【正文】 土隧道設計、施工方案意見 環(huán)形開挖留核心土法 適用于地層較穩(wěn)定，但掌子面可能坍塌引起前方圍巖失穩(wěn)的地層，其實際為臺階法的一種，拱部采用環(huán)形導坑開挖，利用核心土施壓掌子面，下部開挖也是先開挖兩側，保持中部巖柱不動， 其核心是保持掌子面穩(wěn)定； 該方法廣泛應用于雙線黃土隧道和公路隧道的施工，其特點工序簡單，施工進度快，但對大跨隧道有一定的安全風險。 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 CD法 對埋深較大、圍巖相對穩(wěn)定的地層，為減少廢棄工程，加快施工進度，可減少開挖分塊，采用 CD法進行施工，利用中隔壁（鋼架＋噴混凝土）作為立柱承擔豎向荷載，以抑制圍巖的變形。 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 CRD法 CRD法是大斷面隧道施工的有效手段，是在松軟圍巖中進行淺埋暗挖的成熟工法，它可以將大跨、超大跨隧道分為若干塊進行分步施工，由于將大跨隧道采用網(wǎng)格狀支護在橫豎向均進行了支撐，支護體系穩(wěn)定，故控制圍巖變形最好，其缺點是工序多，施工進度慢，廢棄工程大，投資高。 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 雙側壁導坑法 雙側壁導坑法是我國大跨隧道施工的傳統(tǒng)工法，如以前的三線或四線車站隧道均采用此方法（ 《 鐵路工程設計技術手冊 》 －隧道關于雙線和多線隧道的施工方法），近年我院在市政隧道和地鐵出入口有一些應用。其也是對大跨隧道化大為小，進行分塊開挖，兩側壁（鋼架＋噴混凝土）作為立柱承擔豎向荷載，以抑制圍巖的變形。 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 洞樁法 雙層結構覆土6~7m左右。結構采用單柱雙跨雙層拱形結構；拱部初期支護厚350mm，邊樁φ1000mm 挖孔樁，拱部及邊墻結構厚度為600mm，中板厚 550mm，底板厚 1000mm，中柱為φ1000mm 鋼管混凝土柱。 先邊導洞、后中導洞，先下導洞、后上導洞開挖上下六個導洞至縱向貫通 施作條形基礎及底縱梁 施作鋼管柱、邊樁，澆筑頂縱梁及樁頂冠梁 施作上部邊導洞內(nèi)部分主體初支，初支背后回填 開挖結構拱部，預留核心土，施作拱部二襯并扣拱 向下開挖土體至中板下，施作邊墻、中板及中縱梁 向下開挖土體至設計標高，施作剩余邊墻二襯及底板 V字形開挖，跳槽施工邊墻及底板 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 施工工序 簡單 較簡單 復雜 復雜施工進度 快 較快 慢 慢施工風險 較大 較大 安全 安全投資 低 較低 高 高控制變形 一般 較好 最好 好適用地層 穩(wěn)定、深埋較穩(wěn)定、淺埋軟弱、淺埋、偏壓軟弱、淺埋、偏壓CD法 CRD法 雙側壁導坑法環(huán)形開挖留核心土法工法大跨隧道施工工法比較表 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 大斷面黃土隧道施工方法的選擇原則：進度適宜、安全穩(wěn)妥、經(jīng)濟合理。 對長大鐵路隧道來說，采用CRD法和 雙側壁導坑法 施工是安全穩(wěn)妥的，但這兩種工法工序多，施工進度慢，難以滿足長大隧道施工進度要求，且由于廢棄工程多，投資昂貴，故難以在長大隧道大段落范圍適用；而且合理的設計應在經(jīng)濟性、安全性和施工進度三者之間尋找最佳交點，即不能為安全將結構設計的非常保守，使工程造價十分昂貴，工程工期很長，也不能為了經(jīng)濟和加快施工進度而置安全性不顧。 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 秦東隧道在洞口及淺埋偏壓地段采用 CRD法和雙側壁導坑法進施工，以保證施工安全。而在洞身長大段落，則采用環(huán)形開挖留核心土法施工，以加快施工進度，合理控制投資；在安全控制上，將結合科研進行綜合分析，對含水量較大、圍巖變形不收斂地段可調(diào)整為 CD法進行施工。 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 對黃土隧道而言，采用環(huán)形開挖留核心土法，環(huán)形導坑一般以人工配小型機械如風鎬開挖，下部可采用挖掘機開挖風鎬修邊； CRD法以小型機械如風鎬開挖為主； CD法和雙側壁導坑法各部也需采用臺階法開挖，上部以工配小型機械如風鎬開挖為主；中下臺階可采用挖掘機開挖風鎬修邊。 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 五、大跨黃土隧道設計、施工方案意見 六、大跨黃土安全施工對策 六、大跨黃土安全施工對策 對新黃土（ Q Q4 )地層，其結構疏松，垂直節(jié)理裂隙發(fā)育。當位于隧道洞口地段時，由于淺埋及偏壓，加之埋設淺含水量極小，土體粘結力低，受開挖擾動后，極易延垂直裂隙滑面產(chǎn)生坍塌冒頂現(xiàn)象；在埋深較大地段，由于含水量適中，自穩(wěn)情況略好一些，但也經(jīng)常沿裂隙面發(fā)生坍塌掉塊現(xiàn)象，對施工人員危害很大。該地層中的隧道埋深一般在 40m以內(nèi)，受埋深、含水量、土體結構及土體顆粒影響，其發(fā)生塑性變形的可能不大，其坍塌具有突然性，因而應以加強施工支護，減少暴露時間，襯砌應及早施做。 防坍塌對新黃土（ Q Q4 )地層關鍵點。 六、大跨黃土安全施工對策 對老黃土（ Q Q2 )地層，根據(jù)前述力學及變形特點，在埋深較大地段宜發(fā)生屈服形成塑性變形，造成支護結構的開裂和變形，因而應根據(jù)監(jiān)控量測對支護襯砌參數(shù)進行調(diào)整。在老黃土也經(jīng)常沿裂隙面發(fā)生坍塌掉塊，對人員設備形成威脅。另外在該地層也經(jīng)常發(fā)生由于下半斷面開挖過長（上半斷面初期支護懸空）而造成的大塌方現(xiàn)象。 六、大跨黃土安全施工對策 防止黃土隧道坍塌事故發(fā)生的一些建議 1）在黃土質(zhì)砂粘土及新黃土淺埋地層，如洞口段、溝谷段、偏壓段，應采用超短臺階開挖，隨挖隨支，襯砌緊跟，盡量縮短襯砌與開挖距離，減少圍巖暴露時間，必要時設超前支護，以安全通過為主要目的。 2）黃土隧道施工時應及時發(fā)現(xiàn)一些隱患，如地表對線路有影響的陷穴、陷坑應及時回填；對地形偏壓、人工回填土層等應謹慎施工；洞內(nèi)施工時應加強施工支護或進行超前支護。 六、大跨黃土安全施工對策 3）加強施工用水管理，保持洞內(nèi)排水暢通。如山頂水池應遠離線路，以防成為坍塌的誘因。洞內(nèi)用水管理有序，排水應暢通，嚴防軟化地基出現(xiàn)坍塌。 4）位于軟塑層上的隧道應及時施做仰拱和封閉鋼架，并在施工期間加設橫撐，特別是隧底部分，防止鋼架內(nèi)移失穩(wěn)造成塌方。 5）對淺埋的新黃土（ Q Q4 )隧道可以取消錨桿，而對深埋的老黃土（ Q Q2 )隧道應重視拱腰和大跨處的錨桿作用。 六、大跨黃土安全施工對策 6）在施做施工支護時，鋼架地基應平整壓實，設混凝土墊塊，并加設橫撐。對部分按先拱后墻施工的隧道，襯砌拱腳也應平整壓實，并可考慮設置托梁。 7）黃土隧道錨噴施工支護的施工工序，應按開挖、初噴、布設錨桿、掛網(wǎng)或架立鋼架、復噴的步驟進行。在第一次開挖完成后，隧道斷面位移速度最大，應及時施做施工支護，約束圍巖早期變形，防止隧道產(chǎn)生坍塌。 六、大跨黃土安全施工對策 8）黃土隧道在上半斷面施工支護完成并進行下部開挖時，拱腳位置應預先采取加固措施，打鎖腳錨桿或注漿錨管，防止由于下部開挖拱腳失穩(wěn)拱架下沉引起坍塌（對鎖腳錨管給予高度的重視）。 9）黃土隧道的施工，必須注意仰拱超前，嚴格限制圍巖的暴露時間，施工全過程進行監(jiān)控量測，并對量測數(shù)據(jù)及時整理分析并反饋到施工中，以確保施工安全。 襯砌與上臺階掌子面距離控制在 15ｍ～ 20ｍ。 當 監(jiān)控量測 收斂變形不收斂時，應加強初期支護和襯砌，并及時襯砌。 六、大跨黃土安全施工對策 10）當隧道土層含水量較大或地層發(fā)生變化時，應及時提請設計會勘，并采取相應的工程措施。對已產(chǎn)生塌方的隧道，塌方段襯砌背后空洞必須回填密實，襯砌厚度必須按設計要求施做，以防止留有隱患。 11）埋深較大及含水量較大的黃土隧道，不能脫模過早，并要定期檢查襯砌拱架和模板臺車的剛度，以防止因其變形造成襯砌開裂。