公路隧道施工和防排水控制1

　　黄土在我国分布较广，黄土面积约占我国陆地面积的6.6%，华北、西北地区的黄土地层分布连续，厚度较大，发育较典型。在黄土地区开挖隧道成型好，易于施工。只要断面形式及设计参数合理，施工方法得当，支护及时就能充分发挥黄土的自身承载能力的作用。

　　某黄土高速公路隧道为分离式隧道，上行线隧道长1501m，其中Ⅰ类黄土段537m，纵坡0.52～1.45%;下行线隧道长1310m.Ⅰ类黄土段394m，纵坡1.13～2.54%，隧道中心间距113.4m，隧道中间设三处人行横洞，一处行车横洞。该隧道采用新奥法(NATM)设计和施工，现已建成通车。说明新奥法适用于黄土介质，且效果良好，值得推广。

　　2、水文、地形地貌及工程地质条件隧道区域内有一条主要河流和三个支流通过。

　　支流分别从西侧和南侧汇入主河，向东流去。河流为季节性河流，流量受季节影响。

　　隧道位于黄土梁峁区，黄土披覆在起伏不平的基岩顶面之上，并承袭了下伏基岩的古地形。在稳定提升的新构造运动下，黄土经流水长期侵蚀，形成现今梁峁起伏，河谷深切的地势。总的地形是南部和西部地势相对较高，北部和东部相对较低，高差为305m.梁峁上天然植被很少，因梁峁至沟底的各种流水侵蚀活跃，谷坡的崩塌、滑坡、泄溜很普遍，水土流失严重。在主河及支流河谷中，均可见河漫滩口及一、二级阶地，此种地形分布面积大而且连续。阶地类型主要为堆积阶地，但冲蚀层厚度较薄，一般为10m左右。在较大的冲沟口处，多分布有冲洪积或坡洪积堆。

　　黄土隧道顶部覆盖着新第三系上新统三趾马红土层(N2)，为棕红色粘土，夹钙质结核，底部常见砂砾石层。结构致密，呈硬塑状，属低液性粘土。天然含水量较低，一般在10%左右，无胀缩性，垂直节理发育，堆积厚度变化较大，2-40m不等。

　　在三趾马红土之上为中更新统离石黄土(Q2eol)，属浅黄色、褐黄色、粉质粘土，夹有数层古土壤，含钙质结核，为硬塑状，结构较致密，天然含水量很低，垂直节理发育，厚度10m—100m.隧道地区地层中主要发育两级节理，一组近南北向，一组近东西向，节理密度大多为2～3m一条，局部地段0.5～1.0m一条。在强风化带，节理裂缝的张开程度和密度明显增加，沿节理裂隙附近，岩石风化程度增强，强度明显降低。

　　3、黄土隧道工程施工

　　3.1黄土隧道的施工方法黄土隧道施工前，应做好黄土中构造节理的产状与分布状况的调查。对因构造节理切割而形成的不稳定部位，在施工时要加强支护措施，防止坍塌，以保施工安全。

　　施工中应遵循“重地质、超前报、管超前、弱爆破、少扰动、短进尺、架紧贴、强支护、早喷锚、勤量测、修设计、调自承、严治水、紧封闭”的施工原则，施工工序紧凑，精心组织施工。

　　开挖方法宜采用短台阶法或分部开挖法(留核心法)，初期支护紧跟开挖面施作。

　　黄土围岩开挖后暴露时间过长，围岩周壁风化至内部，围岩体松弛加快，进而发生坍塌。因此，宜采用复合式衬砌，开挖后以喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢支撑作初期支护，以形成严密的支护体系。必要时可采用超前锚杆，管棚支撑加固围岩。在初期支护基本稳定后，进行永久支护衬砌。衬砌背后回填要密实，尤其要注意拱顶回填。

　　做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程，并妥善处理好陷穴、裂缝，以免地面积水侵蚀洞体周围，造成土体坍塌。在有地下水的黄土层中施工时，洞内应施作良好的排水设施。水量较大时，应采用井点降水法将地下水位降至隧道衬砌底部以下，以改善施工条件，加快施工进度。在干燥无水的黄土层中施工，应管理好施工用水，不使废水漫流。

　　3.2黄土隧道施工注意事项

　　⑴首先做好洞口、洞门及洞顶的排水系统，并妥善处理好陷穴、裂缝，以免地面积水浸蚀洞体周围，造成土体坍塌;

　　⑵施工中如发现工作面有失稳现象，应及时用喷射混凝土封闭，加设锚杆，架立钢支撑等加强支护。混凝土喷射机压力不宜大于0.2Mpa;

　　⑶施工时要特别注意拱脚下墙脚处断面，如超挖过大，可用墙体同标号混凝土回填或用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够，应立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。钻锚杆孔时，宜采用干钻;

　　⑷黄土隧道施工，宜先做仰拱，如果不能先作仰拱时，为防止边墙向内位移，应在开挖与灌注仰拱之前，加设横撑梁顶紧，以防墙体变形;

　　⑸锚杆宜采用早强砂浆式锚杆。若拱部位于砂层时，为防止喷射混凝土层塌落，可将Ф8mm的密钢筋网，置于紧贴开挖面，作为初喷混凝土层固定支撑。

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