隧道施工各种主要参数

[摘 要 ] 根据宝鸡至成都铁路复线新清风峡隧道和新安乐河隧道的施工实践 ,并参考有关喷锚支护参数计算
理论公式 ,总结了喷锚支护有关参数的选择及计算方法 。
[ 中图分类号 ] TD352 + . 5 [ 文献标识码 ] B [ 文章编号 ] 100228951 ( 2002) 0220017204
第 2 期 史马祥 : 隧道施工中喷锚支护有关参数的选择及计算
l1 ≥ dRg
19
4 Kt
=
118 × 2450 = 7315≈74cm 4× 115 × 10
式中 : v — — — 安全系数 , 一般取 v = 115 ; σ — — 岩石单轴抗压强度 (实测得出) , kg/ cm2 ; c — θ— — — 岩石结构面的内摩擦角 。 根据奥地利的腊布希维兹 ( L . V . Rabcewicz) 等 提出的 “剪切破坏理论” 知道 , 围岩稳定性的丧失是 由于地压作用下两侧锥形剪切体 , 径向移动致使喷 层发生剪切破坏 。莫尔强度理论认为中间主应力 σ 2 对岩石影响可不考虑 。这样 , 岩石所受的应力可 近似为平面应力状态 , 即 σ 1 和σ 3 , 而最大主应力 σ 1 为开挖周边的切向应力 , 最小主应力 σ 为开挖周边 3 的径向应力 。根据莫尔强度理论 , 剪切斜面与 σ 3 作 θ 用线成 σ= 45° + 角度 。剪切破坏发生在与开挖 2 θ 周边切线成 σ 的斜面上 。喷层抗剪面的 1 = 45° 2 长度 L 近 似 的 等 于
式中 : P1 — — — 工作风压 , kg/ cm2 ;
P2 — — — 水压 , kg/ cm 。
2
事铁路工程管理工作 。
213 喷头与受喷面的距离和倾角
从宝成复线的实际施工经验来看 , 当喷头与受

一、单位耗药量单位耗药量(一)单位耗药量(二)炸药换算系数e值单位耗药量（四）单位耗药量K及其它参数（五）二、隧道爆破设计爆破设计（一）、规范规定《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）规定：光面爆破参数预裂爆破参数说明：1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0～3.5m，炮眼直径40～50mm，药卷直径20～25mm；2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E应取小值；3、周边眼抵抗线W 值在一般情况下均应大于周边眼间距E 值。

软岩在取较小E 值时，W 值应适当增大；4、E/W ：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值；5、表列装药集中度q 为2号硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。

换算系数：⎪⎭⎫ ⎝⎛+=换算炸药爆力号硝铵炸药爆力换算炸药猛度号硝铵炸药猛度2221K （二）、爆破器材的选择⑴炸药：一般情况下，多采用二号硝铵炸药，洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药；有瓦斯的隧道内，应采用煤矿安全炸药（如2、3号煤矿炸药，2、3号煤矿抗水炸药，煤矿水胶炸药，煤矿乳化油炸药，被筒炸药，当量炸药，离子交换炸药）；在软弱围岩周边爆破时，选择低爆速光爆专用炸药，如二号低爆速炸药。

隧道常用炸药国产光面爆破专用炸药⑵雷管：在无瓦斯隧道内，可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管；在有瓦斯的隧道内，采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。

雷管的段间隔时间差应考虑控制在100ms左右，在软弱围岩中爆破，为避免振动强度的迭加作用，雷管最好跳段使用，特别是1～5段的雷管。

大断面隧道爆破，至少要求有1～15段雷管。

隧道常用雷管注：各系列非电导爆管雷管延迟时间(ms)（三）、参数确定一个φ32*25cm药卷用药量0.195kg一个φ25*25cm药卷用药量0.125kg一个φ20*25cm药卷用药量0.0875kg炸药密度0.85～1.05g/cm3光面爆破岩石饱和抗压强度39.7～46.25MPa，属于中硬岩规范参数装药不偶和系数D（炮眼直径Rh/药卷直径Rc）1.5～2，宜取2.0 周边眼间距E取45～60cm最小抵抗线V,应大于周边眼间距，取60～75cm相对距E/V取0.8～1周边眼装药集中度q（kg/m）0.2～0.3眼深：全断面3～3.5m，台阶法1～3m单位用药：全断面0.9～2kg/m3，台阶法0.4～0.8kg/m3炮眼直径取43mm ，考虑油压凿岩机炮眼直径42～46mm 时，V ＝0.5～0.7，q ＝0.28～0.38 炮眼直径34～38mm 时，V ＝0.4～0.6，q ＝0.14～0.21 中空孔到装药眼间距λ：岩层系数，中硬岩以上取1.9～2.2：中空孔径（mm ） d ：装药眼径（mm ）掏槽炮眼间距不小于20cm ，掏槽炮眼比辅助眼深10cm 周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm 全断面开挖：断面尺寸：72.97m2，宽11m ，高8m 1.3循环进尺的选定在软弱围岩中，宜采用0.8～1.5m ，一般取1.1m 。

隧道工程设计一、隧道工程概况：重庆至长沙高速公路彭水至武隆段C21合同段，中兴隧道。

两隧道均为上、下行分离的双洞单向行驶2车道隧道。

中兴1号隧道上行隧道里程为K10+875~K11+175，长300m，为2.685%上坡；下行隧道里程K10+853~K11+160，长307m，为2.800%上坡。

中兴2号隧道上行隧道里程为K11+267~K11+730，长463m，为2.681%下坡；下行隧道里程为K11+240~K11+593，长353m，为2.689%下坡。

两隧道双车道设计净宽10.5m，紧急停车带设计净宽13.25m，净高5.0m。

Ⅲ类围岩最大开挖宽度13.19m，最大开挖高度9.88m。

隧道采用锚喷砼做初期支护，复合式衬砌。

中兴最长的2号隧道上行只有463m，下行只有353m，不是控制工期工程，安排二个施工队从武隆端单向施工，一个队负责一个洞口。

中兴2号隧道黄草端紧接黄坝河大桥，又无弃碴场，不宜施工，我单位从武隆端单向施工，上、下行隧道安排二个队施工。

中兴1号隧道地质条件较差，岩石为泥岩夹页岩，为Ⅲ、Ⅳ类围岩，设有工字钢PS格构梁支撑，为施工安全和便于架设钢支撑，开挖采用超短台阶法，整个断面分上、下两部分，下部滞后上部3~5m。

中兴2号隧道其中Ⅲ、Ⅳ类围岩亦用超短台阶法开挖，石质较好的Ⅱ类围岩用全断面法开挖。

中兴隧道具有以下主要特点：1.隧道短。

两隧道长度都较短,最长的2号上行隧道只有463m。

2.开挖断面大。

两隧道单向行驶均为2车道，Ⅲ类围岩最大开挖宽度13.19m，最大开挖高度9.88m，开挖断面115.7m2。

3.埋深浅。

隧道进、出口埋深浅，中兴1号隧道、2号隧道上、下行进、出口均有明洞，隧道的最大埋深也只有40m~90m。

4.地质条件差。

中兴1号隧道穿越岩层为泥岩夹页岩，薄层构造，层理发育，易风化成碎片状，全部为Ⅲ、Ⅳ类围岩，中兴2号隧道Ⅲ、Ⅳ类围岩也占52.7%~64.1%。

Ⅲ、Ⅳ类围岩岩石也较破碎。

水平隧洞掘进与混凝土衬砌进度指标参数表隧洞工程是现代交通建设中不可或缺的一环，而水平隧洞的掘进与混凝土衬砌则是隧洞建设中的重要环节。

为了确保隧洞施工的顺利进行，需要建立一套完善的进度指标参数表，以监控施工进度并及时调整工作计划。

下面将详细介绍水平隧洞掘进与混凝土衬砌进度指标参数表的内容。

一、掘进进度指标参数1. 日进尺数：即每日掘进的隧洞长度，通常以米为单位。

该参数反映了隧洞掘进的速度，是评估工程进度的重要指标之一。

2. 掘进速度：指单位时间内掘进的隧洞长度，通常以米/小时计算。

掘进速度的快慢直接影响到整个工程的施工周期。

3. 掘进质量：包括掘进面平整度、围岩稳定性等指标，反映了掘进工作的质量状况。

保证掘进质量是确保隧洞安全稳定的关键。

4. 掘进机械利用率：指掘进机械实际工作时间与总工作时间的比值，反映了机械设备的利用效率。

提高机械利用率可以提升掘进效率。

二、混凝土衬砌进度指标参数1. 混凝土浇筑面积：即每日完成的混凝土衬砌面积，通常以平方米为单位。

混凝土衬砌是隧洞施工的关键环节，浇筑面积直接影响工程的进度。

2. 浇筑速度：指单位时间内完成的混凝土衬砌面积，通常以平方米/小时计算。

提高浇筑速度可以缩短工程周期，节约成本。

3. 混凝土质量：包括混凝土配合比、坍落度、抗压强度等指标，确保混凝土衬砌的质量达标。

优质的混凝土是隧洞使用寿命的保障。

4. 模板拆除周期：指混凝土衬砌完成后，模板拆除的时间周期。

合理安排模板拆除周期可以提高施工效率。

水平隧洞掘进与混凝土衬砌进度指标参数表是隧洞工程施工管理的重要工具，通过监控各项指标的实时数据，可以及时调整施工计划，保证工程按时按质完成。

各项指标之间相互关联，相互影响，需要综合考虑，科学制定进度计划，确保隧洞工程的顺利进行。

希望以上内容能够对隧洞工程的相关人员提供参考和借鉴，促进工程的顺利进行。

一、公路隧道围岩的分级1、一级围岩：坚硬岩，岩体完整，巨整体状或巨厚层状结构。

围岩基本质量指标大于550兆帕。

2、二级围岩：坚硬岩，岩体完整，块状或厚层状结构；较坚硬岩，岩体完整，块状整体结构。

围岩基本质量指标在550至451兆帕之间。

3、三级围岩：坚硬岩，岩体较破碎，巨块（石）碎石状镶嵌结构，较坚硬岩或较软硬岩石。

岩体较完整，快状体或中厚层结构。

围岩基本质量指标在450至351兆帕之间。

4、四级围岩：坚硬岩，岩体较破碎。

碎裂结构，较坚硬岩、岩体较破碎，镶嵌碎裂结构，较软岩或软硬岩互层，且以软岩为主，岩体较完整，较破碎，中薄层状结构。

土体，压密或成岩作用的黏土及砂性土；黄土。

一般钙质、铁质胶结的碎石土、卵石土、大块石土。

围岩基本质量指标在350至251兆帕之间。

5、五级围岩：较软岩，岩体破碎；软岩，岩体较破碎至破碎；及破碎各类岩体，碎裂状，松散结构。

一般第四系的半干硬至重塑的黏土及稍湿至潮湿的碎石土，卵石土、网砾、角砾及黄土。

非黏土呈松散结构，黏土及黄土呈松软结构。

围岩基本质量指标小于等于250。

6、六级围岩：软塑状黏土及潮湿、饱和粉细砂层、软土等。

其中一级围岩为最好结构，六级围岩为最差结构。

二、围岩的初步判定1、隧道围岩的分级的综合评定方法宜采用两步分级，并按以下顺序进行：围岩分级分为初步分级和和详细分级。

其中初步分级为：定性（坚硬、完整）+定量。

详细分级为考虑修整因素的影响，修整定量。

修正因素为：有无地下水、软弱结构面，且有一组起控制作用。

是否存在高的初应力。

三、隧道的构成1、隧道主要由主体构造物和附属构造物构成。

其中主体构造物有分为：洞门和洞身衬砌。

附属构造物分为：通风、照明、安全措施、供配电、应急系统等。

2、不同的分类形式分为不同的种类：（1）按地层分类，分为岩石隧道、土质隧道。

（2）按所处位置分为，山岭隧道、城市隧道、水底隧道。

（3）按埋深长度分为，浅埋隧道和深埋隧道。

（4）按长度分为，短、中、长、特长。

一、单位耗药量单位耗药量(一)单位耗药量(二)炸药换算系数e值单位耗药量（四）单位耗药量K及其它参数（五）二、隧道爆破设计爆破设计（一）、规范规定《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）规定：光面爆破参数预裂爆破参数说明：1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0～3.5m ，炮眼直径40～50mm ，药卷直径20～25mm ；2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E 应取小值；3、周边眼抵抗线W 值在一般情况下均应大于周边眼间距E 值。

软岩在取较小E 值时，W 值应适当增大；4、E/W ：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值；5、表列装药集中度q 为2号硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。

换算系数：⎪⎭⎫ ⎝⎛+=换算炸药爆力号硝铵炸药爆力换算炸药猛度号硝铵炸药猛度2221K （二）、爆破器材的选择⑴炸药：一般情况下，多采用二号硝铵炸药，洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药；有瓦斯的隧道内，应采用煤矿安全炸药（如2、3号煤矿炸药，2、3号煤矿抗水炸药，煤矿水胶炸药，煤矿乳化油炸药，被筒炸药，当量炸药，离子交换炸药）；在软弱围岩周边爆破时，选择低爆速光爆专用炸药，如二号低爆速炸药。

隧道常用炸药国产光面爆破专用炸药⑵雷管：在无瓦斯隧道内，可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管；在有瓦斯的隧道内，采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。

雷管的段间隔时间差应考虑控制在100ms左右，在软弱围岩中爆破，为避免振动强度的迭加作用，雷管最好跳段使用，特别是1～5段的雷管。

大断面隧道爆破，至少要求有1～15段雷管。

（三）、参数确定一个φ32*25cm 药卷用药量0.195kg 一个φ25*25cm 药卷用药量0.125kg 一个φ20*25cm 药卷用药量0.0875kg 炸药密度0.85～1.05g/cm 3 光面爆破岩石饱和抗压强度39.7～46.25MPa ，属于中硬岩 规范参数装药不偶和系数D （炮眼直径Rh/药卷直径Rc ）1.5～2，宜取2.0 周边眼间距E 取45～60cm最小抵抗线V,应大于周边眼间距，取60～75cm 相对距E/V 取0.8～1周边眼装药集中度q （kg/m ）0.2～0.3 眼深：全断面3～3.5m ，台阶法1～3m单位用药：全断面0.9～2kg/m3，台阶法0.4～0.8kg/m3 炮眼直径取43mm ，考虑油压凿岩机炮眼直径42～46mm 时，V ＝0.5～0.7，q ＝0.28～0.38 炮眼直径34～38mm 时，V ＝0.4～0.6，q ＝0.14～0.21 中空孔到装药眼间距λ：岩层系数，中硬岩以上取1.9～2.2：中空孔径（mm ） d ：装药眼径（mm ）掏槽炮眼间距不小于20cm ，掏槽炮眼比辅助眼深10cm 周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm 全断面开挖：222dd d A ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ϕϕϕλπϕ断面尺寸：72.97m2，宽11m ，高8m 1.3循环进尺的选定在软弱围岩中，宜采用0.8～1.5m ，一般取1.1m 。

隧道施工的基本要求一、隧道工程测量1、洞外控制测量1.1隧道洞外平面控制，应符合测规的有关精度要求和作业要求。

高程控制应采用水准测量进行施测。

1.2洞外控制测量应在每个洞口附近测设不少于三个平面控制点和两个水准点，作为洞内测量的起测依据。

1.3隧道水准测量的高程应利用一端洞口线路定测水准点的高程作为起始高程进行测量，并传算到隧道另一端洞口进行闭合。

2、洞内控制测量布设洞内导线应以洞口投点为起始点组成多边形闭合导线环。

导线边的边长应根据测量设计要求，并考虑通视条件，宜选择长边，在直线地段不宜少于200米，曲线地段不宜短于70米。

3、洞内施工测量及竣工测量3.1洞内施工测量3.1.1用导线测设，中线点间距直线地段150~250米，曲线地段60~100米；应根据导线设立，其距离可用导线边长距离；用中线法进行洞内控制测量的隧道，中线点间距距离直线地段不宜短于100米，曲线地段不宜短于50米。

供衬砌用的临时点必须用经纬仪测定，其间距可视放样需要适当加密，以不大于10米为宜。

3.1.2洞内施工用的水准点应根据洞外、洞内已设定的水准点按施工需要加设，并应经常复核，其精度可按中线复测精度执行。

待控测后该水准点应再作修正。

为保证隧道底部按图纸所示的纵坡开挖并满足衬砌的正确放样，洞内每隔50米应设一个水准点，隧道中线测桩之间距，在直线上不得超过10米，在曲线上不得超过米。

3.1.3隧道的衬砌内轮廓应符合设计要求，在立模前应复核中线和高程，并放出横断面十字线方向，标出拱架顶、边墙底和起拱线高程。

立模后必须进行检查及校正，以确保无误。

3.1.4隧道贯通后，应将相向两方向测设的中线，各自向前延伸一适当距离，如贯通面附近有曲线始终点时，则应延伸至曲线以外的直线上一定距离，以确定中线调整。

3.1.5当隧道贯通后，中线及高程的实际贯通误差应在未衬砌地段进行调整。

该段的开挖及衬砌均应以调整后的中线、高程进行放样。

其调整方法按？测规？办理。

一、单位耗药量单位耗药量(一)单位耗药量(二)炸药换算系数e值单位耗药量（四）单位耗药量K及其它参数（五）二、隧道爆破设计爆破设计（一）、规范规定《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）规定：光面爆破参数预裂爆破参数说明：1、上表所列参数适用于炮眼深度1.0～3.5m ，炮眼直径40～50mm ，药卷直径20～25mm ；2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E 应取小值；3、周边眼抵抗线W 值在一般情况下均应大于周边眼间距E 值。

软岩在取较小E 值时，W 值应适当增大；4、E/W ：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值；5、表列装药集中度q 为2号硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。

换算系数：⎪⎭⎫ ⎝⎛+=换算炸药爆力号硝铵炸药爆力换算炸药猛度号硝铵炸药猛度2221K （二）、爆破器材的选择⑴炸药：一般情况下，多采用二号硝铵炸药，洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药；有瓦斯的隧道内，应采用煤矿安全炸药（如2、3号煤矿炸药，2、3号煤矿抗水炸药，煤矿水胶炸药，煤矿乳化油炸药，被筒炸药，当量炸药，离子交换炸药）；在软弱围岩周边爆破时，选择低爆速光爆专用炸药，如二号低爆速炸药。

隧道常用炸药国产光面爆破专用炸药⑵雷管：在无瓦斯隧道内，可首先考虑采用非电毫秒雷管或半秒雷管；在有瓦斯的隧道内，采用煤矿瞬发电雷管或毫秒延期电雷管。

雷管的段间隔时间差应考虑控制在100ms左右，在软弱围岩中爆破，为避免振动强度的迭加作用，雷管最好跳段使用，特别是1～5段的雷管。

大断面隧道爆破，至少要求有1～15段雷管。

（三）、参数确定一个φ32*25cm 药卷用药量0.195kg 一个φ25*25cm 药卷用药量0.125kg 一个φ20*25cm 药卷用药量0.0875kg 炸药密度0.85～1.05g/cm 3 光面爆破岩石饱和抗压强度39.7～46.25MPa ，属于中硬岩 规范参数装药不偶和系数D （炮眼直径Rh/药卷直径Rc ）1.5～2，宜取2.0 周边眼间距E 取45～60cm最小抵抗线V,应大于周边眼间距，取60～75cm 相对距E/V 取0.8～1周边眼装药集中度q （kg/m ）0.2～0.3 眼深：全断面3～3.5m ，台阶法1～3m单位用药：全断面0.9～2kg/m3，台阶法0.4～0.8kg/m3 炮眼直径取43mm ，考虑油压凿岩机炮眼直径42～46mm 时，V ＝0.5～0.7，q ＝0.28～0.38 炮眼直径34～38mm 时，V ＝0.4～0.6，q ＝0.14～0.21 中空孔到装药眼间距λ：岩层系数，中硬岩以上取1.9～2.2：中空孔径（mm ） d ：装药眼径（mm ）掏槽炮眼间距不小于20cm ，掏槽炮眼比辅助眼深10cm 周边眼炮泥堵塞长度不小于20cm 全断面开挖：222dd d A ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=ϕϕϕλπϕ断面尺寸：72.97m2，宽11m ，高8m 1.3循环进尺的选定在软弱围岩中，宜采用0.8～1.5m ，一般取1.1m 。

隧道通风计算所需相关参数谢总：您好！请按下述表格要求，请依次提供每条隧道（或支洞）通风路径计算所需相关参数，最好请提供隧道通风总的示意图（CAD或word版本均可），另外顺便也可以提出你们自己的通风设想和要求，以便我们对隧道通风形式有一个全面整体了解，便于我们按照你们的要求进行设计。

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正洞断面为13m（高）×14m（宽），风管直径为2m，开挖断面平均按130㎡计算，主洞大里程段长度为3600m；小里程段长度为1280m。

当地年最低气温为+5℃，为亚热带季风气候条件，空气密度适中；独头掘进，采用人工手风钻钻爆法施工，围岩条件较好，采用全断面开挖；出渣时掌子面配备2台装载机，装载机功率按每台160kw计算，2台自卸车，自卸车按照210kw计算，另有一台挖掘机，挖掘机功率按照135kw计算，在装载机工作时挖掘机不工作，则掌子面最恶劣条件下的柴油机功率为160×2+210×1=530kw，且粉尘较大，施工人数按照130人计算。

2#斜井通风计算参数表序号参数名参数代号单位数量1 主洞开挖断面S1 m2----130斜井开挖断面S2 m2----402 斜井L1 m 18603 主洞大里程L1 m 3600 主洞小里程L2 m12804 主洞风管直径 d m 2.05 斜井风管直径 d m 1.86 风管漏风率主洞% 0.77 风管漏风率斜井% 18 空气密度ρKg/m3-----1.109掌子面最大工作人员数量个13010 掌子面柴油功率kW 53011 掌子面最低风速m/s 0.312 洞内有斜坡通风管道--T字形.13. 一次性最大炸药用量280Kg德昌隧道出口--通风方案设计：出口海拔为1346m，年最低气温为+5℃，为亚热带季风气候条件，空气密度适中；正洞断面为13m（高）×14m（宽），开挖断面平均按130㎡计算，长度为2475m；独头掘进，采用人工手风钻钻爆法施工，围岩条件较好，采用全断面开挖；出渣时掌子面配备2台装载机，装载机功率按每台160kw计算，2台自卸车，自卸车按照210kw计算，另有一台挖掘机，挖掘机功率按照135kw计算，在装载机工作时挖掘机不工作，则掌子面最恶劣条件下的柴油机功率为160×2+210×1=530kw，且粉尘较大，施工人数按照130人计算。

双向隧道复合式衬砌支护参数表（膨胀岩地段）
初期支护 预留变 衬砌 C25喷砼 形量 类型 (cm) 施做 厚度 部位 (cm) Ⅳa型 12-15 拱墙 仰拱 Ⅳb型 12-15 拱墙 仰拱 Ⅴa型 15-20 拱墙 仰拱 拱墙 仰拱 Ⅴc型 15-20 拱墙 仰拱 25 10 25 25 28 28 28 28 30 30 拱墙 20×20 拱墙 20×20 拱墙 20×20 钢筋网 锚杆 设置 部位 拱墙 格栅（型钢）钢架 拱墙（cm) 钢架类型(mm) Ⅰ18型钢 间距(m) 1.0 二次衬砌 底板/仰拱 (cm)
双向隧道复合式衬砌支护参数表（一般地区）
初期支护 预留变 衬砌 C25喷砼 形量 类型 (cm) 施做 厚度 部位 (cm) Ⅱa型 Ⅲa型 Ⅲb型 Ⅳa型 Ⅳb型 3-5 5-8 5-8 8-10 8-10 拱墙 拱墙 拱部 边墙 拱墙 仰拱 拱墙 仰拱 拱墙 仰拱 拱墙 仰拱 拱墙 仰拱 5 12 23 12 25 10 25 25 28 28 28 28 30 30 拱部 拱部 拱墙 拱墙 拱墙 拱墙 拱墙 25×25 25×25 20×20 20×20 20×20 20×20 20×20 φ6 φ6 φ6 φ6 φ8 φ8 φ8 钢筋网 锚杆 设置 部位 格栅（型钢）钢架 拱墙（cm) 钢架类型(mm) 间距(m) 35 40 拱部 高130、φ 22格栅 拱墙 高150、φ 22格栅 全环 全环 全环 全环 Ⅰ18型钢 Ⅰ20a型钢 Ⅰ20a型钢 Ⅰ22a型钢 1.2 1.0 1.0 0.8 0.6 0.5 40 45 二次衬砌 底板/仰拱 (cm) 30（钢筋砼） 50 50 55
设置部 网格间距 钢筋 设置 间距（环向 长度 位 (cm) 规格 部位 ×纵向）(m) （m) 拱部 拱墙 局部 1.2×1.5 2.5 3

、单位耗药量单位耗药量（一）单位耗药量（二）隧道常用爆破参数与爆破设计炸药换算系数e值R压=31 8MPa 光面爆破V类围岩全断面光面爆破90 3 2 48 136 硝药炸0 87中厚层隐晶质灰岩V〜V类山类围岩石（等差爆破）硬岩砂岩、坚硬岩~~IV〜.V类花岗岩__I孔类径（已有导坑m m）砂岩、’板岩V〜花岗岩4游34 n?6~342类~34全断面预裂爆破100 7 5 0 48全断面光面爆全低面阶（H彳全断面光2001852w) 暴破耗药量与4硝药炸抗水、—硝铵主要参数、安勺K缎装防翟1 751 85—§65aa5o Odi663耗盎1/\7单单耗量其参26~3451515151646464647676767676760 400 850 5710 018 10 500 470 410 380 460 400 300 400 410 400 390 400 36（五）硬岩二级v形掏槽（竖向三排）装药量k与其它参数药K与它数深眼掏槽装药参数二、隧道爆破设计爆破设计(一)、规范规定《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)规定:光面爆破参数预裂爆破参数说明：1、上表所列参数适用于炮眼深度 1.0〜3.5m，炮眼直径40〜50mm, 药卷直径20〜25mm ;2、当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线幵挖成形要求较高时，周边眼间距E应取小值；3、周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。

软岩在取较小E值时，W值应适当增大；4、E/W :软岩取小值，硬岩与断面小时取大值；5、表列装药集中度q为2号硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。

换算系数：K 1 2号硝铵炸药猛度2号硝铵炸药爆力卄八. 2 换算炸药猛度—换算炸药爆力—（二）、爆破器材的选择⑴炸药：一般情况下，多采用二号硝铵炸药，洞内有水时应采用乳化油炸药、水胶炸药或其他防水性炸药；有瓦斯的隧道内，应采用煤矿安全炸药（如2、3号煤矿炸药，2、3号煤矿抗水炸药，煤矿水胶炸药，煤矿乳化油炸药，被筒炸药，当量炸药，离子交换炸药）；在软弱围岩周边爆破时，选择低爆速光爆专用炸药，如二号低爆速炸药。

1.工程概况1.1概况BENTONG 3# TUNNEL为双线单洞隧道，隧道起止里程CH482+217-CH482+839，隧道全长622m，隧道纵坡为-3‰。

最大埋深为72m，最小埋深为1.49m。

围岩等级按Q值分级，本隧道围岩主要包括Q≤0.1、1＜Q≤10两个个等级，其中1＜Q≤10级围岩段长度225m，所占比例为36.2%； Q≤0.1级围岩长度为343m，所占比例为55.1%。

明挖段长度54m，占比8.7%。

CH482+315-CH482+375段为偏压浅埋冲沟段，隧道埋深仅为1.49m，施工安全风险大，设计采用CRD法进行开挖，采用“Φ89mm洞身中管棚+Φ42mm小导管”超前支护和“I20a+格栅”双层钢架初支加强支护方案。

进出口端洞门均为斜切式洞门。

隧道洞口段超前支护形式均为大管棚+小导管支护，管棚为Φ108*5mm的无缝钢管，小导管为Φ42*3.5mm的无缝钢管。

Q≤0.1级围岩的主要开挖形式为三台阶加临时横撑法、三台阶法和CRD法，1＜Q≤10级围岩段主要开挖方法为台阶法。

图1-1 隧道地层1.2工程与水文地质隧址区地层主要为第四系上更新统(Q3el+dl)砂砾石土、粉质粘土，下伏地层为泥盆纪(D)砂岩，产状为147°∠64°。

粉质粘土：黄褐色，硬塑状，土质不均匀，含有大量砾石。

中砂：棕黄色，细圆形砾石土，灰褐色，密实而饱和。

砂岩：灰褐色，全风化~中等风化，节理裂隙发育，岩体较为破碎。

隧道洞身主要穿越强风化砂岩地层。

隧道范围内有地表水出露，地下水以第四纪孔隙、潜水和基岩裂隙为主。

隧道围岩裂隙发育，受雨季地表水入渗，涌水量可能会增加。

正常涌水量为682.4 (m3/D)，最大涌水量为9778.1 (m3/D)。

1.3不良施工条件（1）围岩级别及工法变更频繁隧址区上覆坡残积粉质粘土，下伏砂岩泥岩互层、砾岩。

全隧主要以Ⅲ、Ⅴ级围岩为主，且全线不同级别围岩交替变化频繁，主要施工工法为三台阶加临时横撑、台阶法工法转换较多，围岩变形失稳、坍塌风险较高。

开挖施工前，要做好超前小导管的施做，保证开挖安全。考虑到施工条件和安全，上、下台阶的距离应保持在25~40之间。上部初期支护稳定后，可进行下部开挖，开挖时要注意以下几点：①采用单侧或者双侧交错落地，决不允许双侧同时开挖而使两侧拱脚同时悬空；②落底长度应控制在2~4m之间，最长不能超过6m；③开挖后要及时进行立拱架、喷锚支护。
交
底
内
容
钢筋为φ12螺纹钢，间距30cm；在内外两层钢筋之间设φ14的支撑筋，支撑筋净长度42cm，两端各5cm弯钩，总长计52cm。二衬防排水严格按照设计图施工，结合地下水实际情况，必要时适当减小环向盲管间距，确保排水畅通。
4）仰拱及填充：仰拱为C25混凝土，厚度72cm；仰拱填充为C15片石混凝土，中央厚度126cm。
两榀钢拱架间的连接筋要交错布置，与钢拱架焊接要牢固。连接筋的搭接长度和焊缝要符合规范要求。
②钢筋网布设在钢拱架背后，要与钢拱架、连接筋焊接牢固。钢筋网的网格尺寸要符合设计要求。
③D25中空注浆锚杆的各项质量指标要符合国标和设计、规范要求。锚杆布设在两榀拱架中间，拱脚处要将锚杆位置调整至拱架旁边，尾端与拱架焊接牢固。
施工技术交底单
工程名称
xxxxx隧道
部位
紧急停车带
交底人
交底时间
主要参
加人员
交Байду номын сангаас
底
内
容
φ20纵向连接筋环向间距为1m，连接筋内外交错布置。系统锚杆为D25中空注浆锚杆，长度4m，环向间距1m，每环26/27根，按梅花状布置；钢筋网为φ6圆钢，网格间距为15×15mm；喷射混凝土标号C20，厚度25cm。
3）二次衬砌及防排水：二次衬砌为C25钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度50cm，二衬钢筋网分内外两层，内层在拱部加密，外层在边墙部加密，内外两层钢筋外间距为42cm；二衬钢筋网环向为φ18螺纹钢，间距40cm，加密处间距20cm，纵向

规范施工要点一、超前支护超前支护采取Φ42无缝钢管,数量、间距必须符合设计要求，且控制好角度不超5°、超欠挖10cm内。

二、洞身开挖1、针对关角隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩采取全断面开挖形式,循环进尺宜控制在3—4m；Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩采取台阶开挖形式，台阶长度控制在3—5m，循环进尺：IV级加强围岩上台阶控制2榀拱架、下台阶控制在3榀拱架间距；V级围岩上台阶控制在1榀拱架、下台阶控制在2榀拱架间距；VI级围岩上台阶控制在1榀拱架、下台阶控制在1榀拱架间距。

全断面开挖拱部允许最大超挖15cm,边墙允许平均超挖10cm；台阶法施工拱部控制在10cm，边墙控制在10cm，拱墙及拱脚以上1m范围不允许欠挖。

三、锚杆1、砂浆锚杆：Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩边墙设置Φ22砂浆锚杆，Ⅲ级围岩长度2.5m，间距1。

2＊1.5m(环向*纵向)；Ⅳ级围岩长度3。

0m，间距1。

2＊1.2m（环向*纵向）；Ⅴ级围岩长度3.0m,间距1。

2＊1.0m（环向＊纵向）；砂浆锚杆梅花形布置,设锚杆垫板,垫板尺寸为150*150*6mm（长＊宽*厚）。

如变更通知单明确参数后按照动态通知单参数施工。

2、中空锚杆：Ⅲ、Ⅳ级围岩拱部120°设置Φ25中空锚杆,Ⅲ级围岩长度2.5m，4根；Ⅳ级围岩长度3。

0m，6根。

四、钢筋网1、Ⅲ级围岩钢筋网采用Φ8钢筋,网格尺寸为25cm＊25cm；Ⅳ、Ⅴ级围岩钢筋网采用Φ8钢筋,网格尺寸为20cm*20cm；横通道钢筋网采用Φ6。

5钢筋，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩网格尺寸为25cm＊25cm。

2、铺设：虽围岩面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不小于4cm；搭接1-2个网格，与锚杆、钢架及纵向连接筋焊接牢固。

五、钢架、锁脚锚管及纵向连接筋钢架（格栅)间距允许偏差为±100mm，横向允许偏差为±50mm，高程允许偏差为±50mm，垂直度允许偏差为±2°，保护层厚度允许偏差为—5mm;钢架底脚虚碴、杂物清理干净，以垫块或锁脚锚管固定，防止拱架下沉。

详细描述
数值模拟法是一种基于计算机技术的计算方法，通过建 立围岩和隧道的数值模型，模拟围岩的应力分布和变形 。这种方法可以综合考虑地质构造、岩石力学性质和施 工因素等对围岩压力的影响。通过反分析计算，可以得 出围岩压力的大小和分布情况。数值模拟法具有较高的 精度和灵活性，是现代隧道工程中常用的计算方法之一 。
根据监测数据的变化趋势， 预测围岩的稳定性，及时 发出安全预警。
施工指导
根据监测数据反馈，指导 隧道施工，调整施工方法、 进度和支护措施。
06
工程实例分析
工程背景介绍
工程名称
某山区高速公路隧道
工程地点
山区地势陡峭，地质条件复杂
工程规模
隧道长度约5公里，设计时速为80公里/小时
围岩压力计算与支护设计
04
隧道支护设计
隧道支护的类型
被动支护
仅在围岩产生显著变形时才起作 用，如混凝土衬砌、喷射混凝土 等。
复合支护
采用多种支护方式共同作用，以 增强支护效果。
01
02
主动支护
通过施加外部支撑力，主动控制 围岩变形，如钢拱架、锚杆等。
03
04
联合支护
结合主动和被动支护的优点，如 钢拱架与喷射混凝土联合使用。
围岩压力计算
根据地质勘察资料，采用数值模拟方法计算隧道围岩压力，为支护设计提供依 据。
支护设计
根据围岩压力计算结果，设计合理的初期支护和二次衬砌结构，确保隧道施工 安全和长期稳定性。
施工监测与反馈分析结果
施工监测
在隧道施工过程中，对围岩压力、支护结构变形等进行实时监测，及时发现异常 情况。
反馈分析
对监测数据进行整理和分析，评估支护结构的稳定性和安全性，为后续施工提供 指导。

隧道围岩分级及其主要力学参数一、一般规定在公路勘察设计过程中，是根据周边岩体或土体的稳定特性进行围岩分级的。

围岩分Ⅰ～Ⅵ级,由于每级间范围较大，施工阶段对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ基本级别，再进行亚级划分。

在公路隧道按土质特性和工程特性分:岩质围岩分级-—Ⅰ~Ⅴ级；土质围岩分级Ⅳ～Ⅵ级。

对岩质围岩和土质围岩分别采用不同的指标体系进行评定:岩质围岩基本指标为岩质的坚硬程度和完整程度，修正指标为地下水状态,主要软弱结构面产状及初始地应力状态.土质围岩分级指标体系宜根据土性差异而组成，粘土质围岩基本指标为潮湿程度。

沙质土围岩基本指标为密实程度。

修正指标潮湿程度。

碎石土围岩基本指标为密实程度.至于膨胀土、冻土作为专门研究,这里暂不述.围岩分级指标体系中可用定性分析，也可用定量分析,但由于工地施工条件时间等因素，一般我们仅采用定性分析。

下面我讲定性分析来确定围岩级别。

1、确定岩性及风化程度。

2、结构面发育，主要结构面结合程度，主要结构面类型，甚至产状倾角、走向结构面张开度，张裂隙。

3、水的状况涌水量等。

二、岩石坚硬程度的定性划分1、坚硬岩：锤击声清脆、震手、难击碎，有回弹感,浸水后大多无吸水反应,如微风化的花岗岩——正长岩，闪长岩，辉绿岩，玄武岩，安山岩，片麻岩，石英片麻岩,硅质板岩，石英岩，硅质胶结的砾岩，石英砂岩，硅质石灰岩等等。

2、较坚硬岩：锤击声较清脆，有轻微回弹,稍震手，较难击碎，浸水后有轻微吸水反应.如未风化～微风化的熔结凝灰岩、大理岩、板岩、白云岩、石灰岩、钙质胶结的砂岩等。

3、较软岩：锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻击印痕。

如未风化～微风化的凝灰岩，砂质泥岩，泥灰岩,泥质砂岩，粉砂岩，页岩等。

4、软岩：锤击声哑，无回弹，有凹痕，多击碎,手可掰开。

如强风化的坚硬岩，弱风化～强风化的较坚硬岩，弱分化的较软岩，未风化的泥岩等。

5、极软岩：锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,手可捏碎，浸水后可捏成团，如全风化的各种岩类，各种半成岩。

技术交底记录交底内容：一．开挖方法：1．隧道洞身（ZK51+6５５~ZＫ51+71５)开挖主要采用上下断面法施工,上断面开挖高度为6米，考虑爆破时开挖台架须退至安全距离，当上断面掘进70ｍ以上时,开始进行下断面的开挖,下断面分左右两侧开挖,下断面一次性开挖至仰拱深度。

２．开挖进尺深度：V级岩溶段，上断面0.5m,下断面0.8~１.０m；Ｖ级围岩段,上断面0.6~0.8m,下断面1~1.5m;二.施工顺序:1.拱部超前支护支护参数：３m长φ42×4超前小导管，环向间距40cm，注水灰比1:1水泥浆。

2．先行导坑开挖﹑支护初期支护参数：钢拱架纵向间距0.5 m一榀，挂设双层钢筋网,网格间距20×２０cm,打设４mφ２5中空注浆锚杆(含锁脚锚杆）,注浆锚杆纵向间距０.5m,环向间距拱部1.2m，边墙1.0m，注入１：1水泥浆，湿喷C20混凝土30cm。

3.后行导坑开挖﹑支护三．钻眼掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm,辅助眼眼口排距﹑行距误差不行大于5cm，周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不行大于5ｃｍ，外斜率不得大于5cm/ｍ，眼底最大不超过开挖轮廓线１5cm。

内圈眼至周边眼的排距误差不得大于５ｃm，炮眼深度超边2.5m时内圈眼和周边眼采用相同的斜率。

按爆破示意图进行布孔。

四．装药﹑爆破1.爆破器材起爆雷管选取用国产II系列１5段非毫秒雷管,掏槽眼﹑掘进眼选用乳化炸药，周边眼选用光爆炸药。

２.装药前应将炮眼内的泥浆﹑石屑吹洗干净,已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密封。

装药严格按设计量装药。

3.待所有人员﹑机械撤离至安全距离后起爆。

五．出碴出碴采用无轨运输,挖掘机和正装侧卸装载机配合东风15T自卸汽车出碴。

六．注意事项(1）开挖人员到达开挖地点时，应首先检查工作面是否安全，如果有松动的石块应先予以清除。

（2）严禁在残眼中继续钻眼,装药与钻孔不能平行作业。

（3）运送爆破器材时，必须由爆破工专人运送，其他人员严禁搭乘,爆破器材的装载高度不得超过车厢边缘,雷管和炸药必须分开放置。