浅谈黄土隧道初期支护及质量控制

１ ＿６． ５１
装， 且相互之间的搭接 长度不应小 于 ５ｍ ｅ 。钢筋网
应随受喷面的起伏而铺设 ， 在施作前需初喷 ４— ｅ ６ｒ ａ
［ ］ 钟桂彤． ４ 铁路隧道［ ． Ｍ］北京 ： 中国铁道出版社 ， ８． １ １ ９
试验 ， 求 初 凝 不 超 过 ５ ｉ， 凝 不 超 过 ｌｍｉ 。 要 ｍｎ 终 Ｏ ｎ 喷射 混凝 土 中的 骨料应 不小 于 ４ ％ 。 ０
复核对 ， 确保各项数据符合设计要求 。
２ 钢拱架应 与围岩 紧密相 贴 ， 不能紧贴 时， ） 如 应按规范要求 ， 用高标号混凝土预制块填塞顶实 ， 其 点数单侧不得小于 ８ 个接触点 ， 以确保其整体受力。 掌子面附近的钢拱架外露（ 钢拱架处的喷射不能喷 满， 可留 ５ ｒ 厚左右 ， ｅ ａ 以便随时检查钢拱架、 锚杆 的
锁脚锚杆在黄土隧道 的施工非常关键 ， 必须按 设计长度、 数量随钢拱架 的作业及时跟进。锁脚锚 杆要在端头加工成 Ｌ型弯钩焊接在钢拱架上 ， 确实 起到锁脚作用 ， 防止钢拱架下沉过大。
２ ４ ２ 系统 锚杆 ．．
３ 结语
黄土隧道 由于黄土本身的特 点， 需要迅速有效 的封闭洞壁土面 ， 给予强有力的支护 ， 并 超前 管棚 、 钢架支撑及模喷混凝土满足 了这一要求 ， 支护措施
时要求钢拱架 的纵向安装间距误差不超过 ￣ ｅ 。 ４ｒ ａ ２４ 锚杆 ．
２４ １ 锁 脚锚 杆 ．．
仰拱基础应在浇筑段外设置集水井 ， 开挖立即
抽水 ， 严禁地基被水 浸泡 ， 同时立 即喷射 ８一ｌｃ Ｏｍ 厚 Ｃ ５混凝土 ， ２ 对基底进行 封闭 ， 如仰拱混凝 土为
钢筋混凝土 时， 喷射厚度应控制在 ８ｒ 以内， ｅ ａ 以保 证仰拱上部钢筋保护层在 ２— ｃ ３ｍ左右。
设置及喷射混凝土达到设计厚度的断面与掌子面的 最大距离不超过 ６ ｍ。 ２ 系统锚杆可以在数量不变 的情况下 ， ） 增大环
是引导围岩收敛变形的主要荷载体 ， 对促进支护结 构与围岩通过应力重新分布迅速构成整体性荷载体 起到了极大的作用。所以其质量控制需要施工单位 各部门、 岗位的通力协作和有机配合 ， 各 严格按照施
平。
土等措施相结合 的施工方法 ， 得黄土隧道初期支 ２２ 超前小导管 使 ． 护更加科学 、 经济和合理 。 １ 在前 一环钢拱架的 中隔板上环 向布 置注浆 ）
与原初期支护设计相比， 以下优点 ： 有
眼。
１超前管棚一般采用外径 为 ８ —１８ ｍ， ） ９ ０ｍ 壁厚
５— ｍ 管棚长度为 １ ３ ｍ， ９ ｍ， ０— ０ 洞身可采用 ８ 两 ｍ， 环之间搭接长度不能小于 ３ 环 向间距为 ４ ｃ 这 ｍ， ０ ｍ，
第２ ７卷 第 １ ２期 ２ １ 年 ６月 ０１
甘肃 科技
Ｇａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｎ ｕ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ
正２ ７
Ⅳ０ １ ．２
Ｊ ｎ ２ １ ｕ． ０ １
浅谈黄 土隧道初期支护及质量控制
李建桥 ， 洪浩全
（ 中铁 十二局集团第二工程有限公 司 ， 山西 太原 ００ １） ３０３
４ 喷射混凝土必须表 面平整 、 ） 圆顺 ； 不合格处 打凿后补喷平整 ， 尤其是上、 中导和中、 导接茬部 下
位。严格按 ２ ｍ靠尺进行量测 ， 工程建设与管理确
保平整度达到要求 ， 拱部喷射混凝土必须 回填密实 ， 不得 有空 洞 。
２７ 仰 拱 ．
作业质量及数量 ） 数米 ， 最大不超过 ２ 钢架之间的 ｍ； 纵 向连接筋应设于拱架 内缘； 连接筋环 向间距及长 度， 严格按设计要求施工 ， 便于与下一榀钢架连接 ， 同
１２ ５
甘
肃
科
技
第２ ７卷
４ 压注浆液 ： ） 注浆压力控制在 ０５～ ．Ｍ ａ注 ． １Ｏ Ｐ ，
浆达到设计注浆量和注浆压力 时要结束注浆 ， 切不
厚混凝土形成钢筋保护层 ， 但对于马兰黄土 ， 初喷混
凝土是不现实 的。
２ ６ 喷射 混凝 土 ．
可盲 目加压 。注浆过程 中要 随时观察注浆压力 ， 分
加大钢架型号和减小钢架 间距 ， 一般控制在 ０ ５一 ． ｌ 增加锁脚锚 管个 数 ， ｍ， 采用全长黏结式全螺纹砂
来越多。黄土隧道有其 自 的特点 ， 身 如易塌方 ， 遇水 浆锚杆相配合 ， 已达到稳定支护的效果 。 产生湿陷性 ， 预注浆困难 ， 锚杆施作不成功等 ； 同时 ， ３ 模喷的混凝土应 与钢架结成一体 ， ） 形成一个
１超前大管棚作业前 ， ） 应先标 出开挖线 ， 并对 管位按设计要求进行布眼。超前大管棚 的连接 ， 优 先考虑丝扣连接 ， 也可以采用套管焊接 ， 不允许对焊 后直接使用。
２ 为确保管棚的外插倾角能满足规范要求 ， ） 第
出后为直径 大约 １ｅ 的圆柱体 ， 明土体 和锚杆 二循环管棚需预留工作 室。具体 为： ０ｒ ａ 说 距第二循环管 不连结 ， 没有起到锚 固的作用 。 棚末端 ４ ｍ处 混凝土 时， ） 混凝土 附着在黄 土的表层 ， 由 于黄土本身就没有黏结力 。 以致喷混凝土与土体一 起脱落 ， 没有达到喷混凝土所起的实际支护作用 ， 且 经多次喷射才能达到设计厚度 ， 回弹量也很大。 １２ 经过优化后的初期支护体 系 ． 随着对黄土隧道初期支护体系 的改进和优化 ，
２ 质量控制
２ １ 超 前管 棚 ．
初期支护设计 中， 过去主要采用径 向锚杆 、 钢支 撑、 挂钢筋网及喷混凝 土组成 的初期支护体系。这
种支护体系存在以下缺点 ： １ 径向锚 杆对土体 的作用不 明显。经试 验表 ） 明： 黄土隧道土体 中锚杆 的抗拉力小 于 ３ ｋ ， ０ Ｎ 且拔
黄土隧道造价高昂， 建小净距 和连拱 隧道 的经验 修 非常少 ， 这些都制约着 黄土隧道 向更 高层次大规模
发展。
完整的支护体系 ， 而且模 喷混凝土的 回弹率几乎为
零， 这样就发挥了喷混凝土凝结快 ， 能及早封闭土体
表 面 的特点 。
１ 初期 支 护
１１ 初期支护体系 ．
元连接处松散物及虚碴 的处理 ；６ 钢拱架 的间距 。 （） 各洞 口安装钢拱架必须做到标高 、 宽度尺寸标准 ， 上 中下导钢拱架连 接弧度 圆顺 ， 架立后技术干部要反
混凝土一定要分层 喷射 ， 喷射混凝土的平整 度要求
不 超 过 ５ ｒ。 ｅ ａ
３ 喷射混凝土应采用硬质洁净的中砂或粗砂 ， ） 细度模数宜大于 ２５。速凝剂使用前应做速凝效果 ．
样超前支护可以对土体起到棚架作用 。
２ 钢架应采用工字钢支护 ， ） 设计过程 中应适当
２ 按布置的注浆眼位置焊穿隔板钻眼（ ） 外插角 可根据拱架间距调整）完成后将导管顶人岩层。 ，
３孔口 ） 止浆封堵 ： 导管打 入后用塑胶泥封堵孔 口 导管与孔壁间隙 ， 并在导管附近及工作 面喷 混凝土 ， 以防工作面上岩土坍塌 ， 同时作为注浆止浆岩墙。
工规范和相关标准要求去积极实施落实 ， 才能使工 程质量得到有效的控制。
向间距 ； 减小纵向间距 ； 锚杆必须与钢拱架焊接 ， 系
参考文献 ：
［ ］ Ｊ Ｉ０３ ２０ ， １ ＢＯ０ — ０５铁路隧道设计规范［ ］北京： Ｓ． 中国铁
道 出版社 ，０ ６ ２０ ．
统锚杆的注浆必须按照设计要求达到注浆压力 。
摘
要： 介绍了黄土隧道采用超前管棚以及由钢拱架、 格栅拱架和喷混凝土组成的初期支护体系以及在支护过程中
应注意 的事项 ， 最终达 到控 制质量的 目的。
关键词： 黄土隧道 ； 初期支护 ； 质量控制
中圈分 类号 ：４５４ Ｕ ５．
西部大开发战略决 策的实施 ， 进 了西部地 区 促 高等级公路 、 铁路的发展 ， 穿越黄土地区的隧道也越
更加经济合理 ， 支护效果更好。 黄土隧道初期支护是隧道施工中的关键一环 ，
１ 为 了确保系统锚杆沿法线方 向布设 ， ） 系统锚
杆的工作 台可放在上导坑核心土的后 面， 系统锚杆 作业必 须是 喷射混 凝土厚度 达到 １ Ｏ一１ｅ 后进 ２ｒ ａ 行， 且一定要使用垫板 ， 垫板焊接在钢拱架 的腹部 ， 以便加强钢拱架 的稳定性 ， 提高其刚度 ； 系统锚杆的
采用超前管棚 、 超前小导管、 钢架支撑以及模喷混凝
抬高 ， 给第二 循环 管棚作业 创造 一个 ４ 长、 这样 ｍ ０３ ． ｍ高的三角形空间， 便于钻机作业。在两环节接 头处设计高度上增设 一榀钢拱架与管棚尾端焊接 ， 前后两循环管棚搭接应满足设计要求直径 ８ ９的管 棚搭接长度不小于 １５ 预留工作室先 以喷射混凝 ．ｍ， 土喷成弧形面 ， 其余部分待二衬时用衬砌 混凝土补
析注浆情况 ， 防止堵塞 、 跑浆 ， 做好注浆记录 ， 以便分 析 注浆 效果 。
２ ３ 钢拱 架架 立 。
１ 喷混凝土前试验员一定要做好配合 比， ） 同时 现场抓好混凝土施工操作。 ２ 喷射混凝土时 ， ） 速凝剂 的添加要均 匀 ， 喷射
１ 钢拱架架立应控制好 ６个方 面的问题 ： １ ） （） 钢拱架的标高 ；２ 钢拱架 的横 向尺寸 ；３ 钢拱 架 （） （） 的垂直度 ；４ 钢拱架 的连接螺栓 ；５ 钢拱架各单 （） （）
２ ５ 钢 筋 网 ．
［ ］ 关宝树． ２ 隧道工程施工要点集［ ］北京 ： 民交通出 Ｊ． 人
版社 ，０ ３ ２０ ．
钢筋网片必须严格按设计要求先在洞外定型加 工， 且每 片加工 面积不宜 小于 ｌｌ 然后 在洞 内安 Ⅱ， ２
［ ］ 计然． ３ 黄土 隧道 的初期支 护［ ］铁道建筑 ， ９ （１ ： Ｊ． １ ９ １） ９