黃土隧道施工方案研究

王健

摘 要：通過對化林隧道的地質環境和地質構成成分進行分析，根據化林隧道黃土梁處的具體情況，對化林黃土隧道的主體工程、洞口和動身的施工進行方案設計介紹，提出加強化林黃土隧道施工質量控制的措施，保證化林黃土隧道施工的安全性和質量。

關鍵詞：黃土隧道 施工方案 質量控制 防震抗震

1.黃土隧道工程概述1 . 1工程概況

距離山西省呂梁市臨縣境內化林村北部大約1300m處的化林隧道，隧道設計屬于分離式，左右兩洞之間距離中間處具有25.5m的距離，左右兩洞之間剩余的純距離大約為13m。左邊洞全長距離為238m，右邊洞全長距離為285m，左右兩洞的隧道線都屬于短距離隧道，其總體的走向為160。

1 . 2工程的地質構成環境

化林隧道所處的地域屬于黃土土質的丘陵區內，其屬于比較細致的中緩坡地形地貌，隧道內所具有的圍巖主要是屬于第三系的粉質粘土和第四系的粉土。由于第三系的粉質粘土所具有的質地比較平均，土質顏色呈現褐紅色，在少部分的土質中還包括了鈣質的結核性質，導致工程性能和質量相對來說比較差；而第四系的粉土屬于風積和沖洪積的粉土，包括了少數的小鈣質性質結核，粉土的質地較為平均，土質顏色呈現褐黃色，其自重的濕陷性質達到Ⅱ級程度，也造成了工程性能和質量變得比較差。

化林隧道內擁有的土質圍巖按照室內要求的試驗標準、原處位置的檢測、地下水的影響程度和地質的構成成分等各種不同條件對隧道的圍巖類型進行了綜合性的區分，以下為隧道工程的地質面的圍巖級別區分表，如表1，表2所示。

2.黃土隧道的施工方案設計

2 . 1隧道平縱面設計

由于化林隧道進行平面布置的時候必須要根據隧道總體的走向路線進行，因此對隧道工程的投入成本和隧道的線性標記要進行充分的綜合性分析。必須對隧道所處的地質環境、進口出口環境和隧道的運輸設備場地和管理等各方面的因素進行側重分析考慮。同時，在設計隧道縱斷面的時候，要對隧道進行施工的主要方向、長度、隧道進口出口需要接線和洞口所處地方、排水通風等各種因素進行綜合考慮。

2 . 2隧道洞口施工

進行隧道洞口設計施工時，主要分為回填反壓段和明洞段兩段落開展。由于隧道的左邊洞部分位于臨縣部分的左邊沖溝處，因此適宜使用回填反壓法進行施工。在使用回填反壓法施工的時候，嚴禁使用容易產生風化作用的泥頁巖，應該使用具有較硬性質的砂礫碎石和碎石土等，要求回填材料壓實的程度不能小于93%。在開始施工之前要必須對隧道進行排水，當防水措施工程做好之后再開始使用碎石土進行回填壓實。當回填反壓完成之后即可開始進行開挖隧道的洞口。若原有的地面斜坡具有坡率陡于1：2.5時，應先開展大于2m寬的臺階開挖，在臺階的底部必須具有的內傾斜坡度要大于3%。

在明洞段開始進行施工時，必須在洞口段部分開挖一條洞頂的截水溝，預防在洞口開挖時滲入地表水分，導致明洞的邊坡及成洞部分的不穩定性；在開展洞口開挖過程時，還必須同時開展邊坡的防護措施。當洞口開挖工程開挖到臨近成洞部分的時候，必須要進行中心土體的預留，先完成洞口的長管槽施工之后再繼續進行開挖工程進洞。

2 . 3隧道洞內的施工

在進行隧道洞內設計施工時，由于化林隧道本身是屬于小凈距的隧道，因此在施工的時候一定要預防后行洞受到先行洞產生的影響，在開挖后行洞的之前必須要等到先行洞初始的支護封閉工序成環之后再開始，并且要求距離要有相應的一定間隔。而對于洞內V級的淺埋圍巖和V級圍巖的深埋段的開挖施工適合使用先行洞上下臺階法、后行洞單側壁導坑法；而在進行Ⅳ級圍巖深埋段開挖施工的時候適合使用先行洞上下臺階法、后行洞上下臺階預留核心土法。

2 . 4土石交界面的施工

在進行土石交界面施工期間，應先實施注漿試驗，針對試驗期間出現的問題及時予以調整，確保注漿的成果。在挖掘巖石期間，可以應用密集打孔、弱爆破、少加裝火藥的方法，并且應在施工前做好防護工作。

2 . 5仰拱挖掘施工操作

仰拱的混凝土需要采用分段澆筑施工，同時保證一次成型，不留設施工縫。仰拱填充混凝土期間需要在仰拱混凝土沒有完成終凝前進行澆筑施工，在澆筑施工以前，需要將仰拱表面的雜物、污水等清理干凈，之后實施連續澆筑。仰拱的表面坡度應保證符合施工需求，保證不積水。

3.加強黃土隧道施工質量控制的措施

3 . 1施工應注意的事項

在開始進行洞口開挖前，必須要對洞口采取排水措施，防止地表水分滲入到開挖地段。在進行開挖邊仰坡的還同時必須采取同步的防護和開挖，并且要對邊坡進行鋪砌，呈現出圓順和整齊。對于淺埋洞口以及V級圍巖必須要開展二次襯砌的施工工序，以此來確保初期的支護具有安全性，充分的發揮出二次襯砌承受載力的能力。同時，在施工時，必須對生態環境進行關注，盡可能的降低因為施工而給隧道周圍環境帶來的破壞。

3 . 2加強隧道防震抗震措施

在進行黃土隧道施工時，盡可能的降低對巖體產生的干擾，預防塌方事故的發生。對于出現塌方的段落以及超挖的空洞務必要進行回填壓實，保持密實度，對于洞口段出現的邊仰坡，進行開挖的時候要使高度盡可能的下降，并且采用噴錨網等防護對策、對V級圍巖和Ⅳ級淺埋圍巖適宜使用超前小導管，對于Ⅳ圍巖適宜使用超前錨桿進行加固后開始開挖施工。與此同時，在進行洞口段襯砌施工和洞門墻施工時使用鋼筋混凝土結構，尤其是對于洞門墻的施工最好使用整體式的混凝土結構，在連接的時候使用短鋼筋進行接縫，為了能夠保證基地具有良好的負荷承受能力，可以使用壓漿、回填等方法進行基地加固處理，同時要確保在進行開挖施工的過程中預防出現超挖的現象，避免在隧道周圍的土質出現松動而導致風化現象的發生。

4.結語

綜上所述，由于化林隧道位于山西省臨縣北部的黃土丘陵區域內，因此其具有的穩定性比較差，尤其是對于淺埋段的Ⅳ級圍巖具有較多的沖溝，又覆蓋著第三系的粉質粘土和第四系的粉土，在進行施工時容易造成坍塌的情況出現。因此，采取相適應的措施，為施工的安全性和隧道的施工質量提供了保證。

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