右线曹源隧道施工预案培训文件

69/69右线曹源隧道施工方案一、总体施工方案隧道按新奥法原理组织施工，为加快施工进度，确保施工安全和工程质量，隧道施工实施机械化、专业化作业。明洞采纳明挖法，暗洞按新奥法（NATM）施工，分离式隧道Ⅴ级围岩地段采纳“管棚注浆”或超前小导管超前支护，中隔壁上下导坑法施工，人工开挖或弱爆破开挖；Ⅳ级围岩地段采纳半断面正台阶法施工；Ⅲ、Ⅱ级围岩地段采纳全断面法施工。进度打算安排：Ⅴ级围岩地段约40m/月，Ⅳ级围岩地段约75m/月，Ⅲ级围岩地段约120m/月，Ⅱ级围岩地段约150m/月；出碴采纳无轨运输，用侧卸式装载机装碴，大型自卸汽车出碴，挖掘机扒碴及清底；用锚杆风枪或台车设锚杆孔、注浆泵注浆埋设锚杆，用吊车或挖掘机安设钢支架。采纳湿喷机喷射砼进行初期支护；衬砌采纳仰拱先行的方法，即仰拱施工紧跟开挖及初期支护后进行，然后用衬砌台车进行边拱整体衬砌，混凝土由洞外自动计量操纵的拌和站集中生产。罐车运输，液压泵泵送灌注；隧道采纳压入式通风排烟，并辅之喷雾降尘。超前地质预报、围岩量测贯彻于隧道施工的全过程及全隧道，由专业人员进行，及时进行信息处理及反馈，以确保施工安全及工程质量。二、要紧施工方案(一)明洞施工曹源隧道洞口地段，为Ⅴ级围岩，岩层破裂，地质条件较差，洞口及明洞施工时尽量避开雨季，安排在无雨或少雨季节施工。在明洞拉槽开挖前，先期完成洞口环形截水沟，疏导山顶流水，并结合路基施工做好排水工作。由于隧道明洞埋置较浅，采纳明挖先墙后拱法施工。施工步骤为从上向下分台阶开挖，先作好两侧边墙，再作拱圈，最后作防水层及洞顶回填。明洞与隧道的衔接拟采纳先进隧道后作明洞的施工方法。（二）进洞方案1、洞口概况右线曹源隧道出口表层为：上覆土层厚度较大，围岩要紧为坡残积土、强风化硅质岩，围岩强度差，稳定性差，拱部易坍塌，节理列席较发育。2、进洞方案依照该隧道洞口上述情况，进洞要按“先排水、再进洞，统筹安排，减免干扰”的原则进行。一般情况下，为保持稳定，洞口仰坡开挖分两次进行：第一次仅挖至设计成洞面位置，并进行临时防护；第二次在洞口段衬砌完成不小于50m时再挖至设计位置并进行永久防护。（1）隧道进洞较长隧道进洞是本标段的施工一重点，依照设计要求关于曹源隧道采纳C25砼套拱做管棚固定墙护拱内设四榀U25型钢，打入长管棚、注浆后预留核心土开挖，做初期支护、浇筑钢筋砼二次衬砌及仰拱，接着按“Ⅴ级围岩段施工方案”施工。具体施工步骤如下：①洞口土石方开挖前，施工洞顶截水沟，拦截地表水。②明开挖至暗挖桩号，按设计坡度开挖仰坡，再按设计加固。③测量画弧，施工套拱：套拱在明洞外轮廓线以外，紧贴掌子面施作，在成洞面按均匀距架立四榀U25型钢拱架。④用电动钻机，钻进并顶进长管棚，管棚钢管与工字钢焊成一整体。管棚施工时，先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管。管棚注浆按固结管棚周围有限范围内土体设计，采纳分段注浆，浆液扩散半径不小于0.5m。注浆前先进行注浆现场试验，注浆参数通过现场试验按实际情况确定，以利施工。无孔钢管在填充水泥浆后再打入，以增加钢管强度。⑤在套拱、超前管棚爱护下，按循环进尺0.5m～1.0m进行洞口上台阶施工。采纳暗洞拱部留核心土开挖，做初期支护。⑥上台阶开挖完成5m后，开挖左侧边墙部位，续接拱架下部分单元，进行左侧下部锚喷支护。⑦开挖右侧边墙部分，续接钢架下部节段，施工右侧下部锚喷支护。⑧捡底，安装钢架剩余单元节段，连接成整体，喷砼覆盖，完成全圆封闭结构。⑨施工仰拱C25钢筋砼及其上的C15片石砼回填。（3）关键工艺要求：洞口均处于围岩软弱地段，故而施工中方法是否正确，对隧道能否顺利进洞起着决定作用。为此，除认真按设计要求对有关工序进行施作外，一是在分部开挖中要“分部”策划科学，程序安排得当，以稳为重，利于初支；并要千方百计减少对围岩扰动，能用非爆破手段进行的就决不采纳爆破方法，非采纳爆破手段不可的也要按微震操纵爆破技术进行，分层剥离。二是进一步加强对洞内外地质观测，增设测点数量，做到及时准确，以对施工过程中围岩及支护结构的稳定状态进行动态跟踪，为制定正确方案提供可靠依据。三是坚决做到二衬紧跟，尽快形成封闭结构，免除后患，保证顺利通过。总之，决不能因施工方法不当引起开挖断面坍塌，从而改变了围岩相对稳定性而人为造成应力集中，加剧隧道偏压。（三）Ⅴ级围岩地段施工方案Ⅴ级围岩施工采纳超短台阶法，先护后挖，上台阶预留核心土环形开挖，微震光面爆破，机械出碴。施工时严格遵守软弱围岩不良地段“早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌”的原则，做到稳扎稳打，步步为营。（1）具体施工步骤（图***）如下：图***Ⅰ、Ⅱ图***Ⅰ、Ⅱ类围岩地段施工步骤图②拱部环形开挖；③立拱部钢架，锚喷支护（初喷→施工径向Φ25中空注浆锚杆→组拼架立各节段钢拱架、安装钢筋网→复喷C25砼至设计度）；④核心土开挖⑤左侧边墙部位落底；待初喷4cm砼厚立该节段钢拱架，锚喷支护；⑥下部剩余部分开挖；初喷4cm后架设剩余节段单元钢拱架，单元间以螺栓连接，并焊接牢固，然后锚喷支护，至此，初支闭合完成；⑦灌注仰拱，施工C15片石砼回填层；⑧铺设环向盲沟及隧道专用复合防水卷材；⑨整体灌注二次衬砌。（2）掘进施工作业循环：Ⅴ级围岩开挖与支护相互协调配合，合理安排各工序施工时刻，进行交叉、平行作业，每循环时刻为12h，其掘进作业循环如图5-4-03所示。（3）步骤讲明及关键工艺要求：①大管棚施工施工注意保持环与环间的设计搭接长度。②开挖采纳弱爆破，“震松法”施工，局部辅以挖掘机和人工配合，以尽量减少对地层的扰动。爆破要密打眼、少装药，“震松法”药量按松动爆破计算，初选参数为：周边眼间距E=0.3m，装药集中度q=0.1kg/m，炸药单耗=0.3～0.4kg/m3。③核心土及下台阶开挖，视前步工序稳定情况进行。台阶分界以侧墙钢拱架单元顶部为参考点，为防止上台阶初期支护下沉、变形，其底部应加设槽钢托梁，托梁与钢支撑连为一体。④仰拱及填充层在初期支护完成后尽快施作，先于二衬进行施工，采纳搭设防干扰通行平台技术进行混凝土全断面灌注。必要时，钢支撑脚部设临时水平支撑，以策安全。⑤Ⅴ级围岩台阶长度操纵在5～10m，初期支护紧跟掌子面，及时施作仰拱，使整个断面尽快形成封闭式初支。⑥二次衬砌紧跟初期支护，尽快施做，发挥二次衬砌承载能力，增大支护刚度，是保证初期支护和施工安全的关键措施。一般二次衬砌在初期支护后1～2倍洞径处浇筑。⑦施工时的排水工作要认真做好，在保证排水畅通的同时，重点要对两侧临时排水沟铺砌末面，防止基底软化。图***Ⅴ级围岩掘进施工循环作业图（四）Ⅳ级固岩地段施工方案Ⅳ级围岩地段采纳采纳短台阶法施工方案（框图见表5），台阶长5m，先护后挖，微震光面爆破，装载机和自卸车出碴。具体施工步骤（参见图***）及关键讲明如下：图5-4-04图5-4-04Ⅳ级固岩地段施工步骤图2、上台阶开挖：采纳简易台架人工风枪钻眼，楔形复式减震掏槽，微震光面爆破开挖，循环进尺1.5～2.0m。3、拱部初期支护：施工顺序为初喷→径向Φ25中空注浆锚杆→组拼架立钢拱架→复喷C20砼至设计厚度，要注意拱脚锁脚锚杆和纵向槽钢托梁施工质量。4、拉下台阶中槽：中槽开挖坡度以实际地质情况进行操纵，侧帮留2.0m左右宽的护台。5、开挖左侧马口，续接左边墙钢架，锚喷支护；6、同左侧马口开挖铣干，开挖右侧马口，进行右侧边墙初期支护施工；7、分左、右半幅进行调平层施工；8、铺设环向盲沟及隧道专用复合防水卷材；9、在初期支护差不多稳定后施做整体模筑二次衬砌。二衬段与台阶距离不大于20m。Ⅳ级围岩地段掘进支护施工，施工作业循环如图***所示。图***Ⅳ级围岩掘进施工作业循环图(Σ12h)

（五）Ⅲ、Ⅱ级围岩地段施工方案采纳导坑超前，随之二次扩挖的方法开挖（框图见表5）。施工步骤（参见图***）及关键讲明如下：图5-4-06图5-4-06Ⅲ、Ⅱ级围岩地段施工步骤图2、二次扩挖；3、初期支护；4、调平层施工；5、铺设环向盲沟及隧道专用复合防水卷材；6、整体灌注二衬砼。Ⅲ、Ⅱ级围岩地段掘进施工作业循环如图5-4-07所示。图***Ⅲ、Ⅱ级围岩掘进施工作业循环图(Σ12h)

（六）紧急停车带的施工本隧道紧急停车带设置1处里程为YK244+260，为Ⅲ级围岩区段，宽3.5m(含路缘带0.75m),长30m，过渡段2×5m。支护方案为：扩大断面两端墙采纳C20喷砼厚10cm，锚杆φ22长3.5m，锚杆间距1.2×1.2m，现浇砼厚40cm。两者之间设置防水卷材及土工布。其施工采纳中壁法施工,分成左右幅上下台阶开挖。具体施工步骤示意参见图5-4-08，工艺见框图5-4-09所示：图图Ⅲ级围岩应急停车带隧道施工方案示意图洞室开挖完成后，先进行跳段拆除中隔壁，拆除长度是6m，然后先墙后拱进行二衬。再拆除其它中壁支护，完成砼二衬施工。（七）汽车通道口过渡段施工方案本隧道设有1处行车横道，横道与主隧道夹角700，呈马蹄形断面，断面结构采纳长2.5m的φ25先锚后灌式砂浆锚杆,加强段采纳20cm厚喷钢纤维混凝土(一般段为8cm),25cm模注砼二次衬砌，两者间设置隧道专用防水卷材。所有横道地处

图5-4-09Ⅲ级围岩紧急停车带施工程序图仰拱开挖，施作仰拱仰拱开挖，施作仰拱拆除中隔壁及水平支撑进行防水层铺设边拱混凝土二衬左半幅上台阶开挖，长度达5m左半幅上台阶支护，长度达5m左半幅上下台阶同步开挖，下台阶掘进达15m左半幅上下台阶同步支护，下台阶支护达15m安设左半幅中壁、水平钢格栅支撑左半幅接着掘进、支护，中隔壁支撑跟进左右半幅同时掘进左、右幅同步掘进、支护，中壁及水平支撑同时跟进右半幅上台阶开挖支护长达5m右半幅安设水平钢支撑左半幅掘进结束，支撑完成由左半幅进入正常段掘进右半幅接着掘进、支护右半幅掘进、支护、支撑完成

Ⅳ类围岩地段，横洞开口处是围岩受力的薄弱环节，为确保施工安全，特做如下方案：主洞与横道间设扩大段、加强段及过渡段，具体范围如图5-4-10所示：图5-4-10图5-4-10Ⅲ级围岩横通道口施工平面示意图扩大段、加强段及过渡段范围内，主洞初期支护、二次衬砌按照设计图纸进行，其中扩大、加强段Ⅲ级围岩施工按图5-4-11施做。扩大段及加强段开挖支护方法按上下台阶法施工，门架横梁地段施工做法如图5-4-12所示：通道口门架承受正洞钢架支撑的垂直力和水平推力，钢横梁安装前准确放样，底部用素砼找平、垫牢；门架立柱底加砼垫块，再浇筑基坑砼，以防止钢立柱锈蚀。为保证钢门架的稳定性，施工期间加强临时支撑，钢横梁与钢拱架之间，钢门架立柱与横梁之间及与垂直锚杆、斜锚杆间焊接牢固，及时浇筑通道门墙砼。待墙体达到设计强度时方可开挖。汽车通道区段受力复杂，为确保安全，拟采纳分部开挖法，并及时做好锚喷支护，初期支护完成后及时浇筑20cm厚砼底板。横洞开口处8m范围内采纳上下台阶法开挖，坚持小炮、短进尺的原则。上下台阶相距3～5m，每循环进尺1m，采纳人工配合侧式装碴机，自卸车出碴，钻爆作业及支护参照Ⅳ类围岩设计图施作。通道施工立即贯穿时，另一端掌子面停止作业，并安排值班人员看守，防止爆破穿透造成伤人死故；铺设防水卷材时，在横洞处向横洞方向施作4～5m，保持其防水卷材的连续性；主洞衬砌到交叉地段时，也向横洞方向延伸2～3m，以保证砼的整体性。图***Ⅲ级围岩横通道口施工程序图施工程序简图讲明①开挖上台阶；按主洞做法，留出门架横梁平台②上台阶初期支护；安设钢横梁(为幸免施工操作困难，I50C横梁可不同时就位，并可将接头的部分螺母焊在正洞钢拱的连接板上)③下台阶开挖支护；④开挖马口；⑤架立2I50C门架立柱；分不开挖⑥开挖剩余马口，及时浇注通道门混凝土墙，待墙体达到设计强度时，采纳分部开挖法施工汽车通道。分段开挖，弱爆破图图***Ⅲ级围岩横通道口加强段支护图第六节几项关键技术一、超前地质预报技术隧道地质超前预报是防止隧道开挖突发性灾难、保证施工工期，保证施工质量和评判围岩稳定的有效措施。在施工时期我们采纳两种方法进行地质预报：一是短时刻对岩体进行物理探测，通过各种信息来推断岩体特征，即物理探测方法。选用的仪器要紧是瑞典RAMAC/GPR地质雷达探测仪和瑞士TSP-202地质超前预报仪。做法是用该仪器按不同角度进行偏角扫描，分析扫描结果，推断前方地质变化情况；二是随着隧道的掘进，熟悉、修正设计资料，通过掌子面地质素描和洞体展现对岩体的特征观看分析作出地质推断，即传统地质方法。把这两种方法结合起来，可相互补充。多年来我们确实是使用这种方法、这种模式作地质超前预报的，效果专门好。我们将把这种“结合法”接着用于本隧道。二、超前支护施工本隧道洞口及洞内断层破裂带地段施工采纳φ108*6mm长管棚注浆支护，隧道开挖，严格遵循先护后挖的原则。先施工管棚，通过导管注浆改善围岩力学性能，加固围岩，封堵地下水，并结合钢架支护，形成棚架式支护体系，是确保本隧道软弱围岩施工安全的一个重要技术手段。（一）施工方法长管棚与小钢管现场加工，注浆眼按设计要求布设。打设管棚时取1-30（或按设计要求）的仰角，待注浆凝固后，方可开挖。长管棚采纳管棚钻机跟管钻进，顶入加工好的φ108长管棚，再进行注浆。（二）设计参数1、长管棚为外径Φ108mm，壁厚6mm的热轧无缝钢花管，长度按设计要求下料，管壁四周按设计间距梅花形、钻设Φ7mm压浆孔，管口预留40cm止浆段。前端加工成锥形，尾部设加劲箍。2、拱部布设范围、环向间距、洞口段纵向间距及洞内软弱围岩段纵向间距、外插角严格按设计图纸要求。隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。3、注浆采纳分段注浆,浆液选用水泥玻璃浆（体积比1：0.5,水玻璃浓度50玻美度，模数2.4）或水泥浆(水灰比1:1)，注浆初压力0.5～1.0Mpa，终压2.0Mpa。4、大管棚或超前小导管均以紧靠开挖面的钢架为支点，打入钢管后注浆，形成管栅支护环。（三）施工工艺施工工艺流程见表5，其施工工艺要点为：1、布孔：钻孔前先喷砼封闭掌子面，以防漏浆，而后测量布孔，在设计孔位点上标记。2、钻眼：长管棚采纳采纳管棚钻机跟管钻进，顶入加工好的φ108长管棚；小导管采纳风动凿岩机钻孔。成孔后，用吹管或掏勺将孔内砂石吹（掏）出，以免堵塞。3、封口、试泵：人工推送钢管入孔，管口用麻丝和锚固剂封堵。然后旋上孔口阀，连接注浆管路。注浆前注浆系统要试运转“热身”，一般为20分钟。利用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，尔后再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液充塞的密实性，核实岩石的渗透性。4、浆液配制：水泥浆采纳卧式搅拌机拌和。水灰比W/C=0.5～1.0，同时，加入5%的水玻璃，以改善浆液性能。在注浆前试验合理确定浆液配比、注浆压力等注浆参数。浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散半径，现场通过试验确定。配制浆液时，要注意加料顺序和速度，防止浆液结块。浆液应随配随用，用多少配多少，以免造成白费。配制好的浆液，需通过滤后方可进入泵体，以防杂物堵塞管路或泵体。5、注浆施工：采纳BW-250型双液注浆泵注浆。清孔后，按由下至上的顺序施工，浆液先稀后浓、注浆量先大后小、先压单液水泥浆，再压CS双液浆程序注浆，如遇串或跑浆则隔孔灌压。6、注浆压力操纵：注浆压力按分级升压法操纵，由注浆泵油压操纵调节。具体调法是：启动注浆泵，正常运转后关闭泵口阀门，泵停止运转后，旋转压力调解旋钮，将油压调在要求的油压刻度值上。随着注浆阻力的增大，泵压随之增高，当达到调定值时，自动停泵。为防止由于压注速度过大，造成上压过快返浆、漏浆等异常现象，阻碍注浆质量，在注浆前先压注三分钟的单液水泥浆，检查止浆情况，确定合适的压入速度，再行确定双液压入速度进行双液注浆。7、结束标准：采纳终压和注浆量双操纵。一般以单管设计注浆量为标准，当注浆压力达到设计终压不小于20min，进浆量仍达不到设计标准时，也可结束注浆。8、清洗注浆系统：达到结束标准后，停止注浆，随即卸下注浆混合器及注浆系统，并用清水清洗洁净。以保证下次注浆顺利进行。施工中要加强劳动爱护，防止浆液沾染人体。9、效果检查：开挖检查浆液渗透及固结状况；据压力浆量曲线分析推断；没达到设计要求时，须补注处理。（四）注浆异常现象处理1、发生串浆现象，即液浆从其它孔中流出时，采纳多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆。2、注水泥浆压力突然升高时，即可能发生了堵管时，立即停机检查。3、水泥浆单液进浆量专门大，压力长时刻不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时刻，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时刻，以便凝胶，但停留时刻不能超过混合浆的凝胶时刻。三、光面爆破技术光面爆破是新奥法的第一要素，实施光面爆破可减弱对围岩的扰动，减小松动范围，使开挖轮廓圆顺；是保证本隧道工程质量、安全和进度的一个关键技术。（一）爆破方法针对本隧不同的围岩类不，具体实施的爆破方法为：1、Ⅴ级围岩岩层风化破裂程度严峻，自稳能力专门差，采纳预留核心土，环型爆破开挖的施工方法。爆破设计见图***。该方法的优点：环型开挖周边眼间距较小，一次装药量少，对周边围岩震动较小，同时先开挖出的环型槽，在后序主体部分爆破起到较好的减震作用。图5-5-01图5-5-01Ⅱ类围岩环形开挖爆破设计图图5-5-02图5-5-02Ⅳ级围岩台阶法施工爆破设计图2、Ⅲ类围岩短台阶开挖，拱部采纳减轻地震动光爆；当围岩条件同意，下部可一次性挖完时，采纳边墙部位预裂爆破方法。爆破设计见图5-5-02。图***图***Ⅱ、Ⅲ级围岩二次扩挖爆破设计图3、Ⅱ、Ⅲ级围岩结合超前导坑，采纳预留光爆层扩挖、深孔光面爆破方法。爆破设计见图***，该方法的优点是：下导坑超前，不但探明了地质情况，而且解决了硬岩深孔爆破掏槽难度大，炮眼利用率低的难题；将一次扩挖（预留光爆层）的爆破方式由全断面一次爆破的抛掷式爆破改变为崩解式爆破，装药量可大大减少，显著的减小了爆破震动。以往实践证明爆破效果极为理想，炮眼利用率接近100%，周边轮廓半眼率普遍提高。（二）要紧爆破参数的初步设计1、爆破试验确定爆破参数施工前首先要依照地质调查结果，选择有代表性的位置，采纳利文斯顿爆破漏斗理论，进行现场爆破试验，提出爆破参数。2、周边眼（1）周边眼光爆参数的选择：包括周边眼间距E，炮眼密集系数m，最小抵抗线W，不耦合系数D，周边眼装药集中度q。依照设计提供地质资料，结合我单位以往施工经验，本隧道初步设计周边眼光爆参数可按表5-5-01选取。（2）周边眼装药结构：本隧道周边眼爆破均采纳不耦合装药结构。其中Ⅴ级围岩采纳双传爆线装药结构，Ⅲ、Ⅳ类围岩采纳竹片、传爆线、小直径药卷间隔装药结构。（3）破裂地段，周边眼采纳钻密眼，人为切开一条缝不装药或隔孔装药措施。周边眼光爆参数表表5-5-01围岩级不装药不耦合系数D周边眼间距E（cm）周边眼最小抵抗线W相对距E/W周边眼装药集中度（kg/m）Ⅱ12545～1.5045～6060～800.80～1.000.25～0.40Ⅲ、Ⅳ1.50～2.0035～5050～700.80～1.000.15～0.25Ⅴ2.00～2.5020～4040～600.50～0.800.07～0.12注:表中Q系按2号岩石硝铵炸药计算,采纳其他炸药时换算系数K按下式计算:K=1/2(2号岩石炸药猛度/换算炸药猛度+2号岩石炸药爆力/换算炸药爆力)3、掏槽眼宜选用复式楔型掏槽，单侧掏槽眼的行间距及列间距应操纵在30cm内，并采纳分段起爆方式。4、炮眼布置方式：周边眼、内圈眼环形布孔，掘进眼采纳线性布孔方式。5、装药量计算：先依照周边眼的装药集中度和掏槽眼的装药长度进行周边眼和掏槽眼的药量计算，其他炮眼按式（2-1）计算，按式（2-2）复核，科学进行药量分配。单眼装药量计算公式q=k·a·w·L·λ式（2-1）总装药量计算公式Q=k·L·S式（2-2）式中K一单位炸药消耗量，0.72～1.27kg/m3a一炮眼间距，m；w一炮眼爆破方向的抵抗线，m；L一炮眼深度，m；S—开挖断面积，m2；—炮眼部位系数，按表5-5-02，表5-5-03选取。软弱围岩炮眼部位系数表表5-5-02炮眼部位掏槽炮眼扩槽炮眼掘进槽下掘进槽侧掘进槽上内圈炮眼二台炮眼底板炮眼λ2～31.5～21～1.210.8～10.8～1预0.5～0.8光1.2～1.51.5～2硬岩、中硬岩炮眼部位系数表表5-5-03炮眼部位掏槽炮眼扩槽炮眼掘进槽下掘进槽侧掘进槽上内圈炮眼二台炮眼底板炮眼λ10～201.210．950.90.851.050．66、起爆顺序安排：预裂爆破时先预裂后掏槽，然后扩槽、掘进眼、二台眼、内圈眼；光面爆破从掏槽眼开始，由内向外，最后是周边光面爆破。（三）减轻地震动爆破措施采纳微震光面爆破，减轻地震动阻碍，减小对围岩的扰动，是保证本隧道软弱围岩施工安全的重要措施，其施做要点是：1、密打眼，少装药，并依照爆破震动衰减规律公式反算操纵最大单响起爆药量；计算式为：Qmax=R3（Vkp/K）3/a式中：Qmax—最大一段爆破药量，kg；Vkp—安全速度，cm/s；取Ⅴ=5cm/s；R—爆破安全距离，m；K—地形、地质阻碍系数；a一衰减系数。K、a值是针对隧道的具体情况，通过多次试爆基础上进行K、a值回归后确定。依照爆破物距爆心的安全距离要求，并由此推出的每段的最大装药量。2、加强爆破震动地震波测试；3、合理安排段间隔时差：为幸免爆破震动波形叠加，降低爆破震动强度，毫秒雷管跳段使用，段间隔时差控带在100ms左右。4、依照以往施工经验，爆破产生大振速部位通常为：掏槽爆破、底板或底角爆破、周边光面（预裂）爆破，为此，采纳的手段一是采纳楔形复式掏槽技术；二是依照计算单响起爆药量，将底板眼、周边眼等，分段进行起爆。（四）光面爆破施工程序及作业标准为保证光爆施工实行程序化、标准化作业，我们制定了以下光爆作业程序及作业标准，施工工艺流程详见表5。1、放样布眼钻眼前，用激光准直仪定向，经纬仪、水平仪、钢尺相配合，测量人员用红油漆准确给出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不超过5cm（距开挖面每50米埋设一个中线桩，每100米设一个临时水准点）。2、定位开眼采纳钻孔台车或风动凿岩机钻眼，其轴线与隧道轴线要保持平行。就位后按炮眼布置图正对钻孔。关于掏槽眼和周边边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差操纵在5cm以内。3、钻眼按照不同孔位，将钻工定点定位。钻工要熟悉炮眼布置图，要能熟练的操作凿岩机械，特不是钻周边眼，一定要由有较丰富经验的老钻工司钻，有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角（眼深3m时，外插角＜3度；眼深5cm时，外插角2度），使两茬炮交界处台阶不大于15cm。同时，依照眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。4、清孔装药前，用炮钩和高压风将炮眼内石屑刮出吹净。5、装药装药需分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”，要定人、定位、定段不，不得乱装药。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。6、联结起爆网路按设计的联接网络实施。起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆索的连接方向和连接点的牢固性；导爆管不能打结和拉细；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，要有专人负责检查。7、非点炮人员撤离安全区后才能引爆。爆破后，如有瞎炮，要进行专门处理，并及时检查光爆效果，分析缘故，调整爆破设计。（五）光面爆破全面质量治理措施为切实搞好本隧道的光面爆破施工，树立品牌形象。在此，我们引用全面质量治理理念，以超欠挖和残眼率为产品质量操纵点，通过加强现场全过程的工序质量操纵，来达到预期的产品质量目标。要紧措施如下：1、成立由项目总工为组长，工程技术部、测量试验监控室及各队队长参加的TQC领导小组和项目部专职爆破工程师负责，队技术组、掘进班要紧骨干参加的QC活动小组，明确各级质量治理目标责任制，加强科技攻关。2、严格技术责任制，工前下发《作业指导书》，认真进行技术交底工作，不但要交详细的爆破设计，还要交工作程序、技术标准、作业标准，做到人人心中有数。3、搞好岗前培训、考核工作，做到持证上岗，不合格者坚决不用，保证班组的专业化。4、按掌子面爆破施工各部位的主次进行分区，结合班组每个职工业务水平的高低，制定实行定人、定位、定标准的岗位责任制，对周边眼、掏槽眼的钻孔装药工作严格执行专职领钻工和爆破工制度。5、以测量精度、钻眼精度、装药参数和装药结构为重要的工序质量操纵点，加强现场及施工工艺的动态跟踪操纵治理，做好现场布眼、装药施工记录，严格各班组组间互检、组内自检和工序间交接检制度，对重要工序质量操纵点实行检查认证，做到上道工序不合格，下道工序不得进行，确保精细、正规实施标准化作业。6、爆破后及时进行效果检查，做好质量检查记录，结合统计数据，认真进行质量分析，查找病因，以便合理修正光爆设计参数。并建立信息化快速反应体系，及时将光爆效果检查结果和下步对策反馈到施工班组，科学指导施工。7、引入激励监督机制，将工资、奖金和质量目标连在一起，坚持质量一票否决权，落实经济责任制。四、湿喷钢纤维混凝土支护技术在本隧道Ⅱ～Ⅳ类围岩初期支护中设计采纳了湿喷钢纤维砼，取代了传统的素喷砼加钢筋网支护形式，克服了网喷砼施工时钢筋网背后容易出现空洞的现象，增强了砼的韧性防裂能力，能更好的适应围岩变形，发挥其自承能力；同时湿喷砼施工工艺降低了回弹量，简化了工序，改善了洞内的作业环境，有利于加快施工进度。(一)机械设备选型配套1、砼生产：钢纤维砼的生产在洞外集中拌和站进行；2、砼运输设备：6m3砼搅拌运输车；3、湿喷机：选用成都岩峰科技开发公司设计生产的TK-961型湿喷机；4、配套方案：一个工作面配备TK-961型湿喷机2台，6m3砼搅拌运输车2辆，喷砼作业台架2个。（二）原材料的选择1、水泥：采纳P.O32.5（原425#）一般硅酸盐水泥，使用前复查试验。2、砂：选用天然中粗砂，细度模数大于2.5，含水率5%～7%，使用前一律用5mm筛网过筛。3、碎石：选用5～10mm机制碎石，级配良好，含泥量小于1%，针片状含量小于10%。碎石由反击破裂石机轧制，使用前用5mm和10mm筛网分不筛去石粉和超径骨料。4、减水剂：为满足砼坍落度及品质要求，选用高效减水剂，减水剂掺量一般为水泥重量0.4%～1.0%。5、特种速凝剂：选用TX-1型液态速凝剂。使用前做速凝效果试验，其初凝时刻不超过5min、终凝时刻不超过10min方可使用。该种速凝剂掺量一般为3～6%，具体依照喷射试验决定，墙部用量略少于拱部。6、水：水质经检验符合工程用水标准，不含对砼有腐蚀作用、阻碍水泥正常凝聚与硬化的有害杂质。（三）配合比设计配比要满足设计强度和喷射工艺的要求，初配按下列数据选择：灰骨比1:3～1:4，骨料含砂率45%～60%，水灰比0.4～0.5。为增大混凝土与岩石的粘结力和减少回弹，初喷时，水泥:砂:石取1:2:（1.5～2）。施工前至少要设计2～4种配比，通过试喷、试验，优选回弹量低，物理力学性能满足设计的一组作为应用配比，并依照施工中材料、气候的变化相应调整。（四）施工工艺及质量操纵措施1、施工程序湿喷钢纤维砼施工程序见图5-5-04。2、施工程序的讲明图5-5-04图5-5-04湿喷砼施工程序图(2)成品砼采纳6m3砼搅拌运输车运至TK-961型湿喷机转子活塞凸轮喂料斗，速凝剂在湿喷机专用入口添加，由计量泵将速凝剂通过胶管压入喷咀，依靠喷射管中压缩空气将速凝剂雾化与物料充分混合后喷出。湿喷机工作时要求系统风压不小于0.5Mpa，风量不小于10m3/min，工作风压一般操纵在0.4～0.5Mpa。(3)喷射作业：①喷射顺序：自下而上，先墙后拱，分区、分段“S”形进行，分段长度不大于6m。②最佳喷射距离与角度：喷头距岩面距离以0.6m～1.2m为宜，喷射料束与受喷面差不多垂直，与受喷面垂线成5°～15°夹角时最佳。③喷射料束运动轨迹：环形旋转水平移动并一圈压半圈，环形旋转直径约为0.3m。喷射第2行时，依次序由第一行起点上方开始，行间搭接2～3cm。④一次喷射厚度：依照设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不小于4～6cm。首层喷砼时，要着重填平补齐，将小的凹坑喷圆顺。(4)喷砼厚度操纵和平坦度操纵：选择岩面凸出部位，用电钻钻空，埋设Φ6钢筋头，其外露长度与设计喷砼厚度相等，喷砼后无钢筋头外露即可。表面平坦度以目测平顺为宜，否则需补喷。（5）喷砼养生：混凝土终凝2h后，开始喷水养护，养护时刻许多于7d。（6）施工注意事项①喷射前，认真检查隧道断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破裂、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚碴，并用高压水或风冲洗岩面，保证良好接触。②当岩面普遍渗水时，可先喷砂浆，并加大速凝剂掺量，在保证初喷后，按原配比施工。当局部出水量较大时采纳埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施，将水引导疏出后，再喷砼。③喷射手操作：启动时，先送风，后送料，待砼从喷嘴喷出后，再供给速凝剂；停止时，先关闭速凝剂计量泵，之后停止供料，待喷嘴残留的少量砼和速凝剂完全吹净后，再停风。要操纵好风压，风压过大，会增加回弹，甚至把末完全凝固的砼吹落；风压小，粗骨料冲不进砂浆层而脱落，阻碍喷砼品质，风压过小时甚至会造成堵管；现场以喷砼回弹量小、表面有光泽、易粘着为度掌握风压。当受喷面较潮湿或有滴水时，速凝剂的掺量适当加大到水泥用量的6～8%。④喷射砼要保证供料的连续性，幸免堵塞管路。⑤回弹料不得再利用于喷砼材料。3、喷砼质量检测方法、标准及处理措施（1）砼抗压强度试验：采纳喷大板切割法或凿方切割法制作砼试块，标养至28d，进行试验，其强度须满足设计要求。每10延米至少在拱部和边墙制作一组试件，材料或配合比变化时增加一组。不合格时，应查找缘故，凿除重喷。（2）喷砼厚度检测：喷层厚度用激光断面仪或凿孔方法检查，每10延米至少检查一个断面，再从拱顶起每隔2m凿孔检查一个点，检查孔处的厚度应有60%以上不小于设计厚度，平均厚度不小于设计厚度，最小厚度不小于设计厚度的50%。厚度不满足须补喷，发觉有裂缝、脱落或渗漏水时，须整治以后再补喷。（3）喷砼粉尘和回弹量检查：规范规定回弹率拱部不超过40%，边墙不超过30%。依照经验采纳湿喷砼施工工艺回弹率可操纵在5～20%以下，否则应从施工工艺、设备是否完好、风压、骨料粒径和级配、配合比等方面查明缘故，制定对策。（4）外观检查：喷砼均匀密实，表面平顺光亮，无干斑或流滑现象。表面不平顺需补喷。（5）当监理工程师有要求时，对喷砼抗拉强度、弹性模量及其与围岩的粘结强度等项目进行试验。五、隧道围岩监控量测技术监控量测是新奥法施工的重要组成部分，是确保隧道施工安全的信息化手段。（一）监控量测的目的和运作系统掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈到施工作业。通过对围岩和支护的变位、应力量测，及时提供准确数据和可靠预测，修改支护系统设计；对已开挖、支护段的力学状态进行刊平价，在有险情时及时采取必要补救措施。确保隧道安全、经济、快速地施工。监控量测施工流程如图5-5-05。图5-5-05监控量测施工流程图图5-5-05监控量测施工流程图分析地质勘测资料制定监控量测打算施工监控地表观测围岩支护结构受力变形观测围岩支护结构状态观测地质预测与开挖验证综合分析推断应急措施修改支护参数施工是否完成结束（二）量测的项目、方法及工具监控量测的实施方法详见表5-5-04。收敛仪使用JSS30～10/15A型数显式收敛仪和铁科院西南分院研制的监控量测分析软件。表5-5-04隧道现场监控量测项目及量测方法、频率序号项目名称方法及工具布置量测间隔时刻目的1-15天16d-1月1月-3月3月以后1地质和支护状态观看岩性,结构面产状及支护裂缝观看或描述,地质罗盘等开挖后及初期支护后进行开挖后推断围岩稳定性、预测开挖面前方地质、推断隧道稳定性和检验支护参数2周边位移各种类型收敛仪每10-50m一个断面，每断面2-3对称点1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月推断围岩及隧道稳定性，进行位移反分析，检验支护参数，并为二次模筑衬砌施作提供依据3拱顶下沉水平仪、水准尺、钢尺或测杆每10-50m一个断面1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月4地表下沉水平仪及水平尺每5-50m一个断面，每断面至少7个测点、每隧道至少2个断面开挖面距量测断面前后＜2B时，1-2次/天开挖面距量测断面前后＜5B时，1次/2天开挖面距量测断面前后＞5B时，1次/周5围岩内部位移（洞内设点）洞内钻孔中安设单点、多点杆式或钢丝式位移计每5-100m一个断面，每断面至少2-11个测点1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月6围岩内部位移（地表设点）地表钻孔安设各类位移计每代表性地段一个断面，每断面3-5个钻孔同地表下沉要求7围岩压力及两层支护间压力各种类型压力盒每类型围岩一代表性断面，每断面内15-20个测点1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月8钢支撑内力及外力支柱压力计或其它测力计每10榀钢支撑设一对钢筋计1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月推断隧道和围岩稳定性检验支护参数的合理性9锚杆抗拔力及轴向力锚杆测力计及拉拔器每10米一个断面，每断面至少3个锚杆————————检验锚杆的作用及对隧道和围岩稳定性的阻碍10支护、衬砌内应力、表面应力及裂缝量测各类砼内应变计、应力计、测缝计及表面应力解除法每代表性地段一个断面，每断面宜为11个测点1-2次/天1次/2天1-2次/周1-3次/月推断围岩及隧道稳定性，进行位移反分析，检验支护参数，并为二次模筑衬砌施作提供依据11围岩弹性波测试各种声波仪及配套探头在有代表性地段设置注：B为隧道开挖宽度；表中1-3、9项为必测项目，4-8、10、11项为选测项目；选测项目的具体适用依照设计决定（三）测试要点1、洞内外地质和支护状况观看洞内要紧观看上作面状态、围岩变形、风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况以及初期支护效果。观看后及时绘制地质素描图，填写工作面状态记录表和围岩类不判定卡。对已施工区段喷砼、锚杆、钢架的状况每天至少观看一次；洞外观看包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观看。2、地表下沉图5-5-06地表下沉量测测点布置图隧道洞顶地表沉降应在隧道尚未开挖前就开始进行，借以获得开挖过程中全位移曲线。地表沉降监测可采纳一般水平仪，配合水平尺进行，测点和拱顶下沉量测应布置在同一断面上。地表下沉量测断面布置详见图5-5-06地表下沉量测测点布置图3、周边位移、拱顶下沉量测图5-5-07周边位移拱顶下沉量测测线布置图周边位移选用JSS30—10/15A型数显式收敛仪及专用测点量测，拱顶下沉量测采纳周密水准仪配合水准尺、钢尺进行，两者在同一量测断面内进行，测线具体布置见图5-5-07。图5-5-07周边位移拱顶下沉量测测线布置图量测断面布置间距及量测频率一般情况按设计要求办理，洞口段、断层破裂带或围岩发生变化处，加密布置。测点在幸免爆破破坏的前提下，尽可能靠近工作面布置，一般为0.5～2m，并在下次爆破循环前获得初始数据。（四）量测数据的处理和应用1、施工时，将各项量测情况填入记录中，及时绘制位移-时刻曲线和相关图表，并注明当前施工工序及开挖面离量测断面的距离。2、稳定性判不（1）当位移-时刻曲线趋于平缓时，进行数据处理和回归分析，推算最终位移和变化规律；当位移-时刻曲线出现反常的急骤变化时，表明现在的围岩、支护系统己处于不稳定状态，必须立即停止开挖、对危险地段加强支护，确保已开挖段的安全。（2）以各类围岩同意相对位移值（表5-5-05）和《锚喷构筑法》变形治理等级（表5-5-06）作为依据进行稳定性判不。当实测值大于表列同意值，超过同意治理等级范围时，及时采取补强措施，并调整原支护设计参数或开挖方法。隧道周边同意相对位移值（%）表5-5-05围岩级不覆盖层厚度（m）＜50≥50Ⅱ0.05～0.100.10Ⅲ0.10～0.300.20～0.50Ⅳ0.15～0.500.40～1.20Ⅴ0.20～0.800.60～1.60注:相对位移值系指实测位移与两测点间距离之比，或拱顶位移实测值与隧道宽度之比。脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值。变形治理等级表5-5-06治理等级变形值施工状态ⅢU0＜Un/3可正常施工ⅡUn/3≤U0≤2Un/3可加强支护ⅠU0＞2Un/3应采取专门措施注：U0为实测变形值；Un为同意变形值。（五）量测的治理1、项目部成立隧道监控量测领导小组，建立以项目总工任组长，工程技术部部长为副组长，量测监控中心专职负责，队技术组参加的治理体系；并于工程技术部中专门设立了量测监控中心，以加强隧道监控量测工作治理力度。量测监控中心负责日常量测、数据处理、仪器保养维修工作及数据的信息反馈，量测监控中心负责人专职检查落实，队技术组设专职量测小组，每小组人员4人，负责测点埋设，配合项目部进行日常量测工作。2、量测小组负责测点埋设、日常量测、数据处理和仪器保养维修工作，做到“三勤、一及时”，即量测勤、数据勤、分析勤，并及时将量测信息反馈于施工和设计，指导施工。3、施工前应据围岩条件、支护类型参数、施工方法及所确定的量测目的专门制定详细的监控量测打算，与实施性施工组织设计同时提交给监理工程师。打算中包含量测内容、方法、使用仪器、测点布置、量测频率、数据处理、量测人员及其负责人，并经监理工程师批准后执行。4、施工时要及时埋设测点，下沉测点及收敛测点尽量布置在同一断面上。各预埋测点要牢固可靠，设置专用标识牌，标明测点的名称、部位、编号、埋设日期等，易于识不并妥善爱护，并教育所有进洞人员不得随意撤换和破坏。5、爆破开挖后立即进行工程地质和水文地质状况的观看记录，并进行地质描述。地质变化处和重要地段，应有照片记录。初期支护完成后进行喷层表面的观看和记录，并进行裂缝描述。6、整理量测资料做到认真、及时、完整、准确；服从监理工程师的指令，无条件认真配合其工作，定期向监理工程师报送以下资料：（1）现场监控量测打算；（2）实际测点布置图；（3）围岩和支护的位移-时刻曲线图、空间关系曲线图以及量测记录汇总表；（4）经变更设计和改变施工方法地段的信息反馈记录；（5）现场监控量测讲明；（6）其它需要报送的资料。六、岩爆的预防与治理技术本隧道最大埋深达m，依照设计提供的资料和以往我们对多座隧道岩爆发生情况、防治措施的研究，开挖过程中有可能出现岩爆和洞壁剥离掉块现象，因此施工时应加强监控和施工防护。本隧要进一步认识、掌握和做好以下几个方面的工作。（一）岩爆发生的规律岩层在下列条件下可能形成岩爆：高地应力作用、偏压构造、埋置深、岩性脆、开挖造成应力瞬间解除或造成新的应力集中等。1、岩爆一般分布在靠岭脊的隧道深埋区。2、岩爆要紧发生在隧道中连续分布较长、坚硬完整的Ⅱ、Ⅲ围岩中。这与此类岩性的岩体对地应力的积蓄贮藏有着紧密关系，这些地点既是应力集中地带又是围岩的高地应力容易释放的地带。3、岩爆区掘进过程中，掌子面至3倍洞径的范围内岩爆活动最为频繁，随后逐渐减少。但也有距掌子面200余米滞后发生的现象。4、在岩爆区，岩爆既可发生在两侧洞壁，也可发生在拱部，尤其是洞顶常较强烈，危害性也较大。5、岩爆段岩体表面十分干燥，并具有烘干样光泽。有地下水存在或断裂部位一般不发生岩爆活动。6、当围岩内部发出清脆的爆裂撕裂声时，岩爆力学机制表现为压致拉裂型破坏，多平行洞壁发生且仅涉及表层岩体，岩石以薄片状、透镜状、板状形式爆裂剥离（落）下来，无弹射现象，断口多呈新奇贝壳状；当围岩内部发出沉闷的爆裂声，声响较小时，岩爆力学机制要紧表现为压致剪切拉裂型破坏，它持续的时刻较长且有随时刻累进性向深部进展的特征，爆裂岩石多呈透镜状、棱板状、块状或片状等，可有弹射现象，断口多呈楔形或弧形凹腔。7、隧道在支护前，岩爆会随着时刻的连续而逐步减弱直至差不多稳定或稳定。（二）岩爆的类型及其特征1、弹射型：此种类型的岩爆发生在坚硬完整的开挖面上，呈零星断续出现。一般在开挖后6～12小时发生，发生时有清脆的“啪”声响。随后，有约5cm大小的中间厚边缘薄的岩片弹出（距离2～7米）或烟雾状的岩粉喷射出来。此种类型的岩爆无明显的预兆，但持续时刻一般需几个小时，对隧道破坏和机械损坏阻碍不大，但对施工人员的安全威胁大。2、爆炸抛射型：此种类型的岩爆也呈零星出现，一般在开挖后6～12小时发生。发生时先有清脆的“啪啪啪”声响，紧接着象放炮一样“砰”的一声巨响，同时可见到大小不一的片状、块状岩块和岩粉抛射出来。岩块最大20～30cm，抛掷距离5～7m，岩爆坑深度一般在20～50cm。此种类型的岩爆持续时刻一般也只有几个小时，有一定规模，有一定的偶然性和突然性，对施工机械和人员的安全有较大阻碍。3、破裂剥落型：此种类型的岩爆在隧道开挖后即发生，在掌子面2.5m～3.0m的范围内多半能见到已剥落的片状和块状岩块，但也可能在开挖后专门长的一段时刻内发生。有时在岩爆发生时能听到“啪啪”或“嘎嘎”声响，接着出现岩面开裂，然后发生剥落。岩爆坑规模较大，最大可达数立方米。此种类型的岩爆从出现声响到开裂直至剥落有一个时刻过程，但因其规模大，持续时刻长，对隧道的破坏、机械和人员的安全都有一定的威胁。4、冲击地压型：此种类型的岩爆出现在薄层状、条带状，与倾斜的围岩节理产状差不多一致的地段，在拱部、边墙出现与开挖面差不多一致的剥落，并伴有沉闷的爆落声响。（三）岩爆的预测方法1、地质超前预报法从岩爆发生的差不多规律可知，岩爆的发生不仅取决于地应力条件，还与岩性及其分布特征、岩体结构、断裂和地下水状况以及扰动因素有关。经验表明，岩爆活动不易发生在专门完整的Ⅲ级围岩，也不发生在节理专门发育的Ⅴ级围岩中，易发生在Ⅲ、Ⅱ级围岩地段；当开挖至岩性软硬变化部位时，岩爆则往往发生在夹层的硬脆岩性的一侧；富水地段和断裂地层无岩爆活动。这一规律性的认识和设计院提出的有关资料可作为隧道掘进过程中对岩爆进行预测的一个重要地质依据。2、σθ/Rb据现场测定预测法用有限元计算的端面洞壁切向应力σθ和岩石单轴抗压强度Rb之比值作为岩爆判据。其作法是现场采纳点荷载仪来测定岩石的点荷载强度Is(50)，利用公式Rb=22Is(50)求得Rb。σθ的测定采纳现场应力恢复测试法，即利用便携式轻型钻机和YJ-25型静态电阻应变仪、P20R-25型预调平衡箱等仪器设备，测定洞壁浅表层钻孔岩芯应力解除前后所贴应变片的应变差值Δε；然后藉此在现场对点荷载仪进行适当的改装，安上特制的加载装置对所取岩芯侧向加载，进行应力恢复测试，从而求得σθ。计算公式为σθ=F·Sp·a/（L·H）式中F为应变恢复时点荷载仪压力表读数，Mpa；Sp为点荷载仪千斤顶活塞面积（常数，cm2）；a为等效系数（常数1.324）；L为受力垫片的弦长（常数，3.3cm）；H为岩石芯样长度（cm）。依照经验：σθ/Rb≤0.3时，为无岩爆活动洞段；0.3＜σθ/Rb≤0.5时，为轻微岩爆活动洞段；0.5＜σθ/Rb≤0.7时，为中等岩爆活动洞段；σθ/Rb＞0.7时，为强烈岩爆活动洞段。再依照小导洞σθ，Rb现场测试和围岩变形破裂状况对比分析，来调整σθ/Rb的临界值，并以此作为岩爆预测的判定依据。即在小导洞布置系统测点，测点高1.5m，其测试结果与实际变形破裂状况作对比分析，从中找出预测岩爆及其应力量化的依据。（四）岩爆的综合治理措施为了减轻岩爆的强度和减少岩爆发生的持续时刻，以确保施工过程中的人机安全，在隧道施工中可采取以下综合治理措施。1、选择适当的钻爆方法，减弱对围岩的扰动。采纳光面爆破，缩小周边眼孔距，降低周边眼同段起爆药量，使开挖端面圆顺，幸免新的应力集中。2、打应力释放孔。在隧道拱部以0°～10°的仰角打超前应力释放孔，使隧道前方拱部围岩的高应力提早释放，从而减轻岩爆的强烈程度。在岩爆发生地段或掌子面后一定距离的隧道两侧的拱角附近打应力释放孔，使围岩的地应力再次释放，从而减轻岩爆的强烈程度及其持续时刻。孔深2.5～3.0m，间距0.5m～1.0m。3、及时施作初期支护。及时施作初期支护，以缩短围岩的暴露时刻，幸免岩爆的再次发生。必要时可加强初期支护，如将初喷层厚度加厚，增挂钢筋网，甚至于支立钢拱架。4、高压喷水。在隧道开挖后，及时向洞壁岩面喷射高压水，降温除尘，湿润岩面，提高围岩的塑性，在一定的程度上也可减轻岩爆的强烈程度。5、人机防护。在机械设备周围安装防护栏，施工人员可戴钢盔、着防弹服的方法，减轻规模较小的岩爆对人机的威胁。关于规模较大的岩爆，为人机安全，以躲避为宜，待岩爆趋于稳定时再施工。6、工序避让。经预测可能发生严峻岩爆区，须在爆破后2h再进入作业区进行撬顶等作业；关于施作仰拱和铺底等其它作业，宜安排在岩爆活动期过后进行。7、专人巡视，加强观看。对滞后岩爆地带发觉喷砼表面出现不规则环状裂纹应立即发出警告，并采取妥当措施加以处理。七、通风、排水及防尘技术本隧道独头掘进施工，搞好通风防尘是改善洞内施工环境，保证施工正常进行，提高工作效率的一个重要措施，尤其采纳无轨运输方式，更要全力搞好。通风防尘要紧解决两方面问题，一类是有毒气体，要紧来源于爆破炮烟和内燃机械废气；另一类是粉尘，要紧来源于洞内开挖爆破和机械作业扬起的灰尘等。（一）通风总体方案以通风降尘净毒为主，同时狠抓机械净化，实施水幕降尘，减少污染源。通风采纳管道压入式通风方式供风，风机距洞口20m安设，风管口距工作面60m左右。为减少通风管路对其它工序作业的阻碍，主洞通风管设置在左洞左侧和右洞右侧，辅助工作面的通风管设置在前进方向的左侧。1、在洞口处，设置1台天津93-1型风机配以Φ1300mm软质风管通风（掘进600m后，洞口300m采纳加强型风管）。2、为加快隧道内排烟速度，节约时刻，在洞内依照施工情况安设移动风机，以压出式方式进行辅助通风。（二）通风设计为了保证施工过程中隧道的工作人员获得3m3/min的新奇空气，维持隧道内的适宜温度（15～20℃），并能在爆破后最长排烟时刻不大于1h，出碴时洞内通风良好。通风计算如下：1、计算依据隧道通风最大距离1000911m，通风计算断面80120m2，海拔高度阻碍不考虑，坡度分不为+0.7%；最多施工人数120人；洞内施工机械：1台挖掘机，1台装载机，3台自卸汽车；每循环开挖方量：360400m3，每循环最大炸药用量598650kg；最小风速：0.15m/s。2、通风计算隧道施工的通风计算，因施工方法、隧道断面、爆破器材、炸药种类、施工设备不同而变化。按以下几个方面计算并取其中最大值再考虑漏风因素进行调整，并加入备用系数，作为选择风机的依据。a）按洞内同时工作的最多人数计算Q=k·m·q式中：Q——所需风量；k——风量备用系数，取k=1.1～1.2；q——洞内每人每分钟需要的新奇空气量，按3m3/min计算；m——洞内同时工作最多的人数。Q=km·q=1.2×120×3=432m3/minb）按同时爆破的最多炸药量计算关于混合式通风Q混压=7.8×(A·S2·L2入口/t)1/3Q混吸=1.3Q混压式中:Q混压——压入风量；Q混吸——吸出风量；L入口——压入风口至工作面的距离，一般取25m计算；Q混压=7.8×(598×802×252/60)1/3=2665m3/minQ混吸=1.3Q混压=1.3×2665=3465m3/minc）按内燃机作业废气稀释的需要计算Q=ni·A式中：ni——洞内同时使用内燃机作业的总KW数；A——洞内同时使用内燃机每KW所需风量，取3m3/min计算；洞内使用的内燃机有：6台自卸汽车(洞内按一半考虑)，1台980C装载机，1台PC200-6挖掘机，总功率为3×180+210+110=851KW。Q=ni·A=851×3=2553m3/mind）按洞内同意最小风速计算Q=60·V·S式中：V——洞内同意最小风速m/s，全断面开挖为0.15m/s；Q=60·V·S=60×0.15×80=720m3/min。以上四方面计算得到的最大风量作为设计通风量。由计算得，采纳混合式通风时，混合式的压入及吸出风量为操纵风量。e）风量修正Q供=p·Q式中：Q——前述计算结果的最大值；p——漏风系数。本隧道为长大隧道，采纳PVC塑料软管，管径为1.3m，漏风系数按1.3考虑。混合式压入：Q供=p·Q=1.3×2665=3465m3/min;混合式吸出：Q供=p·Q=1.3×3465=4504m3/min。3、通风设备选型依照以上计算结果，本隧道采纳混合式通风，最大混压风量为3465m3/min，最大吸出风量4504m3/min，选用2SZ型隧道对旋式轴流风机。需风最大时选用2台功率为110KW的2SZ风机作为压入式通风、2台110KW和1台2×37KW风机作为吸出式风机（每一洞内）。型号转速风量（m3/min）风压（pa）功率2SZ高速20002300～48002×55依照隧道施工情况及以上计算，通风分二时期进行：图5-5-08隧道各时期通风方式示意图当掘进小于600m时，在左右洞洞口各配一台天津产2SZ2×55kw的轴流式风机进行压入式通风，通风管用Φ1300WSFG通风软管，隧道掘进至一定深度（≥600m）后，改压入式通风管路为吸出式通风管路，另增设一台2×55kw的轴流式风机进行压入式通风。每时期通风示意如图5-5-08。图5-5-08隧道各时期通风方式示意图（三）采纳湿式凿岩、水幕降尘相结合的方法防尘水幕降尘确实是在距掌子间约30m处设水幕降尘器，点炮人员撤离时打开阀门，炮后半小时关闭。水幕降尘器工作原理是：水幕降尘器打开后，高压水在高压风的作用下喷出，其雾化程度高，射程远，水雾将隧道断面封闭，充分降尘。（四）机械设备净化①加强对进洞机械车辆的维修保养，定期检查空气滤清器是否堵塞，进、排气是否畅通，喷油效果不行的油嘴及时更换。②在柴油中加入净化剂。③禁止排烟净化未达标的车辆进入洞内。八、防排水施工技术本合同段隧道结构防排水遵循“以排为主，防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则施工，特不要做好结构自身防水，对可能的疑点进行引排和封堵，以达到建成后“洞内无渗漏水，安装孔眼不漏水，洞内路面不冒水、不积水”的标准。（一）结构防排水施工1、对岩面渗漏水预先进行有效引排处理。具体做法：大股水流用插管引导；较弱裂隙股水用塑料网格夹无纺布引导；大面积严峻渗水以PCE膨胀剂防水砂浆抹腻，将渗水集中，然后开槽引排。2、喷砼是结构防水的一道重要防线，要确保和围岩充分密贴。采纳湿喷砼，坑凹较大处增加铺设钢筋网，小洞穴处采纳锚杆吊模模喷技术，保证喷砼质量。3、按设计施作排水设施。在初期支护和二衬砼间设置环向排水盲管，将水引排至边墙脚纵向排水盲管，然后通过横向管排入路侧Φ35纵向排水管，引流至洞外。路面砼面层和调平层之间设塑料盲管与路侧纵向排水管相连接排水。管间连接均采纳三通。图5-5-09防水卷材铺挂样图4、铺挂隧道专用防水卷材。初期支护与二次衬砌间的防水隔离层是隧道防水的一道重要防线，是处理大面积渗漏水的良方。设计采纳隧道专用防水卷材作为防水隔离层，其铺设流程见表5，防水卷材铺挂样图见5-5-09，施工要点如下：图5-5-09防水卷材铺挂样图（1）施作程序：初期支护表面检查处理→材质检验→裁剪→吊带检查→地面焊接→铺挂→再焊接→焊缝自检→（补焊）→专检。（2）施工工艺：防水卷材的拼焊及铺挂采纳热合焊接吊环铺挂工艺。（3）施工方法：采纳热合焊接吊环铺设法。防水卷材拼接采纳热合机双焊缝焊接，在洞外地面上用热合机将3幅2m幅面较窄的防水卷材平铺在拼焊平台上进行拼焊，搭接宽度不小于10cm，操纵好热合机的温度和速度，幸免漏焊或过焊。在初支喷砼上钻孔楔入膨胀管，将预先焊接在防水卷材上的吊环用木螺钉固定在膨胀管上。吊环固定点间距拱部≤70cm，边墙及以下部位≤100cm。防水卷材的铺设一次到位，先从拱顶向下铺起，最后与矮边墙防水卷材合拢。在洞内焊接的环接缝及与矮边墙接缝均为薄弱环节，应加强检查，环接缝漏焊处用电烙铁补焊，丁字缝焊接困难易漏焊或焊缝强度不足，采取用焊胶打补丁的方法补强处理。（4）质量检验①材质检验：防水卷材材质必须经驻地监理和项目部试验工程师共同现场取样，外委有资质的检验机构检测。②焊缝检查：焊缝宽度尺量检查。焊缝强度应不低于母材，通过抽样试验检测。防水卷材焊缝采纳“气密性检验法”检查，检查方法是：用5号针头与压力表相接，脚踏式打气筒充气，充气时焊缝检查孔会鼓起来，当压力达到0.15Mpa并保持恒压许多于2min，讲明焊接良好；如压力下降，证明还有未焊好之处，用肥皂水涂在焊缝上，产生气泡的地点即为焊接欠佳之处，可用电烙铁补焊，再次充气检查，直至不漏气时为合格。③固定间距的操纵：尺量检查，固定点间距拱部0.5～0.7m，侧墙1.0～1.2m，布置均匀；防水卷材吊环间距需依照其铺挂松弛率要求来确定。④直观检查：铺挂后目测防水卷材大面平顺，固定点处防水卷材和初支表面密贴。（5）防水卷材铺挂过程中的几点注意事项①技术培训和作业指导书：防水卷材铺设施工是一项严格细致的工作，要有专业防水工班作业，并建立专业检查制度，施工前要编制详细的作业指导书，并对操作人员进行严格的操作技术培训。②基面处理：防水卷材铺挂前，应切除初支表面外露的锚杆头，初支表面砼棱角打平，凹凸不平处，用砂浆抹平处理，使跨深比不大于1/6；断面变化处的阴角要圆顺过渡，以免扎破防水卷材。③防水层施工时，基面不得有明水；若有明水，应沿初期支护表面环向布设软式透水盲管引排。④松弛率：防水卷材环向松弛率经验值一般取10%，纵向松弛率一般取6%。依照初期支护表面平坦程度适当调整。⑤施工中防护：做好防水卷材铺挂成形地段防水卷材的爱护，杜绝电焊作业损坏防水卷材，必要时，采纳隔板进行有效隔离。⑥衬砌台车前方沿隧道纵向防水卷材铺挂长度一般要超前24m（2倍台车长度），形成铺挂段→检验段→二衬施工段流水作业。5、沉降缝和施工缝是结构自身防水的薄弱环节。沉降缝采纳E5型桥式橡胶止水带，施工缝处采纳遇水膨胀型橡胶止水条止水。（1）橡胶止水带的安装：采纳Φ8钢筋卡和定位钢筋固定在定型挡头板上，必须保证橡胶止水带质量，不扎孔，居中安装不偏不倒，准确定位，搭接良好。（2）遇水膨胀型橡胶止水条安设程序为：清洗砼表面→涂刷氯丁粘结剂→粘贴止水条→砼钉固定→灌注新砼。可在挡头模板中部环向钉1×2cm方木条，使二衬挡头混凝土表面预留出止水条凹槽，再接上述程序施作将其固定在凹槽内。6、本隧道二次衬砌采纳防水砼，防水等级不小于S10。一要严格按批准配比施工，由于添加剂的掺入量和混合均匀度难以操纵，且较难评估，为确保砼品质，本设计防水砼；二要狠抓砼捣固关，确保其抗渗性能。7、关于围岩裂隙发育的富水段可在开挖前进行预注浆止水。依照设计资料和施工时期地质预报，对富水地段采纳超前中空锚杆注浆加固地层并止水，或采纳超前小导管进行预注浆止水。通过注浆，浆液填充了岩层孔隙，堵塞了地下水的渗流通道，固结后的围岩成为第一道防水线。施工时必须现场试验确定浆液的合理配比，严格操纵注浆压力和注浆量标准，确保注浆效果。8、地下水对砼具有腐蚀性的处理措施设计提供的水文地质资料表明：地下水砼对具有弱腐蚀性。为保证隧道支护结构不遭受地下水腐蚀而破坏，采取以下措施：（1）经水质检验确定对砼具有腐蚀性的地下水的段落范围。（2）加强地下水的引排工作，确保初期支护后无淋、滴水现象，铺挂防水卷材后无渗漏水，排水通道畅通，隔绝地下水与二衬砼的接触。（3）采纳防腐蚀砼。水泥选用P.032.5矿渣水泥，配制双掺砼，即砼中掺入粉煤灰（掺量为水泥用量的15%～20%）和早强型高效减水剂（掺量0.3%～1.0%），砼的配合比具体由试验确定。9、洞口和洞顶排水设施在进洞前施作，永临结合，出水口通畅。天沟沟背凹坑采纳粘土分层夯填密实，表面形成流水坡，使坡面水能顺利排入沟内。及时施作路侧纵向排水管、沉砂井等洞内排水设施，完善排水系统，顺利排出洞外。（二）施工排水措施成立施工排水治理小组，设专人治理，检查排水设备，疏沟清淤，保持排水系统完善、畅通。九、二次衬砌整体钢模台车施工技术（一）二衬施作时机的确定二次衬砌应在围岩和初期支护变形差不多稳定后施作。围岩变形量较大，流变特性明显时，要加强初期支护并及早施作仰拱和二次衬砌。围岩和初期支护变形差不多稳定应符合不列条件：1、各测试项目的位移速率明显收敛，围岩差不多稳定；2、己产生的各项位移，已达可能总变形量的80%～90%；3、周边位移速率小于0.1～0.2mm/d，或拱顶下沉速度小于0.07～0.15mm/d。（二）砼衬砌施工工艺流程施工工艺流程见表5。（三）二衬机械化施工设备配套技术1、机械设备配套只有合理的机械选型、配套才能充分发挥机械效能，提高工作效率，加快衬砌速度，保证衬砌质量。一流的质量，需要一流的设备。一流的设备，确实是能够满足施工生产需要，能生产出一流的产品所需的最佳机械设备组合。我们以此为原则通过多座类似的公路隧道衬砌施工的经验，并对所需的机械设备进行了认确实调查研究，通过计算分析，优化机械设备配置，使机械设备性能相匹配，与施工能力协调统一，每个洞口要紧衬砌设备选型配套情况见表5-5-07。每个洞口要紧衬砌设备选型配套表表5-5-07序号机械设备名称单位数量讲明1自动液压衬砌台车台1长12延米2自动计量拌和站套1三料仓，生产能力30～60m3/h3配料装载机台1拌和站上砂石料使用4砼输送车台26m35砼输送泵台1HB606自制简易台车台21台用于铺挂防水卷材，1台用于二衬表面整修2、保证衬砌作业连续性的措施（1）合理配置机械设备，储备充足的机械设备易损件，做到设备有用有备；加强机械设备操作手现场培训和设备检修保养。（2）建立衬砌前的设备检查制度，设备有故障或能力不匹配不开盘。（3）对工程量较大的部位采纳双系统作业，即两套衬砌设备、两台输送泵左右侧同时工作，但宜适当放慢砼灌注速度，以幸免台车内浮。（四）衬砌台车制造、调试、就位及端部模板安装1、台车采纳钢结构大模板，具有液压支拆模和电动走行系统，工厂制造后运至现场安装。其结构见下图5-5-10。图5-5-10图5-5-10衬砌台车结构示意图2、台车拼装后的调试处置台车模架、模板局部变形、加工尺寸偏差等是造成衬砌错台等衬砌外观质量问题的要紧缘故。（1）衬砌台车现场拼装完成后，必须在轨道上往返走行3～5次后，再行紧固螺栓，并对部分连接部位加强焊接以提高台车的整体性。（2）检查台车尺寸是否准确，掌握加工偏差大小情况，必要时进行整修。（3）衬砌前对模板表面用抛光机进行完全打磨，清除锈斑，涂油防锈。3、台车就位（1）台车轨道布设操纵标准：调整轨道中心及标高，采纳铁路P38钢轨，方木作枕木，底面直接置于己铺底或仰拱填充的砼地面上，保证台车平稳。轨道平面位置和高程偏差操纵均在±1cm以内，使模板中心线尽量同台车大梁中心重合，使台车在砼灌注过程中处于良好的受力状态。（2）定位方法采纳五点定位法，即：以衬砌圆心为原点建立平面坐标系，通过操纵拱部模板中心点、拱部模板同墙部模板的两个铰接点、两墙部模板的底脚点来精确操纵台车就位。曲线上考虑内外弧长差引起的左右侧搭接长度的变化，以使弧线圆顺，减小接缝错台。台车走行至立模位置，用侧向千斤顶调整至准确位置，并进行定位复测，直至调整到准确位置为止。台车撑开就位后检查台车各节点连接是否牢固，有无错动移位情况。采纳五点定位法检查模板是否翘曲或扭动，位置是否准确，保证衬砌净空，同时也易于克服衬砌环接缝处的错台。为幸免在浇注边墙砼时台车内浮，还须在台车顶部加设木撑或千斤顶。同时检查工作窗状况是否良好。4、外模、端模（挡头板）制作和安装明洞衬砌采纳Φ48钢管弯制弧形拱架固定外模，外模选用木板或竹胶板；端模（挡头板）选用5cm厚木板制作，采纳角钢U形卡和短方木固定，以适应端模尺寸的不规则性。并在挡头板上钉木板条以便在混凝土端面预留出安装止水条的凹槽。（五）二衬施工组织指挥1、指挥协调衬砌施工机械化程度高，作业环节多，任何一个环节出现问题都会造成质量遗憾。因此，必须加强指挥协调力度。指挥协调人员定人、定岗，由项目部值班调度总体负责，指定施工队一名副队长协助。衬砌台车、输送泵以及拌和站之间采纳对讲机、电铃、口哨等工具进行有效联络，确保信息准确、及时传递。2、一个衬砌作业工区的劳力组织每个洞口各成立一个衬砌工区，分砼作业班、模板与预埋管件班、防水卷材铺挂班、砼养护和外表整修班四个班组。衬砌班又分为砼拌和组、输送组、接换管组、捣固组。每个洞口衬砌人员定员为52人（人员分工见表5-5-08），实行定人定岗的班组长负责制，既独立，又统一，协调合作。衬砌工区人员配备表表5-5-08工种拌和站司机装载机司机输送车司机输送泵司机振捣工木工电焊工普工防水板铺挂砼养护整修每洞口合计人数2152664146652（六）铺底及矮边墙先行施工，为台车就位制造有利条件铺底和矮边墙混凝土先行浇筑，便于台车就位和展开二次衬砌，并改善洞内道路状况，营造良好施工环境。矮边墙施工高度的确定：通过对比分析并结合多条公路隧道的施工经验，矮边墙顶面比衬砌台车模板底边低8cm，此部分在砼灌注前用梯形木封堵密贴，以防漏浆。这种方法易于实现台车的精确定位。矮边墙施作时注意按设计布设纵向透水盲管及其与沉砂井的连接管，预留环向软式透水盲管和防水卷材接头，以及设置预埋件和预留洞室等。（七）预留洞室和预埋件的固定隧道预留洞室和预埋件种类多、数量大，保证其尺寸和位置准确是衡量二衬质量的一个重要方面。1、钢筋砼衬砌地段，预留、预埋件固定在钢筋骨架上。2、无筋衬砌地段采取的方法是在衬砌台车模板上钻孔用螺栓固定预留、预埋件。其优点是费用低廉，易于操作。3、预埋钢管的设置为保证通讯、电力线路穿线顺利，预埋钢管需把好以下工序质量：①采纳切割机切割；②用钢挫挫平管口毛刺；③弯管机弯制；④接头采纳套管连接，套管同预埋钢管之间焊接，并对焊缝作防锈蚀处理；⑤管内穿铁线；⑥预留洞室处钢管头应外露5mm，长短一致；⑦管口在灌注砼前作临时封堵。（八）防水砼品质操纵1、二衬防水砼原材料质量操纵：见表5-5-09二衬防水砼原材料表表5-5-09序号原材料名称规格抽检频率1水泥P.032.5每批量/200t抽检