黄土隧道的施工控制

【摘要】我国黄土隧道施工一直都面临着复杂的地质问题，是一项难度相当大的施工工程，做好黄土隧道的施工的质量控制是非常关键。本文通过介绍针对黄土隧道施工的“新奥法”基本原理、特点、施工工艺、方法，针对性的提出了黄土隧道施工工艺的质量控制要点，具有一定的理论指导价值。

【关键词】黄土隧道；施工；质量；控制

中图分类号： U45 文献标识码： A

一、前言

我国的黄土隧道工程具有易塌方、易变形、遭水易湿陷、锚杆失效以及预注浆难度大等特征。因此，采用合理的施工方案，科学的施工工艺，做好黄土隧道施工具有重要意义。

二、黄土隧道的施工的“新奥法”基本原理及特点

1.黄土隧道的施工的“新奥法”基本原理

“新奥法”基本原理是遵循“早预报、管超前、非爆破、短开挖、少扰动、严治水、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则稳步前进。通过对黄土隧道的开挖、支护及衬砌的工艺控制，使隧道各部尺寸达到设计要求，保证永久衬砌厚度。然立即进行初期支护，保证在最短的时间封闭围岩，及时完成仰供，使型钢成环，根据量测数据确定最佳二衬施工时间，尽早完成二衬施工。行信息化施工管理，随时掌握施工过程的动态变化，合理安排、调整施工工艺和设计参数，确保施工安全。

2.黄土隧道的施工的“新奥法”工艺的特点

它将综合超前地质预测预报和系统监控量测纳入工序管理，能够比较全面的掌握隧道掘进面前方地质情况以及支护系统的变形情况。另外，定岗定责，建立信息反馈、沟通、处置机制用来进行风险预警，避免盲目施工，降低了施工的风险。此工艺工法还将信息化施工理念贯穿施工过程，坚持动态设计、动态施工原则，及时调整施工工艺和方法。不仅这样，该工艺工法还能有效的控制围岩变形和地表下沉量。由于采取分部开挖、分部支护封闭，支护体系能及时、充分发挥作用，减少对围岩的扰动，使围岩的变形和地表下沉得到控制。最后，其作业安全可靠。工法开挖断面小，减少了围岩的暴露范围，初期支护及时施工，及时封闭成环，大大减少了垮塌的几率，提高了施工安全。

三、黄土隧道的施工工艺及方法

施工工艺施工方法及工艺：隧道进洞采用超前大管棚，超前地质预报指导反馈围岩信息，洞口黄土段Ⅴ级加强围岩开挖支护采用两台阶法预留核心土，人工配合机械作业，超前注浆小导管辅助，下台阶两侧及时跟进同时封闭成环，快速施作仰拱，局部出现夹层硬岩时采用弱爆破，监控量测辅助施工，围岩稳定后及时进行二衬施工，具体施工工艺如下：主要施工工艺流程： ⑴测量放线后上导坑施工开挖采用人工配合挖机作业，挖机开挖大面积土方后人工修理局部轮廓面，上导坑作业时严格预留足够的核心土，核心土高度以2m为宜。 ⑵上部导坑开挖一次进尺以1-2榀为宜，当监控量测收敛值变化较大时一次开挖进尺一榀，塑变压缩及遇水湿陷性黄土施工时拱架间距安装不大于70㎝。 ⑶超前施作导管注浆确保安全，拱架安装后进行初喷、钢筋网、锚管纵向连接系统的流水作业，最后进行复喷砼。 ⑷上、下台阶距离控制在30米内为宜，禁止拉中槽开挖，下台阶左右侧单侧落底后再进行另一侧作业，前后错开长度大于3m。仰拱与上台阶开挖面距离保持在35米内。 ⑸开挖断面预留5-8㎝沉降量，进行每天最少一次的监测频率，沉降收敛较大时每天监控量测频率不小于2次。 ⑹在量测收敛收据变化不大且满足施工条件的前提下快速施工衬砌，初支断面检测合格后铺设无纺土工布加防水板，安装衬砌钢筋，组合式模板台车模筑钢筋砼。

2.新奥法的施工方法 新奥法可以使用在红色泥岩区，因为红色泥岩的胶结性很好，所以承受能力很强。在进行双车道的隧道断面施工时应该采用单侧壁的导坑施工方法。而双侧壁的导坑法则适用于紧急停车带的三车道大断面隧道的施工。这两种方法中，安全性能比较好的是单侧壁的导坑方法，这种方法能对隧道围岩和支护的变形起到有效的防护，而且采用这种方式的施工时间也比较短。

它在施工时所要遵循的程序是：将预期支护设备安装在导坑的上方、将钢拱架安装在导坑上方的中壁和洞壁上、开始挖导坑的下方，在将钢拱架、排水管等设备安装在下方的洞壁和中壁上，以起到支护作用。也可以先安装钢拱架和初期支护设备，然后再进行纵横向排水管的安装，最后在将导坑下方中壁的临时支护拆除掉。和单侧壁导坑方法相比，双侧壁导坑方法具有以下几个特点，即施工进程比较缓慢、施工更加安全，需要支付的支护费用比较高等。通过分析这些特点我们可以在施工工程中采取以下措施，这些措施可以有效的防止支护出现变形。

第一，先要进行导坑的挖设工作，并且将临时的钢拱架安装在导坑的洞壁和壁墙上。在进行下导坑的开挖工作时，要将临时的钢拱架安装在下导坑中的洞壁、仰拱底部和临时壁墙上，然后再设置横纵向的排水管。

第二，在开挖上导坑时，要将临时的钢拱架安装在洞壁和壁墙上。在开挖下导坑时，也要将临时的钢拱架安装在导坑的壁墙、洞壁和仰拱底部，并且可以在导坑上安装横纵向的排水管道。

四、黄土隧道施工工艺的质量控制要点 1.黄土隧道开挖及支护前期的质量控制 在开挖黄土隧道的过程中，应按照规定要求，合理设计黄土隧道的断面，将二次衬砌的设计轮廓线作为施工的标准，合理放大预留的变形量、施工误差以及测量误差等。实际的变形量不宜超出预留的变形量，以免前期支护进入二次衬砌的混凝土中。或者防止由于预留的变形量过大，而导致二次衬砌的厚度增大、回填增加等。开挖时,采取相应的措施，加以提高围岩的承受能力。禁止超量开挖，关于超挖的部分，采用同等强度的喷射混凝土加以回填。与此同时，禁止欠挖，以确保围岩的完整。开挖隧底时，宁愿超挖，切勿欠挖，以免隧道基础的深度不足，而影响黄土隧道结构的整体受力情况。此外，开挖时，清除虚碴、积水，确保工程结构与围岩的密切结合。 2.锚杆施工的质量控制分析 在隧道施工工程中，锚杆是最重要的设备，它的使用可以很大程度上保证隧道施工围岩的稳定和安全，其是保证工程施工安全的较好的支护方法。特别是在隧道工程竣工之后，锚杆就会发挥其巨大的作用。所以，在隧道工程的施工过程中，我们应该加强对锚杆的类型、长度的选择、做好锚杆的垫板选择和布置工作。同时，还要根据黄土隧道施工的具体特点，采用干钻的方法进行钻孔，如果要选择湿钻的方法，就必须要保证其具备合理的条件，特别是排水对策等。对于隧道钻孔的深度，应该达到相关隧道施工设计的要求。在结束钻孔时，可以利用空气或者清水对钻孔进行清理，直至孔道返水或者返气为止。然后选择顺直并且没有油污的杆体进行安装，还要保证注浆饱满，确保锚固力不会受到影响。在水泥浆的强度达到9MPa后，就可以进行垫板的安装，并将螺母拧紧。3.架立钢拱架过程的质量控制 一是要控制好钢拱架的架立。具体包括控制好钢拱架的尺寸、间距、垂直度以及螺栓的连接等的质量。在各个洞口安装钢拱架时，必须按照相关的要求，对钢拱架的宽度、标高和尺寸进行有效的控制。在钢拱架架立完成后，也要派技术人员进行校对，确保其各项的数据符合要求。二是要确保钢拱架和隧道的围岩能够密切的贴近，就算是无法密切的贴近，也要采用高标号的混凝土进行填塞浇实，其的点数单侧必须大于或者等于各个接触点,同时还要对掌子面四周的钢拱架进行控制，保证其外露的距离在两米之内。还有各个钢架之间的纵向连接筋，要安置在钢拱架的内缘。三是按照施工要求，控制好连接筋的环向长度与间距,以便其和下一个钢架的密切连接。与此同时，安装纵向的钢拱架时，应严格控制其的间距误差，不得超过4厘米。

结束语

综上所述，黄土隧道的施工是一项全方位、全过程的施工工程，每一道施工程序及施工要点都对黄土隧道施工有重要的影响，因此，需要针对不同的黄土地质条件，制定有效可行的施工方案，采用合适的施工工艺，严把施工过程的质量控制，保证黄土隧道工程的顺利完工。

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