隧道洞身开挖施工技术方案
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XX隧道洞身开挖施工技术方案 1 编制依据 湖北XX高速公路XX同段XX隧道X洞身开挖施工技术方案依据《公路隧道施工技术规范》、《公路勘测规范》、《公路工程技术标准》、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》以及设计文件要求，结合实际情况编制而成。
2 工程概况 XX隧道位于XXXX境内，与XX大桥XX台相接。隧道为上、下行分离的四车道高速公路特长隧道，最大埋深约1422米。本合同段隧道起止桩号左线ZK107+377～ZK110+670，长3293米；右线YK107+400～YK110+710，长3310米。隧道左右间距，本合同段起点约49米，出口约24米。 本隧道洞身开挖由普通Ⅲ～Ⅴ级围岩组成，针对不同的围岩，设计不同的衬砌类型，主要有SF-Ⅴa、SF-Ⅴb、SF-Ⅳa、SF-Ⅳb、SF-Ⅲa、SF-Ⅲb、SF-Ⅲc、 SF-Ⅲd几种衬砌，不同的衬砌开挖断面不一样。
3 一般规定 1、应根据隧道长度、断面大小、结构形式、工期要求、机械设备、地质条件等选择适宜的开挖方案。 2、开挖断面尺寸应满足设计要求 3、爆破后，应及时对开挖面和未衬砌地段进行检查；对可能出现的险情，应采取措施及时处理。 4、开挖作业不得危及初期支护、衬砌和设备的安全，并应保护好测量用的测点。 5、开挖后，应做好地质构造的核对和监控量测工作。 6、开挖作业必须保证安全。 7、爆破作业及爆破物品管理，必须符合现行《爆破安全规程》有关规定。
4 开挖方法 4.1 浅埋Ⅴ级围岩开挖方法 根据设计图纸，隧道洞口段为Ⅴ级围岩，且埋深较浅，设计采用对前方围岩超前管棚注浆预加固后预留核心土法开挖，拱部超前加固采用Φ108超前大管棚及Φ42超前小导管，施工时由于洞口段浅埋Ⅴ级围岩埋深浅，岩石风化严重，结构松散，所以施工中必须严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的基本原则。 1施工流程 拱部超前小导管注浆预支护→拱部环形开挖→上半断面初期支护→核心土开挖→下半断面左半部开挖→下半断面左半部初期支护→下半断面右半部开挖→下半断面右半部初期支护→仰拱浇筑→拱墙二次衬砌混凝土浇筑。 2上半断面开挖 （1）人工架设钢支撑； （2）钻设Φ42超前小导管孔，安装超前小导管，注浆泵注浆。 （3）光面弱爆破环形开挖，人工配合反铲扒碴。 （4）初喷混凝土后，施作钢筋网，布设中空注浆锚杆，立拱架，并将拱架与锚杆焊接，复喷混凝土至设计厚度。 （5）每掘进5-6m开挖核心土，核心土一次开挖2-3m。 3下半断面开挖支护 下半断面分部开挖，开挖台架配合人工钻孔，光面爆破控制成型，左右错进，每次进尺2m。出碴结束后，尽早施作初期支护，及时施作仰拱，封闭初期支护，保持仰拱滞后开挖面20-30m距离。
4.2 Ⅳ级围岩开挖及初期支护方法 Ⅳ岩石较为完整，施工主要采用上下台阶法开挖，多功能开挖作业台架配合人工钻孔，光面爆破。 1施工流程 上半断面开挖→上半断面支护→下半断面开挖→下半断面支护→铺底或垫层→拱墙二次衬砌混凝土浇筑 2上台阶开挖支护 （1）人工钻孔光面微差爆破，一次开挖深度2-3m，台阶长度50～100m，爆破后装载机装碴，汽车运出洞外拉到指定碴场； （2）人工架设钢支撑，钻设Φ22超前锚杆孔，安装超前锚杆； （3）初喷混凝土后，施作钢筋网，布设砂浆锚杆，立拱架，并将拱架与锚杆焊接，复喷混凝土至设计厚度。 3下台阶开挖支护 （1）下台阶多功能开挖作业台架配合人工钻眼，开挖进尺与上台阶相同，光面微差爆破。装载机装碴，自卸汽车直接运至指定点。 （2）安设系统锚杆、钢筋网，立拱架，并将拱架与锚杆焊接，复喷混凝土至设计厚度。 （3）施作仰拱，封闭初期支护。依次循环施工，施工时保持上、下台阶长度在50-100m。
4.3 Ⅲ级围岩开挖方法 Ⅲ级围岩石较为完整，施工主要采用全断面开挖法。每循环进尺3～5m，采用人工钻孔光面微差爆破，装载机、10T自卸汽车出碴，然后进行锚、网、喷的流水线机械化作业。
5 各类围岩爆破方案 隧道各级围岩均采用光面微差爆破控制成型，根据围岩实际情况和开挖方法选用不同的爆破参数，其具体爆破方案设计如下：
5.1 爆破方案设计原则和方法 1炮孔布置 先布置掏槽眼，其次周边眼，后辅助眼。掏槽眼布置于开挖面的下方，根据爆破效果，调整掏槽眼形式，且掏槽眼深度比其它眼深约20cm，各类围岩炮孔直径42mm；周边眼严格按设计开挖轮廓线均匀布置，在断面各拐角处各布置一个炮孔，周边眼的顶眼和帮眼底部Ⅳ、Ⅴ中超出边界10cm，所有围岩中底孔均都超出边界10cm； 根据围岩特点合理选择周边眼间距E及周边眼的最小抵抗线W，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上。 Ⅱ类围岩岩质破碎，施工采用人工或机械开挖，需采用松动爆破时，周边预留光爆层，人工用风镐凿除控制超欠； 合理分布掘进眼，以达到炮眼数量最少、材料最省；同时碴块又不致过大， 便于装卸。 2掏槽方式 本隧道各类围岩的掏槽形式主要采用楔形掏槽。 3装药结构及堵塞方式 周边眼采用Φ25mm光面爆破专用药卷间隔装药，严格控制周边眼的装药量，借助导爆索进行间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布，以确保隧道周边成形良好，并减少对围岩的扰动，掘进眼和掏槽眼采用硝铵炸药连续装药，在施工中如炮孔内有水时采用防水乳胶炸药等效代换。 采用沙子和粘土按重量比3:1配制炮泥，加上20%的水混合均匀后揉成直径稍小于炮孔直径的炮泥段，所有装药炮眼用炮泥堵塞，堵塞时将炮泥段送入炮孔，用炮棍适当加压捣实。施工时要求周边眼堵塞长度不小于30cm，其它炮孔按装药长度余孔全部堵塞。 4起爆方法 采用非电毫秒延雷管将孔间联接形成分段起爆网络，火雷管引爆非电毫秒管起爆。
5.2 各类围岩主要爆破参数 隧道各类围岩地质情况，确定光面爆破参数见下表，施工过程中通过爆破效果反馈，进行调整，从而满足施工要求。 表5-1各类围岩主要爆破参数表 岩石级别 开挖 方式 掏槽方法
周边眼 间距 E（cm） 周边眼 最小抵抗线 W（cm） 相对距 E/W 周边眼装药参数（kg/m） 平均单位岩
石用药量（kg/m3）
Ⅲ 全断面 楔形掏槽 60～70 60～80 0.8～1.0 0.25～0.3 1.2～1.4 Ⅳ 长台阶法 楔形掏槽 60～70 65～80 0.8～1.0 0.25～0.3 1.0～1.3 Ⅴ 短台阶法 楔形掏槽 55～65 70～80 0.8～1.0 0.2～0.25 0.9～1.1
5.3 爆破设计修正与优化 为提高爆破效果，改善技术经济指标，控制超欠挖，施工中根据每次爆破后，通过超欠挖情况、开挖面圆顺平整度、爆破进尺、碴块大小、周边眼炮眼痕迹保存率等爆破效果检查，对爆破效果进行仔细分析爆破参数的合理性，根据以下原 则分析原因及时修正爆破参数： （1）根据超欠挖情况确定周边孔钻孔角度，根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距、装药量和光爆层厚度，特别是周边眼的有关参数。 （2）爆破石碴块度小，辅助眼布置偏密，用药量过大，需减少；块度大说明炮眼偏疏，应加密炮眼，增加药量。 （3）周边眼残孔率较小说明周边眼用药量过大，需减少药量，周边眼爆孔利用率过低，残孔率过高，周边眼用药量过低，需增加药量。 （4）根据开挖面凹凸和平整度情况修正钻眼深度，保证爆破眼眼底基本落在同一断面上。 （5）根据掘进进尺确定掏槽效果，进尺低，掏槽效果差，需选用较有效的掏槽方式。
6 岩爆不良地质段开挖施工方法 根据设计文件及地堪资料，隧道可能会遇到岩软岩段可能出现的塑性变形，崩塌等不良地质地段。针对上述可能存在的情况，施工时软岩变形段遵循“加固围岩、预留变形、先柔后刚、刚柔并举、分次支护、及早封闭、底部加强、信息化施工”的原则。并采取以下措施： （1）加强监控量测 加强监控观测和地质预报工作，及时收集动态信息，为调整施工支护参数提供依据。 （2）改变施工方法 及时调整施工方法，采用短台阶法开挖，必要时，采取预留核心土环形微台阶法开挖或侧壁导坑开挖法。遵循“勤量测、短进尺、管超前、弱爆破、强支护”的原则。 （3）对围岩进行加固 开挖前先打超前小导管，注浆固结后再开挖，及时施作初期支护，及早封闭开挖面。加固围岩可采取加长加密系统锚杆、进行径向注浆等措施，必要时设置预应力锚索。 （4）加强初衬和二衬支护参数 隧道开挖后及时施作初期支护，并尽快将边墙落底，闭合仰拱初期支护。初期支护采用钢结构型钢支架、锚杆、双层钢筋网、喷射混凝土整体支护，二衬采用防水钢筋混凝土，加大二衬的厚度。同时，根据监控量测提供的数据，放大开挖预留变形量。初衬闭合后，在最短时间内施作二衬，使整个隧道形成一个较强 的支护闭合环。 7 劳力组织 7.1 人员配置 根据工程数量和各工序作业需要，本段落隧道初期支护共投入管理人员8人，劳动力40人，其中工程技术班5人，施工高峰期根据工作需要适当增加劳动力。 主要管理人员一览表 序号 姓名 职务 职称 备注 1 XX 项目副经理 工程师 2 XX 测量工程师 助理工程师 3 XX 质检工程师 助理工程师 4 XX 质检工程师 助理工程师 5 XX 实验工程师 助理工程师 6 XX 材料员 7 XX 专职安全员 8 XX 技术员
7.2 设备投入 主要设备投入一览表 序号 机械名称 型号 数量 备注 1 空压机 开山44立方 2 3 气腿风枪 YT28 40 6 简易台车 2
8 洞身开挖施工保证措施 8.1 质量保证措施 坚持“三服从、五不施工、一票否决”及“三不交接”的制度，即进度、工
