【文章內(nèi)容簡介】 。 根據(jù)富含水換土質圍巖特性和監(jiān)控量測結果把握合理的二次襯砌施工時機。對此類地質條件，二襯應緊跟，距掌子面距離應控制在 50~60m，盡量縮短初期支護的暴露時間，必要時可進行跳襯。一般富含水純土質地質條件下的初期支護 7~15 天即趨于穩(wěn)定，二襯應在初期支護完成后 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)地中鐵十四局集團公司 富含水黃土質隧道綜合施工技術 技術研究報告 12 下水豐富，松動去滲透系數(shù)哦增大，地下水重新滲集，應力二次重分布，當初期支護支撐能力不能 承受，甚至會發(fā)生大的突變破壞，因此在初期支護第一次趨于穩(wěn)定后盡快進行二襯。 （四）施工供風、供電、供水 隧道施工供風、供電、供水的組織應科學合理、既滿足施工需要，又必須節(jié)約成本，制定方案前應根據(jù)隧道工程情況進行細致的計算。 ① 施工用風：洞內(nèi)施工用高壓風，由建立在洞外的空壓機風站供應。新樹灣隧道空壓機風站有 2 臺 20m3 風機組成，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。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。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安全電壓進行照明，確保施工用電的安全。為防止停電影響工程施工，應備用發(fā)電設備，確保施工的正常進行。 六、機具設備 序號 設備 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 側翻裝載機 ZL50c 臺 1 裝碴 3 自卸車 東風 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 鋼筋加工設備 套 4 鋼筋制作 中鐵十四局集團公司 富含水黃土質隧道綜合施工技術 技術研究報告 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 13 通風機 881 臺 2 洞內(nèi)通風 14 干噴機 轉體式 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 掛設防水板及附設盲管 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 風鎬 臺 12 洞內(nèi)人工開挖 22 風動鑿巖機 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 管理機構 1 指揮組 3 全面管理、決策、組織、協(xié)調(diào)、指揮 2 技術攻關 4 開展技術攻關活動，對課題進行式樣量測研究和總 結，制定技術方案，提出重大技術措施變更 3 技術指導與質量控制 8 編制技術交底，組織技術培訓，指導現(xiàn)場施工，進行 質量監(jiān)控和糾正，積累技術資料，做好施工記錄 4 安全保證 2 實施全員安全管理，建立 崗位責任制，制定規(guī)章制度并組織落實，組織安全教育，進行安全控制 中鐵十四局集團公司 富含水黃土質隧道綜合施工技術 技術研究報告 14 5 黨務及后勤保障 8 思想教育，勞資管理，開展勞動競賽活動，綜合治理，生活保障供應等 6 施工保障 3 物質供應，機具設備維護 7 施工計劃于核算 制定工期計劃，進行成本核算 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、洞內(nèi)通風、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 75 開完作業(yè)、支護作業(yè)、構件制作等 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 防水板掛設班 8 防水板掛設 13 二次襯砌班 15 二次襯砌灌注，臺車移位與養(yǎng)護 14 砼供應班 40 砼拌制、運輸供應，拌合站維修 15 修理班 8 機具設備和各種器具的維護、修理 16 其他 10 17 合計 220 八、質量控制 建立健全質量保證體系，推行 iso9000 標準，進行工程全面質量管理。完善內(nèi)部承包責任制，制定質量獎懲辦法，將工程質量與個人利益掛鉤。 制定創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃，確保工程質量達到建設單位工程質量標準要求。并根據(jù)創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃、認真組織落實各項 措施。 在全體工作人員中，不斷組織質量教育，建立工程質量終身責任制。對灌漿工藝，工序實行技術員跟班作業(yè)，指導、監(jiān)督質量的實施。 嚴格執(zhí)行“三檢制”，嚴格把好材料進場關、檢驗關、使用關，不合格材料不準驗收。 應用先進技術，注重“四新”技術的應用。 實施嚴格、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和安全工作規(guī)章制度。成立強有力的領導班子，建立健全安全保證體系，領導掛帥，全員參加，安全長負責，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，明確技術標準、控制措施等事項。 根據(jù)工程特點，建立安全崗位責任制，逐級簽訂安全生產(chǎn)承包責任狀，明確分工，責任到人。 中鐵十四局集團公司 富含水黃土質隧道綜合施工技術 技術研究報告 15 每道工序開工前，做出詳細的施工方案和實施措施，報有關部門審批。在進行技術交底的同時要進行詳細的安全施工、環(huán)境保護交底。 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。易燃物品倉庫要設專人防守，危險區(qū)要設有欄桿和標志，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，并結合事故的規(guī)律和季節(jié)特點，重點防范，實行獎懲制度。 應用先進技術，開展科技攻關與技術創(chuàng)新，確保軟弱。復雜地質條件隧道優(yōu)質、高效、安全施工。 做好方案論證，認真對圍巖性質進行分析，明確工程地質特點，找準影響因素，制定具備針對性的技術措施，并強調(diào)抓好落實和方案的科學優(yōu)化。 強化監(jiān)測，把現(xiàn)場監(jiān)控量測工作及數(shù)據(jù)和得出的結論與工程實際密切聯(lián)系起來，使之切實起到指導施工的目的，同時依次為先決條件，做好技術優(yōu)化。 施工前精心策劃，充分領會新奧 法原理，利用先進技術對圍巖開挖變形情況作出指導意義的預測，做好技術措施預警方案，準備好相應的極具和材料。 水發(fā)育與 否是關系到黃土質隧道能否安全施工的關鍵因素。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、中鐵十四局集團公司 富含水黃土質隧道綜合施工技術 技術研究報告 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。土體結構緊密，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、直切沖溝等地質病害在黃土地區(qū)較為常見，極大程度影響隧道安全掘進，可能造成基礎下沉、塌方冒頂、承受偏壓等危險。 “富含水黃土質隧道綜合施工技術”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對洞室開挖控制的影響因素，確定科學合理的施工方法和先進技術的應用， 為同類地下工程施工提供技術參考。 對圍巖物理力學性質進行測試，掌握實際土體的真實狀態(tài)。 根據(jù)力學性質試驗結果建立實際土體的力學模型。 采用數(shù)值仿真技術模擬整個隧道的施工過程，預測各個施工階段的隧道變形、支護結構內(nèi)力等，為及時采取相應的工程措施提供技術保證。 在隧道施工的同時，進行大量的監(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、初期支護和二次襯砌壓力、支護內(nèi)力等，以掌握圍巖位移和支護變形的動態(tài)，指導合理安排工序，及時修改支護參數(shù)，為嚴重危及施工安全時分析原因、采取相應措施和施工決策提供依據(jù)，確保工程的安全性、經(jīng)濟性， 同時了解圍巖壓力的基本特征以及初期支護的作用效果，為今后類似工程積累設計和施工技術依據(jù)。 項目研究的目標是：掌握隧道土體變形破壞的基本規(guī)律，尋求適合富水土質隧道的合理開挖方式、開挖順序和支護形式，保證隧道施工安全，同時為富水土質隧道的修建積累經(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，達到了既定目標。 中鐵十四局集團公司 富含水黃土質隧道綜合施工技術 技術研究報告 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方案，通過預留核心土、仰拱緊跟、施工用水控制及三位數(shù)值模擬計算、適當加大預留沉降量等技術措施，并實施了開挖控制量測技術 研究很好的指導了施工，基本摸索出了黃土的變形特征，成功的在濕陷性黃土中應用了錨噴支護技術，并根據(jù)其蠕變特性合理地把握住了初期支護、二次襯砌等施工時機，從而保證了隧道掘進安全，總結出了富含水軟土隧道安全、快速、經(jīng)濟的施工方法。 通過新奧法施工的先進量測技術在該隧施工中的應用和回歸分析計算，摸索和總結了富水黃土質洞室開挖的圍巖變形、內(nèi)部應力應變的基本變化規(guī)律，利用現(xiàn)代計算機技術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測智能新方法對隧道開挖變形預測進行應用研究，很好的指導了 隧道安全施工和技術措施的科學完善，也為工程設計提供了參考依據(jù)。由此所取得出的結論和認識大大豐富了國內(nèi)同類圍巖隧道技術資料積累和一定的理論水平進步，同時拓寬了該類隧道設計和施工的思路。 施工中應用了大量先進技術，如管棚技術和雙液小導管超前支護技術、土層錨桿施工技術、懸吊法無釘孔鋪設防水板技術、仰拱防干擾平臺技術、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等等，這些先進技術在富含水（飽和土）黃土質隧道施工中得到了成功應用，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 含水黃土質隧道施工中成功應用了新奧法原理，豐富了黃土隧道施工技術。 中鐵十四局集團公司 富含水黃土質隧道綜合施工技術 技術研究報告 18 第一章 黃土質隧道施工技術現(xiàn)況 第一節(jié) 國內(nèi)外技術現(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，施工難度遠遠大于巖石隧道。 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造成了相當大的困難。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，土質堅硬致密，無濕陷性，強度高，穩(wěn)定性好，先拱后墻分部開