作業(yè)指導(dǎo)書(隧道篇）標(biāo)準(zhǔn)化

隧 道 篇 1 目 錄 第一章 隧道洞口工程施工作業(yè)指導(dǎo)書 . 2 第二章 隧道洞身開挖施工作業(yè)指導(dǎo)書 . 8 第三章 噴射混 凝土施工作業(yè)指導(dǎo)書 . 34 第四章 錨桿施工作業(yè)指導(dǎo)書 . 42 第五章 鋼筋網(wǎng)施工作業(yè)指導(dǎo)書 . 46 第六章 鋼架施工作業(yè)指導(dǎo)書 . 49 第七章 管棚施工作業(yè)指導(dǎo)書 . 54 第八章 超前小導(dǎo)管施工作業(yè)指導(dǎo)書 . 59 第九章 襯砌施工作業(yè)指導(dǎo)書 . 63 第十章 隧道防排水施工作業(yè)指導(dǎo)書 . 74 第十一章 圍巖監(jiān)控量測施工作業(yè)指導(dǎo)書 . 84 第十二章 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)作業(yè)指導(dǎo)書 . 91 第十三章 橫洞進(jìn)正洞挑頂施工作業(yè)指導(dǎo)書 . 94 第十四章 隧道內(nèi)管線過軌、綜合接地及電氣化接地施工 作業(yè)指導(dǎo)書 . 101 2 第一章 隧道 洞口工程施工 作業(yè)指導(dǎo)書 1 目的 明確隧道洞口工程作業(yè)的工藝流程 、操作要點(diǎn)和相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)、規(guī)范隧道洞口工程施工，保證隧道的洞口工程作業(yè)安全、質(zhì)量。 2 編制依據(jù) 客運(yùn)專線鐵路隧道工程施工指南（ TZ214-2005） 客運(yùn)專線鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鐵建設(shè) 2005160 號 高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范 (試行 ) (TB 10621-2009) 3 適用范圍 適用于杭長客專江西段站前工程 雙線 隧道 及輔助坑道 洞口工程施工。 4 隧道洞門段施工工藝 4.1 施工工藝流程圖 圖 4-1 洞口段施工工藝流程圖 圖 4-2 明洞施工工藝流程圖 施工準(zhǔn)備處理危石、地表清理洞口截排水系統(tǒng)施工按設(shè)計(jì)進(jìn)行地表預(yù)加固分層開挖錨噴支護(hù)邊、仰坡面支護(hù)質(zhì)量檢查不合格處理合格預(yù)支護(hù) 安裝進(jìn)洞鋼架或套拱按正常工序進(jìn)洞施工結(jié)束施工準(zhǔn)備洞口段及基槽開挖支護(hù)基底物探及承載力試驗(yàn)符合設(shè)計(jì)仰拱混凝土填充混凝土模板臺車就位模板檢查鋼筋綁扎合格立外模板澆筑二次襯砌混凝土施做防水板、連接排水管道拱頂回填結(jié)束與設(shè)計(jì)不符處理不合格處理 3 施工準(zhǔn)備開挖（擋墻基礎(chǔ)）套拱邊仰坡土石方并支護(hù)澆筑（擋墻）套拱混凝土模板臺車脫模結(jié)束立 鋼 架 （ 立 擋 墻 模 板 ） 、 施 做 套 拱 內(nèi) 襯在套拱護(hù)頂下開挖土石、支護(hù)基底物探及承載力試驗(yàn)與設(shè)計(jì)不符處理澆筑仰拱鋼筋混凝土及填充混凝土排水板安裝、防水層鋪設(shè)綁扎鋼筋、模板臺車就位澆筑墻拱鋼筋混凝土圖 4-3 明洞暗做法施工工藝流程圖 施工準(zhǔn)備截排水溝施工結(jié)束洞口段及洞門基礎(chǔ)開挖基底物探及承載力試驗(yàn)與設(shè)計(jì)不符處理澆筑鋼筋混凝土綁扎鋼筋、支立模板滿足設(shè)計(jì)要求預(yù)留孔洞檢查與設(shè)計(jì)不符拆模銜接排水設(shè)施施做洞門銘牌圖 4-4 端墻式洞門施工工藝流程圖 4 施工準(zhǔn)備截排水溝施工地表加固基底物探及承載力試驗(yàn)與設(shè)計(jì)不符地基處理滿足設(shè)計(jì)要求洞口超前支護(hù)開挖、初期支護(hù)澆筑仰拱鋼筋混凝土施做防水板設(shè)施與洞內(nèi)外銜接立洞口模板、與洞口襯砌段整體澆筑混凝土與澆筑混凝土同步分層安裝坡面模板拆模拱墻背后超挖部分回填結(jié)束施作洞口排水設(shè)施、坡面綠化圖 4-5 斜切式洞門施工工藝流程圖 4.2 施工工序及控制重點(diǎn) 洞口段工程應(yīng)結(jié)合洞口相鄰工程及場地布置統(tǒng)籌規(guī)劃、及早完成，施工宜避開雨季及嚴(yán)寒季節(jié)。 4.2.1 洞口施工測量 洞口施工測 量的要點(diǎn)是：確定洞口開挖輪廓線、線路中線；邊、仰坡開挖邊線及洞口截排水溝位置等。 4.2.2 洞頂?shù)乇硭幚硎┕?1.洞口邊、仰坡周圍的排水系統(tǒng)宜在雨季及邊、仰坡開挖前完成。 2.洞頂截排水溝應(yīng)按設(shè)計(jì)要求并結(jié)合地形進(jìn)行施作，水溝應(yīng)用漿砌片石或混凝土鋪砌溝底，采用漿砌石時應(yīng)用砂漿抹面，防止下沉；此外排水溝還應(yīng)與路基順接，防止沖刷路基坡面、橋涵錐體、農(nóng)田、房舍；截排水溝還應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)確保暢通。 3.洞口頂部地表的凹坑須填平并進(jìn)行地表防滲水處理。 4.2.3 洞口坡面處理 洞口坡面處理主要為清除坡面植被及危石。 4.2.4 邊仰坡開挖及加固 1.洞口土方采用機(jī)械施工時，邊、仰坡應(yīng)預(yù)留 30cm 的整修層，用人工刷坡并及時夯實(shí)整平成型，防止超挖，保證邊、仰坡平順，坡率符合設(shè)計(jì)要求。 5 2.洞口土石方應(yīng)自上而下分層開挖，嚴(yán)禁掏底開挖或上下重疊開挖，結(jié)合正洞開挖方法，預(yù)留進(jìn)洞臺階，形成進(jìn)洞面及邊、仰坡，邊、仰坡防護(hù)和處理措施應(yīng)同時考慮防止洞口段產(chǎn)生整體滑動。 邊仰坡開挖時盡量減少原坡面的破壞和對周圍環(huán)境的影響，涮坡到位后應(yīng)采用植草或噴射混凝土進(jìn)行防護(hù)。當(dāng)洞口位于軟弱、松散地層時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和地下水情況進(jìn)行地表加固。洞口段位于軟弱土 層地帶，如沖（洪）積層、殘積層及人工填土?xí)r，可采用高壓旋噴樁、深層攪拌樁、抗滑樁、鋼管樁對開挖的邊仰坡進(jìn)行加固。地層位于堆積層、斷層破碎帶、沙礫（卵）土，砂土?xí)r采用地表注漿進(jìn)行預(yù)加固。有地下水地段，臨時止水可采用水泥 水玻璃漿液。 3.開挖后坡面應(yīng)穩(wěn)定、平整、美觀。 4.2.5 洞口段超前支護(hù) 洞口淺埋、軟弱破碎段應(yīng)考慮采用管棚、小導(dǎo)管、錨桿等超前支護(hù)措施，洞口段超前支護(hù)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工。 4.2.6 土石方開挖進(jìn)洞 1.一般規(guī)定 (1)隧道洞口地段一般地質(zhì)條件差，且地表水匯集，施工難度較大，施工時要結(jié)合洞 外場地和相鄰工程的情況、全面考慮、妥善安排及早施工，為隧道洞身施工創(chuàng)造條件。 (2)隧道洞口應(yīng)按照“早進(jìn)晚出”的原則優(yōu)化方案。 (3)洞門在施工前按設(shè)計(jì)要求并結(jié)合地形條件作好截、排水溝和施工場地、便道的規(guī)劃，應(yīng)盡量減少對原坡面的破壞和對周圍環(huán)境的影響，開挖后的坡面應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定、平整、美觀的要求。 (4)洞口工程施工前，應(yīng)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，對施工的各工序進(jìn)行必要的力學(xué)分析，以確定隧道洞口邊仰坡土石方開挖及防護(hù)、防排水工程，隧道洞門及洞口段襯砌、背后回填的施工方法、施工順序。 (5)隧道洞口和洞口段施工時要制定完善的 進(jìn)洞方案，洞門端墻處的土石方，應(yīng)視地層穩(wěn)定程度、施工季節(jié)和隧道施工方法等選擇合理的施工方法。 (6)洞口施工宜避開降雨期和融雪期。在嚴(yán)寒地區(qū)施工，應(yīng)按冬期施工的有關(guān)規(guī)定辦理。 2.洞口開挖 洞口段開挖方法的確定取決于工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和地形條件、隧道自身構(gòu)造特點(diǎn)、施工機(jī)具設(shè)備情況、洞外相鄰建筑的影響等諸多因素。施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際，綜合選定洞口段開挖進(jìn)洞方案。 (1)洞口段地層條件良好，洞口段圍巖為級以上，宜采用臺階法進(jìn)洞 (臺階長度以 1 5 倍洞徑為宜 )，其爆破進(jìn)尺控制在 1 5 2 5 m，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及 時做好支護(hù)。 (2)洞口段圍巖為 V 級及以下時，可采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法 (CD法 )、交叉中隔壁法 (CRD 法 )等分部開挖法進(jìn)洞，開挖前應(yīng)按設(shè)計(jì)對圍巖進(jìn)行預(yù)加固。 (3)對于淺埋和偏壓隧道，應(yīng)采用地表預(yù)加固和圍巖超前支護(hù)方法，做到“先護(hù)后挖”。 (4)當(dāng)?shù)貙訔l件差，可采用套拱法施工進(jìn)洞。 4.2.7 洞口段襯砌（明洞） 明洞結(jié)構(gòu)施工中，明洞襯砌宜采用模板臺車，混凝土澆筑前應(yīng)復(fù)核中線、高程和模板的外輪廓 6 尺寸 (考慮預(yù)留沉降 )，確保襯砌不侵入設(shè)計(jì)輪廓線。明洞墻、拱混凝土應(yīng)整體澆筑。當(dāng)拱圈混凝土強(qiáng) 度達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的 70以上，且拱頂回填土高度達(dá)到 0.7 m 時，方可拆除明洞內(nèi)模板。 4.2.8 洞門施工 洞門施工應(yīng)符合以下要求： (1)土質(zhì)地基應(yīng)整平夯實(shí)，土層松軟時，應(yīng)核實(shí)地基承載力。 (2)基礎(chǔ)處的渣體雜物、風(fēng)化軟層和積水應(yīng)清除干凈。 (3)洞門襯砌拱墻應(yīng)與洞內(nèi)相聯(lián)的拱墻同時施工連成整體。如系接長明洞，則應(yīng)按設(shè)汁要求采取加強(qiáng)連接措施，確保與已成的拱墻連接良好。 (4)端墻施工放樣時，應(yīng)保證位置準(zhǔn)確和墻面坡度平順。 (5)灌注混凝上應(yīng)保證模板不移動。 (6)洞門端墻的砌筑與墻背回填應(yīng) 兩側(cè)同時進(jìn)行，防止對襯砌邊墻產(chǎn)生偏壓。 (7)洞門襯砌完成后，及時加固洞門上方仰坡腳；當(dāng)邊 (仰 )坡地層松軟、破碎時，應(yīng)采取坡面防護(hù)措施。 (8)洞門的排水溝砌筑在填土上時，填土必須夯實(shí)。 (9)隧道洞口襯砌應(yīng)采用模板臺車或襯砌臺架一次性整體灌注。 (10)洞口段拱墻襯砌模板執(zhí)行洞內(nèi)二次襯砌標(biāo)準(zhǔn)，洞口端墻、翼墻混凝土模板應(yīng)選用大塊整體鋼模，模板表面平整度、錯臺符合驗(yàn)標(biāo)的要求；支 (拱 )架及腳手架的采用和檢算應(yīng)進(jìn)行論證、審查。 (11)為保證洞門美觀，應(yīng)確保測量放線精確。施工前應(yīng)做好大樣板并掛線，以使墻體棱角分明 ，坡度順直符合設(shè)計(jì)。端墻混凝土應(yīng)一次灌注。 (12)回填應(yīng)在洞門施工完畢且混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行，兩側(cè)先回填漿砌片石，然后回填碎石土，從下至下，按設(shè)計(jì)對稱分層進(jìn)行?；靥钔敛捎檬址鰤郝窓C(jī)及蛙式打夯機(jī)分層夯實(shí) ,最后回填50 cm 厚黏土隔水層。施工過程中確保防水層不被破壞。當(dāng)回填完成后，及時進(jìn)行洞口及洞頂?shù)木G化及防護(hù)工作，避免雨水沖刷。 5 洞口工程質(zhì)量控制要點(diǎn)及檢測方法 5.1 洞口工程質(zhì)量控制要點(diǎn)及檢測方法 見表 5-1-1 表 5-1-1 洞口工程質(zhì)量控制要點(diǎn)及檢測方法 序號 質(zhì)量控制項(xiàng)目 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求 檢驗(yàn) 方法 1 洞口防 排水 1、隧道覆蓋層較薄和滲透性強(qiáng)的地層。對地表水應(yīng)及早處理； 2、地表坑洼、鉆孔、深坑等處應(yīng)填不透水土，井分層夯實(shí)； 3、洞頂響流水的溝槽應(yīng)予整治，確保水流暢通，必要時溝床應(yīng)進(jìn)行鋪砌； 4、洞頂設(shè)有高壓水池或遇有水塘、水庫等時，應(yīng)有防滲漏措施，對水池溢水應(yīng)有疏導(dǎo)設(shè)施； 5、洞內(nèi)排水系統(tǒng)與洞外排水系統(tǒng)的連接必須符合設(shè)計(jì)要求。 觀察 2 洞外 截水 1、邊坡、仰坡坡頂?shù)奶鞙?、截水溝?yīng)結(jié)合永久排水系統(tǒng)及早修建，出水口必須防止順坡散流。洞門水溝應(yīng)與路基邊溝組成洞口排水系統(tǒng)，其水流應(yīng)防止沖刷棄渣 和危害農(nóng)田水利； 2、截水天溝巾線距邊、仰坡開挖線邊緣不小于 5 m，其坡度根據(jù)地形設(shè)置，但不應(yīng)小于 3%，以免淤積； 3、洞外路塹向隧道內(nèi)為下坡時，應(yīng)將路基邊溝挖成反坡，向路塹處排水，必要時應(yīng)在洞口外適當(dāng)位置設(shè)橫向截水觀察、測量 7 序號 質(zhì)量控制項(xiàng)目 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求 檢驗(yàn) 方法 溝。 3 開挖 1、隧道洞口的邊、仰坡開挖形式和坡度符合設(shè)計(jì)要求； 2、隧道門端墻和翼墻、擋土墻的基坑開挖范圍、高程應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，臺階形基底的臺階應(yīng)完整、平順。 觀察、測量 4 洞門 1、端墻和翼墻、擋土墻厚度不得小于設(shè)計(jì)要求，墻面坡度符合設(shè)計(jì)要求。 2、預(yù)埋件和預(yù)留孔洞的數(shù)量應(yīng)符合設(shè) 計(jì)要求。 觀察、測量 5.2 施工注意事項(xiàng) (1)洞口的邊坡、仰坡斷面應(yīng)自上而下開挖，一次做完，開挖人員不得上下重疊作業(yè)。在高于2m 時應(yīng)符合高處作業(yè)的有關(guān)規(guī)定。 (2)邊、仰坡以上山坡松動危石應(yīng)在開工前清除干凈；施工中應(yīng)經(jīng)常檢查，特別是在雨雪之后，發(fā)現(xiàn)松動危石必須立即清除。 (3)爆破作業(yè)應(yīng)符合爆破作業(yè)的有關(guān)規(guī)定。爆破后應(yīng)在清除邊坡仰坡上的松動石塊后，方可繼續(xù)施工。地質(zhì)不良時，邊、仰坡應(yīng)采取加固措施。 (4)端墻處的土石方開挖后，對松動巖層應(yīng)進(jìn)行支護(hù)。 (5)對采取支護(hù)加固措施的邊仰坡穩(wěn)定性應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測，發(fā) 現(xiàn)錨噴支護(hù)開裂等不穩(wěn)定情況應(yīng)及時采取補(bǔ)強(qiáng)加固措施。 (6)隧道洞門及端墻工程施工應(yīng)符合下列規(guī)定： 砌體工程腳手架、工作平臺應(yīng)搭設(shè)牢固，并設(shè)有扶手、欄桿。腳手架不得妨礙車輛通行。 起拱線以上的端墻施工時應(yīng)設(shè)安全網(wǎng)，防止人員、工具和材料墜落。 起吊作業(yè)應(yīng)符合施工機(jī)械的有關(guān)規(guī)定，起吊材料時機(jī)下嚴(yán)禁車輛 8 第 二 章 隧道 洞身開挖施工 作業(yè)指導(dǎo)書 1 目的 明確隧道開挖作業(yè)的工藝流程、操作要點(diǎn)和相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)、規(guī)范隧道開挖施 工，盡可能地減少超欠挖，保證隧道的開挖質(zhì)量及作業(yè)安全。 2 編制依據(jù) 客運(yùn)專線鐵路隧道工程施工指南（ TZ214-2005） 客運(yùn)專線鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鐵建設(shè) 2005160 號 高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范 (試行 ) (TB 10621-2009) 3 適用范圍 適用于杭長客專江西段站前工程雙線隧道洞身開挖施工作業(yè)。 4 隧道開挖施工 4.1 方案設(shè)計(jì) 要求 本線隧道按新奧法原理組織施工，并 要 根據(jù)不同圍巖級別及周邊環(huán)境 選擇相應(yīng) 工法 ，應(yīng)根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果，適時施作二次襯砌 。 土質(zhì)隧道施工嚴(yán)格按照“嚴(yán)控 水、強(qiáng)支護(hù)、短進(jìn)尺、勤量測”的原則組織施工，應(yīng)特別注意地表沖溝、陷穴對隧道的影響，要加強(qiáng)調(diào)查和處理。 石質(zhì)隧道破碎帶按照“先支護(hù)、后開挖、短進(jìn)尺、弱爆破、快封閉、勤量測”的原則進(jìn)行組織施工。 隧道開挖前，首先完成洞口截水溝、洞口土方及邊仰坡防護(hù)施工。洞口土方采用挖掘機(jī)配合裝載機(jī)自上而下分層施工，大型自卸汽車運(yùn)輸，并及時做好坡面防護(hù)，開挖一段（臺階）防護(hù)一段（臺階）。洞口明洞采用明挖法施工，開挖至明暗分界線后，先施做導(dǎo)向墻，然后施做暗洞超前大管棚，隨后進(jìn)入暗洞施工。及時施做明洞襯砌，待明洞襯砌混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī) 定的強(qiáng)度后及時進(jìn)行明洞洞頂回填。開挖方法以設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，暗洞開挖級地段采用 CD 法、三臺階七步法或三臺階法施工，級采用三臺階臨時仰拱法或三臺階法施工，每循環(huán)進(jìn)尺控制在規(guī)范及設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)，級采用臺階法或全斷面法施工，橫洞、級圍巖采用臺階法施工，每循環(huán)進(jìn)尺控制在規(guī)范及設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。 土質(zhì)隧道開挖采用人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行，出碴采用裝載機(jī)配合大型 或中型自卸汽車無軌運(yùn)輸。石質(zhì)隧道采用鉆 爆法開挖，出碴采用裝載機(jī)配合大型或中型自卸汽車無軌運(yùn)輸。 施工通風(fēng)采用管道壓入式通風(fēng)。 在施工過程中應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化工 藝。加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)測、預(yù)報(bào)，加強(qiáng)圍巖監(jiān)控量測管理。根據(jù)量測結(jié)果，及時調(diào)整預(yù)留變形量及支護(hù)參數(shù)，適時施作二次襯砌，確保隧道安全。開挖 工法 的改變，要嚴(yán)格按程序申請?jiān)O(shè)計(jì)變更。 4.2 隧道開挖方法的優(yōu)缺點(diǎn) 4.2.1 全斷面法 9 全斷面開挖法：全斷面開挖法是按設(shè)計(jì)開挖斷面一次開挖成型。 其有缺點(diǎn)主要有： (1)全斷面開挖有較大的工作空間，適應(yīng)于大型配套機(jī)械化施工，施工速度較快，且因單工作面作業(yè)，便于施工組織和管理。但開挖面大，圍巖相對穩(wěn)定性降低，且每循環(huán)工作量相對較大，因此要求具有較強(qiáng)的開挖、出碴能力和相應(yīng)的支護(hù)能力 。 (2)采用全斷面開挖，則有較大的斷面進(jìn)尺比，可獲得較好的爆破效果，且爆破對圍巖的震動次數(shù)較少，但每次爆破震動強(qiáng)度卻較大，因此要求進(jìn)行嚴(yán)格的控制爆破設(shè)計(jì)，尤其是對于穩(wěn)定性較差的圍巖。 4.2.2 臺階法 臺階法：臺階開挖法一般是將設(shè)計(jì)斷面分上半斷面和下半斷面兩次開挖或分上、中、下三臺階分級開挖成型。 其優(yōu)缺點(diǎn)主要有：（ 1）臺階法開挖可以有足夠的工作空間和相當(dāng)?shù)氖┕に俣龋舷虏孔鳂I(yè)有一定的干擾。（ 2）臺階開挖雖增加對圍巖的擾動次數(shù)，但臺階有利于開挖面的穩(wěn)定。尤其是上部開挖支護(hù)后，下部作業(yè)就較為安全。 4.2.3 分部開挖法 分部開挖法：分部開挖法是將隧道斷面分部開挖逐步成型，且一般將某部超前開挖，故也可稱為導(dǎo)坑超前開挖法。常用的有上下導(dǎo)坑超前開挖法 、 上導(dǎo)坑超前開挖法 、雙 側(cè)壁導(dǎo)法，中 隔壁 法 （ CD法）、交叉中隔壁法（ CRD） 等。 分部開挖的優(yōu)缺點(diǎn)： (1)分部開挖因減少了每個隧洞的一次開挖跨度，能顯著增強(qiáng) 隧道 圍巖的相對穩(wěn)定性，且易于進(jìn)行局部支護(hù)，因此它主要適應(yīng)于圍巖軟弱破碎嚴(yán)重或設(shè)計(jì)斷面較大的隧道中。分部開挖由于作業(yè)面較多，各工序相互干擾大，且增加了對圍巖的擾動次數(shù)， 施工組織和管理的難度亦較大。 (2)導(dǎo)坑超前開挖， 有利于提前探明地質(zhì)情況，并予以及時處理。但采用斷面小， 則施工速度較慢。 (3)由于開挖步驟多，臨時支護(hù)工作量較大，且拆除困難，較費(fèi)工時。 4.3 隧道開挖工法 4.3.1 全斷面法 全斷面開挖法是按設(shè)計(jì)斷面將隧道一次開挖成型，再施做支護(hù)和襯砌的施工方法。 全斷面開挖法有較大的作業(yè)空間，有利于采用配套機(jī)械化作業(yè)，提高施工速度，且工序少，干擾少，便于施工組織和管理。 1.施工工藝流程 隧道開挖全斷面工法施工工藝流程見圖 4-3-1 2.施工注意事項(xiàng) (1)將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)納入施工工序中，洞身開挖前必須施做超前地質(zhì)預(yù)報(bào) ； (2)配備高效率的裝運(yùn)設(shè)備，縮短循環(huán)作業(yè)時間，合理采用平行交叉作業(yè)工序，提高施工進(jìn)度 ； (3)全斷面法開挖量大，爆破引起的震動較大，應(yīng)嚴(yán)格控制一次同時起爆的炸藥量，按鉆爆設(shè)計(jì)要求控制炮眼間距、深度和角度，鉆眼完畢，按炮眼布置圖進(jìn)行檢查并做好記錄，對不符合要求的 10 炮眼應(yīng)重鉆，經(jīng)檢查合格后方可裝藥； (4)鉆眼時，周邊眼及掏槽眼應(yīng)定人定崗，并嚴(yán)格控制周邊眼外插角。每循環(huán)爆破后，應(yīng)認(rèn)真查看爆破效果，并根據(jù)超欠挖及炮眼殘留率不斷優(yōu)化鉆爆參數(shù)，改善爆破效果，減少超欠挖。 (5)及時施做初期支護(hù)，圍巖條件變化時及時調(diào) 整施工方法。 施工準(zhǔn)備鉆眼、裝藥、爆破超前地質(zhì)預(yù)報(bào)測量與量測布置炮眼通風(fēng)排煙找頂排險 裝運(yùn)機(jī)械就位出砟運(yùn)輸開挖質(zhì)量檢查地質(zhì)素描初期支護(hù)表面處理隱蔽檢查防排水系統(tǒng)施工合格隱蔽檢查合格變形量滿足要求后二襯施工結(jié)束不合格不合格臺 車 ( 臺 架 ） 就 位鉆爆設(shè)計(jì)修正鉆爆參數(shù)圖 4-3-1 全斷面法施工工藝流程圖 4.3.2 臺階法 臺階法是按設(shè)計(jì)斷面將隧道分成上、下臺階二部開挖成型，再施做支護(hù)和襯砌的施工方法。 1.施工工藝流程 臺階法施工施工工藝流程見圖 4-3-2，施工工序示意圖 4-3-3。 11 施工準(zhǔn)備超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測量、量測鉆爆設(shè)計(jì)布置炮眼臺 車 ( 臺 架 ） 就 位調(diào)整鉆爆參數(shù)下部斷面鉆眼上部斷面鉆眼裝藥、爆破通風(fēng)排煙、排險初噴混凝土、錨桿、出砟開挖質(zhì)量檢查合格初期支護(hù)地質(zhì)素描超前支護(hù) 仰拱、拱墻復(fù)合襯砌施工結(jié)束圖 4-3-2 臺階 法施工工藝流程圖 12臺階法施工橫斷面示意圖 拱部25 中空系統(tǒng)錨桿邊墻22 砂漿錨桿 1258 m拱部25 中空系統(tǒng)錨桿說明：1上臺階；2 下臺階；拱部初期支護(hù)；邊墻初期支護(hù)；拱墻襯砌；仰拱臺階法施工縱斷面示意圖12臺階法施工橫斷面示意圖 拱部25 中空系統(tǒng)錨桿邊墻22 砂漿錨桿 1258 m拱部25 中空系統(tǒng)錨桿說明：1上臺階；2 下臺階；拱部初期支護(hù)；邊墻初期支護(hù)；拱墻襯砌；仰拱臺階法施工縱斷面示意圖 12 圖 4-3-3 臺階 法施工 工序示意 圖 2.施工注意事項(xiàng) (1)將超前地質(zhì)預(yù)報(bào)納入施工工序中，洞身開挖前必須施做超前地質(zhì)預(yù)報(bào)； (2)根據(jù)圍巖條件和施工機(jī)械配備情況合理確定臺階長度、臺階高度的及臺階數(shù)量，其各部形狀應(yīng)有利于保持圍巖穩(wěn)定的前提下盡量便于機(jī)械作業(yè)； (3)當(dāng)圍巖自穩(wěn)能力較好，隧道開挖跨度不大時，為方便作業(yè)，臺階長度宜控制在 10 50m以內(nèi)；圍巖穩(wěn)定性較差時，臺階長度宜控制在 3 10m； (4)當(dāng)初期支護(hù)采用鋼架施工時，可采用擴(kuò)大拱腳和施作鎖腳錨桿（管）等措施，防止拱部下沉變形； (5)仰拱應(yīng)及時施作，使支護(hù)及早封閉成環(huán)；施工中及時進(jìn)行圍巖監(jiān)控量測，準(zhǔn)確掌握圍巖狀況，適時施作二次襯砌。 4.3.3 三臺階臨時仰拱法 三臺階臨時仰拱法就是將大斷面劃分成自上而下三個小單元進(jìn)行開挖，縮小開挖斷面；采用臨時仰拱就是使每個小單元及時封閉成環(huán)，形成環(huán)向受力，有效地發(fā)揮初期支護(hù)整體受力效果，有效阻止支護(hù)結(jié)構(gòu)變形。 1.施工工藝流程 三臺階臨時仰拱法施工施工工藝流程見圖 4-3-4，施工工序示意圖 4-3-5。 圖 4-3-4 三臺階臨時仰拱 法施工工藝流程圖 拱部超前支護(hù) 1 部 臺階開挖 施作 1部洞身體結(jié)構(gòu)初支 1 部底板施作臨時仰拱 2 部臺階開挖 接長鋼架、邊墻初支 3部底板施作臨時仰 初期支護(hù)質(zhì)量檢查 施作仰拱 施作仰拱填充 二次襯砌 監(jiān)控量 測 接長鋼架、邊墻初支 2 部底板施作臨時仰拱 3 部臺階開挖 13 圖 4-3-5 三臺階臨時仰拱 法施工 工序示意圖 2.施工注意事項(xiàng) 三臺階臨時仰拱法施工工序 a、利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道超前支護(hù)； b、開挖 1 臺階； c、施作 1 部洞身結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)，即初噴 4cm 厚混凝土，架立鋼架，并設(shè)鎖腳鋼管； d、如屬級深埋軟巖、淺埋硬巖或級淺埋及偏壓段，導(dǎo)坑底部噴 10cm 厚混凝土； e、鉆設(shè)系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。 上臺階施工至適當(dāng)距離后，開挖 2 部臺階，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)及封底，參照工序進(jìn)行。 中臺階施工至適當(dāng)距離后，開挖 3 部臺階，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)及封底，參照工序進(jìn)行。 a、開挖 4 部臺階，及時封閉襯期支護(hù)。參照工序進(jìn)行； b、灌注該段仰拱； c、灌注該段隧底填充。 根據(jù)量測結(jié)果分析，待初期支護(hù)收斂后，利用襯砌模板臺車一次性灌筑二次襯砌（拱墻襯砌一次施作）。 (2)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、圍巖 量測工作應(yīng)緊跟施工，及時反饋信息，以調(diào)整 開挖工法及 支護(hù)參數(shù)。 (3)開挖前 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求 施 作 超前支護(hù)。 (4)開挖過程中堅(jiān)持“管超前、短進(jìn)尺、弱爆 破”的原則。 4.3.4 三臺階七步法 三臺階七步開挖法是以弧形導(dǎo)坑開挖留核心土為基本模式，分上、中、下三個臺階七個開挖面，各部位的開挖與支護(hù)沿隧道縱向錯開、平行推進(jìn)的隧道施工方法。 系統(tǒng)徑向錨桿拱部超前支護(hù)邊墻墻腳線6 8 m 1 0 2 0 m 3 0 5 0 m隧底填充仰 拱初期支護(hù)鋼架未示全2 3 m 14 1.施工工藝流程 三臺階七步法施工施工工藝流程見圖 4-3-6，施工工序示意圖 4-3-7。 圖 4-3-6 三臺階七步 法施工工藝流程圖 施工準(zhǔn)備超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測量、量測分部鉆爆設(shè)計(jì)（需要時）拱部超前支護(hù)上部弧形導(dǎo)坑開挖 兩側(cè)錯位開挖中臺階 兩側(cè)錯位開挖下臺階地質(zhì)素描、輪廓檢查 地質(zhì)素描、輪廓檢查 地質(zhì)素描、輪廓檢查初期支護(hù) 初期支護(hù) 初期支護(hù)仰拱開挖、初期支護(hù)，仰拱、側(cè)壁、拱部初期支護(hù)閉合成環(huán)監(jiān)控量測判定圍巖穩(wěn)定性下一循環(huán)開挖、支護(hù)施作鋼筋混凝土仰拱，填充混凝土施作復(fù)合襯砌結(jié)束調(diào)整開挖及支護(hù)參數(shù)變形超過規(guī)范要求 15 圖 4-3-7 三臺階七步 法施工工藝流程圖 2.施工步驟 (1)第 1步，上部弧形導(dǎo)坑開挖：在拱部超前支護(hù)后進(jìn)行，環(huán)向開挖上部弧形導(dǎo)坑，預(yù)留核心土，核心土長度宜為 3 5m，寬度宜為隧道開挖寬度的 1/3 1/2。開挖循環(huán)進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)初期支護(hù)鋼架間距確定，最大不得超過 1.5m，開挖后立即初噴 3 5cm混凝土。 上臺階開挖矢跨比應(yīng)大于 0.3，開挖后應(yīng)及時進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，架設(shè)鋼架，在鋼架拱腳以上 30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角 30打設(shè)鎖腳錨桿（管），鎖腳錨桿（管）與鋼架牢固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度 ； 1112 34 576 - 16 - 26 - 33 m 5 m2 3 m 2 3 m2 3 m 2 3 m4 m 6 m16662 34 57核心土7542116 - 234 m 6 m3 0 4 0 m2 3 m2 3 m2 3 m2 3 m3 m 5 m仰拱填充仰拱初期支護(hù)6 - 36 - 11 5 2 5 m棧橋h1h2h3H注：1 、 上 臺 階 開 挖 高 度 不 小 于 上 臺 階 開 挖 跨 度 的 0 . 3 倍 ，一 般 為 3 . 0 4 . 0 m 。2 、 中 、 下 臺 階 開 挖 高 度 為 隧 道 總 開 挖 高 度 ( 不 含 仰 拱 )減 去 上 臺 階 開 挖 高 度 后 平 均 分 配 ， 一 般 為 3 . 0 3 . 5 m 。3 、 上 臺 階 核 心 土 長 度 ( 隧 道 縱 向 ) 3 . 0 5 . 0 m , 高 度 1 . 5 2 . 5 m , 寬 度 為 上 臺 階 開 挖 跨 度 的 1 / 3 1 / 2 。小于 30m 1015m 超前支護(hù) 小于 30m 4 6m 7 1 1 1 2 3 4 5 6-1 6-2 6-3 襯砌 仰拱 棧橋 16 (2)第 2、 3 步，左、右側(cè)中臺階開挖：開挖進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)初期支護(hù)鋼架間距確定，最大不得超過1.5m，開挖高度一般為 3 3.5m，左、右側(cè)臺階錯開 2 3m，開挖后立即初噴 3 5cm 混凝土，及時進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，接長鋼架，在鋼架墻腳以上 30cm 高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30打設(shè)鎖腳錨桿（管），鎖腳錨桿（管）與鋼架牢固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度 ； 。 (3)第 4、 5 步，左、右側(cè)下臺階開挖：開挖進(jìn)尺應(yīng)根據(jù)初期支護(hù)鋼架間距確定，最大不得超過1.5m，開挖高度一般為 3 3.5m，左、右側(cè)臺階錯開 2 3m，開挖后立即初噴 3 5cm 混凝土，及時進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，接長鋼架，在鋼架墻腳以上 30cm 高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30打設(shè)鎖腳錨桿（管），鎖腳錨桿（管）與鋼架牢固焊接，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度 ； (4)第 6 步，上、中、下臺階預(yù)留核心土：各臺階分別開挖預(yù)留的核心土，開挖進(jìn)尺與各臺階循環(huán)進(jìn)尺相一致 ； (5)第 7 步，隧底開挖：每循環(huán)開挖長度宜為 2 3m，開挖后及時施作仰拱初期支護(hù)，完成兩個隧底開挖、支護(hù)循環(huán)后，及時施作仰拱，仰拱分段長度宜為 4 6m。 3.施工注意事項(xiàng) (1)臺階七步開挖法施工應(yīng)做好工序銜接。工序安排應(yīng)緊湊 ，盡量減少圍巖暴露時間，避免因長時間暴露引起圍巖失穩(wěn)。 仰拱緊跟下臺階，初期支護(hù)及時封閉成環(huán)，全斷面初期支護(hù)閉合時間宜控制在 15d 左右，有條件的應(yīng)盡量縮短閉合時間。 隧底開挖應(yīng)采用全幅全段施工，每循環(huán)開挖長度宜控制在 2 3m，開挖后及時進(jìn)行初期支護(hù)；仰拱施工每循環(huán)長度宜控制在 4 6m，其距上臺階開挖工作面宜控制在 30m 以內(nèi)。鋪設(shè)防水板、二次襯砌等后續(xù)工作應(yīng)及時進(jìn)行。 二次襯砌距仰拱保持 2 倍以上襯砌循環(huán)作業(yè)長度，但不得大于 30m。 (2)在滿足作業(yè)空間和臺階穩(wěn)定的前提下，盡量縮短臺階長度，核心土長度應(yīng)控 制在 3 5m，寬度為隧道開挖寬度的 1/3 1/2。中、下臺階左、右側(cè)開挖應(yīng)錯開，嚴(yán)禁對開，左右側(cè)錯開距離宜為 2 3m。 (3)施工應(yīng)嚴(yán)格控制開挖長度，合理確定循環(huán)進(jìn)尺，每次開挖長度不得超過 1.6m，開挖后立即初噴 3 5cm 混凝土，以減少圍巖暴露時間。 (4)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施作超前支護(hù)，控制好超前支護(hù)外插角，嚴(yán)格按注漿工藝加固地層，保證隧道在超前支護(hù)的保護(hù)下安全施工。在斷層、破碎帶、淺埋段等自穩(wěn)性較差或富水地層中，超前支護(hù) 17 應(yīng)按設(shè)計(jì)要求加強(qiáng)。 (5)隧道周邊部位預(yù)留 30cm 人工開挖，其余部位采用機(jī)械開挖。施 工中，各部底腳機(jī)械開挖時均留 20cm-30cm，采用人工開挖，保證鋼架底腳密實(shí)。 (6)臺階七步開挖法的初期支護(hù)由噴射混凝土、錨桿（管）、鋼筋網(wǎng)和鋼架等組成，各部分聯(lián)合受力。初噴混凝土應(yīng)在開挖后立即進(jìn)行，鋼筋網(wǎng)隨受噴面起伏鋪設(shè)，并與錨桿（管）、鋼架連接牢固；鋼架應(yīng)架設(shè)在堅(jiān)實(shí)基面上或在其底部鋪墊槽鋼，嚴(yán)禁拱（墻）腳懸空或采用虛土回填，鋼架應(yīng)與鎖腳錨桿（管）焊接牢固；鋼架背后嚴(yán)禁出現(xiàn)空洞。 (7)隧道超挖部位必須回填密實(shí)，嚴(yán)禁初期支護(hù)背后存在空洞。必要時初期支護(hù)背后應(yīng)進(jìn)行充填注漿，保證初期支護(hù)與圍巖密貼。 (8)施工過程中可采取增加拱（墻）腳鎖腳錨桿（管）、增設(shè)鋼架拱（墻）腳部位縱向連接筋、擴(kuò)大拱（墻）腳初期支護(hù)基礎(chǔ)及增設(shè)拱（墻）腳槽鋼墊板等增強(qiáng)拱（墻）腳承載力措施來控制變形。 (9)完善洞內(nèi)臨時防排水系統(tǒng)，嚴(yán)禁積水浸泡拱（墻）腳及在施工現(xiàn)場漫流，防止基底承載力降低。當(dāng)?shù)貙雍看髸r，在上臺階開挖工作面附近開挖橫向水溝，將水引至隧道兩側(cè)排水溝排出洞外。反坡施工時，應(yīng)設(shè)置集水坑將水集中抽排。 4.3.5 中隔壁（ CD）法 中隔壁法（ CD法）是將 隧道分為左右兩部分進(jìn)行開挖，先在隧道一側(cè)采用二部或三部分層開挖，施作初期 支護(hù)和中隔壁臨時支護(hù)，再分臺階開挖隧道另一側(cè)，并進(jìn)行相應(yīng)的初期支護(hù)的施工方法。 1.施工工藝流程 CD 法施工工藝流程見圖 4-3-8，施工工序示意圖 4-3-9。 18 圖 4-3-8 CD 法施工工藝流程圖 圖 4-3-9 CD 法施工 工序示意 圖 2.施工步驟 (1)a.利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側(cè)壁 50超前鋼花管及導(dǎo)坑 側(cè)壁 22水平錨桿超前支護(hù)。 b.人力配合機(jī)械開挖部 。 c.施作部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時支護(hù)，即初噴 4cm厚混凝土，架立型鋼鋼架和 I18臨時鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿，安裝徑向錨桿及鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。 (2)a.在滯后于 部一段距離后，挖掘機(jī)開挖部，人工整修表面。 b.導(dǎo)坑周邊部分初噴 4cm厚施工準(zhǔn)備超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測量、量測拱部超前支護(hù)結(jié)束先行側(cè)導(dǎo)坑開挖，初期支護(hù)、中隔壁、臨時仰拱后行側(cè)導(dǎo)坑開挖，初期支護(hù)、臨時仰拱施作初期支護(hù)成環(huán)地質(zhì)素描、澆筑仰拱支護(hù)檢驗(yàn)、監(jiān)控量測拆除臨時仰拱、中隔壁復(fù)合襯砌施工變形值滿足規(guī)范要求超限采取措施 19 混凝土。 c.接長型鋼鋼架和 I18臨時鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿。鉆設(shè)徑向錨桿并鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。 (3)在滯后于 部一段距離后，挖掘機(jī) 開挖部，人工整修表面，施作導(dǎo)坑周邊初期支護(hù)，步驟及工序同。 (4)在滯后于 部一段距離后，挖掘機(jī)開挖部，人工整修表面，施作導(dǎo)坑周邊初期支護(hù)，步驟及工序同。 (5)在滯后于部一段距離后，挖掘機(jī)開挖部。接長 I18臨時鋼架至隧底，底部墊槽鋼。 (6)a.根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果分析，待初期支護(hù)收斂后，拆除 I18臨時鋼架。 b.利用仰拱棧橋灌筑 部邊墻基礎(chǔ)與仰拱。 (7)利用仰拱棧橋灌筑仰拱填充部至設(shè)計(jì)高度。 (8)利用襯砌模板臺車一次性灌注部襯砌（拱墻襯砌一次施作）。 3. 施工注意事項(xiàng) (1)CD法左右部的臺階高度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、隧道斷面大小和施工設(shè)備確定。每側(cè)按兩部或三部分臺階開挖，開挖后應(yīng)及時施作初期支護(hù)、中隔壁； (2)鋼架之間縱向連接鋼筋應(yīng)及時施作并連接牢固； (3)先行側(cè)的中隔壁應(yīng)設(shè)置為向外鼓的弧形； (4)中隔壁在澆筑仰拱前逐段拆除；中隔壁一次拆除長度應(yīng)根據(jù)量測結(jié)果確定，不宜大于 15m；臨時支護(hù)拆除后應(yīng)及時施做仰拱和二次襯砌。 4.3.6 交叉中隔壁（ CRD）法 交叉中隔壁法（ CRD法）是分部開挖、支護(hù)，分部閉合成小環(huán)，最后全斷面閉合成大環(huán)。每開挖一部均及時施作 初期支護(hù)、中隔壁及臨時仰拱。 1.施工工藝流程 CRD法施工工藝流程見圖 4-3-10，施工工序示意圖 4-3-11。 20 圖 4-3-10 CRD 法施工工藝流程圖 圖 4-3-11 CRD 法施工 工序示意 圖 左側(cè)上部開挖、出碴 拆除底部臨時橫撐，底部開挖、出碴，接長臨時鋼架 基底 加固 仰拱初期支護(hù) 拆除臨時鋼架、仰拱襯砌 仰拱填充施工 下一工序 圍巖監(jiān)控量測 圍巖監(jiān)控量測 測量放線 左側(cè)拱部超前支護(hù) 左側(cè)上部、上部中隔壁初期支護(hù)、橫支撐施工 同時進(jìn)行左側(cè)下部開挖、出碴 右側(cè)拱部超前支護(hù) 右側(cè)上部開挖、出碴 超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 圍巖監(jiān)控量測 右側(cè)下部初期支護(hù) ,必要時架設(shè)底部橫撐 右側(cè)上部、上部中隔壁初期支護(hù) 、橫支撐施工 同時進(jìn)行右側(cè)下部開挖、出碴 左側(cè)下部初期支護(hù) ,必要時架設(shè)底部橫撐 21 2. 施工注意事項(xiàng) (1)根據(jù)地質(zhì)條件，隧道斷面分部，應(yīng)以初期支護(hù)受力均勻，便于發(fā)揮人力、機(jī)械效率為原則，一般水平方向分兩部、上下分二至三層開挖； (2)先行施工部位 的臨時支撐（中隔壁、臨時仰拱），均應(yīng)有向外（下）鼓的弧度； (3)各部開挖及支護(hù)應(yīng)自上而下，開挖后及時施做初期支護(hù)、中隔壁、臨時仰拱，步步成環(huán)； (4)同一層左右兩部開挖工作面相距不宜大于 15m，上下層開挖工作面相距宜保持 3 4m，且待噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 70%后開挖相鄰部位； (5)縮短各部開挖工作面的間距，使初期支護(hù)盡早封閉成環(huán)。 4.3.7 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是先開挖隧道兩側(cè)導(dǎo)坑，及時施作導(dǎo)坑四周初期支護(hù)及臨時支護(hù)，然后再根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小，對剩余部分采用二部或三部開挖的方法 。 1.施工工藝流程 雙側(cè)壁導(dǎo)坑 法施工工藝流程見圖 4-3-12，施工工序示意圖 4-3-13。 施工準(zhǔn)備超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測量、量測結(jié)束隱蔽工程檢查、變形判定仰拱、拱墻復(fù)合襯砌施工合格拱部超前支護(hù)及注漿加固側(cè)壁超前小導(dǎo)管支護(hù)左（右）導(dǎo)坑開挖出砟地質(zhì)素描初噴混凝土仰拱側(cè)壁拱部初支成環(huán)左（右）導(dǎo)坑初期支護(hù)中槽超前小導(dǎo)管支護(hù)核心土、中槽開挖出砟地質(zhì)素描拱部噴混凝土拆除臨時仰拱、內(nèi)側(cè)壁初期支護(hù)表面處理不合格圖 4-3-12 雙側(cè)壁導(dǎo)坑 法施工工藝流程圖 22 圖 4-3-13 雙側(cè)壁導(dǎo)坑 法施工 工序示意 圖 2.施工步驟 (1) 利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側(cè)壁 42小導(dǎo)管及導(dǎo)坑側(cè)壁 22 水平錨桿超前支護(hù) ；機(jī)械開挖部，人工配合整修 ； 必要時噴 5cm厚混 凝土封閉掌子面 ； 施作部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時支護(hù)，即初噴 4cm厚混凝土，架立型鋼鋼架和 I18臨時鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿，安設(shè) I18橫撐。 安裝徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。 (2) 在滯后于部一段距離后，機(jī)械開挖部，人工配合整修 ； 必要時噴 5cm厚混凝土封閉掌子面 ； 導(dǎo)坑周邊部分初噴 4cm厚混凝土 ； 接長型鋼鋼架和 I18臨時鋼架，安裝鎖腳錨桿，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況，必要時安設(shè) I18橫撐 ； 鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。 (3)在滯后于部一段距離后，機(jī)械開挖部，人工配合整修，并施作導(dǎo)坑周邊的初期 支護(hù)，步驟及工序同。 (4)在滯后于部一段距離后，機(jī)械開挖部，人工配合整修，并施作導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)，步驟及工序同。 (5) 利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側(cè)壁 42小導(dǎo)管超前支護(hù) ； 機(jī)械開挖部，人工配合整修 ； 噴 5cm厚混凝土封閉掌子面 ； 導(dǎo)坑周邊初噴 4cm厚混凝土，架立拱部型鋼鋼架，安裝徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。 3.施工注意事項(xiàng) (1)側(cè)壁導(dǎo)坑形狀宜近于橢圓形斷面，導(dǎo)坑斷面寬度宜為整個斷面寬度的 1/3； (2)側(cè)壁導(dǎo)坑、中槽部位宜采用短臺階法開挖，各部距離應(yīng)根據(jù)隧道埋深、斷面大小、結(jié)構(gòu) 類型等選?。桓鞑块_挖后應(yīng)及時進(jìn)行初期支護(hù)及臨時支護(hù)，并盡早封閉成環(huán)； (3)兩側(cè)壁導(dǎo)坑超前中槽部位 10 15m，可獨(dú)立同步開挖和支護(hù)；中槽部位采用臺階法開挖，并保持平行作業(yè)； (4)中槽開挖后，拱部鋼架與兩側(cè)壁鋼架的連接是難點(diǎn)，兩側(cè)壁導(dǎo)坑施工中，鋼架的位置應(yīng)準(zhǔn)確定位，確保各部架設(shè)鋼架連接后在同一個垂直面內(nèi)，避免鋼架發(fā)生扭曲； (5)根據(jù)監(jiān)控量測信息，初期支護(hù)穩(wěn)定后拆除臨時支護(hù)，一次拆除長度不得大于 15m，并加強(qiáng)監(jiān) 23 控量測； (6)臨時支護(hù)拆除完成后，應(yīng)及時施作仰拱和二次襯砌。 5 鉆爆法 本線隧道開挖均采用光 面爆破技術(shù)。光面爆破是新奧法的第一要素，實(shí)施光面爆破可減弱對圍巖的擾動，減小松動范圍，使開挖輪廓圓順；是保證本標(biāo)段隧道工程質(zhì)量、安全和進(jìn)度的一個關(guān)鍵技術(shù)。 5.1 鉆爆法工藝流程 鉆爆法工藝流程見圖 5-1-1 圖 5-1-1 鉆爆法施工工藝流程 5.2 施工方法 5.2.1 放樣布眼 臺車或人工鉆眼前，測量人員要用紅油漆準(zhǔn)確繪出開挖面的中線和輪廓線，標(biāo)出炮眼位置，其誤差不得超過 5cm。在直線段，可用 3 5臺激光準(zhǔn)直儀控制開挖方向和開挖輪廓線。 5.2.2 定位開眼 鉆孔時，鉆桿要與隧道軸線要保持平行。按炮眼布置圖正確鉆孔。對于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其它眼要高，開眼誤差要控制在 3cm和 5cm以內(nèi)。 光面爆破設(shè)計(jì) 測量放線 臺車或臺架就位 鉆 孔 鉆孔質(zhì)量驗(yàn)收 裝藥與堵塞 連接起爆網(wǎng)路 起 爆 通 風(fēng) 危石處理 清理鉆孔 裝藥計(jì)算與結(jié)構(gòu) 爆破材料準(zhǔn)備 網(wǎng)路檢查 設(shè)置警戒 準(zhǔn)備填筑材料 光面效果與質(zhì)量檢查 24 5.2.3 鉆眼 臺車鉆眼：鉆工要首先熟悉炮眼布置圖，熟練地操縱鑿巖機(jī)械，特別是鉆周邊眼，一定要有豐富經(jīng)驗(yàn)的老鉆工司鉆，有專人指揮，以確保周邊眼有準(zhǔn)確的外插角，盡可能使兩茬炮交界處臺階小于 15cm。同時，根據(jù)眼口位置及掌子面巖石的凹凸程度調(diào)整炮眼深度，以保證炮眼底在同一平面上。 人工鉆眼：利用自制的多功能操作平臺施工，鉆眼要點(diǎn)同臺車鉆孔。 5.2.4 清孔 裝藥前，必須用由鋼筋彎制的炮鉤和小于炮眼直徑的高壓風(fēng)管輸入高壓風(fēng)將炮眼石屑刮出和吹凈。 5.2.5 裝藥 裝藥需分片分組按炮眼設(shè)計(jì)圖確定的裝藥量自上而下進(jìn)行，雷管要“對號入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長度不小于 20cm。 5.2.6 聯(lián)結(jié)起爆網(wǎng)路 起爆網(wǎng)路為復(fù)式網(wǎng)路，以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。聯(lián)結(jié)時要注意：導(dǎo)爆管不能打結(jié)和拉細(xì)；各炮眼雷管連接次數(shù)應(yīng)相同；引爆雷管用黑膠布包扎在離一簇導(dǎo)爆管自由端 10cm以上處。網(wǎng)路聯(lián)好后，要有專人負(fù)責(zé)檢查。 5.2.7 瞎炮的處理 發(fā)現(xiàn)瞎炮，首先查明原因。如 果是孔外的導(dǎo)爆管損壞引起的瞎炮，則切去損壞部分重新連接導(dǎo)爆管即可；但此時的接頭盡量靠近炮眼。 5.2.8 爆破參數(shù)調(diào)整 根據(jù)檢測的情況適時調(diào)整爆破參數(shù)，為下一循環(huán)光面爆破提供理想的參數(shù)。 5.3 鉆爆設(shè)計(jì) 5.3.1 鉆爆設(shè)計(jì)理論 在巖時報(bào)破機(jī)理研究中 ,一般認(rèn)為造成巖石破壞的原因是沖擊波和爆生氣體膨脹壓力共同作用的結(jié)果。但是關(guān)于爆炸沖擊波和爆生氣體準(zhǔn)靜態(tài)壓力哪個其主要作用 ,目前仍存在著兩種不同的觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為沖擊波的作用只表現(xiàn)在對形成初始徑向裂紋起先導(dǎo)作用 ,而大量破碎巖石則是依靠爆生氣體膨脹壓力作用。另 一種觀點(diǎn)則認(rèn)為爆破過程中哪種載荷起主要作用取決于巖石的波阻抗 ,即高波阻抗巖石應(yīng)力 波起主要作用 ,低波阻抗巖石爆生氣體起主要作用 ；對于均質(zhì)巖體以應(yīng)力波作用為主 ；而對于整體性不好 ,節(jié)理裂隙發(fā)育的巖體 ,以爆生氣體為主。 炸藥在炮孔中起爆后 ,巖石將發(fā)生如下破碎過程 :(1)強(qiáng)大的沖擊波壓應(yīng)力使炮孔周圍巖石受壓破碎 ,在瞬間形成壓縮破碎和初始裂隙 ；(2)環(huán)向拉應(yīng)力及應(yīng)力波反射拉應(yīng)力使巖石中的裂隙擴(kuò)展 ,引起巖石進(jìn)一步破裂 ,包括初始裂隙的擴(kuò)展和二次裂隙的形成 ；(3)爆生氣體膨脹作用使巖石中的裂隙貫穿形成破碎塊度 ,碎脹體積增加 ,巖石成塊或成片運(yùn)動 ,形成爆堆及爆破漏斗。 巖石爆破過程在炮孔周圍的空間上可分為下列三個區(qū)域 : 1.爆破近區(qū) ,即強(qiáng)烈沖擊區(qū) (流體力學(xué)區(qū) ) 。 25 由于靠近炮孔周圍的爆炸脈沖壓力大大超過巖石的抗壓強(qiáng)度 ,又因應(yīng)力衰減速度很快 ,壓力脈沖的能量消耗使得此區(qū)的巖石遭受粉碎性破壞。爆破近區(qū)的范圍不大于 2-3倍的炮孔直徑。 2.爆破中區(qū) (非線性過渡區(qū) ) 。 爆破中區(qū)是巖石破碎的主要區(qū)域。沖擊波壓力在該區(qū)靠近炮孔周圍的部分超過巖石的強(qiáng)度 ,該處仍可發(fā)生巖 -石的進(jìn)一步破壞 ,但比爆破近區(qū)的破壞程度要輕微。隨著單位體積的能量密度降低 ,巖石破碎程度隨應(yīng)力波峰值的衰減而減弱。瞬態(tài)應(yīng)力場的應(yīng)力波作用可分解為徑向壓應(yīng)力和切向拉應(yīng)力 ； 切向拉應(yīng)力雖然只有徑向壓應(yīng)力的一半 ,但由于巖石的抗拉強(qiáng)度平均只有其抗壓強(qiáng)度的 1/16,所以仍可產(chǎn)生拉伸破壞 ,形成徑向裂紋。切向拉應(yīng)力隨著距炮孔距離的增加而迅速衰減 ,因此這樣產(chǎn)生的徑向裂紋僅限于炮孔直徑的 2-6倍范圍。當(dāng)應(yīng)力波傳播到自由面時 , 徑向壓應(yīng)力波反射成為拉應(yīng)力波 ,在自由面附近產(chǎn)生片狀剝落破壞。這種破壞根據(jù)應(yīng)力波的強(qiáng)弱可重復(fù)多次 ,其破壞范圍可與徑向裂紋發(fā)展范圍相連接。 由于整個爆破中區(qū)在破壞過程中處于爆生氣 體準(zhǔn)靜態(tài)壓力場，巖石大量裂紋尖端是應(yīng)力集中最明顯之處，且尖端的塑性是有限的，易于造成斷裂破壞，爆生氣體準(zhǔn)靜態(tài)膨脹作用使得該區(qū)的裂紋擴(kuò)展在爆破全過程中占有重要作用。 3.爆破遠(yuǎn)區(qū)（線彈性區(qū)）。 在遠(yuǎn)離炮孔的位置應(yīng)力已經(jīng)衰減的很小，不足于形成裂隙，應(yīng)力波呈線彈性波在介質(zhì)中傳播的很遠(yuǎn)，外部效應(yīng)表現(xiàn)為地震波形式。地震波的能量僅占爆炸總能量的 2% 6%。 爆破漏斗理論認(rèn)為，炸藥在巖石內(nèi)部爆炸時，作用于巖石上能量的多少和速度的快慢，取決于巖石性質(zhì)、炸藥性質(zhì)、藥包重量、炸藥埋放深度和起爆方式等因素。在巖石性質(zhì)一定條件下， 爆破能量的多少取決于炸藥重量的多少，能量釋放速度則與炸藥爆速密切相關(guān)。假設(shè)有一定重量的藥包在地表下某一深度的巖石中爆炸，所釋放的大部分能量被巖石吸收。當(dāng)巖石所獲得能量達(dá)到飽和狀態(tài)時，巖石內(nèi)部破壞表面開始位移，隆起以至發(fā)生拋擲運(yùn)動，如果能量沒達(dá)到飽和狀態(tài)，巖石只呈彈性變形，不發(fā)生破壞。 綜合各學(xué)派的觀點(diǎn)可以得到如下認(rèn)識，即兩種作用形式對爆破的不同階段和不同的巖石所起的作用不同。爆炸沖擊波（應(yīng)力波）的作用在于使巖石中產(chǎn)生裂紋，將原始損傷裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展；爆生氣體的作用是楔入這些裂紋，使其貫通成為塊度，并將這些塊度 拋擲出去。所以爆炸沖擊波的不僅關(guān)系著巖石中損傷裂紋的發(fā)展，還為爆破后續(xù)過程創(chuàng)造了條件。此外，爆炸沖擊波的作用不僅對于爆破中區(qū)的巖石破碎質(zhì)量，而且對于爆破遠(yuǎn)區(qū)的圍巖穩(wěn)定和震動安全均具有舉足輕重的作用。 對于隧道的爆破 ,應(yīng)在巖石隧道開挖前 ,根據(jù)工程地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖方法、掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺、鉆眼機(jī)具和爆破器材等做好爆破設(shè)計(jì) ,合理的確定炮眼布置、數(shù)目、深度和角