隧道v级围岩开挖施工技术方案

235国道金华婺城至武义公路工程婺城段TJ-2合同段上马山隧道V级围岩开挖施工技术方案编制：_______________审核：_______________批准：_______________中交一公局桥隧工程有限公司235国道金华婺城至武义公路工程婺城段TJ-2合同段项目经理部2018年03月235国道金华婺城至武义公路婺城段工程TJ-2合同段上马山Ⅴ级围岩开挖施工技术方第页目录TOC\o"1-3"\h\z\u一、编制说明 31.1编制依据 31.1.1招标设计文件 31.1.2相关规范、规程 31.2编制目的 41.3编制范围 4二、工程概况 42.1上马山隧道工程基本情况 42.2上马山隧道工程地质条件 4三、施工总体部署 83.1施工组织机构及职能分工 83.1.1组织结构 83.1.2职能分工 83.2施工进度计划 93.2.1进度计划 93.2.2工期安排 93.3主要施工机具人员配置 9四、施工方法 104.1V级围岩双侧壁导坑法 104.1.1施工准备 104.1.2测量放样 104.1.3隧道开挖 114.1.4工艺流程图 114.1.5开挖工艺流程 124.1.6开挖断面参数如下： 134.1.7超前小导管支护设计图 154.1.8注意事项 164.1.9施工技术质量要求标准 164.2中隔壁法施工工艺 174.2.1施工准备 174.2.2测量放样 184.2.3隧道开挖 184.2.4工艺流程图 194.2.5开挖工艺流程 194.2.6开挖断面参数如下 204.2.7超前小导管支护设计图 224.2.8注意事项 234.2.9施工技术质量要求标准 244.3预留核心土法施工工艺

254.3.1施工准备 254.3.2测量放样 254.3.3隧道开挖 254.3.4工艺流程图 264.3.5开挖工艺流程 264.3.6开挖断面参数如下 274.3.7超前小导管支护设计图 284.3.8注意事项 294.3.9施工技术质量要求标准 294.4三台阶法施工工艺 304.4.1施工准备 304.4.2测量放样 304.4.3隧道开挖 314.4.4工艺流程图 314.4.5开挖工艺流程 324.4.6开挖断面参数如下 344.4.7超前小导管支护设计图 354.4.8注意事项 364.4.9施工技术质量要求标准 374.5临时支护拆除 374.6隧道洞内施工步距控制 394.7逃生管道及风、水、电供应 40五、爆破设计与施工 425.1简述 425.2爆破技术参数设计概述 435.2.1单位炸药消耗量 435.2.2炮眼直径 435.2.3炮眼深度 435.2.4炮眼数目 445.2.5炮眼利用率 445.2.6炮眼布置 445.3隧道开挖爆破设计 455.3.1Ⅴ级围岩CD法开挖 455.3.2Ⅴ级围岩双侧壁导坑法开挖 475.3.3Ⅴ级围岩预留核心土法开挖 495.3.4Ⅴ级围岩三台阶法开挖 545.3.5装药与堵塞 575.3.6爆破网络 585.4.爆破施工技术措施 585.5洞内通风 615.6降尘 615.7供电 615.8监控量测 615.8.1监测目的 615.8.2预警内容 625.8.3量测内容 625.8.4地表沉降观测 645.8.5确保监测质量的措施 665.9超前地质预报 675.9.1超前地质预报内容 675.9.2各种预报手段的选择和结合 685.9.3地质预报实施与预报结果处理 69六、质量保证措施 716.1质量保证体系 716.2质量保证措施 736.3质量检验标准 736.3.1钢筋连接质量检验标准 736.3.2支护质量检验标准 74七、安全，文明，环保施工措施 747.1安全施工措施 747.1.1安全组织机构 747.1.2安全目标 767.1.3现场安全组织机构及主要人员的岗位职责 767.2技术措施 777.2.1施工现场安全措施 777.2.2洞口安全防护措施 787.2.3高压线路安全防护措施 787.2.4爆破安全措施 797.2.5隧道施工安全九条规定 797.2.6盲炮哑炮处理 807.2.7炸药的临时存放 817.2.8爆破有效控制 817.2.9爆破警戒 847.3文明施工措施 867.4环境保护措施 867.4.1思想教育和制度保证措施 867.4.2水土保持措施 877.4.3防止噪声污染措施 877.4.4防止水污染措施 877.4.5维护生态平衡系统，避免人为恶化环境措施 877.4.6生产、生活垃圾及油料处理 878.安全验算 888.1爆破安全距离计算 888.1.1爆破地震波安全距离要求 888.1.2爆破个别飞散物安全距离要求 898.1.3爆破冲击波安全距离的计算 898.2通风系统计算 898.2.1设计参数 898.2.2风量计算 908.2.3通风风压计算 918.2.4通风方案及设备的选型 918.2.5通风方案 91上马山隧道Ⅴ级围岩开挖施工技术方案一、编制说明1.1编制依据贯彻国家安全生产的法律法规、隧道开挖及支护施工技术规范、规程等开挖及支护施工相关的法律法规，保障施工现场安全，防止伤亡事故发生，使工程建设顺利进行，特制定隧道开挖及支护施工安全方案。隧道开挖及支护施工现场的施工必须符合有关安全运行规程。1.1.1招标设计文件序号名称1《235国道金华婺城至武义公路婺城段工程TJ-2合同段招标文件》2《235国道金华婺城至武义公路婺城段工程TJ-2合同段投标文件》3《235国道金华婺城至武义公路婺城段工程TJ-2合同段两阶段施工图设计第一册》4《235国道金华婺城至武义公路婺城段工程TJ-2合同段两阶段施工图设计第四册》5《235国道金华婺城至武义公路婺城段工程施工安全总体风险评估报告》6《235国道金华婺城至武义公路婺城段工程TJ-2合同段安全总体风险评估报告》7《中交一公局隧道四十项规定》8相关勘察文件1.1.2相关规范、规程序号名称编号1《中华人民共和国安全生产法（2014-12-1修）》主席令第13号2《中华人民共和国环境保护法》主席令第9号3《建设工程安全生产管理条例》国务院令第393号4《民用爆炸物品管理条例》国务院令第466号5《隧道施工安全九条规定》四部联合印〔2014〕104号6《公路水运工程安全生产监督管理办法》交通部令2016年第9号7《浙江省安全生产条例》浙江省人大公告2016年第45号8浙江省交通建设工程质量和安全生产管理办法浙政令2012年第300号9《关于进一步加强隧道工程质量管理的通知》浙交[2013]219号10《爆破安全规程》GB6722-201411《公路隧道施工技术规范》GB10204-200912《爆破作业人项目管理要求》GA991-201213《公路工程施工安全技术规范》JTGF90-201514《隧道施工技术规范》JTGF60-200915《土方与爆破工程施工及验收规范》GB50201-201216《公路水运工程施工安全标准化指南》ISBN978-7-114-10665-117《公路工程建设现场安全管理标准化指南》ISBN978-7-114-10088-81.2编制目的为认真贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，确保施工质量，防止安全事故的发生，为隧道开挖施工提供科学的指导依据，特制定本施工方案，以规范作业队施工，保障施工人员的安全，实施安全质量生产管理标准化。1.3编制范围本施工方案适用于235国道金华婺城至武义公路婺城段工程TJ-2合同段范围内的上马山隧道V级围岩开挖施工。二、工程概况2.1上马山隧道工程基本情况上马山隧道左洞（ZK9+098～ZK10+160）隧道全长1022m，其中S5JQ设计长68米，S5a设计长55米，S5b设计长40米。上马山隧道右洞（YK10+785～YK11+568）设计长1032m，其中S5JQ设计长60米，S5a设计长56米，S5b设计长40米。2.2上马山隧道工程地质条件上马山隧道进出洞口位于丘陵斜坡和沟谷附近，植被发育，自然坡度20～33°。表部覆盖较厚的含角砾粉质黏土和含碎石粉质黏土，灰黄色，可塑～中密。下伏基岩为凝灰质粉砂岩。隧道穿过坡洪积、残坡积、强风化～中风化岩体，青灰色，岩体呈碎块状镶嵌结构，裂隙较发育，岩质较硬。受断层F2影响，进洞口段岩体破碎，软弱。隧道洞身围岩大部分为中～微风化的凝灰质粉砂岩，局部夹凝灰质砂岩，顶板最大埋深约155m。青灰色，节理裂隙少量发育，岩体较完整，新鲜，岩芯面光滑新鲜，质较硬，总体围岩工程地质条件较好。但洞身局部存在节理密集带以及受断层F3、F4影响，局部地段岩体破碎，软弱，易碎，围岩工程地质条件较差。隧道区地下水主要为基岩裂隙水和构造裂隙水，赋存于裂隙内，水量贫乏，由大气降水补给，水文地质条件较简单。进出口段隧道埋深浅，加上进洞口段断层F2影响，隧道开挖可能造成裂隙张开发展，浅部裂隙发育，连通性好，雨季期间隧道内可能会出现线状水流现象。1、Ⅴ级围岩分段地质情况①右线K9+096～K9+133段（左线ZK9+098～ZK9+144段）Ⅴ级围岩隧道进洞口处，位于丘陵坡麓，地势起伏较大，植被发育，自然坡度20～38°，表部覆盖较厚的含角砾粉质黏土和含碎石粉质黏土，灰黄色，可塑～中密。下伏基岩为凝灰质粉砂岩。隧道穿过坡洪积、残坡积、强风化～中风化岩体，青灰色，岩体呈碎石松散结构，裂隙发育，岩质软，岩体破碎，局部夹泥。考虑该段隧道围岩岩质软，夹少量较软岩，受F2断层破碎带影响，节理裂隙发育，岩体呈碎石状松散结构，围岩稳定性差，易发生大坍塌掉块，Rc=1.70MPa，Kv=0.43，[BQ]=132.6，综合评定为Ⅴ级围岩，建议加强支护及排水措施，及时衬砌，采用合理的施工方法，建议加强超前地质预报工作。②右线K9+836～K9+871段（左线ZK9+873～ZK9+911段）Ⅴ级围岩处于隧道洞身，发育断层F3，围岩以强风化状岩体为主，岩性为凝灰质粉砂岩，青灰色，节理裂隙发育，岩体较破碎，局部夹泥。该段地下水主要为构造裂隙水，赋存于断层的构造裂隙内，受断层影响，裂隙发育，连通性好，隧道开挖可能造成裂隙张开发展，雨季期间隧道内可能会出现线状水流现象。考虑该段隧道受断层影响断层，围岩岩质较软，节理裂隙发育，岩体呈碎石状松散结构，围岩稳定性差，易发生大坍塌掉块，Rc=20.0MPa，Kv=0.40，[BQ]=190，综合评定为Ⅴ级围岩，建议加强支护及排水措施，及时衬砌，采用合理的施工方法，建议加强超前地质预报工作。③右线K10+023～K10+044段（左线ZK10+042～ZK10+059段）Ⅴ级围岩处于隧道洞身，发育断层F4，围岩以强风化状岩体为主，岩性为凝灰质粉砂岩，青灰色，节理裂隙发育，岩体较破碎，局部夹泥。该段地下水主要为构造裂隙水，赋存于断层的构造裂隙内，受断层影响，裂隙发育，连通性好，隧道开挖可能造成裂隙张开发展，雨季期间隧道内可能会出现线状水流现象。考虑该段隧道受断层影响断层，围岩岩质较软，节理裂隙发育，岩体呈碎石状松散结构，围岩稳定性差，易发生大坍塌掉块，Rc=25.0MPa,Kv=0.40,[BQ]=215，综合评定为Ⅴ级围岩，建议加强支护及排水措施，及时衬砌，采用合理的施工方法，建议加强超前地质预报工作。④右线K10+125～K10+168段（左线ZK10+118～ZK10+160段）Ⅴ级围岩隧道出洞口处，位于丘陵坡麓，地形起伏较大，植被较发育，表部覆盖较厚的含碎石粉质黏土，灰黄色，可塑。下伏基岩为凝灰质粉砂岩。隧道穿过坡洪积、残坡积、强风化～中风化岩体，灰黄色、青灰色，岩体呈碎石松散结构，裂隙发育，岩质较软，岩体破碎。考虑该段隧道围岩体，裂隙发育，岩体呈碎石状松散结构，围岩稳定性差，易发生大坍塌掉块，Rc=16.80MPa，Kv=0.46，[BQ]=205.4，综合评定为Ⅴ级围岩，建议加强支护及排水措施，及时衬砌，采用合理的施工方法，建议加强超前地质预报工作。上马山隧道设计围岩分段情况详见下表：序号左洞右洞桩号围岩长度（m）比例桩号围岩长度（m）比例1ZK9+118～ZK9+144Ⅴ级262.5%K9+116～K9+133Ⅴ级171.7%2ZK9+873～ZK9+911Ⅴ级383.7%K9+836～K9+871Ⅴ级353.4%3ZK10+042～ZK10+059Ⅴ级171.7%K10+023～K10+044Ⅴ级212.0%4ZK10+118～ZK10+140Ⅴ级222.2%K10+125～K10+148Ⅴ级232.2%V级围岩长度合计103V级围岩长度合计96说明：左洞Ⅴ级围岩合计比例为10.1%。右洞Ⅴ级围岩合计比例为9.3%。整座隧道Ⅴ级围岩合计比例为9.7%。2、隧道支护参数表2-2上马山隧道衬砌支护参数表围岩级别衬砌类型超前支护初期支护二次衬砌锚杆钢筋焊接网喷砼cm钢拱架拱圈仰拱Ⅴ级围岩大管棚+注浆0.50m×1.0m长4.5m双层E6@15×15cm2822a工字钢间距0.5m60cm钢筋砼S5a大管棚+注浆或小导管+注浆0.50m×1.0m长4.0m双层E6@15×15cm2820a工字钢间距0.5m60cm钢筋砼60cmS5b大管棚+注浆或小导管+注浆0.75m×1.0m长4.0m双层E6@15×15cm2818号工字钢间距0.75m55cm55cm3、隧道埋置深度分析左洞最大埋深160.3m，右洞最大埋深156.3m。据浙江省隧道工程施工经验和监控量测数据分析，一般隧道工程以埋置深度＜2B为浅埋区段的划分标准。B为隧道毛洞开挖宽度。本项目隧道Ⅴ级围岩B=16.95m。本隧道具体浅埋区段分析见下表。本隧道左洞浅埋区段长度合计占比为9.7%，右洞浅埋区段长度合计占比为8.6%，双洞浅埋区段长度综合占比为9.15%。表2-3上马山隧道埋置深度分析表洞别序号区段桩号埋置特征长度（m）占比左洞1ZK9+098～ZK9+118明洞20——2ZK9+118～ZK9+170浅埋525.1%3ZK9+170～ZK10+093非浅埋92390.3%4ZK10+093～ZK10+140浅埋474.6%5ZK10+140～ZK10+160明洞20——暗洞合计长度1022右洞1K9+096～K9+116明洞20——2K9+116～K9+168浅埋525.0%3K9+168～K10+111非浅埋94391.4%4K10+111～K10+148浅埋373.6%5K10+148～K10+168明洞20——暗洞合计长度10324、偏压情况分析根据隧道平面布置图和纵断面设计图综合分析，属于浅埋区段且存在偏压现象的区段为：右进洞口K9+116～K9+168段约52m；左洞出洞口ZK10+093～ZK10+140段约47m。三、施工总体部署3.1施工组织机构及职能分工3.1.1组织结构图3.1.1施工组织机构图3.1.2职能分工工程部：隧道施工方案编制，技术交底，优化设计变更。试验室：原材进场检验，混凝土及压浆料质量控制。测量组：施工放样，监控量测。安保部：安全交底和培训，文明、环保管理。物设部：机械设备购置、租赁、进场检验、维修、保养，材料调拨。综合部：后勤保障，宣传报道。计合部：经营核算、成本分析。财务部：资金管理。质检部：工程质量控制，过程巡检，工序交接检。隧道负责人：施工过程管理。隧道施工班组：隧道施工。3.2施工进度计划3.2.1进度计划表3.2.1-1ⅤJQ级围岩作业进度指标（循环进尺0.5m）项目测量放样超前支护开挖出碴架立钢架(含临时钢架)锚网喷砼合计时间(h)0.5平均3.53.01.53.512备注每天进尺1m表3.2.1-2Ⅴa级围岩作业进度指标（循环进尺0.5m）项目放样超前支护开挖出碴架立钢架(含临时钢架)锚网喷砼合计时间(h)0.5平均3.53.01.53.512备注每天进尺1m表3.2.1-3Ⅴb级围岩作业进度指标（循环进尺0.75m）项目测量放样超前支护开挖出碴架立钢架锚网喷砼合计时间(h)0.5平均3.53.01.53.512备注每天进尺1.5m。3.2.2工期安排上马山隧道V级围岩开挖具体进度计划见下表（不含明洞）： 项目名称工程量进度指标所需工期合计工期（天）暗洞工程左洞VJQ68m1.0m/天68天150Va55m1.0m/天55天Vb40m1.5m/天27天右洞VJQ60m1.0m/天60天143Va56m1.0m/天56天Vb40m1.5m/天27天3.3主要施工机具人员配置表3.3机械设备及人员配备见下表：项目型号单位数量备注开挖作业班人40熟练工人支护作业班人40熟练工人开挖台车自制2空压机22M3台8性能良好凿岩机YT-28台30全新风镐台8全新挖掘机220台2性能良好装载机50台3性能良好自卸汽车30t辆12性能良好四、施工方法根据设计图纸，地质勘察报告，以及我单位多年隧道的施工经验总结为本项目V及围岩主要采取4种方法进行开挖。V级围岩双侧壁导坑法；V级围岩中隔壁法；V级围岩预留核心土法；V级围岩三台阶法；施工过程当中根据不同的地质条件采取不同的开挖方法，施工时会同业主单位，设计单位，监理监理单位，施工单位共同拟定开挖方法。4.1V级围岩双侧壁导坑法4.1.1施工准备1、导线控制点、水平基点已布设，轴线放样和标高测量满足施工要求。2、围岩周边收敛仪、精密水准仪等监控量测仪器齐全，洞口监控量测点已布设，量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求。3、钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠，可满足施工需要。4、供电、供水、供风及排水等辅助作业能满足施工需要。5、对施工队伍进行技术交底。4.1.2测量放样隧道开挖前，测量人员定出开挖断面中线、水平线，根据设计图将开挖轮廓线标示在掌子面上。4.1.3隧道开挖因本段围岩较差，严格按照“早预报、管超前、严注浆、短进尺、少扰动、紧支护、勤量测、快衬砌”的原则施工。洞身在Φ42×4超前注浆小导管及Φ108超前大管棚的超前支护下，采用双侧壁导坑法开挖施工。开挖主要采用人工风镐为主，辅以挖机配合，局部进行控制弱爆破松动。爆破后开挖轮廓线必须采用人工配合风镐开挖，严禁补炮，做好洞内的施工临时排水，必要时采用水泵排出洞外，强风化岩在水浸泡后会加速丧失自稳能力，而且会加速围岩节理发育的形成，如果地下水压力太大会增加对支护的破坏作用。4.1.4工艺流程图侧壁导坑支护侧壁导坑支护(含边墙、仰拱及侧壁临时支护)主洞拱部超前辅助开挖主洞上半断面主洞上半断面初期支护开挖主洞下半断面主洞下半断面初期支护拆除侧壁临时支护整体灌注仰拱，施工填充铺设环向盲沟及防水板，施作二次衬砌两侧侧壁导坑开挖侧壁导坑超前辅助图4.1.4双侧壁导坑发施工工艺流程图4.1.5开挖工艺流程开挖施工方法及顺序如下。1、超前大管棚施工及左侧导洞超前预支护，全段侧壁墙采用Φ22锚杆超前预支护，主洞采用Φ42×4超前小导管预支护；2、开挖左侧导洞；3、左侧导洞初期支护，支护紧跟掌子面，主洞洞身及侧壁墙初喷后，主洞洞身支护采用组合式锚杆、钢筋网片、22号型工字钢支撑纵向间距50cm一榀、复喷湿喷砼至28cm厚支护；侧壁墙18号临时工字钢纵向间距同主洞洞身工字钢，并在拱部及底部相互焊接牢固，侧壁墙采用湿喷砼25cm厚加强支护，使形成闭合圈；工字钢间采用纵向连接φ22钢筋连接，以加强钢支撑的稳定；4、右侧导洞超前预支护，全段侧壁墙采用Φ22锚杆超前预支护，主洞采用Φ42×4超前小导管预支护；5、左侧导洞开挖3~5米后，开挖右侧导洞；6、右侧导洞初期支护（主洞洞身及侧壁墙支护同左侧导洞）；7、上半断面超前预支护主洞采用Φ42×4超前小导管预支护施工）；8、右侧导洞开挖3~5米后，开挖上半断面；9、上半断面初期支护，22号型工字钢支撑与左右侧拱部钢支撑采用螺栓连接，局部可焊接加强，组合式锚杆、钢筋网片、湿喷砼厚28cm支护同左右侧主洞；10、开挖下半断面；11、下半断面初期支护，22号型工字钢支撑与左右侧底部钢支撑采用螺栓连接，局部可焊接加强，组合式锚杆、钢筋网片、湿喷砼厚28cm支护同左右侧主洞；12、拆除侧隔壁墙；13、整体灌注仰拱砼及填充层；14、施工二衬砼。4.1.6开挖断面参数如下： 图4.1.6-1隧道V级围岩S5JQ段施工工序横断面示意图图4.1.6-2隧道V级围岩S5JQ段施工工序纵断面示意图4.1.6-3侧壁导坑支护与钢拱架结构图4.1.6-3开挖施工工序平面示意图4.1.7超前小导管支护设计图图4.1.7-1超前小导管立面布置图图4.1.7-2超前小导管纵断面布置图图4.1.7-3超前小导管构造图表4.1.7主要工程量数量表（单洞每延米）项目单位数量Φ42mm导管（壁厚4mm）m76.5水泥浆液m³注意事项1、由于围岩较差所以每循环纵向进尺以安放一榀工字钢进尺50cm；围岩稍好段，每循环纵向进尺可以安放二榀工字钢长度即100cm施工，但不大于100cm。2、侧壁开挖后，中央部份实际处于悬空状态，这部份围岩经开挖已扰动过二次，中部开挖方法不当，易导致临时壁墙破坏。为此不采用爆破开挖，同时加强支护、量测。3、由于分多次开挖，加强断面测量工作，防止超欠挖，并配合出碴进行断面检查，清除欠挖，处理危石。4、临时侧壁墙的拆除，必须等围岩稳定后进行。5、隧底两隅与侧墙联结处平顺开挖，避免引起应力集中，当遇变形很大的膨胀性围岩时，两隅预先打入锚杆或其他措施加固。6、本分项工程位于洞口浅埋段，加强地表稳定性及围岩稳定性的判别，并根据变形管理等级及时采取相应措施。7、施工中及时处理和分析监控量测数据，当位移-时间曲线出现反常的急骤变化时，表明此时的围岩、支护系统已处于不稳定状态，立即停止开挖，并对危险地段加强支护。4.1.9施工技术质量要求标准1、隧道洞身开挖时严格控制爆破震动；开挖轮廓要预留支撑沉落量，并利用量测反馈信息及时调整。2、严格控制欠挖，当石质坚硬完整并确认不影响衬砌结构和强度时，允许岩石个别凸出部分（1m2不大于0.1m2）凸入衬砌断面；拱脚、墙脚以上1米内严禁欠挖。实测项目项次检查项目规定值或允许差检查方法和频率1拱部超挖（mm）破碎岩、土（Ⅴ、Ⅵ级围岩）平均100，最大150激光断面仪：每20米抽一个断面，测点间距≤1米。2边墙超挖（mm）每侧+100，-0全宽+200，-03边墙、仰拱、隧底超挖（mm）平均100，最大250水准仪：每20米检查3处4.2中隔壁法施工工艺4.2.1施工准备1、导线控制点、水平基点已布设，轴线放样和标高测量满足施工要求。2、围岩周边收敛仪、精密水准仪等监控量测仪器齐全，洞口监控量测点已布设，量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求。3、钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠，可满足施工需要。4、供电、供水、供风及排水等辅助作业能满足施工需要。5、对施工队伍进行技术交底。4.2.2测量放样隧道开挖前，测量人员定出开挖断面中线、水平线，根据设计图将开挖轮廓线标示在掌子面上。4.2.3隧道开挖按照“新奥法”原理，遵循“早预报、管超前、弱爆破、短开挖、少扰动、严治水、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则稳步前进。采用人工配合挖掘机和弱爆破开挖，超前支护一般在洞口段采用长管棚，在洞内采用注浆小导管，在完成超前支护后，从隧道的一侧自上而下采用台阶法分别完成开挖与初期支护，初期支护采用钢架、锚杆、网喷砼。第一侧施作的隧道中部临时支护即为中隔壁；待第一侧开挖进尺10～20m后，第二侧用同样的方法自上而下采用台阶法进行开挖与初期支护，第二侧完成开挖与支护后，整个隧道开挖形成带有中隔壁支撑的两个洞室支护系统；最后根据围岩情况和监控量测依据，逐步拆除中隔壁支护，施作仰拱、填充及拱墙衬砌。4.2.4工艺流程图3右侧下台阶开挖3右侧下台阶开挖Ⅲ右侧下台阶支护6左侧下台阶开挖拆除中隔壁临时支护仰拱浇筑、回填混凝土监控测量右侧上台阶超前支护左侧上台阶超前支护1右侧上台阶开挖4左侧上台阶开挖Ⅰ右侧上台阶支护Ⅳ左侧上台阶支护2右侧中台阶开挖Ⅱ右侧中台阶支护5左侧中台阶开挖Ⅴ左侧中台阶支护施工准备超前地质预报Ⅵ左侧下台阶支护图4.2.4中隔壁法工艺流程图4.2.5开挖工艺流程1采用超前钻孔作超前地质预报，并与设计隧道围岩地质核对，确定围岩实际地质情况，为施工方法提供依据。2首先选择从隧道的一侧采用短台阶法自上而下开挖支护，台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工设备确定，台阶长度一般为3～5m，也可视围岩情况和施工设备而定，但循环每开挖长度一般要求不能大于设计1榀钢架间距，先行的这一侧中隔壁设置为向外鼓的弧形。3左右洞体同时施工时，纵向间距拉开不大于15米的距离。在一侧开挖支护10～15m时，开挖另一侧，施工方法同样采用自上而下短台阶法开挖支护，但这一侧不再作中隔墙支护施工。4每侧按两部或三部分台阶开挖，开挖后及时施作初期支护、中隔壁，在各部开挖时，相邻部位的喷混凝土强度必须达到设计强度的70％以上。5每循环开挖出来后及时支护并对掌子面喷混4~8cm封闭，并根据围岩变形情况施工临时仰拱，对初期支护及时封闭成环。6、临时支护拆除在下部施工开挖30～40m后，逐段拆除中隔墙进行仰拱和二次衬砌施工，中隔壁一次拆除长度根据监控量测结果确定，不大于15m。特殊情况下可将中隔壁浇筑在仰拱中，待铺设防水板时再割断。4.2.6开挖断面参数如下图4.2.6-1隧道Ⅴ级围岩S5a段施工工序横断面示意图图4.2.6-2隧道Ⅴ级围岩S5a段施工工序纵断面示 图4.2.6-3侧导坑支护构造图4.2.6-4钢拱架结构图4.2.7超前小导管支护设计图图4.2.7-1超前小导管立面布置图图4.2.7-2超前小导管纵断面布置图图4.2.7-3超前小导管构造图表4.2.7主要工程量数量表项目单位数量Φ42mm导管（壁厚4mm）m76.5水泥浆液m³注意事项1、开挖方式均采用机械辅以人工开挖，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。各部开挖时，尽量保证开挖轮廓圆顺，减少应力集中。2、隧道采用机械开挖时时，每步开挖高度和选用的机械设备相匹配，避免开挖时机械对已经施工完毕的初期支护造成破坏。3、在进行管棚施工时根据开挖空间选择适当的管棚施工机械，避免拱顶部分管棚无法施工。4、工序变化处之钢架（或临时钢架）设φ50锁脚钢管，必须对锁脚钢管进行注浆，以确保钢架基础稳定。钢架之间纵向连接钢筋按要求设置，及时施作并连接牢固。5、右部导洞开挖，滞后于左部导洞，距离不小于15m左右。临时钢架的拆除等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，方可进行。6、喷混凝土施工前，对受喷岩面进行处理。一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，采用高压风吹净岩面；若为泥、砂质岩面时可挂设细铁丝网（网格不大于20×20mm、线径小于3mm），用环向钢筋和锚钉或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷混凝土的附着力。喷混凝土前，先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷混凝土。7、喷射作业连续进行，喷射作业分层、分段、分片，喷射顺序自下而上，分段长度不大于6m。如岩面凹凸不平时，先喷凹处找平，喷射时喷嘴料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形进行，转动半径一般在15cm左右，每次蛇形长度3～4m。喷混凝土后表面平整、光滑，无流淌现象。8、喷混凝土强化工艺管理，严格控制风压和水压，降低喷射回弹率。操作时风压稳定，压力大小适当，水压一般比风压高，在喷头水环处形成水雾，使干拌料充分湿润。喷射角度一般垂直于岩面。喷射距离以混凝土最小回弹量为，一般控制在0.6～1.5m较好，确保喷混凝土的回弹量在可控范围内。9、洞口偏压浅埋段预留沉落量考虑预留较小，可能出现初支侵线。10、开挖进尺过大及掌子面与仰拱及二衬之间步距超标，造成掌子面局部坍塌及回头塌。11、中隔壁拆除时，由于受力体系变化以及锁脚初支施工不到位，存在一定安全风险。12、中隔壁上部钢架锁脚施工不到位，下部开挖时造成钢架下沉量较大。4.2.9施工技术质量要求标准1、隧道洞身开挖时严格控制爆破震动；开挖轮廓预留支撑沉落量，并利用量测反馈信息及时调整。2、严格控制欠挖，当石质坚硬完整并确认不影响衬砌结构和强度时，允许岩石个别凸出部分（1㎡不大于0.1㎡）凸入衬砌断面；拱脚、墙脚以上1米内严禁欠挖。表4.2.9实测项目项次检查项目规定值或允许差检查方法和频率1拱部超挖（mm）破碎岩、土（Ⅴ、Ⅵ级围岩）平均100，最大150激光断面仪：每20米抽一个断面，测点间距≤1米。2边墙超挖（mm）每侧+100，-0全宽+200，-03边墙、仰拱、隧底超挖（mm）平均100，最大250水准仪：每20米检查3处我单位其它项目应用实例4.3预留核心土法施工工艺

4.3.1施工准备1、导线控制点、水平基点已布设，轴线放样和标高测量满足施工要求。2、围岩周边收敛仪、精密水准仪等监控量测仪器齐全，洞口监控量测点已布设，量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求。3、钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠，可满足施工需要。4、供电、供水、供风及排水等辅助作业能满足施工需要。5、对施工队伍进行技术交底。4.3.2测量放样隧道开挖前，测量人员定出开挖断面中线、水平线，根据设计图将开挖轮廓线标示在掌子面上。4.3.3隧道开挖本隧道开挖支护按新奥法原理组织施工。本分项段位于洞口，围岩松散，稳定性差，易产生坍塌，且为三车道大断面开挖隧道。根据设计及现场施工实际条件，按照“新奥法”原理，遵循“早预报、管超前、弱爆破、短开挖、少扰动、严治水、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则稳步前进。采用人工配合挖掘机和弱爆破开挖本分项工程拟定采用预留核心土法开挖4.3.4工艺流程图图4.3.4预留核心土法施工工艺流程图4.3.5开挖工艺流程1、上部环形导坑及边墙导坑以人工风镐或挖掘机开挖为主，辅以弱爆破，开挖后及时喷砼封闭岩面，并采取支护措施。上环形导坑出碴由挖掘机扒碴至下半断面后，装入自卸汽车运走，上断面扒碴用人工配合，核心土开挖采用控制爆破，核心土开挖后立即施工作仰拱，衬砌采用全断面衬砌台车，砼输送车配合砼输送泵灌注。2、施工顺序1）开挖弧形环槽2）喷混凝土封闭岩面3）嵌设拱部格栅、钢拱、安装锚杆、挂钢筋网、喷射混凝土达到规定厚度4）上台阶开挖核心土、下台阶（全面或分部）掘进5）侧壁喷、锚格栅支腿挂网完成墙部初期支护6）仰拱开挖衬砌施作7）量测达到基本稳定后施作二次衬砌（含防水、排水设施）。4.3.6开挖断面参数如下图4.3.6-1隧道五级围岩S5b段施工工序横断面示意图图4.3.6-2隧道V级围岩S5b段施工工序纵断面示意图4.3.7超前小导管支护设计图图4.3.7-1超前小导管立面布置图图4.3.7-2超前小导管纵断面布置图图4.3.7-3超前小导管构造图表4.3.7主要工程量数量表项目单位数量Φ42mm导管（壁厚4mm）m76.5水泥浆液m³注意事项1、导坑开挖采用弱爆破或人工开挖，上部环形导坑初期支护紧跟开挖，及早封闭成环。2、各部分开挖时，钢架设计加工尽量与开挖轮廓吻合，支护尽量圆顺，从而减小应力集中。3、左、右边墙导坑交错施工，不得两边同时开挖。边墙围岩较差时分两层开挖。4、上部弧形导坑比下断面开挖超前5-7m，两工序平行作业。5、开挖时采用控制爆破以免损坏初期支护。6、施工中认真进行围岩量测工作，根据对围岩变化的观测及量测数据，考虑调整支护参数。7、隧道施工坚持“短开挖、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测、及时衬砌”的原则。8、超前支护等辅助措施，首先利用上一循环架立的钢架施作完毕，再开挖。9、开挖方式均采用弱爆破、爆破时严格控制炮眼深度及装药量。10、导坑开挖宽度及台阶高度可根据施工机具，人员安排等进行适当调整。11、钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固。12、施工中，按照相关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二衬的时机提供依据。4.3.9施工技术质量要求标准1、隧道洞身开挖时严格控制爆破震动；开挖轮廓要预留支撑沉落量，并利用量测反馈信息及时调整。2、严格控制欠挖，当石质坚硬完整并确认不影响衬砌结构和强度时，允许岩石个别凸出部分（1m2不大于0.1m2）凸入衬砌断面；拱脚、墙脚以上1米内严禁欠挖。实测项目项次检查项目规定值或允许差检查方法和频率1拱部超挖（mm）破碎岩、土（Ⅴ、Ⅵ级围岩）平均100，最大150激光断面仪：每20米抽一个断面，测点间距≤1米。2边墙超挖（mm）每侧+100，-0全宽+200，-03边墙、仰拱、隧底超挖（mm）平均100，最大250水准仪：每20米检查3处图4.3.9我单位实测项目4.4三台阶法施工工艺4.4.1施工准备1、导线控制点、水平基点已布设，轴线放样和标高测量满足施工要求。.2、围岩周边收敛仪、精密水准仪等监控量测仪器齐全，洞口监控量测点已布设，量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求。3、钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠，可满足施工需要。4、供电、供水、供风及排水等辅助作业能满足施工需要。5、对施工队伍进行技术交底。4.4.2测量放样隧道开挖前，测量人员定出开挖断面中线、水平线，根据设计图将开挖轮廓线标示在掌子面上。4.4.3隧道开挖隧道三台阶预留核心土开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。由于上马山隧道地质条件特殊，处于不良地质地段，为保证上马山隧道施工安全和质量，规范开挖作业程序，加强过程控制，提高施工进度，明确隧道三台阶开挖法的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道开挖施工，特编制此施工方案。4.4.4工艺流程图围岩稳定性评判、修正支护参数围岩稳定性评判、修正支护参数监控量测超前支护上部弧形导坑开挖，施作初期支护断面检查左右侧错开开挖中台阶，施作初期支护左右侧错开开挖下台阶，施作初期支护开挖上、中、下台阶预留核心土分段开挖隧底，施作初期支护施作仰拱施作仰拱填充满足否图4.4.4三台阶预留核心土开挖法施工工艺流程图4.4.5开挖工艺流程三台阶法施工步骤见图 施工工序图1、第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度为3～5米，宽度为隧道开挖宽度的1/3～1/2。开挖循环进尺根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1米，开挖后立即初喷3～5cm砼。开挖后及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°打设锁脚锚杆（锁脚锚杆长4m），拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。2、第2、3步，左右侧中台阶开挖：开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1m，开挖高度一般为3～3.5m，左右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm砼，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°打设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。3、第4、5步，左右侧下台阶开挖：开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1m，开挖高度一般为3～3.5m，左右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm砼，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，可在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°打设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。4、第6步，上中下台阶预留核心土开挖。第7步，隧底开挖：每循环开挖进尺长度为2~3m开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度为4~6m。三台阶预留核心土开挖法的初期支护由喷射混凝土、锚杆（管）、钢筋网和钢架等组成，各部分联合受力。初期支护在开挖后立即施作，以保护围岩的自然承载力，4.4.6开挖断面参数如下4.4.7超前小导管支护设计图图4.4.7-1超前小导管立面布置图图4.4.7-2超前小导管纵断面布置图图4.4.7-3超前小导管构造图表4.4.7-1主要工程量数量表项目单位数量Φ42mm导管（壁厚4mm）m76.5水泥浆液m³注意事项1、三台阶开挖法施工做好工序衔接。工序安排紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。2、初期支护及时封闭成环；；3、仰拱超前施做，仰拱距上台阶开挖工作面控制在30—40m，铺设防水板、二次衬砌等后续工作及时进行；4、二次衬砌距仰拱保持2倍以上衬砌循环作业长度，但不得大于50m。5、在满足作业空间和台阶稳定的前提下，尽量缩短台阶长度，核心土长度控制在3～5m，宽度为隧道开挖宽度的1/3～1/2。6、三台阶预留核心土开挖法施工严格控制开挖长度，根据围岩地质情况环进尺，每次开挖长度不得超过1.0m；开挖后立即初喷3～5cm混凝土，以减少围岩暴露时间。7、严格按设计要求施做超前支护，控制好超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。8、隧道周边部位预留30cm人工开挖，其余部位采用机械开挖，局部爆破时，必须采用弱爆破，不得超挖。施工时严格控制装药量，减少对围岩的扰动。9、中、下台阶左、右侧开挖错开，严禁对开，左右侧错开距离为2～3m。10、钢架严格按设计及规范要求加工制作和架设。钢架架设在坚实基面上，严禁拱(墙)脚悬空或采用虚渣回填。钢架与锁脚锚杆(管)焊接牢固。11、隧道超挖部位必须回填密实，严禁初期支护背后存在空洞。初期支护背后进行充填注浆，保证初期支护与围岩密贴。12、施工过程中可采用增加拱(墙)脚锁脚锚杆(管)、增设钢架拱(墙)脚部位纵向连接筋、扩大拱(墙)脚初期支护基础及增设拱(墙)脚槽钢垫板等增强拱(墙)脚承载力等措施控制变形。13、加强监控量测工作，根据量测结果，及时调整支护参数，确定二次衬砌施做时间，进行信息化施工管理。14、完善洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱(墙)脚及在施工现场漫流，防止基底承载力降低。当地层含水量大时，上台阶开挖工作面附近开挖横向水沟，将水引至隧道中部或两侧排水沟排出洞外。时配合井点降水等措施，降低地下水位至隧道仰拱以下，确保施工顺利进行。反坡施工时，设置集水坑将水集中抽排。4.4.9施工技术质量要求标准1、隧道洞身开挖时严格控制爆破震动；开挖轮廓预留支撑沉落量，并利用量测反馈信息及时调整。2、严格控制欠挖，当石质坚硬完整并确认不影响衬砌结构和强度时，允许岩石个别凸出部分（1m2不大于0.1m2）凸入衬砌断面；拱脚、墙脚以上1米内严禁欠挖。表4.4.9实测项目项次检查项目规定值或允许差检查方法和频率1拱部超挖（mm）破碎岩、土（Ⅴ、Ⅵ级围岩）平均100，最大150激光断面仪：每20米抽一个断面，测点间距≤1米。2边墙超挖（mm）每侧+100，-0全宽+200，-03边墙、仰拱、隧底超挖（mm）平均100，最大250水准仪：每20米检查3处我单位实测项目4.5临时支护拆除4.5.1双侧壁导坑临时支撑拆除的施工条件双侧壁导坑法各部开挖支护完毕后，初期支护封闭成环，初期支护体系可以承受围岩的全部压力。这时临时仰拱、临时支撑钢架就可以拆除。为确保安全，洞口段临时支撑的拆除安排在隧道仰拱填充施工完毕后进行。仰拱填充完成后，进行拱顶下沉量测，观测封闭成环后隧道初期支护体系的变形情况，确认变形情况在正常范围内时，方可进行临时钢架的拆除。4.5.2侧壁支撑拆除的施工步骤1）布置变形观测点，确保安全。洞口段拆除临时钢架前，进行监控量测，取得拆除前的初始数据。在整个拆除过程，对隧道拱顶下沉采取不间断观测，以保证隧道的安全。2）凿除侧壁支撑、临时钢架间的喷砼及钢筋网。采用风镐凿除喷砼，采用电气焊切断钢筋网，搭设钢管脚手架作为工作平台。在凿除喷砼过程中，逐榀钢架自上而下进行，凿除过程中，下方严禁行人机械通过。作业区前后设专人设防。注意在凿除砼、切断钢筋网过程中，尽量保证连接筋的连接，防止凿除期间侧壁支撑、钢架失稳。凿除完毕后，及时清理砼碴与废钢筋网，废钢筋网指定地点堆放，以便日后集中处理。3）进行拆除试验，确保拆除安全。隧道在拆除临时支护过程中受力体系转换，为防止初期支护因应力突变发生失稳，在拆除前，选取洞口大管棚段5.5m进行拆除试验。①首先采取隔3拆1的方法（如图带斜纹的钢架），在两侧壁钢架顶部切开2～3cm，观测隧道变形量和变形速率。②隧道变形量和变形速率在正常范围内时，采取隔1拆1的方法（如图带方格的钢架），切开两侧壁支撑钢架顶部，观测隧道变形量和变形速率。严禁连续切开钢架，以防止两侧壁支撑突然失稳，倒塌伤人。解开两侧壁支撑钢架顶部顺序示意图③变形稳定后，分析监控量测结果，确定隧道初期支护的稳定性。4）逐榀拆除侧壁、临时钢架。拆除钢架时，采用逐环拆除的方法。每环钢架拆除顺序为：上部侧壁钢架→下部侧壁钢架→下一环钢架拆除循环。拆除1部、3部临时钢架采用机械配合拆除临时钢架，用装载机料斗抬起端住临时钢架，然后去掉与初期支护的连接螺栓，切断与该钢架相连的所有连接筋，将钢架放到地面。4.5.3拆除钢架注意事项1）做好拆除过程中监控量测工作，随时监测初期支护的稳定性。2）严格按照上述拆除步骤进行，切不可数榀钢架同时拆除，防止隧道因体系转换应力过大，造成初期支护失稳。3）拆除时，严禁采用挖掘机、装载机等机械直接破坏方式拆除钢架，以防止因机械碰撞造成隧道初期支护体系变形失稳。4）做好在拆除过程中的安全防护工作，拆除过程中，严禁施工人员、机具设备通过，防止坠物伤人。5）钢架拆除，尽量利用绳索等安全设施，严禁钢架以自由落体形式直接落到地面。以免钢架弹起伤人。6）钢架拆除过程中，量测人员发现拱顶下沉异常时，暂停钢架拆除，并适当采取加固措施。特别异常时，立即发出警报，通知洞内人员立即撤离。7）拆除钢架时，及时清除残留在初期支护上的短钢筋头、型钢头，为后续铺设防水板施工创造条件。8）拆除钢架后，对钢架上残留的钢筋进行清除，以防止在拆除的钢架在运输或再利用过程中，短钢筋碰伤、划伤施工人员。4.6隧道洞内施工步距控制为保证隧道施工安全有序进行，必须强化施工工序和施工现场管理，确保支（防）护到位，严禁支护滞后和安全步距超标。隧道施工安全步距控制严格按照《公路工程施工安全技术规范》JTGF90-2015中相关要求进行控制隧道安全步距控制执行以下标准：Ⅴ级围岩地段：仰拱距掌子面距离不大于35m，二次衬砌距掌子面距离不大于70m；Ⅳ级围岩地段：仰拱距掌子面距离不大于35m；二次衬砌距掌子面距离不大于90m。Ⅲ级围岩地段：仰拱距掌子面距离不大于90m；二次衬砌距掌子面距离不大于120m。隧道步距控制图4.7逃生管道及风、水、电供应（1）根据隧道施工经验教训，当隧道内掌子面后方发生事故时容易造成施工人员被困洞内的情况，为了保证被困人员的安全、快捷、有效的实施救援，最大限度的减少损失，在隧道施工期间考虑在掌子面与二衬完成地段设置可手动拆卸的Ф800mm×100mm钢管作为逃生通道。逃生通道距离开挖掌子面不大于20m，位于隧道一侧，同时，掌子面附近准备食物、紧急医疗箱和紧急救援设备。如下图所示。逃生通道设置纵断面图（2）高压水管采用Ф100mm布置在隧道外侧距地面20cm的位置（高压水管布置如下图所示）。隧道施工供水方案的选择及设备的配置符合下列规定：1）水源的水量能满足工程和生活用水的需要。蓄水池高度能保证洞内最高用水点的水压要求。2）水池的容量为41.7m3的储备量，满足洞内外集中用水的需要。3）采用机械抽水站供水时，备有备用的抽水机。4）工程和生活用水使用前经过水质鉴定。5）供水管道前端至开挖面一般不超过20m。6）隧道内工作面使用水压不小于0.3MPa。水管的直径根据最大的供水量、管路长度、弯头、闸阀等条件计算确定。高压水管的安装和使用符合下列规定：1）管路敷设平顺，不漏水，接头严密。2)洞内水管前端至开挖面保持30m，并用高压软管连接分水器。洞内软管的长度不大于50m；3)分水器与凿岩机间连接的胶皮管长度，不大于15m。4)洞内水管管路敷设在电缆、电线相对的一侧，不妨碍运输；当与水沟同侧时，不影响排水。5)管路使用中有专人负责检查、养护。隧道风、水、电线路布置图（3）高压风管采用Ф150mm铺设在高压水管上侧。见隧道风、水、电线路布置图。高压风管的安装和使用符合下列规定：1）管路敷设牢固、平顺，接头严密，不漏风。2）洞内风管不妨碍运输、影响边沟施工。3）洞外地段，风管长度超过100m和温度变化较大时安装伸缩器；靠近空气压缩机150m以内，风管的法兰盘接头用石棉衬垫。4）空压机供风能力必须满足隧道正常施工需要，供风管路布置尽量避免压力损失，保证工作面使用风压不小于0.5MPa。5）风管前端至开挖面保持30m距离，并用高压软管连接分风器，通往上导坑开挖面使用的软管长度不大于50m。分风器与凿岩机间连接的胶皮管长度，不大于15m。6）风管使用中派专人负责检查、养护。7）供电电线动力设备采用三相380V。一般作业地段照明电压不大于36V，成洞段和不作业段采用220V，手提作业灯为12-24V。电线敷设见隧道风、水、电线路布置图。洞内供电线路布置和安装符合下列规定：1）照明和动力电线路安装在同一侧时，分层架设。电线悬挂高度距仰拱2.5m高度（电力线路与风、水管道设置在隧道洞内不同侧）。2）36V低压变压器设在安全、干燥处，机壳接地，输电线路长度不大于100m。3）照明和动力线路安装在同一侧，电线悬挂高度满足：110V以下电线离地面距离不小于2m，400V时大于2.5m，6-10KV时不小于3.5m，供电线路架设高压在上，低压在下，干线在上，支线在下，动力线在上，照明线在下。4）洞外变电站设置防雷击和防风装置，且设置在靠近负荷集中地点和设在电源来线一侧。当变电站电源线需跨越施工地区时，其最低点距人行道和运输线路的最小高度满足相关要求，变压器容量按电器设备总量确定，当单台电动设备容量超过变压器容量的1/3时，适当增加启动附加容量。成洞段固定的电线路，采用绝缘良好的胶皮线架设；施工地段的临时电线路采用橡套电缆；涌水隧道的电动排水设备采用双回路输电，并有可靠的切换装置；动力干线上每一分支线，必须装设开关及保险装置；严禁在动力线路上加挂照明设施。五、爆破设计与施工5.1简述本工程在爆破施工过程中，其关键过程主要是与爆破作业有关的技术方案设计和相应的各作业工序。主要包括：爆破设计和与之相关的爆破安全、施工作业以及爆破后的临时支护。在本方案的设计中主要是关于与爆破相关的技术参数和施工设计。在爆破初期，先针对相应的岩性和结构进行爆破试验，使得待爆破的岩石得到松动，且岩壁不受或少受破坏；试验时，对爆破效果进行分析，在此基础上调整设计参数，完善设计方案，及时进行总结。5.2爆破技术参数设计概述隧道爆破的效果和质量在很大程度上决定于钻眼爆破参数的选择。除掏槽方式及其参数外，主要的钻眼爆破参数还有：单位炸药消耗量、炮眼深度、炮眼直径、装药直径、炮眼数目等。合理地选择这些爆破参数时，不仅考虑掘进的条件(岩石地质和断面条件等)，而且还考虑到这些参数的相互关系及对爆破效果和质量的影响(如炮眼利用率、岩石破碎块度等)。5.2.1单位炸药消耗量单位炸药消耗量不仅影响岩石破碎块度、岩块飞散距离和爆堆形状，而且影响炮眼利用率、断面轮廓质量及围岩的稳定性等。合理确定单位炸药消耗量决定于多种因素，其中主要包括：炸药性质(密度、爆力、猛度、可塑性)、岩石性质、断面、装药直径和炮眼直径、炮眼深度等。因此，精确计算单位炸药消耗量q是很困难的。本工程设计中所选取的单位炸药消耗量参见后面第6.3章节的爆破说明书部分，以供施工初期参考。随着以后不同的隧道岩性的爆破试验和经验总结，其所得出的q值还需在实践中作些调整。5.2.2炮眼直径炮眼直径大小直接影响钻眼效率、全断面炮眼数目、炸药的单耗、爆破岩石的块度与岩壁的平整度。在隧道内掘进施工中主要考虑断面大小、炸药性能和钻眼速度来确定炮眼直径；在明挖段的爆破开挖还要考虑周边建筑物的安全问题。在本工程的爆破钻眼施工中，将根据不同的爆破地点采取钻眼直径。隧道段：采取φ42mm的钻孔钻凿隧道断面内的各爆破炮孔和临时支护锚杆孔。5.2.3炮眼深度从钻眼爆破综合工作的角度说，炮眼深度在各爆破参数中居重要地位。因为，它不仅影响每一个掘进循环中各工序的工作量、完成的时间和掘进速度，而且影响爆破效果和材料消耗。在本工程中，将针对不同围岩类型、开挖方法、爆破环境来调整炮眼深度，其炮眼深度范围在0.8m~3.5m之间选取。在具体的爆破施工中，将根据岩性和前几次的爆破效果，在后面设计的爆破说明书提供的参数基础上可适当加深或减小炮眼深度(同时须调整孔距、装药量等其它的爆破参数)，以提高循环进度。5.2.4炮眼数目炮眼数目的多少，直接影响凿岩工作量和爆破效果。孔数过少，大块增多，井壁轮廓不平整甚至出现爆不开的情形；孔数过多，将使凿岩工作量增加。炮眼数目的选定主要同爆破断面、岩石性质及炸药性能等因素有关。确定炮眼数目的基本原则是在保证爆破效果的前提下，尽可能地减少炮孔数目。5.2.5炮眼利用率炮眼利用率是合理选择钻眼爆破参数的一个重要准则。通常用爆破全断面的炮眼利用率来进行定义和计算，即：全断面炮眼利用率=每循环的工作面进度/炮眼深度试验表明，单位炸药消耗量、装药直径、炮眼数目、装药系数和炮眼深度等参数对炮眼利用率的大小产生影响。隧道掘进的较优炮眼利用率为0.85～0.95。在本方案设计中，对于隧道爆破施工考虑到隧道断面较大，炮眼利用率在0.8～0.9之间，计算时取0.85。5.2.6炮眼布置炮眼布置要求对于隧道爆破，除合理选择掏槽方式和爆破参数外，为保证安全，提高爆破效率和质量，还需合理布置工作面上的炮眼。其合理的炮眼布置应能保证：⑴有较高的炮眼利用率。⑵先爆炸的炮眼不会破坏后爆炸的炮眼，或影响其内装药爆轰的稳定性。⑶爆破块度均匀，大块率少。⑷爆破后断面和轮廓符合设计要求，壁面平整并能保持隧道围岩本身的强度和稳定性。炮眼布置的方法和原则⑴工作面上各类炮眼布置是“抓两头、带中间”。即首先选择适当的掏槽方式和掏槽位置，其次是布置好周边眼，最后根据断面大小布置辅助眼和底眼。⑵掏槽眼的位置会影响岩石的抛掷距离和破碎块度，通常布置在断面的中央，并考虑到辅助眼的布置较为均匀。⑶周边眼即最外轮廓线附近的边眼，一般布置在断面轮廓线上。但实际施工中，要看岩石的性质，如若岩石较硬可靠近或在轮廓线上布置，且向外有一定的偏角，使爆破后的周边超过设计轮廓线100mm左右；如岩石较松软可远离轮廓线100～200mm左右，使爆破后的周边不出现欠挖或超挖过多。⑷为保证井壁周边不受或少受破坏，爆破时按光面爆破要求，各炮眼要保持相同的间距进行钻孔，眼底落在同一平面上。⑸布置好周边眼和掏槽眼后，再布置辅助眼。辅助眼是以槽腔为自由面而层层布置的，均匀地分布在被爆岩体上，并根据断面大小和形状调整好最小抵抗线和邻近系数。5.3隧道开挖爆破设计本工程的隧道开挖由于受地质条件多变等因素的影响，施工中将随时对施工方法进行合理的调整。本项目隧道爆破参数设计由浙江省围海建设集团有限公司承做。5.3.1Ⅴ级围岩CD法开挖隧道Ⅴ级围岩CD法爆破参数表（前导上台阶）炮孔雷管段号炸药名称数量（个）孔深（m）垂直夹角类型每孔装药（节/孔）每孔药量（kg）总装药量（kg）掏槽孔81.7901Φ32乳化61.29.6辅助孔131.7903Φ32乳化40.810.4辅助孔211.7905Φ32乳化40.816.8周边孔401.7907Φ32乳化20.416.0合计8252.8说明：1、预计炮孔利用率90%。2、炸药单耗0.528kg/m3。3、周边孔采用φ32×200药卷间隔装药，其余炮孔采用φ32×200药卷连续装药。隧道Ⅴ级围岩CD法爆破参数表（前导下台阶）炮孔雷管段号炸药名称数量（个）孔深（m）垂直夹角类型每孔装药（节/孔）每孔药量（kg）总装药量（kg）辅助孔71.7901Φ32乳化60.85.6辅助孔91.7903Φ32乳化40.87.2辅助孔121.7905Φ32乳化40.89.6辅助孔131.7906Φ32乳化60.810.4辅助孔161.7907Φ32乳化40.812.8辅助孔101.7909Φ32乳化40.88.0周边孔221.79011Φ32乳化20.48.8合计8962.4说明：1、预计炮孔利用率90%。2、炸药单耗0.624kg/m3。3、周边孔采用φ32×200药卷间隔装药，其余炮孔采用φ32×200药卷连续装药。隧道Ⅴ级围岩CD法爆破参数表（后导上台阶）炮孔雷管段号炸药名称数量（个）孔深（m）垂直夹角类型每孔装药（节/孔）每孔药量（kg）总装药量（kg）掏槽孔81.7901Φ32乳化61.29.6辅助孔81.790Φ32乳化40.86.4辅助孔131.7903Φ32乳化40.810.4辅助孔201.7905Φ32乳化40.816.0周边孔371.7907Φ32乳化20.414.8合计8657.2说明：1、预计炮孔利用率90%。2、炸药单耗0.572kg/m3。3、周边孔采用φ32×200药卷间隔装药，其余炮孔采用φ32×200药卷连续装药。隧道Ⅴ级围岩CD法爆破参数表（前导下台阶）炮孔雷管段号炸药名称数量（个）孔深（m）垂直夹角类型每孔装药（节/孔）每孔药量（kg）总装药量（kg）辅助孔31.7901Φ32乳化60.82.4辅助孔51.7903Φ32乳化40.84.0辅助孔71.7905Φ32乳化40.85.6辅助孔91.7906Φ32乳化60.87.2辅助孔101.7907Φ32乳化40.88.0辅助孔121.7909Φ32乳化40.89.6周边孔181.79011Φ32乳化20.47.2合计6444.0说明：1、预计炮孔利用率90%。2、炸药单耗0.440kg/m3。3、周边孔采用φ32×200药卷间隔装药，其余炮孔采用φ32×200药卷连续装药。5.3.2Ⅴ级围岩双侧壁导坑法开挖隧道Ⅴ级围岩爆破参数表（左右导坑）炮孔雷管段号炸药名称数量（个）孔深（m）垂直夹角类型每孔装药（节/孔）每孔药量（kg）总装药量（kg）掏槽孔81.970////空孔掏槽孔21.9701Φ32乳化61.22.4扩槽孔41.8753Φ32乳化51.04辅助孔161.7905Φ32乳化40.812.8辅助孔121.7906Φ32乳化40.89.6辅助孔121.7907Φ32乳化40.89.6辅助孔61.7908Φ32乳化40.84.8辅助孔41.7909Φ32乳化40.83.2辅助孔61.79010Φ32乳化40.84.8辅助孔61.79011Φ32乳化40.84.8辅助孔61.79012Φ32乳化40.84.8辅助孔51.79013Φ32乳化40.84辅助孔11.79015Φ32乳化40.80.8周边孔491.59016Φ32乳化20.419.6底孔101.69017Φ32乳化40.88合计11393.2说明：1、预计炮孔利用率90%。2、炸药单耗0.99kg/m3。3、周边孔采用φ32×200药卷间隔装药，其余炮孔采用φ32×200药卷连续装药。⑵中间核心土部位炮孔装药量计算Q=a·b·q·La=0.8、b=0.7、L=1.5，取q=0.7kg；Q=a·b·q·L=0.7kg，取底部炮孔Q=0.7kg，其它炮孔Q=0.7kg。隧道Ⅴ级围岩爆破参数表（中间核心土）炮孔雷管段号炸药名称数量（个）孔深（m）垂直夹角类型每孔装药（节/孔）每孔药量（kg）总装药量（kg）辅助孔61.7901Φ32乳化辅助孔61.7903Φ32乳化辅助孔71.7905Φ32乳化辅助孔71.7906Φ32乳化辅助孔81.7907Φ32乳化辅助孔81.7908Φ32乳化辅助孔91.7909Φ32乳化底孔101.79010Φ32乳化合计6142.7说明：1、预计炮孔利用率90%。2、炸药单耗0.54kg/m3。3、周边孔采用φ32×200药卷间隔装药，其余炮孔采用φ32×200药卷连续装药。=3\*GB2⑶下台阶炮孔装药量计算Q=a·b·q·La=0.85、b=0.7、L=1.5，取q=0.8kg；Q=a·b·q·L=0.8kg，取底部炮孔Q=0.8kg，周边孔Q=0.4kg，其它炮孔Q=0.8kg。隧道Ⅴ级围岩爆破参数表（上下台阶）炮孔雷管段号炸药名称数量（个）孔深（m）垂直夹角类型每孔装药（节/孔）每孔药量（kg）总装药量（kg）辅助孔131.7901Φ32乳化40.810.4辅助孔121.7903Φ32乳化40.89.6辅助孔111.7905Φ32乳化40.88.8周边孔71.7906Φ32乳化20.42.8周边孔71.7907Φ32乳化20.42.8底孔101.7908Φ32乳化40.88合计6042.4说明：1、预计炮孔利用率90%。2、炸药单耗0.63kg/m3。3、周边孔采用φ32×200药卷间隔装药，其余炮孔采用φ32×200药卷连续装药。5.3.3Ⅴ级围岩预留核心土法开挖1、炮孔深度（L）爆破设计的炮孔深度主要受爆破振动强度控制，设计炮孔深度根据爆破部位不同进行调整，一般为1.0～1.5m，本设计暂取L=1.5m。2、掏槽孔布置为了加大掏槽深度，本工程隧道Ⅴ级围岩爆破采用二层共四排楔形掏槽孔，每对掏槽孔呈完全对称形或近似对称形。每对掏槽孔由浅变深，与工作面的夹角（θ=60°～80°）则由小变大，为保证复式楔形掏槽取得良好的爆破效果，尽量减小钻孔的偏差。掏槽孔距离隧道地板0.8～1.0m。3、周边孔和辅助孔布置周边孔布置在距开挖断而边缘0.1～0.2m位置，周边孔的孔底朝隧道轮廓线方向倾斜，当隧道穿过的岩体坚硬时，孔底可达到或稍稍超出轮廓线位置；岩体中等坚固时，孔底距轮廓线约0.1～0.2m；在松软岩体中，炮孔不必倾制，孔底距轮廓线的距离与孔口处相同。周边孔之间的距离约为0.45～0.6m，拱形隧道的转角处，炮孔密一些，孔间距取小值。辅助孔均匀地布置在掏槽孔与周边孔之间的范围内，钻孔方向则垂直于隧道开挖面。崩落孔布置在辅助孔与周边孔之间，孔深和孔网参数与辅助孔相同。环形部分炮孔布置示意图核心土部分炮孔布置示意图下台阶炮孔布置图4、单位炸药消耗量q取q=0.7～0.9kg/m35、炮孔数量（N）N=q·S/r·nq每立方米炸药消耗量kg/m3，q=0.7～1.0kg/m3，取q=0.9kg/m3；S隧道开挖面积，㎡S=148㎡；n炮孔装药系数（装药深度与炮孔深度的比值）；n=0.55；r每米长度炸药的重量，kg取1；N=q·S/r·n=242为了减少爆破对围岩震动影响，增加炮孔数量、降低单孔装药量和减少单响是优化爆破参数的有效方法。设计炮孔数量为：N=268只6、掏槽孔起爆时间间隔掏槽孔与辅助孔之间起爆时间间隔过短，则后爆炮孔没有足够空间膨胀。实践表明，对一般楔形掏槽，内部各对楔形掏槽孔之间延期时间廊为l00ms左右。本隧道爆破掏槽孔与辅助孔之间的起爆时间间隔为75～110ms；辅助孔各段之间起爆时间间隔为50～110ms；辅助孔与周边孔之间起爆时间间隔为75～110ms。7、炮孔装药量计算⑴上部环形炮孔装药量计算每个炮孔的装药量可按下式计算，既：Q=r·n·L式中：n炮孔装药系数n=0.55L孔深1.5mr每米长度炸药量，r=1.0kg取底部炮孔Q=0.8kg，周边孔Q=0.4kg，其它炮孔Q=0.8kg。隧道Ⅳ级围岩爆破参数表（上部环形）炮孔雷管段号炸药名称数量（个）孔深（m）垂直夹角类型每孔装药（节/孔）每孔药量（kg）总装药量（kg）掏槽孔81.970////空孔掏槽孔21.9701Φ32乳化61.22.4扩槽孔41.8753Φ32乳化51.04辅助孔161.7905Φ32乳化40.812.8辅助孔121.7906Φ32乳化40.89.6辅助孔121.7907Φ32乳化40.89.6辅助孔61.7908Φ32乳化40.84.8辅助孔41.7909Φ32乳化40.83.2辅助孔61.79010Φ32乳化40.84.8辅助孔61.79011Φ32乳化40.84.8辅助孔61.79012Φ32乳化40.84.8辅助孔51.79013Φ32乳化40.84辅助孔11.79015Φ32乳化40.80.8周边孔491.59016Φ32乳化20.419.6底孔101.69017Φ32乳化40.88合计11393.2说明：1、预计预计炮孔利用率90%。2、炸药单耗0.99kg/m3。3、周边孔采用φ32×200药卷间隔装药，其余炮孔采用φ32×200药卷连续装药。⑵中间核心土部位炮孔装药量计算Q=a·b·q·La=0.8、b=0.7、L=1.5，取q=0.7kg；Q=a·b·q·L=0.7kg，取底部炮孔Q=0.7kg，其它炮孔Q=0.7kg。隧道Ⅳ级围岩爆破参数表（中间核心土）炮孔雷管段号炸药名称数量（个）孔深（m）垂直夹角类型每孔装药（节/孔）每孔药量（kg）总装药量（kg）辅助孔61.7901Φ32乳化辅助孔61.7903Φ32乳化辅助孔71.7905Φ32乳化辅助孔71.7906Φ32乳化辅助孔81.7907Φ32乳化辅助孔81.7908Φ32乳化辅助孔91.7909Φ32乳化底孔101.79010Φ32乳化合计6142.7说明：1、预计炮孔利用率90%。2、炸药单耗0.54kg/m3。3、周边孔采用φ32×200药卷间隔装药，其余炮孔采用φ32×200药卷连续装药。=3\*GB2⑶下台阶炮孔装药量计算Q=a·b·q·La=0.85、b=0.7、L=1.5，取q=0.8kg；Q=a·b·q·L=0.8kg，取底部炮孔Q=0.8kg，周边孔Q=0.4kg，其它炮孔Q=0.8kg。隧道Ⅳ级围岩爆破参数表（下台阶）炮孔雷管段号炸药名称数量（个）孔深（m）垂直夹角类型每孔装药（节/孔）每孔药量（kg）总装药量（kg）辅助孔131.7901Φ32乳化40.810.4辅助孔121.7903Φ32乳化40.89.6辅助孔111.7905Φ32乳化40.88.8周边孔71.7906Φ32乳化20.42.8周边孔71.7907Φ32乳化20.42.8底孔101.7908Φ32乳化40.88合计6042.4说明：1、预计炮孔利用率90%。2、炸药单耗0.63kg/m3。3、周边孔采用φ32×200药卷间隔装药，其余采用φ32×200药卷连续装药。经计算本隧道Ⅴ级围岩掘进爆破综合炸药单耗为0.72kg/m3。最大单响药量控制在20kg以内，单次起爆总药量：环形部分控制在100kg以内，核心土部分控制在50kg以内，下台阶控制在50kg以内。以上爆破参数经试爆后，需根据现场实际情况进行适当调整，以达到最佳爆破效果。5.3.4Ⅴ级围岩三台阶法开挖（1）上台阶光面爆破，采用楔形掏槽，周边眼采用不耦合装药，装药结构见周边眼采用装药结构图和辅助眼装药结构图。上台阶断面面积：58.4m²。Ⅴ级围岩上台阶爆破参数表起爆顺序炮孔名称炮孔数量炮孔深度(m)雷管段别装药参数备注药量(kg)1掏槽孔32.214.51.每循环进尺2.0m,爆破效率89%,每循环方量116.8m3。2.炸药单耗0.6kg/m3；3.光爆炮眼痕迹率90%。2掏槽孔62.2393掏槽孔62.2594辅助孔52.1774辅助孔122.1716.85周边孔322.18/10166底孔142.497合计7069.3上台阶炮眼布置图上台阶炮眼布置图（2）中台阶光面爆破中台阶断面面积：54.4m²，炮眼数量78个。Ⅴ级围岩中台阶爆破参数表起爆顺序炮孔名称炮孔数量炮孔