黃土隧道施工方案研究

王健

摘 要：通過對化林隧道的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)成成分進(jìn)行分析，根據(jù)化林隧道黃土梁處的具體情況，對化林黃土隧道的主體工程、洞口和動身的施工進(jìn)行方案設(shè)計(jì)介紹，提出加強(qiáng)化林黃土隧道施工質(zhì)量控制的措施，保證化林黃土隧道施工的安全性和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：黃土隧道 施工方案 質(zhì)量控制 防震抗震

1.黃土隧道工程概述1 . 1工程概況

距離山西省呂梁市臨縣境內(nèi)化林村北部大約1300m處的化林隧道，隧道設(shè)計(jì)屬于分離式，左右兩洞之間距離中間處具有25.5m的距離，左右兩洞之間剩余的純距離大約為13m。左邊洞全長距離為238m，右邊洞全長距離為285m，左右兩洞的隧道線都屬于短距離隧道，其總體的走向?yàn)?60。

1 . 2工程的地質(zhì)構(gòu)成環(huán)境

化林隧道所處的地域?qū)儆邳S土土質(zhì)的丘陵區(qū)內(nèi)，其屬于比較細(xì)致的中緩坡地形地貌，隧道內(nèi)所具有的圍巖主要是屬于第三系的粉質(zhì)粘土和第四系的粉土。由于第三系的粉質(zhì)粘土所具有的質(zhì)地比較平均，土質(zhì)顏色呈現(xiàn)褐紅色，在少部分的土質(zhì)中還包括了鈣質(zhì)的結(jié)核性質(zhì)，導(dǎo)致工程性能和質(zhì)量相對來說比較差；而第四系的粉土屬于風(fēng)積和沖洪積的粉土，包括了少數(shù)的小鈣質(zhì)性質(zhì)結(jié)核，粉土的質(zhì)地較為平均，土質(zhì)顏色呈現(xiàn)褐黃色，其自重的濕陷性質(zhì)達(dá)到Ⅱ級程度，也造成了工程性能和質(zhì)量變得比較差。

化林隧道內(nèi)擁有的土質(zhì)圍巖按照室內(nèi)要求的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、原處位置的檢測、地下水的影響程度和地質(zhì)的構(gòu)成成分等各種不同條件對隧道的圍巖類型進(jìn)行了綜合性的區(qū)分，以下為隧道工程的地質(zhì)面的圍巖級別區(qū)分表，如表1，表2所示。

2.黃土隧道的施工方案設(shè)計(jì)

2 . 1隧道平縱面設(shè)計(jì)

由于化林隧道進(jìn)行平面布置的時(shí)候必須要根據(jù)隧道總體的走向路線進(jìn)行，因此對隧道工程的投入成本和隧道的線性標(biāo)記要進(jìn)行充分的綜合性分析。必須對隧道所處的地質(zhì)環(huán)境、進(jìn)口出口環(huán)境和隧道的運(yùn)輸設(shè)備場地和管理等各方面的因素進(jìn)行側(cè)重分析考慮。同時(shí)，在設(shè)計(jì)隧道縱斷面的時(shí)候，要對隧道進(jìn)行施工的主要方向、長度、隧道進(jìn)口出口需要接線和洞口所處地方、排水通風(fēng)等各種因素進(jìn)行綜合考慮。

2 . 2隧道洞口施工

進(jìn)行隧道洞口設(shè)計(jì)施工時(shí)，主要分為回填反壓段和明洞段兩段落開展。由于隧道的左邊洞部分位于臨縣部分的左邊沖溝處，因此適宜使用回填反壓法進(jìn)行施工。在使用回填反壓法施工的時(shí)候，嚴(yán)禁使用容易產(chǎn)生風(fēng)化作用的泥頁巖，應(yīng)該使用具有較硬性質(zhì)的砂礫碎石和碎石土等，要求回填材料壓實(shí)的程度不能小于93%。在開始施工之前要必須對隧道進(jìn)行排水，當(dāng)防水措施工程做好之后再開始使用碎石土進(jìn)行回填壓實(shí)。當(dāng)回填反壓完成之后即可開始進(jìn)行開挖隧道的洞口。若原有的地面斜坡具有坡率陡于1：2.5時(shí)，應(yīng)先開展大于2m寬的臺階開挖，在臺階的底部必須具有的內(nèi)傾斜坡度要大于3%。

在明洞段開始進(jìn)行施工時(shí)，必須在洞口段部分開挖一條洞頂?shù)慕厮疁希A(yù)防在洞口開挖時(shí)滲入地表水分，導(dǎo)致明洞的邊坡及成洞部分的不穩(wěn)定性；在開展洞口開挖過程時(shí)，還必須同時(shí)開展邊坡的防護(hù)措施。當(dāng)洞口開挖工程開挖到臨近成洞部分的時(shí)候，必須要進(jìn)行中心土體的預(yù)留，先完成洞口的長管槽施工之后再繼續(xù)進(jìn)行開挖工程進(jìn)洞。

2 . 3隧道洞內(nèi)的施工

在進(jìn)行隧道洞內(nèi)設(shè)計(jì)施工時(shí)，由于化林隧道本身是屬于小凈距的隧道，因此在施工的時(shí)候一定要預(yù)防后行洞受到先行洞產(chǎn)生的影響，在開挖后行洞的之前必須要等到先行洞初始的支護(hù)封閉工序成環(huán)之后再開始，并且要求距離要有相應(yīng)的一定間隔。而對于洞內(nèi)V級的淺埋圍巖和V級圍巖的深埋段的開挖施工適合使用先行洞上下臺階法、后行洞單側(cè)壁導(dǎo)坑法；而在進(jìn)行Ⅳ級圍巖深埋段開挖施工的時(shí)候適合使用先行洞上下臺階法、后行洞上下臺階預(yù)留核心土法。

2 . 4土石交界面的施工

在進(jìn)行土石交界面施工期間，應(yīng)先實(shí)施注漿試驗(yàn)，針對試驗(yàn)期間出現(xiàn)的問題及時(shí)予以調(diào)整，確保注漿的成果。在挖掘巖石期間，可以應(yīng)用密集打孔、弱爆破、少加裝火藥的方法，并且應(yīng)在施工前做好防護(hù)工作。

2 . 5仰拱挖掘施工操作

仰拱的混凝土需要采用分段澆筑施工，同時(shí)保證一次成型，不留設(shè)施工縫。仰拱填充混凝土期間需要在仰拱混凝土沒有完成終凝前進(jìn)行澆筑施工，在澆筑施工以前，需要將仰拱表面的雜物、污水等清理干凈，之后實(shí)施連續(xù)澆筑。仰拱的表面坡度應(yīng)保證符合施工需求，保證不積水。

3.加強(qiáng)黃土隧道施工質(zhì)量控制的措施

3 . 1施工應(yīng)注意的事項(xiàng)

在開始進(jìn)行洞口開挖前，必須要對洞口采取排水措施，防止地表水分滲入到開挖地段。在進(jìn)行開挖邊仰坡的還同時(shí)必須采取同步的防護(hù)和開挖，并且要對邊坡進(jìn)行鋪砌，呈現(xiàn)出圓順和整齊。對于淺埋洞口以及V級圍巖必須要開展二次襯砌的施工工序，以此來確保初期的支護(hù)具有安全性，充分的發(fā)揮出二次襯砌承受載力的能力。同時(shí)，在施工時(shí)，必須對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行關(guān)注，盡可能的降低因?yàn)槭┕ざo隧道周圍環(huán)境帶來的破壞。

3 . 2加強(qiáng)隧道防震抗震措施

在進(jìn)行黃土隧道施工時(shí)，盡可能的降低對巖體產(chǎn)生的干擾，預(yù)防塌方事故的發(fā)生。對于出現(xiàn)塌方的段落以及超挖的空洞務(wù)必要進(jìn)行回填壓實(shí)，保持密實(shí)度，對于洞口段出現(xiàn)的邊仰坡，進(jìn)行開挖的時(shí)候要使高度盡可能的下降，并且采用噴錨網(wǎng)等防護(hù)對策、對V級圍巖和Ⅳ級淺埋圍巖適宜使用超前小導(dǎo)管，對于Ⅳ圍巖適宜使用超前錨桿進(jìn)行加固后開始開挖施工。與此同時(shí)，在進(jìn)行洞口段襯砌施工和洞門墻施工時(shí)使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尤其是對于洞門墻的施工最好使用整體式的混凝土結(jié)構(gòu)，在連接的時(shí)候使用短鋼筋進(jìn)行接縫，為了能夠保證基地具有良好的負(fù)荷承受能力，可以使用壓漿、回填等方法進(jìn)行基地加固處理，同時(shí)要確保在進(jìn)行開挖施工的過程中預(yù)防出現(xiàn)超挖的現(xiàn)象，避免在隧道周圍的土質(zhì)出現(xiàn)松動而導(dǎo)致風(fēng)化現(xiàn)象的發(fā)生。

4.結(jié)語

綜上所述，由于化林隧道位于山西省臨縣北部的黃土丘陵區(qū)域內(nèi)，因此其具有的穩(wěn)定性比較差，尤其是對于淺埋段的Ⅳ級圍巖具有較多的沖溝，又覆蓋著第三系的粉質(zhì)粘土和第四系的粉土，在進(jìn)行施工時(shí)容易造成坍塌的情況出現(xiàn)。因此，采取相適應(yīng)的措施，為施工的安全性和隧道的施工質(zhì)量提供了保證。

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