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洞身开挖(Ⅴ级围岩)

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湖北省十白高速公路SHTJ-2合同段项目经理部

第 - 1 - 页 共 16 页 两家庄隧道

Ⅴ级围岩洞身开挖施工方案

一、工程概况

两家庄隧道为一座高速公路分离式中隧道，进口位于十堰市张湾区汉江街道办两家庄西南侧，出口位于十堰市张湾区红卫街道办大沟水库东北侧，轴线方向约230º，呈北东～南西向展布。左幅里程桩号ZK4+590～ZK5+185，全长595m，最大埋深约115m；右幅里程桩号YK4+590～YK5+185,全长595m，最大埋深约111m。左幅进口和右幅出口洞门采用端均为台阶式，左幅出口和右幅进口洞门采用端均为端墙式。

隧道洞身段围岩为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，其衬砌类型为Z0c型、Z5+型、Z4型、Z3型其长度见表1-1。

隧道衬砌类型表 （表1-1）

Z0c Z5+ Z4 Z3 Z4 Z5+ Z0c

左线 15 45 100 190 205 40 0

右线 0 30 130 190 210 27 8

二、自然及地质条件

1、地形地貌

隧址区属构造剥蚀低山-丘陵地貌区，相对高差约160m，隧道轴线经过地段地面高程约370m～487m。隧道进口地形坡度均较陡，自然坡角约35°～40°，山坡上植被较发育，分布有少量农田果园，坡脚处有少数居民点。隧道进口端分布有乡村水泥路，交通较便利；出口端交通稍有不便。

2、地质构造

隧址区位于秦岭褶皱系之东段，南秦岭印支冒地槽褶皱带（南秦岭构造带）二级构造单元之武当山复背斜范围内，可见明显的揉皱现象。主要出露中元古界武当山群（Pt2wd）片岩，片理产状略变化，实测片理产状分别为20°∠83、125°∠78°，

12°∠70°7°∠60°节理裂隙较发育。

3、地层岩性 湖北省十白高速公路SHTJ-2合同段项目经理部

第 - 2 - 页 共 16 页 隧址区出露、揭露的地层主要为中古界武当山群（Q4e1+d1）片岩，具体分述如下：

强风化片岩（Q4e1+d）：灰黄色，分布于山体表层，钻探揭示厚度4.64～5.6m，结构严重破坏，锤击易碎，成分为云母、石英等，裂隙发育，岩芯破碎，呈碎块状、短柱状，采取率65%～67%，RQD=40%~48%。

中风化片岩（Pt2wd）：灰白色、深灰色、灰色，最大揭露厚度17.7m,变晶结构，片状构造，主要成分有云母、石英、长石等，节理裂隙较发育，岩芯呈短-长柱状，采取率80%～90%，RQD=50%～72%.

4、水文地质条件

隧道区地表水系较发育，主要为隧道出口端大沟水库水体、进口端冲沟内季节性流水以及大气降水形成的地表面流等，水量受季节性影响变化较大，其自然排泄畅通，隧道洞口地面标高远高于水库水位，对隧道施工影响较小。但应注意雨季地表面流对洞口边、仰坡的冲刷破坏作用，已采取截流、疏排措施。

隧址区地下水类型主要为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。松散岩类孔隙水主要

赋存于第四系松散堆积物中，处于斜坡地带，分布不稳定，总体厚度小，受大气降水补给，贮水条件较差，易渗透流失，仅季节性有水，对隧道施工影响较小。基岩孔隙水主要赋存于片岩空隙中，主要受大气降水补给，并受岩石完整性及裂缝开启程度制约，沿基层风化裂隙、构造裂隙等向地势低凹处呈脉状、线状排泄，水量一般较平乏。

5、不良地质

在隧道浅埋段，由于第四系覆盖层厚度较大或基岩风化裂隙发育，地下水的补给条件较好，受降水影响在雨季开挖时可能存在滴水，渗水现象，施工中需做好安排措施，并控制开挖进尺，及时支护衬砌。

三、编制依据

1、湖北十白高速公路《两阶段施工图设计》第SHTJ.02.E1册

2、湖北十白高速公路《两阶段施工图设计》第SHTJ.T9册

3、《公路工程技术标准》 JTG B01-2003; 湖北省十白高速公路SHTJ-2合同段项目经理部

第 - 3 - 页 共 16 页 4、《公路隧道设计规范》JTG D70-2004;

5、《公路隧道施工技术规范》 JTG F60-2009;

6、《公路工程质量检验评定标准》 JTG F80/1-2004;

四、洞身开挖施工工艺

1、洞身开挖总体方案

在隧道洞口所有工程准备完成之后，对隧道洞身开始进行开挖。主洞洞身开挖均采用新奥法原理施工，开挖采用环形开挖留核心土法，具体工艺流程如下：

超前管棚 → 开挖上部弧形导坑 → 初喷砼 →安设锚杆、钢筋网 →安装上部弧形工字钢拱 → 复喷砼 → 核心土开挖→ 拉中槽 → 跳槽开挖、支护马口→ 开挖、支护成环仰拱 → 完成仰拱砼→施做防水层→ 二次模筑衬砌。

Z5+采用留核心土法采用开挖示意图

根据监控量测信息施做3～5米3～5米3～5米仰拱初期支护仰拱衬砌426587掘进方向31初期支护二次衬砌87灌注仰拱衬砌铺设环向盲沟及防水层，整体灌注二衬砼65下半断面边墙马口跳槽开挖边墙及仰拱架立钢支撑、锚喷支护4上断面预留核心土法架立钢支撑、锚喷支护32上断面弧行导坑开挖超前预支护1开挖顺序说明：与初支拱架焊接Φ22砂浆锁脚锚杆与初支拱架焊接Φ22砂浆锁脚锚杆45.045.06312224576683831

上部开挖：首先开挖环形拱部，以人工风镐开挖为主，必要时辅以弱爆破，开挖进尺以0.6-1.0m为宜。核心土留台阶宽度为2m左右，以便于拱顶开挖和支撑拱架安装的施工和调整。喷射砼前，绘制检查开挖面轮廓线，并做好记录，合格后施喷砼。开挖中以设计轮廓线为标准制作样板防止超挖，随挖随量。如因其它原因造成超挖通知监理工程师提出处理方案。松动爆破开挖预留核心土，挖掘机湖北省十白高速公路SHTJ-2合同段项目经理部

第 - 4 - 页 共 16 页 运输。轮式正装侧翻装载机配合自卸汽车出碴。

下部开挖：先用挖掘机拉中槽至仰拱，再跳槽开挖马口，马口长度2.5～3米，最后支立工字钢钢拱架喷射砼，完成初期支护。挖中槽时，注意留足两侧拱脚平台。挖边墙时尽量减少对围岩扰动，接近外轮廓线人工修整。机械不能开挖部分，凿岩机钻孔，松动爆破，机械挖装，自卸汽车运出。为确保拱部支护体系的稳定，在进行下部断面开挖时，采取以下措施：

①认真加固拱脚，钢架拱脚增设锁脚锚杆，必要时设纵向槽钢托梁，把几排钢架连成整体。

②两侧错开4m，避免上部拱脚同时悬空。

③下部边墙开挖后必须立即喷射混凝土，并按规定做好支护。

④量测工作必须及时，以观察拱顶、拱脚和边墙中部的位移值，当发现速率增大，要立即进行仰拱封闭。

2、光面爆破施工工艺要点

2.1、放样布眼

钻眼前，测量人员用红油漆准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。

2.2、定位开眼

采用钻孔台车钻眼时，台车与隧道轴线保持平行。台车就位后按炮眼布置图正确钻孔。开眼误差周边眼和掏槽眼3cm，辅助眼5cm。

2.3、钻眼

定人定位熟悉炮眼布置图，专人指挥，以确保周边眼外插角控制准确（外插角小于3°），尽可能使两茬炮错台小于10cm。同时，根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。

2.4、清孔

装药前，用钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。

2.5、装药

装药分片分组按炮眼设计图确定的装药量和雷管段数自上而下进行，炮眼用炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。 湖北省十白高速公路SHTJ-2合同段项目经理部

第 - 5 - 页 共 16 页 2.6、联结起爆网路

起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时防止导爆管打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后，专人负责检查。

2.7、瞎炮的处理

发现瞎炮，首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，参照《公路隧道爆破安全规程》有关条款处理。

2.8、质量检验标准

（1）超欠挖

采用隧道断面测量仪进行检测，平均线性超挖量控制在10cm以内。

（2）半眼痕保存率

半眼痕保存率应大于70%。

（3）对围岩的破坏程度

爆破后围岩上无粉碎岩石和明显的裂缝，也不应有浮石（岩性不好时应无大浮石），炮眼利用率应大于90%。

9、调整爆破参数

根据检测的情况适时调整爆破参数，为下一循环光面爆破提供参数。

湖北省十白高速公路SHTJ-2合同段项目经理部

第 - 6 - 页 共 16 页

洞身开挖施工工艺框图

洞身开挖方案上报

监理工程师审批

测量放线

台车就位

钻 眼

找 顶

出 碴

断面检查

初期支护

下一循环 爆破设计参数确定 装药

放炮

通风排烟 连线 湖北省十白高速公路SHTJ-2合同段项目经理部

第 - 7 - 页 共 16 页 3、钻爆设计

3.1、钻爆参数的选择

3.2、通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照表。

光面爆破参数表

岩石 种类 周边眼间距

E(mm) 周边眼最小抵抗线V(mm) 相对距

E/V 周边眼装药

集中度(kg/m)

硬 岩 550～700 700～850 0.8～1.0 0.30～0.35

中硬岩 450～600 600～750 0.8～1.0 0.20～0.30

软 岩 300～500 400～600 0.5～0.8 0.07～0.15

4、超欠挖控制方法

4.1、施工中应严格控制超欠挖，当岩层完整、岩石抗压强度大于30MPa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别突出部分（每1m2内不大于0.1 m2）欠挖，但其隆起量不得大于50mm。拱脚、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。

4.2应尽量减少超挖，不同围岩地质条件下的允许超挖值的规定详见下表：

检查项目 规定值或允许偏差

拱部超挖（mm） 破碎岩、软土等（Ⅴ、Ⅵ级围岩） 平均100，最大150

中硬岩、软岩（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩） 平均150，最大250

硬岩（Ⅰ级围岩） 平均100，最大200

边墙超挖（mm） 每侧 +100，-0

全宽 +200，-0

仰拱、隧底超挖（mm） 平均100，最大150

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2012.4.20隧道五级围岩施工技术方案

2012.4.20隧道五级围岩施工技术方案

1 浅谈白茫雪山3#隧道Ⅴ级围岩施工工艺

（魏格洛，郝春风）

摘要：本文依照白茫雪山3#隧道的特殊地理条件，简要介绍在高海拔地区隧道施工中Ⅴ级围岩的施工技术措施。可为同行提供参考。

关键词：白茫雪山3#隧道 高海拔 Ⅴ级围岩 施工工艺

龙建路桥股份有限公司承建的云南省国道214线香格里拉至德钦二级公路路基五合同段的施工生产任务，其中白茫雪山3#隧道主洞建筑限界净宽10m，净高5m，隧址区地处“世界屋脊”著称的青藏高原南东缘，海拔4000-4200m之间，氧气稀薄。项目区内侵蚀切割剧烈，山体表层覆盖较厚的第四系松散堆积物，下伏地层岩性主要由侏罗系砂岩夹泥灰岩，三叠系砂岩、板岩、页岩、安山岩、安山武岩等，二叠系片岩及印支期花岗岩组成。隧道全长3951m，明洞及洞门27m，Ⅳ级围岩段1536m，Ⅴ级围岩段2388m。其中Ⅴ级围岩段实际情况为极破碎第四系松散堆积层，岩体极不稳定，每5-8m变化频繁，碎石夹土，极易坍塌，对施工生产造成巨大影响。为保证施工安全，保证工程质量，加快施工进度，我标段特制定下述施工方案。采用施工方法为上、下导坑开挖，中间留核心土。

基本施工顺序：施工测量→掌子面上导坑开挖→初期支护→下导坑开挖→初期支护及辅助施工措施→仰拱施工→洞身防水→边墙基础→二次衬砌→洞内装饰

一、隧道掘进施工

1、施工测量

由隧道专业测量工程师进行隧道中线，水平的测量工作。按设计结构尺寸画出隧道开挖轮廓线，并用红色漆线显示在隧道的开挖断面上。

2、超前小导管

沿测量放样开挖的外轮廓线按设计图纸的位置施工超前小导管。采用YT28风动凿岩机钻孔或凿岩机直接将小钢管打入岩层，压注水泥浆。

（1）、小导管施工要求

a、小导管采用φ50钢管在现场加工成型。小导管长度5.0m，一端做成尖角，并且在管壁每隔15cm范围内交错打孔，孔直径为6mm～8mm，以便于浆液扩散。

隧道开挖爆破施工方案

隧道开挖爆破施工方案

4。1洞身开挖

4。1。1隧道洞身开挖工艺

首先必须根据围岩类型选择合适的断面开挖方法，Ⅰ～Ⅲ级围岩可采用全断面法开挖；对于Ⅳ、Ⅴ级围岩可采用台阶法、单侧壁导洞法、双侧壁导洞法等进行全断面开挖或采用半断面开挖的方法。对于Ⅳ、Ⅴ级围岩采用全断面开挖时，各种方法均存在开挖与支护互相干扰的情况，要注意完善施工组织和管理，严格遵循“短进尺,弱爆破”的原则，减少对围岩及已施工的支护的扰动。当采用半断面开挖方法时，下半断面开挖厚度及用药量要严格控制，减小扰动,防止拱部围岩失稳。同时按设计及施工规范要求对水平收敛值、拱顶下沉值进行严格监控量测，并将量测结果及时反馈、指导施工.尤其对于不良地质地段，在开挖前必须用地质雷达、超前小导坑等方法做好超前地质预报工作，同时做好预加固、预支护等辅助施工措施。

其次，隧道开挖一般采用钻爆法施工，应根据围岩类型选择合适的施工工艺。对于硬岩应采用光面爆破，注意以下几点：①放样准确，②打眼准确，③周边眼采用小直径或间隔装药，④全断面施工的微差控制爆破技术，⑤定期和及时检查断面，以便及时反馈、调整；对于软岩应采用预裂爆破，注意以下两个方面：（1）根据现场爆破成缝试验确定预裂孔间距﹑孔径和线装药密度 (即单位长度钻孔的装药量),及药卷直径小于孔径的不偶合装药方式的装药不耦合系数；（2）确定预裂爆破各参数后，要严格控制预裂孔的成孔质量①预裂孔的角度不能超过允许范围，否则需废孔移位重新开孔;②预裂孔的孔间距要满足爆破设计要求，若孔间距过大，则进行插孔处理；③预裂孔的孔深要满足爆破设计要求，末达规定深度须进行补钻。

4。1。2爆破参数计算

钻爆作业必须按照钻爆设计时行钻、装药、接线和引爆，同时应满足钻眼爆破施工开挖的质量要求。在施工作业中要充分考虑岩石的抗爆性，炸药品种及用量计算,炮眼（临空眼、掏槽眼、扩槽眼、掘进眼、内圈眼、底板眼、周边眼)布置、布置形式和炮眼数量、直径、长度、深度和角度,装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序、起爆网络，凿岩机的台数安排，钻爆参数的选择等，然后再进行爆破设计。

Ⅴ级围岩三台阶法施工作业指导书

Ⅴ级围岩三台阶法施工作业指导书

四、施工方案

页脚内容

目 录

1.适用范围 ........................................................................................................ 1

2.编制依据 ........................................................................................................ 1

3.作业准备 ........................................................................................................ 1

3.1内业技术准备 ............................................................................................ 1

3.2外业技术准备 ............................................................................................ 1

4.技术要求 ........................................................................................................ 2

5.施工程序与工艺流程 .................................................................................. 2

隧道开挖、支护、衬砌及措施

隧道开挖、支护、衬砌及措施

1 隧道工程开挖、支护、衬砌施工专项技术方案及措施

1．开挖

本标段隧道埋深较浅，明洞部分全部用明挖法开敞式开挖，Ⅵ级围岩采用明挖及CRD法，Ⅴ级围岩地段采用CD法和环形开挖留核心土法、Ⅳ级围岩采用台阶法施工，隧道开挖坚持“禁爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，采用机械开挖、人工配合进行施工。

洞口施工时，先开挖洞门边仰坡及路堑土石方，做截水天沟，再施做洞门；洞口环节衬砌须与洞门同时施工；洞口位置贯彻“早进晚出”的原则并避开崩塌、滑坡等不良地质，洞口施工前及早清理洞顶坡面，做好地表水引排，封闭地表裂隙，夯填整平洞顶空洞、低洼处施工时随时对洞口边仰坡进行监测，有失稳迹象及时采取措施；隧道洞门应及早施工，并避开雨季、冬期施工，保证洞门结构质量及洞口段稳定。

开挖时按设计要求从上至下开挖边仰坡，并及时按设计要求进行边仰坡的防护加固。边仰坡采用水泥砂浆砌片石网格喷播植草支护，防止因隧道施工引起环境恶化和边仰坡遇水冲坍塌影响结构及行车安全、并封闭洞口路基面，防止雨水冲蚀坡面或下渗引起洞门基础松软。边仰坡连接处采用圆弧顺接开挖，洞口段挡墙与路堑挡墙采用墙面顺坡连接，挡墙设置Φ80泄水孔，保证墙后渗水顺利排除。边仰坡开挖施工时尽量减少开挖范围，保护环境及地表植被。

1．1．明洞施工

本标段活沙兔图隧道进出口都带有明洞，进口明洞长150米，出口明洞长320米，斜井有90米明洞。

明洞采用明挖法施工，采用挖掘机分段、分层开挖，必要时辅以微震动爆破开挖，人工配合挖掘机刷边（仰）坡，分段长度8～10m，分层高度2～3m。紧随开挖进行边（仰）坡防护，边（仰）坡采用砂浆锚杆挂钢筋网湿喷混凝土防护。隧底开挖完毕后进行隧底地质勘探，根据地质勘探结果进行必要的地基处理，然后进行仰拱施工。根据监控量测结果及时施做明洞衬砌，明洞衬砌按洞外混凝土结构要求进行施工，待衬砌强度达到设计后进行防水施工，然后进行洞顶回填，最后进行洞顶种植绿化。