大跨度黄土公路隧道采用偏心CD环形开挖施工工法.ppt

大跨度黄土公路隧道采用偏心CD环形开挖施工工法一、工法背景离石组黄土以棕黄色亚粘土为主，中间夹钙质结核层，与马兰组黄土相比，土体密实，稳定性好。由于业主工期要求，阳曲1号隧道进口黄土段进洞施工未避开湿陷性黄土春融期，于2010年初率先进洞施工。但在随后的两个月时间里，采用传统的双侧壁导坑法掘进施工，左、右鉴于此，项目部依托公司技术力量和社会资源，邀请铁道部第三勘察设计院、同济大学、重庆大学、西安科技大学、石家庄铁道大学、解放军后勤工程学院、重庆交通大学等单位的业界专家、学者共同对黄土隧道施工工艺进行改良。其次，采用“CD法”，采用CD法施工，先小导坑掘进，释放黄土应力，采用侧壁临时支护和临时仰拱及时封闭成环，初期支护受力体系较好，但该工艺施工步序繁琐，洞内施工组织复杂，月进尺仍不能满足工期要求，该工艺被迫“流产”。最后，采用我今天所讲的施工工艺（即：浅埋大跨度黄土隧道采用偏心CD环形开挖施工工法）施工，该工法类似CD法，但我们从中省略了临时仰拱工序，简化施工步序，化
二、偏心CD环形导坑开挖工法特点三、工法原理根据隧道拱顶沉降监测和周边收敛数据，确定合理的分部开挖形式和衬砌安全距离，偏心CD环形开挖施工采用偏心导坑+环形开挖法分部前后错开开挖，开挖过程中,左侧小导坑超前开挖支护，降低隧道相对围岩级别，提前释放围岩应力，右导坑结合拱部环形同步跟进施工，快速闭合支护结构，减少对围岩的扰动，分部支护，形成支护整体；缩短作业循环时间，逐步向纵深推进，形成开挖及施作初期支护，混凝土仰拱紧跟掌子面及时施作构成稳固的支护体系。四、工法适用范围五、工法施工工艺5.2施工工艺流程第十四页，编辑于星期六：二十一点五十二分。5.3施工重点及注意事项5.3.3洞身开挖及初支
由于隧道开挖跨度大，为确保施工安全，开挖进尺每循环控制进尺为50cm（单榀工字钢进尺），采用左小导坑先行、预留核心土环形导坑紧随两个工作面施工，洞身开挖采用人工风镐修边配合挖掘机掘进，利于控制隧道超欠挖。
（1）人工风镐配合挖掘机沿开挖轮廓线自上而下开挖左小导坑，开挖后及时喷射混凝土（喷射混凝土厚度和支护强度根据掌子面情况可动态调整），封闭作业面，边墙初支和临时初支作业及时跟上，避免侧墙向导坑内崩塌。
（2）左小导坑超前施工后3m～5m后，同时开挖环形导坑，预留核心土，进行环形导坑支护，使初期支护及时与左小导坑支护体系闭合。隧址土体较稳定情况下，可以两个作业面平行推进施工，遇不良地质段应避免左、右侧两个工作面同时施工。
（3）工艺控制点：预留核心土处理。阳曲1号隧道预留核心土呈梯形状，断面尺寸约4m（高）×4m（底宽）；环形导坑开挖结束后，应及时对核心土进行封闭处理，防止核心土裸露时间较长失稳、崩塌；核心土封闭参数可根据土质情况选择素喷或锚喷防护。5.3.4仰拱施工
黄土隧道在开挖后受各种地质和施工因素的影响，在施工前期围岩变化较大，支护体系应快速封闭成环；根据掌子面的空间效应，掌子面距仰拱最大距离以不超过25米为宜，仰拱建议采用半幅施工，开挖长度以3～4米最为安全，防止开挖步距过大，边墙拱脚处收敛加剧，造成喷射混凝土开裂和拱架下沉。仰拱开挖后，应及时施作仰拱钢架及衬砌混凝土支护。5.3.5防排水施工
（1）施工防排水
黄土遇水软化，施工中选用煤电钻和矿用电动岩石钻机施作锚杆和小导管，尽量减少开挖面的施工用水量，加快对开挖掌子面的封闭处理，缩短土体裸露时间。另外，对于开挖后出现的渗漏水，宜引不宜堵，采用集水坑形式集中处理，对于土体含水量超过20%的地段，仰拱开挖后，及时初喷混凝土予以封闭处理。
（2）结构防排水
防排水的施工原则是以排水为主，防排结合，综合治理，形成完整的防排水体系，使隧道防水可靠，排水畅通。复合式衬砌采用Φ50双壁打孔波纹管、防水板和土工布进行环向防水；采用Φ116双壁打孔波纹管、中心排水沟及排水边沟进行横向、纵向排水。5.3.6衬砌
阳曲1号隧道黄土段边墙、拱部采用9m可调式全自动液压台车，混凝土采用洞外自动计量拌合站拌制，混凝土罐车运输至洞内，经输送泵泵送入模。（可调式全自动液压台车的模度系数可根据实际情况作调整）
5.3.7监控量测技术
监控量测是地下工程尤其是软弱段围岩施工中的重要内容，是监视围岩和支护稳定性的重要手段，它能指导施工、预报险情、确保安全。根据测量结果，绘制位移-时间曲线，进行回归分析，判断围岩及支护稳定情况，及时反馈，以指导施工。监控量测项目一览表5.3.8注意事项
（1）大跨度黄土隧道施工应严格遵循“管超前、短开挖、勤测量、强支护、快封闭、早成环、稳中求快”的原则。
（2）黄土遇水，力学效应发生显著变化，施工中应加强对水的管理，可采取集中排水的办法。
（3）仰拱应及时紧跟导坑开挖，即可以保护地基，防止翻浆冒泥，也有利于车辆行驶及文明施工