【文章內(nèi)容簡介】 。 根據(jù)富含水換土質(zhì)圍巖特性和監(jiān)控量測結(jié)果把握合理的二次襯砌施工時機。對此類地質(zhì)條件，二襯應(yīng)緊跟，距掌子面距離應(yīng)控制在 50~60m，盡量縮短初期支護(hù)的暴露時間，必要時可進(jìn)行跳襯。一般富含水純土質(zhì)地質(zhì)條件下的初期支護(hù) 7~15 天即趨于穩(wěn)定，二襯應(yīng)在初期支護(hù)完成后 15~20 天內(nèi)完成，最晚不超過 25 天。值得注意的是此類蜿蜒收斂穩(wěn)定一段時間后仍可能發(fā)生一定的收斂變形，由于開挖后，土體內(nèi)地中鐵十四局集團(tuán)公司 富含水黃土質(zhì)隧道綜合施工技術(shù) 技術(shù)研究報告 12 下水豐富，松動去滲透系數(shù)哦增大，地下水重新滲集，應(yīng)力二次重分布，當(dāng)初期支護(hù)支撐能力不能 承受，甚至?xí)l(fā)生大的突變破壞，因此在初期支護(hù)第一次趨于穩(wěn)定后盡快進(jìn)行二襯。 （四）施工供風(fēng)、供電、供水 隧道施工供風(fēng)、供電、供水的組織應(yīng)科學(xué)合理、既滿足施工需要，又必須節(jié)約成本，制定方案前應(yīng)根據(jù)隧道工程情況進(jìn)行細(xì)致的計算。 ① 施工用風(fēng)：洞內(nèi)施工用高壓風(fēng)，由建立在洞外的空壓機風(fēng)站供應(yīng)。新樹灣隧道空壓機風(fēng)站有 2 臺 20m3 風(fēng)機組成，通過φ 108mm 無縫鋼管送至洞內(nèi)。 ②施工用水：洞內(nèi)施工用高壓水，可由修建在洞口上方的高位水池的水用φ 125mm管來供應(yīng)。高壓水池距離洞頂?shù)母叨炔恍∮?50mm，水池的容量不小于 30m3,并且要進(jìn)行防滲保溫處理。洞外供水路管的埋深不小于最大凍深。 ③施工用電：施工現(xiàn)場的用電由安裝在洞口的變壓器供應(yīng)。洞內(nèi)的動力電采用380v 三相電，照明用 220v 交流電，在襯砌臺車、開挖掌子面等人工作業(yè)區(qū)采用 36v安全電壓進(jìn)行照明，確保施工用電的安全。為防止停電影響工程施工，應(yīng)備用發(fā)電設(shè)備，確保施工的正常進(jìn)行。 六、機具設(shè)備 序號 設(shè)備 規(guī)格 單位 數(shù)量 用途 備注 1 短臂挖機 Pc56 臺 1 中槽等部位挖土 2 側(cè)翻裝載機 ZL50c 臺 1 裝碴 3 自卸車 東風(fēng) 10t 輛 6 運碴及料具 倒運 4 拌合站 強制 4500L 臺 座 砼拌合 5 拌和機 JS350 臺 2 砼拌合 備用 6 砼輸送泵 HB60 臺 2 泵送砼 7 變壓器 500KVA 臺 1 調(diào)節(jié)電壓 8 發(fā)電機 200KW 臺 1 提供電源 備用 9 鋼筋加工設(shè)備 套 4 鋼筋制作 中鐵十四局集團(tuán)公司 富含水黃土質(zhì)隧道綜合施工技術(shù) 技術(shù)研究報告 13 10 型鋼冷彎機 自制 臺 2 彎制鋼拱架 11 電焊機 135300 臺 4 金屬焊接 12 空壓機 20m3 組 1 提供高壓風(fēng) 13 通風(fēng)機 881 臺 2 洞內(nèi)通風(fēng) 14 干噴機 轉(zhuǎn)體式 臺 3 潮噴砼 15 污水泵 LS61818 臺 6 排出施工廢水及滲水 16 整體鋼模臺新車 全液壓 臺 2 二次襯砌 17 防水板臺車 自制 臺 1 掛設(shè)防水板及附設(shè)盲管 18 自行怕焊機 可控溫 臺 6 防水板焊接 2臺備用 19 棧橋 自制 臺 2 仰拱防干擾平臺 20 砼輸送罐車 HDJ5250 臺 3 運送砼 21 風(fēng)鎬 臺 12 洞內(nèi)人工開挖 22 風(fēng)動鑿巖機 YZ28 把 8 圍巖鑿孔 23 單液注漿泵 HFV2D 臺 2 砂漿錨桿施工 24 管棚鉆 機 金星 9000 臺 1 管棚施工 25 雙液調(diào)速注漿泵 2TGZ120/150 臺 1 小導(dǎo)管施工 合計 臺套 七、勞動力組織 序號 專業(yè)分工 人數(shù) 主要職責(zé) 管理機構(gòu) 1 指揮組 3 全面管理、決策、組織、協(xié)調(diào)、指揮 2 技術(shù)攻關(guān) 4 開展技術(shù)攻關(guān)活動，對課題進(jìn)行式樣量測研究和總 結(jié)，制定技術(shù)方案，提出重大技術(shù)措施變更 3 技術(shù)指導(dǎo)與質(zhì)量控制 8 編制技術(shù)交底，組織技術(shù)培訓(xùn)，指導(dǎo)現(xiàn)場施工，進(jìn)行 質(zhì)量監(jiān)控和糾正，積累技術(shù)資料，做好施工記錄 4 安全保證 2 實施全員安全管理，建立 崗位責(zé)任制，制定規(guī)章制度并組織落實，組織安全教育，進(jìn)行安全控制 中鐵十四局集團(tuán)公司 富含水黃土質(zhì)隧道綜合施工技術(shù) 技術(shù)研究報告 14 5 黨務(wù)及后勤保障 8 思想教育，勞資管理，開展勞動競賽活動，綜合治理，生活保障供應(yīng)等 6 施工保障 3 物質(zhì)供應(yīng)，機具設(shè)備維護(hù) 7 施工計劃于核算 制定工期計劃，進(jìn)行成本核算 施工隊伍（。人） 8 現(xiàn)場保證（勤雜班） 12 施工用水、用電、高壓供風(fēng)、洞內(nèi)通風(fēng)、道路與現(xiàn)場清理，洞內(nèi)清潔，保衛(wèi)值班等 9 開完與支護(hù) 75 開完作業(yè)、支護(hù)作業(yè)、構(gòu)件制作等 10 出碴運輸 10 裝碴、運輸、棄碴平整 11 仰拱鋪底班 12 仰拱 鋪底和洞內(nèi)水溝施工 12 防水板掛設(shè)班 8 防水板掛設(shè) 13 二次襯砌班 15 二次襯砌灌注，臺車移位與養(yǎng)護(hù) 14 砼供應(yīng)班 40 砼拌制、運輸供應(yīng)，拌合站維修 15 修理班 8 機具設(shè)備和各種器具的維護(hù)、修理 16 其他 10 17 合計 220 八、質(zhì)量控制 建立健全質(zhì)量保證體系，推行 iso9000 標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行工程全面質(zhì)量管理。完善內(nèi)部承包責(zé)任制，制定質(zhì)量獎懲辦法，將工程質(zhì)量與個人利益掛鉤。 制定創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃，確保工程質(zhì)量達(dá)到建設(shè)單位工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。并根據(jù)創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃、認(rèn)真組織落實各項 措施。 在全體工作人員中，不斷組織質(zhì)量教育，建立工程質(zhì)量終身責(zé)任制。對灌漿工藝，工序?qū)嵭屑夹g(shù)員跟班作業(yè)，指導(dǎo)、監(jiān)督質(zhì)量的實施。 嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制”，嚴(yán)格把好材料進(jìn)場關(guān)、檢驗關(guān)、使用關(guān)，不合格材料不準(zhǔn)驗收。 應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，注重“四新”技術(shù)的應(yīng)用。 實施嚴(yán)格、全面的施工監(jiān)測，科技創(chuàng)新，用數(shù)據(jù)說話，動態(tài)施工控制，動態(tài)管理。 九、 安全措施 建立健全安全管理機構(gòu)和安全工作規(guī)章制度。成立強有力的領(lǐng)導(dǎo)班子，建立健全安全保證體系，領(lǐng)導(dǎo)掛帥，全員參加，安全長負(fù)責(zé)，組織實施對該項目的安全管理，保證工程安全貫 徹貫穿施工全過程。 加強安全生產(chǎn)教育，提高全員安全意識，明確技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、控制措施等事項。 根據(jù)工程特點，建立安全崗位責(zé)任制，逐級簽訂安全生產(chǎn)承包責(zé)任狀，明確分工，責(zé)任到人。 中鐵十四局集團(tuán)公司 富含水黃土質(zhì)隧道綜合施工技術(shù) 技術(shù)研究報告 15 每道工序開工前，做出詳細(xì)的施工方案和實施措施，報有關(guān)部門審批。在進(jìn)行技術(shù)交底的同時要進(jìn)行詳細(xì)的安全施工、環(huán)境保護(hù)交底。 抓好現(xiàn)場管理，搞好文明施工，經(jīng)常保持現(xiàn)場管線整齊，加強用電管理。燈明、路平、無積水。易燃物品倉庫要設(shè)專人防守，危險區(qū)要設(shè)有欄桿和標(biāo)志，備齊消防器材，并能防盜。生活區(qū)、拌合站、加工廠，要符合防洪要求。 堅持經(jīng)常和定期安全檢查制度，及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，賭賽事故漏洞，并結(jié)合事故的規(guī)律和季節(jié)特點，重點防范，實行獎懲制度。 應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，開展科技攻關(guān)與技術(shù)創(chuàng)新，確保軟弱。復(fù)雜地質(zhì)條件隧道優(yōu)質(zhì)、高效、安全施工。 做好方案論證，認(rèn)真對圍巖性質(zhì)進(jìn)行分析，明確工程地質(zhì)特點，找準(zhǔn)影響因素，制定具備針對性的技術(shù)措施，并強調(diào)抓好落實和方案的科學(xué)優(yōu)化。 強化監(jiān)測，把現(xiàn)場監(jiān)控量測工作及數(shù)據(jù)和得出的結(jié)論與工程實際密切聯(lián)系起來，使之切實起到指導(dǎo)施工的目的，同時依次為先決條件，做好技術(shù)優(yōu)化。 施工前精心策劃，充分領(lǐng)會新奧 法原理，利用先進(jìn)技術(shù)對圍巖開挖變形情況作出指導(dǎo)意義的預(yù)測，做好技術(shù)措施預(yù)警方案，準(zhǔn)備好相應(yīng)的極具和材料。 水發(fā)育與 否是關(guān)系到黃土質(zhì)隧道能否安全施工的關(guān)鍵因素。與巖體相比， 體強度低，變形大，自撐能力小，受水的影響強烈。典型的富含水（飽和土）純土質(zhì)隧道，土體的穩(wěn)定性極差，開挖后自穩(wěn)能力極弱，對開挖控制極為不利，屬于鐵路隧道中最軟弱、中鐵十四局集團(tuán)公司 富含水黃土質(zhì)隧道綜合施工技術(shù) 技術(shù)研究報告 16 穩(wěn)定性最差的不良地層，施工難度很大。 地層內(nèi)土體具強崩解性和弱膨脹性。土體結(jié)構(gòu)緊密，干時堅硬，開挖一經(jīng)暴露表層土體即變松軟，卸荷后有回彈松脹現(xiàn)象，加之水的不良 作用，松動圈逐漸變大，極易造成大的塌方事故。 黃土具自重濕陷性，遇水后會發(fā)生嚴(yán)重下陷，致使突然下沉，使開挖后的圍巖迅速喪失自穩(wěn)能力，如支護(hù)措施不能滿足其變化情況，極易造成塌方。 黃土溶洞與陷穴、直切沖溝等地質(zhì)病害在黃土地區(qū)較為常見，極大程度影響隧道安全掘進(jìn)，可能造成基礎(chǔ)下沉、塌方冒頂、承受偏壓等危險。 “富含水黃土質(zhì)隧道綜合施工技術(shù)”科研項目的主要研究內(nèi)容是： 通過工程事例分析飽和性黃土地質(zhì)對洞室開挖控制的影響因素，確定科學(xué)合理的施工方法和先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用， 為同類地下工程施工提供技術(shù)參考。 對圍巖物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測試，掌握實際土體的真實狀態(tài)。 根據(jù)力學(xué)性質(zhì)試驗結(jié)果建立實際土體的力學(xué)模型。 采用數(shù)值仿真技術(shù)模擬整個隧道的施工過程，預(yù)測各個施工階段的隧道變形、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力等，為及時采取相應(yīng)的工程措施提供技術(shù)保證。 在隧道施工的同時，進(jìn)行大量的監(jiān)控量測，包括內(nèi)控收斂變形、隧道拱頂下沉、圍巖內(nèi)部位移、初期支護(hù)和二次襯砌壓力、支護(hù)內(nèi)力等，以掌握圍巖位移和支護(hù)變形的動態(tài)，指導(dǎo)合理安排工序，及時修改支護(hù)參數(shù)，為嚴(yán)重危及施工安全時分析原因、采取相應(yīng)措施和施工決策提供依據(jù)，確保工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性， 同時了解圍巖壓力的基本特征以及初期支護(hù)的作用效果，為今后類似工程積累設(shè)計和施工技術(shù)依據(jù)。 項目研究的目標(biāo)是：掌握隧道土體變形破壞的基本規(guī)律，尋求適合富水土質(zhì)隧道的合理開挖方式、開挖順序和支護(hù)形式，保證隧道施工安全，同時為富水土質(zhì)隧道的修建積累經(jīng)驗。 通過課題組全體成員的艱苦科研實踐，終于圓滿完成了任務(wù)，達(dá)到了既定目標(biāo)。 中鐵十四局集團(tuán)公司 富含水黃土質(zhì)隧道綜合施工技術(shù) 技術(shù)研究報告 17 研究成果及其創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在： 確定了以正三臺階為基本開挖方法的掘進(jìn)方案，通過預(yù)留核心土、仰拱緊跟、施工用水控制及三位數(shù)值模擬計算、適當(dāng)加大預(yù)留沉降量等技術(shù)措施，并實施了開挖控制量測技術(shù) 研究很好的指導(dǎo)了施工，基本摸索出了黃土的變形特征，成功的在濕陷性黃土中應(yīng)用了錨噴支護(hù)技術(shù)，并根據(jù)其蠕變特性合理地把握住了初期支護(hù)、二次襯砌等施工時機，從而保證了隧道掘進(jìn)安全，總結(jié)出了富含水軟土隧道安全、快速、經(jīng)濟(jì)的施工方法。 通過新奧法施工的先進(jìn)量測技術(shù)在該隧施工中的應(yīng)用和回歸分析計算，摸索和總結(jié)了富水黃土質(zhì)洞室開挖的圍巖變形、內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變的基本變化規(guī)律，利用現(xiàn)代計算機技術(shù)建立了此類圍巖開挖變形動態(tài)模擬模型，同時提出了一種基于支持向量機的隧道變形預(yù)測智能新方法對隧道開挖變形預(yù)測進(jìn)行應(yīng)用研究，很好的指導(dǎo)了 隧道安全施工和技術(shù)措施的科學(xué)完善，也為工程設(shè)計提供了參考依據(jù)。由此所取得出的結(jié)論和認(rèn)識大大豐富了國內(nèi)同類圍巖隧道技術(shù)資料積累和一定的理論水平進(jìn)步，同時拓寬了該類隧道設(shè)計和施工的思路。 施工中應(yīng)用了大量先進(jìn)技術(shù)，如管棚技術(shù)和雙液小導(dǎo)管超前支護(hù)技術(shù)、土層錨桿施工技術(shù)、懸吊法無釘孔鋪設(shè)防水板技術(shù)、仰拱防干擾平臺技術(shù)、潮（干）噴施工工藝、整體鋼模臺車襯砌工藝、新奧法施工量測新技術(shù)等等，這些先進(jìn)技術(shù)在富含水（飽和土）黃土質(zhì)隧道施工中得到了成功應(yīng)用，確保施工安全效果顯著，為類似工程方案選擇提供了可靠依據(jù)。 在富 含水黃土質(zhì)隧道施工中成功應(yīng)用了新奧法原理，豐富了黃土隧道施工技術(shù)。 中鐵十四局集團(tuán)公司 富含水黃土質(zhì)隧道綜合施工技術(shù) 技術(shù)研究報告 18 第一章 黃土質(zhì)隧道施工技術(shù)現(xiàn)況 第一節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀及說明 我國西北地區(qū)分布著大范圍的黃土層，與巖體相比，土體不僅強度低，變形大，自撐能力小，工程性質(zhì)差，而且受水的影響特別強烈，干的老黃土十分堅硬，一旦被水浸泡，達(dá)到飽和狀態(tài)，其強度大大降低，因此在土體中修建隧道常常會發(fā)生塌方、漏水等事故，施工難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于巖石隧道。 到目前為止，我國已經(jīng)在土體中建成了許多隧道，包括鐵路隧道、公路隧道、引水隧道等，在施工中遇到的問題很多，施工的難 易程度主要取決于土體的性質(zhì)和地下水的分布。比如西延線的九燕山隧道、洪市溝 2隧道是在第三系砂粘土和部分現(xiàn)代沖、洪積的更新世粘土（ Q1和 Q2黃土）中修建的，土體具有膨脹性，對隧道的防水和支護(hù)造成了相當(dāng)大的困難。寶中線有 8座隧道位于第三系砂粘土中，多采用上導(dǎo)坑先拱后墻法施工，下部斷面采用拉中槽施工，施工中均發(fā)現(xiàn)有裂隙水存在，有水部位在導(dǎo)坑開挖，尤其是拱部擴大時，均發(fā)生了大小不等的塌方，已成拱地段，有的拱腰出現(xiàn)裂縫，部分裂縫出現(xiàn)錯臺，嚴(yán)重處有斜裂，裂縫并有延伸和發(fā)展的趨勢。西蘭公路太峪隧道跨度 13m，在中更 新統(tǒng)（ Q2）老黃土中開挖，土質(zhì)堅硬致密，無濕陷性，強度高，穩(wěn)定性好，先拱后墻分部開