大斷面黃土隧道施工方法分析

中鐵二十四局集團南昌鐵路工程有限公司，江西 南昌 330002

0 引言

大斷面黃土隧道施工難度大，且不安全因素也比較多，一旦某個環節出現問題，會威脅施工人員的生命健康。近年來，相關部門提高了對大斷面黃土隧道施工的重視力度，要求相關人員進行長期地質環境監測，并提出有效的解決措施。

1 現階段黃土隧道的基本特性及危險性分析

1.1 容易出現陷穴問題

黃土隧道由于土層結構特征，施工過程中有很多安全隱患，部分土層結構松散，容易出現陷穴的情況。特別是在施工中，用到的設備比較多，在多個設備的共同作用下會破壞土層結構，陷穴的幾率也比較大［1］。

1.2 黃土隧道土層結構穩定性差

目前來看，黃土隧道土層一般以黃土為主，黃土相比于其他土層流動性更強，土層結構也比較松散，在一些外力作用下容易松散。且黃土的自身的承重力比較弱，不滿足實際的施工要求，在挖掘過程中如果內部出現空洞，很容易坍塌。

1.3 土體強度低

由于黃土自身材質因素，含水量比較高，性質不穩定，在外界壓力影響下容易變形，對整個施工有很大影響，不利于為施工人員創造安全的施工環境。此外，土體強度低容易導致土體滑動，對于一些淺埋工程，危險性更大，嚴重情況下容易增大塌方幾率。

1.4 容易受施工因素的影響

大斷面黃土隧道施工施工過程中，黃土土體結構容易在施工過程中容易由原先的平穩狀態轉化為不穩定狀態，特別是開挖過程中，原來的土層結構會受到影響，打破其最初的平衡，而且還從一定程度對土體結構的強度造成影響，整個土體受力不均衡，增大了局部塌方的可能性。

1.5 容易受施工工藝的影響

大斷面黃土隧道施工容易受施工工藝的影響，大斷面黃土隧道施工過程中，部分單位未嚴格控制施工工藝，如噴腳不密實，超挖拱腳等，導致拱腳承載力下降。其次，大斷面黃土隧道施工鋼筋施工過程中，網布與圍巖未緊密貼合，加之噴漿等問題，導致網布出現很多空隙。

2 提高大斷面黃土隧道施工質量的有效方法

2.1 雙側壁施工變形控制

大斷面黃土隧道施工中頂部塌陷是需要重點解決的問題，頂部塌陷不僅影響整個施工進度，而且對施工人員的生命健康造成嚴重威脅。對于這種問題，可通過雙側壁施工變形進行控制，采用的施工方法為雙側壁導坑法，具體操作為將導坑斷面分為三個部分，從左至右平均分為三個部分，每個部分再按照從小右上到下的方式等分為三個部分，開挖過程中能夠避免施工力不均勻造成坍塌的狀況，為施工人員創造更加安全的施工環境，提升整個巖體的穩定性。應用該施工技術能夠進一步提升巖層的承重能力，起到收斂巖層的作用，隨著該技術的應用，問題也逐漸凸顯出來，該技術施工容易使拱腳松弛，特別是在雙側壁到坑的施工階段，影響最大，也容易導致拱腳穩定性變差，在外力因素下容易變形，增大了施工風險。對于該問題，要集中施工，提高施工效率，盡量在短時間內完成施工，提高施工效率，能夠從根本上縮短施工時間，也能避免長時間施工黃土以及混凝土材料暴露在陽光下，保持混凝土材料的性質，同時還能增強土體強度。同時，嚴格控制混凝土噴射速度，盡量提高其密度，合理利用鋼拱架，降低土層的承重負擔，避免施工過程中施工工藝完成黃土層變形［2］。

2.2 單側壁施工變形控制

大斷面黃土隧道施工過程中，由于土層結構性質的影響，在外力因素下容易變形，對于這種情況，可借助單側壁施工對變形控制。對于大部分沉降問題都有良好的作用效果，該技術雖然不能從根本上提高對起落拱架的收斂效果，但能夠有效解決大部分沉降問題。該技術如控制不好容易增大臨時支撐拆除難度，拆除過程中發生沉降的幾率也比較大，對于該問題，要合理調控各個施工輔助工具的距離，特別是臨時支撐、掌子面、仰拱，合理控制其距離能夠提高施工效率，進而有效控制收斂變形時間。同時還要提高永久支撐面的承重力，在施工過程中，要根據實際情況調整導坑開挖與地面的距離，通過調整間距使永久支撐面的受力分散，進而提高其承重力，能夠有效解決沉降問題。

2.3 三臺階施工變形控制

大斷面黃土隧道施工過程中，三臺階施工變形控制也是常用的方法，在實際施工過程中，容易出現水平位置變化，而這種變化會增大拱頂沉降的幾率，與此同時，處于中部或者上部的臺階也會在水平方面產生較大位移，嚴重情況下會發生沉降，進而使整個臺階變形。下部臺階位于最底層，穩定性較前者好，水平位移也相對小。對于這種情況，開挖過程中，要合理控制導坑開挖間距，還要根據實際情況調整拱腳方位，從根本上提高上臺階的穩定性，進而還能有效控制器沉降幅度。同時，中、下臺階施工過程中，要合理控制支撐落腳的實際，要根據實際施工進度隨時設置支撐架，保證鋼拱架腳的落實，也能提高中、下臺階的穩定性。

3 結束語

大斷面黃土隧道施工受很多因素的影響，如黃土自身性質、施工因素、施工工藝等，在實際施工過程中，相關人員要進行長期的地質勘察，根據當地的地質條件選擇合適的施工技術，根據實際情況不斷調整施工技術，創造安全的施工環境，全面提高施工質量。