隧道施工组织设计

厦蓉高速（贵州境）毕生项目高速公路

第四合同段

毕生4标百刀梁子隧道施工组织设计

中交第一公路工程局有限公司

毕生项目高速公路第四合同段项目经理部

目录

一、编制依据.......................................1

二、工程概况........................................1

三、工程地质和水文地质条件.........................1

四、分项工程实施计划...............................2

五、施工组织.......................................2

六、隧道施工方案...................................3

七、工程安全保证措施...............................33

八、工程文明施工措施...............................37

九、环境保护施工措施...............................39

附件一：百刀梁子隧道施工计划表

附件二：百刀梁子隧道人员投入计划统计表

附件三：百刀梁子隧道计划投入机械设备一览表

附件四：百刀梁子隧道场地布置图

百刀梁子隧道施工组织设计

一、编制依据

1、《厦门至成都公路贵州境毕节至生机(黔川界)段高速公路第四合同段两阶段施

工图设计第四册第二分册》

2、《贵州省毕节至生机(黔川界)隧道工程施工合同文件》

3、《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009)

4、《公路隧道施工技术细则》(JTG/TF60-2009)

5、《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)

6、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)

7、《公路隧道养护技术规范》(JTGH12-2003)

8、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)

9、《爆破安全规程》(GB6722-2003)

10、《厦蓉高速毕生项目项目管理办法》

11、《贵州省公路工程施工标准化常用工艺控制要点》

12、当地的水文、气象及本项目的地质资料

二、工程概况

百刀梁子隧道位于毕节市燕子口镇，其中隧道进出口位于燕子口镇石街村.上寨组，

西距村庄500nb出口上方芍乡村砂石路面经过，路宽线5nb交通较为方便。路线穿越

区内山脊斜坡的缓坡处或由沟谷向中山过度的阶梯状次级山体，地形起伏大。其中：右

洞起讫桩号YK51+630~YK52+225氏595m；左洞起讫桩号ZK51+625.65~ZK52+217.27,长

591.62m。隧道最大埋深125m。隧道设计情况如下表：

百刀梁子隧道设计情况表

序隧道隧道隧道洞门型式围岩各级别及长度(m)

起直桩号

号名称型式长度进U端出口端明洞IV级V级

ZK51+625.65-

591.62端墙式端墙式14.35380197.27

百刀梁子ZK52+217.27

分离

1隧道YK51+630-

595端墙式端墙式25370200

YK52+225

三、工程地质和水文地质条件

1、地形地貌及地质情况

隧道区属峰丛山地地貌，山体主要由奥陶系下统湄潭组(O1B)泥岩、页岩、砂岩和

灰言以及奥陶中统+上统灰言构成。地面标高一般1472.0771582.724m,相对高

差约111.0m。隧道区进口一带地形为一斜坡谷地，坡度较缓，轴线与岩层走向平行。自

然坡度角在15°~27°,出口为一陡坡地形，自然坡度在30°~50°,北西325°走向的

隧道轴线略向北东外弧与近南北走向的山脉小角度斜交。进出口段植被不发育，洞身山

作洞内装饰。

1.4,隧道的围岩级别为IV〜V级，采用复合式衬砌，初期支护以喷射混凝土、锚

杆、钢筋网为主要支护手段。在IV级及以上的较差围岩地段、洞口加强段、浅埋加强

段以及断层破碎带中辅以超前大管棚和小导管管等不同型式的超前支护手段；二次衬砌

采用模筑混凝土或钢筋混凝土。

1.5、施工中进行超前地质预报，采用先进的量测探测技术对围岩提前做出判断，

拟定相应的施工方案。施工过程中应加强监测和有毒有害气体的测定工作，及时处理分

析数据，修正支护参数和采取相应措施。施工中加强隧道内的通风措施，加强瓦斯的监

测及防突措施，制定切实有效的紧急救援预案确保施工的可行性和安全性。

施工工序：布设测量控制网一测量放样一洞口边仰坡刷坡、防护一截、排水一超前

支护一洞身开挖f通风、排烟一断面复查、找顶一初喷一监控量测一出俺一完成初期支

护一仰拱(隧底)填充一变形量测定一防水层一二次衬砌一洞内装饰。

2、人员及机械配置

劳动力组织：技术人员2人、工班长4人、测量人员2人、修理工1人、电工1人、

电焊工4人、开挖班19人、二衬班34人、初支班18人、砂运输车司机2人、装载机

司机2人、挖掘机司机1人、自卸车司机6人。合计：96人。

机械设备组织；水泥混凝土拌合站1座、管棚钻机1台、空压机4台、抽水泵2台、

插入式振捣器4台、碎运输车2辆、装载机1辆、挖掘机1辆、电焊机4台、湿喷机3

台、注浆机1台、自卸车6辆、通风机2台、发电机2台、混凝土泵1台,二衬台车2

台。

3、施工用电

在百刀梁子隧道进洞口端口安装一台800KVA变压器，洞内动力采用380/220V三相

交流电，照明用电采用36V低压输送。

4、施工供风、通风、排水

在隧道洞口设120m3空压机站，供风管选用6150无缝钢管。隧道通风拟在各洞口

设置1台110KW防爆型轴流式通风机，(1)800软式风筒压入式供风，若风压不够可在洞

内增加一台小功率通风机接力式供风，洞内排水采用修筑临时排水沟和集水坑，利用抽

水机抽水排水。各洞口至少配备1台150kw发电机，保证在大电出现故障时洞内抽水及

二衬施工的正常进行。

5、施工用水

隧道施工用水采用高位水池供水，在隧道进出洞口附近的山头上设一100m3蓄水池,

保证蓄水池至隧道开挖工作面有30m以上的压力差。水源主要是从大麦地大桥K51+005

左侧山腰及K51+500左侧200米上山腰处蓄水，下方到百刀梁子隧道。

6、场地布置

临时房屋：生产房屋及设备主要在洞口上方山体山接处布设。各班主办公、住房房

屋建筑面积约2000m2,详见洞口平面布置图。

六、隧道施工方案

洞口明洞采用明挖法施工；洞身开挖根据围岩级别，主要采用环形开挖预留核心土

法和台阶法施工；所有断面均按先拱后崎施作，拱部采用光面爆破，边墙部采用预裂爆

破；通过监控量测来验证或修改支护参数；严格按施工程序组织生产，生产安排上，以

洞身掘进为主，合理确定开挖步骤和循环进尺，保持工序相互衔接，同时积极安排防火、

二次衬砌跟进作业。隧道开挖由进出洞口异步同时掘进，左右线同时施工。

1、洞口段施工

首先进行洞口边、洞顶的截水沟、排水沟施工，然后进行土石方开挖。开挖采用挖

掘机配合自卸汽车运输,边坡、仰坡由上而下逐段开挖并及时防护。对于需要爆破路段，

采用小型松动爆破等控制爆破方法，以尽量减少对围岩的扰动。洞口土石方及排水防护

工程完成后，先进行套拱施工，套拱采用满堂支架现浇。碎浇注采用拌合站集中拌合，

碎运输车运输，泵送碎入模，浇注严格按对称原则进行.套拱碎完成后进行管棚施工，

随即进行洞身开挖，洞身开挖工作正常后，再进行明洞及洞门施工。

2、洞身开挖

本合同段的隧道洞身施工应按照新奥法“短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的基

本原则进行施工：先施作超前支护，再根据不同围岩级别按不同方法开挖洞身土石方，

同时紧跟初期支护，根据监控量测数据及时调整开挖方法和支护参数，以确保洞室周边

岩体的稳定以及支护结构的安全。

(1)、超前支护施工

本合同段采用的超前支护主要有超前大管棚、超前小导管等。

a、大管棚

隧道洞口段工程地质条件较差，易发生塌落、掉块。针对洞口地质条件较差，有较

长距离的V级围岩，且相对埋置深度较浅，不易成洞，设计要求施工时首先施工超前大

管棚，以保证成洞面和浅埋地段开挖的稳定和安全。管棚长度根据地质情况进行调整。

本标段长管棚采用外径为108nm1、壁厚6nmi热轧无缝钢管制作，长度28m,由基本段为

3m、6m的两种无缝钢管采用丝扣连接而成，连接点要求错开，环向间距为40cm。管棚

完成后进行注浆处理。

施工方法及顺序

①、套拱施工：

隧道设计采用C25混凝土套拱做管棚固定墙，套拱在明洞外轮廓线以外，紧贴学子

面施做，套拱内埋设三根18号工字钢制作而成的钢拱架作为横架，与管棚钢管焊成整

体，支撑稳固后，内外模采用5cm木模安装，按设计布筋和安装孔口管，保证布筋、孔

口管的位置和角度准确，然后进行套拱碎的施工，待套米碎强度达到85%时开始大管棚

的施工。

为减少因钻具漂移或下垂引起的钻孔偏差，钻机立轴方向严格准确控制，钻进过程

中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求及时纠正。

超前管棚施工工艺流程框图

管棚钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm,钢管节长4m、6m。钢管接头要错开，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Imo

②、搭设钻机施工作业平台：

作业平台采用方木按“井”字形搭设，顺序由下向上，由两边向中间，依据孔位依

次搭好，方木间以扒钉连接牢固，防止钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔

质量。

③、根据地质条件和施工条件，本次采用两台XY-2A300电动钻机平行作业，并在

导向管口编号施工顺序从低孔开始，由两侧往中间方向对称进行施工，钻孔时钻机距工

作面距离一般情况不少于2m,估机摆设钻杆方向与导向管方向一致，钻孔并顶进长管棚

钢管。

开钻时，先低速低压，等成孔几米后，再加速加压。钻进过程中，必须沿钻机位后

定下来的基线钻孔，随时检杳钻孔方向的准确度，根据地质情况的变化，选择不同的钻

头，当遇坚硬孤石不能钻进时，采用冲击钻头，把岩石击碎，为普通稍软岩石或土质时，

采用合金管钻来进行钻进。钻进过程中岩土对管壁的阻力较大，前段开孔采用“125mm

钻头，后段根据钻进需要使用6UOmm钻头钻孔，以便于钢管容易顶入，钻进过程遇特

殊复杂地层，如不能钻进或难以成孔时，采用预注浆加固钻进成孔；必要时采用加长岩

芯管（跟管钻进）的办法。

钻孔参数：

钻孔直径：（t）110-125mm

钻孔平面误差：径向不大于20cm

钻孔时的孔斜预防措施：导向管导向、扶正器扶正钻具、测斜仪检查，发现偏能、

岩心管扫孔检查控制，发现孔斜超过允许范围，则停止钻孔，进行注水泥浆充填，凝固

后重新钻孔。

④、扫孔：

用小108mm岩芯管进行扫孔，目的是清除孔内岩砧和顺通孔道。岩芯管长度不小于

2.5m为宜，长度稍长更好。如遇下管困难，连续扫孔几次，同时借助高压空气吹洗，直

到孔内清扫干净。

⑤、下管：

巾108mm钢管管壁打孔，布孔以梅花型布置，孔径为15mm,孔间距为30cm,超前

锚杆尾部留45cm不钻孔的止浆段，超前锚杆加工成3m、6nl长两种规格。为使钢管接头

错开，加开钢管时将钢管在行钢节编号，根据加工的钢管节搭配好并做好记录待用。

下管时，当孔壁不易坍塌时，采用直接撞击法将超前锚杆撞击至设计位置，当孔壁

容易塌坍时，用超前锚杆与钻头同时钻进的方法。管节间采用丝扣连接，丝扣长15cm,

为使管间接头错开，且两组管棚间纵向搭接长度不小于1m的要求，编号为奇数的第一

节管采用4m钢管，编号为偶数的第一节钢管采用6nl钢管，以后每节钢管如果顶进遇到

故障，顶不进时，查清原因，必要时重新扫孔后再将钢管顶进。下管后，e108mm钢管

与“127mm孔口超前锚杆焊成一体。

钻进过程中地质情况判断：根据钻进的速度，岩土双芯，司钻压力等情况判断此钻

孔管段地质情况，并及时作好施工记录，根据记录数据绘制地质剖面图和展开图，为开

挖施工提供参考。

⑥、注浆：

管棚按设计位置，根据实际施工地质条件，采用纯水泥浆。注浆后再打无孔钢管，

无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量。注浆机械选用两台BW-250/50型注浆泵进行。

注浆前先进行现场注浆试验，确定注浆参数及缓凝剂掺入量，用于实际施工。注浆

时要求：

a.注浆前在钢管中沿管壁安设615mm的塑料硬管至孔底，在管口（外端）处与堵

浆塞排气孔相连接，作为排气孔（安设钢管盖和注浆阀门。）

b.注浆管与堵浆塞进浆孔相连，堵浆塞与超前锚杆间为丝扣连接。

c.注浆采用从孔口一次注入，为使管内浆液饱满密实，注浆时等排气孔有浆液流

出，进行终压注浆，直至达到设计注浆压力或设计注浆量时终止，然后闭其阀门。

d.注浆结束标准：按单孔注浆量达到设计注浆量时，可作为结束注浆标准；注浆

压力达到设计终压力并终压不少于15分钟时，也可结束注浆，同时注浆扩散半径不小

于0.5mo

⑦、注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的刚

度和强度。

⑧、施工过程技术措施：

a.套拱内导向管安装时位置和角度用仪器测量定位，保证准确性。

b.在钻孔过程中用测斜仪测定量测钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时

纠正。

c.管棚注浆时注意调试好浆液的配合比，控制注浆压力和注浆量，以达到设计注

浆效果。

d.注浆参数：

水泥浆水灰比1：1,注浆压力：初压0.57.OMpa。初凝时间：7小时；终凝时间：

14小时。

⑨、劳动力组织

钻机操作工3〜6人，管棚加工2人，钢管顶进8人，注浆6人。

⑩、机具配备

结合正常施工需要，管棚施工机械设备配置如下：

管棚钻机1〜2台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝

土拌合站一座、混凝土振动棒2个、钢模板、木模板、J3G-4OOA型型材切割机1台、型

钢弯制机1台、BX1-400型交流弧焊机2台、碎搅拌运输车(3.5m3)1辆、ZLC50c装

载机1辆。

b、超前小导管

超前小导管适用于IV、V极围岩软弱破碎地段。洞内开挖施工依实际情况进行超前

小导管施工。隧道进出口在条件允许下可采用双层小导管支护进洞开挖。超前小导管采

用外径42mm、壁厚4mm热轧无缝钢管制作。每循环单根导管长度4.0米，环向间距35cm。

钢管前端呈尖锥状,尾部焊接巾6加劲箍，管壁四周钻6mm的压浆孔,尾部有1.05m不

设压浆孔。

按设计位置以仰角10°〜15°平行路线方向将小导管打入拱部围岩，每打完一排

小导管注浆后，施作初期支护，再打另一排小导管并与前排保持1.0m以上的搭接长度。

开挖拱部及架设钢架、第一次喷射混凝土初期支护完成后隔2.0ni再打另一排钢管。风

枪成孔后将导管装入孔中，在孔口施作止浆塞，然后用注浆机注浆。

15〜20cm

1

4>8mm加劲籁

小纲管普通岸

注浆小导管结构图

浆液桶

注浆泵

压力表

高位胶管

培孔塞

小导管

进浆管

单液注浆示意图

劳力、机具设备的配置：

超前小导管每工班钻孔及注浆施工人员在10人左右，施工中应根据现场情况及时

调整。

每工班施工机具配置如下：KBY-50/70注浆泵1台、风动凿岩机4台、气焊机1台、

BX1-500电焊机1台。

（2）、洞身土石方开挖

本合同段隧道围岩按级别分为IV级、V级。洞身大多为IV级、V级围岩，对IV级地

段采用短台阶法开挖，洞口及V级围岩地段采用微台阶预留核心土法开挖；人行横洞位

于IV级围岩地段，拟采用台阶法和全断面开挖。

a、W级围岩开挖

（1）、根据围岩情况，IV类围岩采用台阶分部法施工（详见下图，施工时，根据围岩

情况，台阶长度可作适当调整。），其步骤如下：中线水平测量一超前钻孔探测地质一拱

部打超前小导管（超前锚杆）一注浆固结一上半断面钻眼一装药连线一爆破一排烟除尘

清危石~初喷於一安设监捽量测点出磁打杼向锚杆一挂网一立卜半断面钢架一卜

半断面二次喷碎一量测一K半断面开挖一下半断面打径向锚杆一挂网一立下半断面钢

架一下半断面喷的一量测一安设防水板一二次径衬砌。

立面图

拱部二次衬砌

II/---------

二

-I二

上导坑拱部初期支,隧

道

阶

2隔

边墙二次衬砌J

"台阶②下台阶

仰拱二次衬砌/'———-口

台阶分部法开挖示意图

超前地质预报

测量放线

拱部超前支护

上导坑开挖、出磴

上部初期支护国岩监控量测

岩

围

稳

定

性

评

下导坑开挖、出硝判

、

修

正

工

施

苞

下部初期支护围岩监控量测「

定

确

次

二

砌

衬

作

仰拱施

间

时

仰拱填充施工

围岩监控量测

下一T序

台阶法施工工艺流程图

⑵、主要施工方法：按设计要求对N类围岩段施作①42超前小导管（超前锚杆），

注意保持锚杆的外插角和环向间距。为保证压浆效果，掌子面施喷碎封闭岩面。超前预

注浆锚杆与打入的径向锚杆进行联结，作为支撑支点。注浆采用水泥浆，通过止水固结

围岩，以增加围岩自稳能力。开挖时，采用TY28凿岩机钻眼，光面爆破，以控制围岩

超欠挖。周边眼间距不大于40cm,深度控制在1.0m〜3.0m,每循环进尺不大于3.0m。

开挖出施完毕,应立即初喷龄以封闭新开挖岩面,然后打杼向锚杆、挂钢筋网、安设钢

格栅拱架。锚杆、钢筋网及钢格栅拱架施作完毕后，及时二次喷砂至设计厚度。下半断

面初期支护方法与上半断面相同，待下半断面初期支护完成后，方可进行下一循环施工。

⑶、N级用岩施工：IV级围岩地段采用短台阶爆破开挖，防护采用小导管超前支护,

喷锚、格栅钢架初期支护，全断面灌注二次衬砌碎，上断面超前3〜5m,作为上断面钻

孔喷锚网工作平台，上、下断面同时爆破开挖。

钻孔时，上断面配8台风枪钻孔，下断面采用凿岩机钻孔，采用反铲挖掘机将上断面

石碓扒至下半断面，下半断面由侧卸式装载机装修，自卸汽车运硝。开挖时要短进尺、

弱爆破，以减轻爆破振动对围岩的破坏，确保围岩的稳定，循环进尺设计为2.0m。洞身

开挖后，立即施作锚喷网格栅拱架初期支护，及时封闭围岩。

W级围岩施工程序框图

N级围岩掘进作业循环时间：

IV级围岩段月掘进安抹80m,其作业循环时间见下表

IV级围岩掘进作业循环时间表(循环进尺1.3m)

时间(h)

作业项目

123456789101112

测量划线

钻孔

装药起爆

通风排险

出石查

初期支护

共计作业循环时间：12h

b、V围岩开挖

V类围岩开挖采用预留核心土法施工

主要施工工序：

⑴、施作超前支护，光面爆破结合机械开挖上半断面，装载机配合自卸车出渣。上

半断面与最靠近掌子面的卜半断血保持10〜15m。

⑵、开挖渣土出完后初喷，安装格栅拱架，复喷使喷射混凝土厚度达到设计要求，

完成初期支护，必要时进行超前支护。

(3)、下半断面左侧开挖，将下半断面拱架与上半断面同侧拱架相连，进行喷射混凝

土施工，完成初期支护施工。每次开挖三根。

（4）、待左侧进尺一定长度时开挖右侧下半断面，将右侧下半断面拱架与上半断面同

侧拱架相连，进行喷射混凝土施工，完成初期支护施工，每次开挖三根。下半断面左右

侧错开距离3〜5米。

⑸、右侧下半断面开挖10米后开始开挖核心土体及仰拱，喷射混凝土施工，完成

初期支护。

⑹、施工仰拱二衬及填充，防水层完成后进行拱墙二衬施工。二衬滞后仰拱20〜30m。

⑺、若下半断面需要爆破则二次衬砌距离下半断面开挖面保持20〜25m。

预留核心土法施工工艺流程图

其开挖示意如卜.图所示:

立面图

拱部二次村砌上导坑拱部初期支护

|1一

一

隧

上,导坑拱部初期支护①

道

轴

/台阶

线

2上台|行

核心士.体

边墙二次衬砌ILI

V级围岩段围岩软弱，自稳性差，本着稳步开挖的原则

上断面掘进作业循环时间表（循环进尺1.0m）

时间（h）

作业项目

123456789101112

测量

超前支护

开挖及出硝

初期支护

共计作业循环时间:12h

下断面下断面掘进作业循环时间表（循环进尺1.0m）

时间（h）

作业项目

123456789101112

测量

左半部开挖出稽

左半部初期支护

右半部开挖出硝

右半部初期支护

共计作业循环时间：12h

c、人行横道的开挖方法

人行横道、车行横道处于IV,IV级围岩自稳能力较好，且其断面小，工程量亦较小,

拟不再作凿岩台架及模板台车。开挖采用全断面开挖及台阶法两种开挖方法，开挖方法

确定依围岩情况结合实际情况实施。出磷采用人工小推车出硝至正洞后装车。

d、钻爆法施工

主洞采用凿岩台车钻眼或人工风枪钻眼两种方法施工，钻眼完成后装药联线，人行

横洞采用简易台车配合人工风枪钻眼、装药联线；爆破采用塑料导爆管非电系统进行毫

秒衡量有序起爆，隧道的拱、墙部采用光面爆破，每循环进尺2.0、3.0m；出硝采用无轨

运输，正铲侧卸式装载机装磴，15t自卸汽车运硝。

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钻爆施工工艺流程

在实施过程中，根据光面爆破、欲裂爆破效果及爆破安全等技术经济指标，及时调

整凿岩爆破参数，优化钻爆设计。

钻爆设计的内容包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、深度、斜率和数目;

爆破器材、装药量和装药结构；起爆方法和爆破顺序；钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设

计士应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济指标和必要的说明。

爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时，可参照下表。

光面爆破参数表

周边眼间距周边眼抵抗线相对距离装药集中度q

岩石类别

E(cm)W(cm)E/W(kg/m)

极硬岩50〜6055〜750.8-0.850.25-0.30

硬岩40〜5050〜600.8-0.850.15〜0.25

软质岩35〜4545〜600.75~0.80.07-0.12

预裂爆破参数表

周边眼间距至内排崩落眼间距装药集中度q

岩石类别

E(cm)(cm)(kg/m)

极饿岩40〜50400.3~0.4

硬岩40~50400.2-0.25

软质岩35〜40350.07-0.12

注：1.表中所列参数适用于炮眼深度1.0〜4.0m,炮眼直径40〜50mm，药卷宜径

20〜25mm。

2.当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边

眼间距E应取较小值。

3.周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。软岩在取较小E

值时，W值应适当增大。

4.E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值。

5.表中装药集中度q为2号岩石硝镂炸药，选用其它类型炸药时，应修正。

周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求，硬岩开眼位置在轮

廓线上，软岩可向内偏5〜10cm。底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破。辅助眼交错均

匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装楂需要。周边炮眼与辅助

炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10〜20cm当开挖面凹凸较大时，应按实

际情况调整炮眼深度，使底边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。炸药可选用岩石硝镂炸

药和乳化炸药。

⑴、V围岩开挖

V围岩以稍密〜中密状用砾土、中风化灰岩、泥岩为主，围岩节理裂隙发育，破碎,

呈碎、裂状，结构松散，易坍塌为主，围岩完整性、稳定性极差，易坍塌。主要采用机

械配合人工开挖的方法进行，也可对围岩较坚固处进行松动或欲裂爆破，在实际情况允

许的前提下进行小范围光面爆破。

⑵、IV级围岩开挖

IV级围岩正台阶法开挖，上半断面采用微震光面爆破，下部台阶采用一次性爆破施

工。施工过程中，根据爆破效果及时修改爆破参数。

①、炸药及雷管选型

选用爆速低的炸药，采用e22mm和e32nlm两种乳化炸药药卷。为更好地实现微差

爆破采用非电亳秒雷管。

②、非电微差起爆网络设计

爆破震动与同段齐爆的炸药用量有极其密切的关系，采用非电微差起爆技术，不但

可以有效控制单段雷管的起爆药量，乂能有效地控制每段雷管的起爆时间，使爆破震动

波形不形成叠加，既能保证岩石破碎达到理想的效果，又能消除爆破震动的有害效应。

在掏槽眼、掘进眼、底板眼或周边眼中，起爆药量较大的段别的雷管，间隔时差设计为

200ms,即跳段设龙。这样可使爆破震动速度降低30%,达到更好的爆破效果。

孔深进尺设计：上部台阶采用1.2m进尺，钻孔深度1.5m；下部台阶采用2m进尺，

钻孔深度2.5mo

掏槽形式设计：上台阶采用三角形三中孔眼直眼掏槽。

装药结构设计：为更好地达到光爆效果，周边眼采用间隔装药结构，药卷用小直径

装药形式示意图

爆破参数及炮眼布置

IV级围岩炮眼布置如下图

开挖爆破参数表

炮眼装药量

炮眼起爆炮眼

上下炮眼每孔合计

序号数顺序深度

台阶分类装药后药成

个cmKg/孔Kg

13170

掏槽眼

2311700.8762.628

上

3辅助眼421500.7763.102

4掘进眼633、4、5、6、71500.76848.38

台

5周边眼2581500.5213.00

6阶底板眼1391500.80610.478

7底板眼2101500.8061.612

8合计11379.2

1掘进眼441、2、3、42.21.08747.82

2下周边眼1252.250.4855.82

台

3底板眼1162.21.1612.76

4阶底板眼872.21.169.28

5合计7575.68

IV级围岩台阶法开挖炮眼布置示意图

N级围岩循环作业主要参数：每环开挖按上台阶两环、下台阶一环.全断面进尺2.0m

计，循环作业时间16h,月进尺90m。

作业组织

上台阶劳动力：开挖工8人，挖掘机司机1人，汽车司机3人，装载机司机1人，

其他人员2人。共15人。

主要机械设备：空压机1台（随进尺长度调整），手持式风钻5台，PC320挖掘机1

台，正侧卸轮装1台，15t自卸汽车3台，轴流式通风机1台。

下台阶劳动力：手持式风钻5台，挖掘机司机1人，汽车司机4人，装载机司机1人，

其他人员1人,共13人.

循环时间

循环时间安排表（W级围岩）

需用时间（min）

顺序作业项目备注

上台阶下台阶

1台架或台车就位1515

2测量、布眼2020

3钻爆破眼9090

4装药、连线2030

5机械人员撤离、爆破1515

6通风、排烟2020

7排险10

8出硝5080

9施工初期支护及钢支撑200120

合计500450

⑶、光面爆破施工程序及作业标准

为保证隧道光面爆破效果，我们坚持程序化、标准亿作业，借以不断优化和调整爆

破技术和具体参数。

①、放样布眼：钻眼前，用激光准直仪定位，经纬仪、水平仪、钢尺相配合，测量

人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，误差不超过5cm。

②、定位开眼：采用钻孔台车或风动凿岩机钻眼，轴线与隧道轴线保持平行，就位

后按钻眼布置图钻孔，掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求为控制在5cm以内。

③、钻眼、清孔：安排技术熟练的操作人员施做，严格按设计要求和具体情况、确

定的设备进行施工。装药前，用炮钩和高压风将炮眼内石屑刮出吹净。

④、装药：按照炮眼设计图确定的装药量自上而下分片分组进行，雷管对号安设，

要定人、定位、定段别，不得乱装药。所有炮眼按要求用炮泥堵塞。

⑤、联结起爆网络：按设计联结网络操作，起爆网路为复式网路，充分保证起爆的

可靠性和准确性。导爆管不能打结，各炮眼宙管连接次数相同，导爆索的连接方向准确、

连接点必须牢固，引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处，连好后,

专职监炮员认真检查验收。

⑥、做好安全工作，非点炮人员撤离到安全区后方可引爆。有瞎炮，要专门处理。

及时检查光爆效果，分析原因，调整爆破设计。

⑷、施工要点

①、钻爆施工按新奥法原则实施，钻爆设计拱部为光爆，边墙为光爆和预裂相结

合，同时增加爆破段数，减少一次性起爆药量，实施可控非电爆破。

②、钻眼前，测量人员用红油漆准确画出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位

置,其误差不得超过5cm。

③、台车进洞专人指挥，并平整工作场地，不得倾斜。

④、风枪钻孔要按孔位钻进，其偏离误差不能大于5cm,要有专人进行控制，特

别是周边眼，要从严控制位置、方向、角度、深度，不合要求，按废孔重钻。对于不平

的掌子面，应根据岩面不平度调整钻孔深度，使炮眼底部（除掏槽孔外）处于同一垂直

横断面上。

⑤、钻孔完成后，要专人对钻孔进行验收并记录。装药前，必须由钢筋弯制的炮

钩和小直径管用高压风将炮眼石屑刮出和吹净。

⑥、装药需分片分组按炮眼设计图确定，装药时自上而下进行，雷管要“对号入座”。

所有装药后的炮孔，必须用胶泥认真堵塞，严禁不堵孔起爆。起爆前要由专人对装药、

堵孔、联线进行检查、记录，确认合格后方能起爆。

⑦、发现盲炮，应首先查明原因，再按《爆破安全规程》的有关条款进行处理。

⑧、每次爆破后，要验证效果记录资料，并进行分析，据以及时修正爆破设计，后

一循环要处理先前一循环的欠挖部位。

⑸、光爆质量保证措施

为切实搞好隧道光爆施工，我们采取了以下措施：

①、项目部成立光面爆破领导小组，开展TQC科技公关，明确质量目标，责任到人。

②、严格技术交底制度，工前下发作业指导书，做到人人心中有数。

③、坚持持证上岗制度，加强岗前培训，执行专业化施工。

④、定人、定岗、定责、定标准，分工到位，各负其责，严格执行爆破制度。

⑤、加强各道工序的过程控制，做好施工记录，坚持三检制度，确保标准化作业。

⑥、根据情况和爆破效果，修正光爆设计参数，及时指导施工班组提高实施。

⑦、引入激励机制，坚持质量一票否决制，落实目标责任制。

(3)、初期支护及辅助施工

初期支护是由锚杆、钢筋网、工字钢架、钢格栅拱架和喷射混凝土组成的一种受力

结构。在利用围岩自稳能力的情况下，初期支护要尽快施作，才能有效控制围岩变形。

初期支护施工工序：开挖一初喷碎一锚杆一工字钢(钢格栅拱架)一钢筋网一复喷位。

在初喷混凝土后及时逆行锚杆安装作业。钻孔前根据设计要求定出孔位，作出标记,

锚杆钻孔采用气腿式风枪凿岩；钻孔方向尽量与岩层主要结构面垂直。在台阶法开挖时,

初期支护连接处左右均设不小于两根锁脚锚杆，确保初期支护不失稳。对于注浆锚杆，

注浆时孔口压力不得小于0.4Mpa,注浆管应插至距孔底5〜10cm处，随水泥、砂浆的

注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，杆体插入孔内的长度不短于设计长度的95%。

若孔口无砂浆流出，将杆体拔出重新注浆。锚杆安设后及时进行挂网作业，为加快进度,

应先在洞外做成网片，人工铺网片时注意网片搭接宽度，并固定牢固。钢筋网随受喷面

的起伏铺设，间隙不小于3cm,与锚杆体连接牢固，保证喷射混凝土时，钢筋网不晃动。

⑶、安装型钢拱架或钢格栅拱架

钢架或格栅钢架是软弱围岩中初期支护的重要组成部分，应严格按设计图及设计要

求加工制作和架设。

施工注意事项：保证钢架置于稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留足够的坚

实地基，架立钢架时挖槽就位。若地基较软弱，应在钢架施工前浇注混凝土基础。钢架

平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2°；钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。

为增强钢架的整体稳定性，应将钢架与纵向连接筋、结构锚杆、定位锚筋和锁脚锚杆焊

接牢固。拱脚部位易发生塑性剪切破坏，该部位钢架除螺栓联接外，还应四面帮焊，确

保接头的刚度和强度。当钢架与初喷层间存在较大间隙时，设骑马或楔形垫块顶紧围岩。

(4)、喷射混凝土施工

打设锚杆后，喷射C25喷射碎，及时封闭岩面，按喷射碎配合比掺适量速凝剂，

采用湿喷工艺，机械手施喷，施工中注意碎砂、石含量，含泥量及石子粒径，严格按配

合比投料，喷射时先喷凹灯，同时注意由下而上螺旋喷射。

(4)、边墙基础、仰拱、仰拱填充碎施工

为使支护能够尽快闭合，构成稳固的支护体系，保障工程质量和安全并为施工运输

创造良好环境，开挖完成后，尽快施作边墙基础和仰拱及隧底填充。边墙基础模板采用

钢、木组合模板，仰拱采用仰拱大样模板，加密测点，保证仰拱的设计拱度。混凝土输

送车运送混凝土，插入式捣固棒捣固。隧道正洞仰拱及填充碎施作时，分左右幅错开交

替进行，以确保运输畅通，正洞预制中心水沟随填充混凝土••并安装施工，两侧边沟及

中心排水沟沟壁混凝土预留，与路面混凝土同步施工。仰拱填充混凝土施工时，测量人

员严格控制混凝土表面设计标高，并确保路面面层厚度.

(5)、防水系统施工

隧道防排水遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，以保证隧

道结构物和营运设备的正常使用和行车安全。隧道内地下水和路面水分别排出洞外，具

体的防排水措施为：在初期支护和一次衬砌之间敷设防水卷材，并在隧道墙背围岩和初

期支护之间、初期支护和二次衬砌之间设置环向排水盲沟将水排至隧道边墙底部的纵向

波纹排水管，隧道底中部设置中央排水管，并在纵向排水管和中央排水管之间设置横向

排水管将纵向排水管中的地下水排入中央排水管引出洞外；中央排水管每隔一定距离设

置检查井。洞内路面水通过两侧明沟排出。隧道采用分区防水，施工缝采用膨胀止水条

止水、沉降缝采用橡胶止水带止水，且初期支护和二次衬砌混凝土的抗渗等级为S6o

车行横通道、人行横通道与主洞的防排水形成统一的防排水系统。

本隧道防水系统设计有EVA防水板(厚1.2mm)、无纺布(350g/n?)、中埋式橡胶

止水带、带注浆管的膨胀止水条、(MF7)环向盲沟，在施工中严格按设计和规范施二，

特别要注意各结构之间的衔接，确保施工质量。防水层施工质量的好坏直接影响到隧道

防水效果，为保证防水层施工质量，无纺布采用射钉枪射水泥钉固定，排水板接缝采用

热熔法粘接，采用手动专用熔接器热熔在衬垫上固定、可调式防水层作业台车施工。

⑴、初期支护防水效果检查及处理

围岩破碎或裂隙发育地段水沟要随开挖铺砌，施工中经常清理。开挖中洞内渗水的

面积较大时，初期支护时采用钻孔、设排水盲管将水集中汇流引入排水沟内排走即可。

对于渗水数量不大的地下水，引入临时排水沟排出。地下水如较丰富，无法排出或客观

条件不允许排水的情况下，采用注浆堵水措施。对于洞内可能遇到的高压涌水，先采用

排水的方法降低地下水的压力，然后用注浆进行封堵。封堵涌水注浆先在周围注浆，切

断水源，然后顶部注浆，将涌水封堵。

(2)、基面检查

喷射混凝土表面不得有锚杆头或钢筋断头外露，以防刺破防水板，对凹凸不平部位

应修凿喷补，使混凝土表面平顺。对超挖较大处，考虑采用挂钢筋网模喷同标号混凝土

至基本圆顺，然后喷混凝土与周边连接一致。

(3)、防水板安装

首先用射钉枪将复合防水层固定在初期支护表面，注意在钉下安装热融衬垫。然后用

装载机把洞外粘接好的整幅防水卷材运到防水板台架上，展开摊好后，防水层施工采用

打钻作业台车，防水板之间采用无射钉悬挂法施工，使用专用爬焊机对两层防水板进行

热熔焊接，防水板采用手动热熔器热熔在衬垫上固定，确保施工质量。防水板间搭接宽

度不小于10cm,采用两道平行焊缝热熔焊接，两道焊缝间留1cm宽缝隙进行气密性试

验，在().2Mpa压力作用下5分钟不得小于0.16Mpao

(6)、开挖施工安全、质量控制措施

(1)、加强对技术及施工人员的培训，提高全体参建人员的安全、质量意识。

(2)、岩石隧道坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，黄土隧

道施工严格按照“先探测、管超前、非爆破、严控水、短进尺、强支护、勤量测、早衬

砌”的原则组织施工。

(3)、严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工，否则应按照变更程序申请改变施

工方案。

⑷、在隧道开挖前，对隧道地表中