隧道施工方法及工艺流程

隧道开挖施工方法

一、全断面施工

Ⅱ级围岩整体性较好，采用全断面光面爆破开挖(开挖顺序见I Ｉ围岩开挖示意图），锚喷初期支护，采用凿岩机钻孔，Ⅱ级围岩开挖进尺3．５m。出渣采用装载机或挖掘装载机装渣,采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。

全断面法施工工艺见“Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图”。

Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图

二、台阶法施工

Ⅲ级围岩采用台阶法开挖,台阶法施工将断面分为上下两部分(见III级围岩开挖示意图）。上台阶长度30m，下台阶长度为10m，为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动,拱部及边墙采用光面爆破。上台阶断面采用简易工作台架、Y Ｔ28风钻钻孔；下台阶断面采用

凿岩机钻孔,Ⅲ级围岩开挖进尺3.1m。

采用装载机装渣,自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。

台阶法施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”。

台阶法施工工艺流程图

三、台阶法施工

Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖，台阶法施工将断面分为上中下三部分(见Ⅳ级围岩开挖示意图)。上台阶长度５m,中台阶长度6ｍ，下台阶长度为6m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动,

拱部及边墙采用光面爆破。上台阶采用简易工作台架、YT2８风钻钻孔;Ⅳ级围岩开挖进尺2.１ｍ。

采用挖掘机装渣,自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。

三台阶开挖法施工工艺流程图

三、大拱脚台阶法施工

V级围岩地段采用大拱脚台阶开挖法施工,尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖,侧翻式挖掘机装碴,自卸汽车运输。必要时采用微振动爆破，YT２8风钻钻眼，非电毫秒雷管起爆,每循环进尺0.８m。

附:大拱脚台阶法开挖施工流程图

施工工序:

1、（1）弱爆破开挖①部。（2）施作①部台阶周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立大拱脚钢架，并设锁脚锚杆。（3）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

2、（1）弱爆破开挖②部。（2）台阶周边部分初喷4cm厚混凝土；铺设钢筋网。（3）接长钢架，并设锁脚锚杆。（4）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

3、（1）在滞后于②部一段距离后，弱爆破开挖③部。（2）施作隧底喷混凝土。

4、（1）灌筑Ⅳ部仰拱与边墙基础。

5、灌筑仰拱填充Ⅴ部至设计高度。

6、利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅵ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

大拱脚台阶法施工工序平面（示意）

说明:

图中台阶长度L根据施工机具条件与围岩情况确定一般不大于30m。

四、钻爆法施工

钻爆开挖作业程序:钻爆设计→测量布眼→按布眼钻孔→装药联线→起爆→通风除尘→排险撬顶→出碴。

i.钻爆设计

本隧道主要围岩为灰岩、硅质灰岩等。详见图 6.３.1《全断面开挖钻爆设计图》和图6．3.2《上下台阶法钻爆设计图》。

隧道开挖常用的炸药药卷直径有两种,每ｍ重量见表6.1所示：表6．1隧道开挖常用炸药每m重量一览表

全断面开挖时,各孔药量分布见图6.3.1《全断面开挖钻爆布置图》所示。

在Ⅱ级围岩全断面开挖、断面积117㎡时,每排炮爆破开挖长度3.3～3.5m，钻孔196个左右，炸药用量指标0.6２～０.7０ kg/ｍ3，一个循环炸药用量2３０～280 kg,灰岩用药量选低值,硅质灰岩用药量选高值。用于灰岩时，掏槽眼数量略有减少。

上下台阶炮孔布置见图6.3.２《上下台阶法钻爆设计图》。

在Ⅲ级围岩上下台阶开挖、断面积131㎡时，上台阶每循环进尺2.５m，钻孔136个左右，下台阶每循环进尺３.0m，钻孔44个。其中上台阶断面掏槽眼20个,平均装药2.６ｋg;辅助眼80个,装药０．4 kg;周边眼３3个,装药0.４ kg；底板眼３个，装药３.0 kg。下台阶辅助炮眼3２个,装药1.６kg；周边眼12个,装药０.４ kg。炸药用量指标0.45~0.60 kｇ/m3(硅质灰岩用药量较高）。

光面爆破参数主要参考《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TＺ214-2005）第6.３.６条光面爆破参数表,选用值如下表３.3所示:

表6.2 光面爆破参数表

Ⅲ级围岩台阶法开挖钻爆炮眼布置图

ii.开挖作业

1、钻孔作业

(1)炮眼布置原则

Ⅱ类围岩全断面开挖钻爆炮眼布置图

V型掏槽眼布置图

1、本图尺寸均为厘米计。

2、炮眼深度3.4m，循环进尺3m。

3、周边眼间距60cm，抵抗线W＝75cm。

4、起爆方式为孔内微差起爆，图中数

字为孔内毫秒雷管段别。

说明：

V型掏槽眼布置图

1、本图尺寸均为厘米计。

2、周边眼间距=60cm，抵抗线W=75cm，底版眼间距E=65cm。

3、炮眼深度270cm，循环进尺2.5m。

4、起爆方式为孔内微差起爆，图中数字为孔内毫秒雷管段别。

说明：

Ⅲ类围岩全断面开挖钻爆炮眼布置图

掏槽眼：正洞围岩采用斜眼掏槽。

周边眼：根据光面爆破的周边眼间距，严格控制外插角以减少超欠挖。

内圈眼:内圈眼所在位置在周边眼抵抗线的边缘,内圈眼的孔距稍大于周边眼抵抗线（w）。

辅助眼:掘进炮眼，其炮孔间距,视岩石坚硬程度、装运手段、岩石破碎程度的要求等因素而定，一般取0．４～0.8m,岩石坚硬取小值，反之取大值。

底板眼:底板眼沿开挖轮廓底线布置，并适当增加药量起翻碴作用,使爆落的岩碴翻松，便于装载设备装碴。

(2）钻孔标准:达到准、直、平、齐。

准：钻孔按设计布眼钻孔，当受节理、裂隙影响时稍稍移动孔位,但顶眼只能左右移动，帮眼只能上下移动,周边眼轮廓的放线误差控制在±1cm，眼口开眼误差：Ⅱ级围岩可从轮廓线偏内３cm,周边眼外插角的角度以0．03的斜度外插,方向与轮廓线法线方向一致。

直:直线段上，炮眼先钻上方标准孔,插上炮杆,使边墙孔在同一条垂线上。

平:周边炮眼要相互平行。

齐：各炮眼底落在垂直隧道轴线的同一平面上,掏槽眼加深10~20ｃm,钻孔深度根据掌子面的起伏“凸”加，“凹”减。

2、装药作业

清孔：装药前用高压风清孔，吹干净孔内积水及碴粒。

装药:装药前核对雷管段数,使之与设计相符，同时按钻爆设计的装药结构及药卷规格药量装药。装药时，药装到孔底，起爆药包用炮棍缓慢送入,防止拉雷管或破损导爆管。

装药检查：装药时,将雷管段数标于孔外导爆管上,由检查人员对雷管段数进行复核,确保准确无误,同时核对药卷规格及装药长度，使