天 然含水量较小的地段； Ｖ级围岩复合式加强衬砌…新黄土（Ｖ级）浅埋 （含洞口段）或天然含水量大的地段以及湿陷性黄土地 段； 初期支护主要材料有：喷射混凝土、锚杆、钢筋网、 钢架等。黄土隧道初期支护参数见表１。 拱部在开挖前采用超前管棚（必要时注浆）加固地 层，以减少尚未形成初期支护前的地层压力；用钢架、 钢筋网喷混凝土和锚杆形成联合初期支护体系，为围岩 提供主动抗力、抑制围岩有害变形，使围岩充分发挥自 承能力，是主要的受力结构；第二次衬砌仅承受部分地 层压力；在整个施工过程中通过对围岩的量测、监控来 指导设计和施工。黄土隧道Ｖ级围岩复合衬砌断面（线 间距５．０５ｍ）见图１。 ３施工工序流程（见下图２所示） ４施工方法及要点 本管段内黄土隧道开挖施工根据围岩级别及性质采 用ＣＲＤ法、正台阶预留核心土、台阶法的施工方法进行 施工。 ４．１超前大管棚施工 超前大管棚的作用就是保护围岩的原有强度和变形 特性，尽可能保持围岩在初始应力作用下的原始状态。 超前大管棚布置见图３。 ４．１．１管棚施工顺序 施作砼护拱一钻孔…钢管顶进…注浆。 ４．１．２施工方法 大管棚采用 １０８×５ｍｍ的无缝钢管，３根／Ｉｎ， ｌＳｍ／￣，外插角３。～５。。在拱部１２０。范围内设置。管 节间通过丝扣连接或套管焊接，钢管前端２ｍ左右设梅 花状出浆孔。施工时预先在洞口施作导向架即套拱，导 向架的作用是保证钻孔方向的正确，要求自身要有足够 的强度及刚度，一般均利用隧道的钢架作骨架，安装好 底模和导向管后利用喷射砼将其制作而成。