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1、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。明洞采用明挖法，暗洞按新奥法（NATM）施工，分离式隧道级围岩地段采用“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；级围岩地段采用半断面正台阶法施工；、级围岩地段采用全断面法施工。进度计划安排：级围岩地段约40m/月，级围岩地段约75m/月，级围岩地段约120m/月，级围岩地段约150m/月；出碴采用无轨运输，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
2、支架。采用湿喷机喷射砼进行初期支护；衬砌采用仰拱先行的方法，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控制的拌和站集中生产。罐车运输，液压泵泵送灌注；隧道采用压入式通风排烟，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、主要施工方案(一)明洞施工曹源隧道洞口地段，为级围岩，岩层破碎，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，
3、采用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用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，围岩主要为坡残积土、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、进洞方案根据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
4、一重点，根据设计要求对于曹源隧道采用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“级围岩段施工方案”施工。具体施工步骤如下：洞口土石方开挖前，施工洞顶截水沟，拦截地表水。明开挖至暗挖桩号，按设计坡度开挖仰坡，再按设计加固。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。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，采用分段注浆，浆液扩散半径不小于0.5m。注浆前
5、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。在套拱、超前管棚保护下，按循环进尺0.5m1.0m进行洞口上台阶施工。采用暗洞拱部留核心土开挖，做初期支护。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。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。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。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
6、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用爆破方法，非采用爆破手段不可的也要按微震控制爆破技术进行，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）级围岩地段施工方案级围岩施工采用超短台阶法，先护后挖，上台阶预留核心土环形
7、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*、类围岩地段施工步骤图根据设计级围岩采用大管棚注浆预支护施工，采用超前锚杆预支护施工；拱部环形开挖；立拱部钢架，锚喷支护（初喷施工径向25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）；核心土开挖左侧边墙部位落底；待初喷4cm砼厚立该节段钢拱架，锚喷支护；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；灌注仰拱，施
8、工C15片石砼回填层；铺设环向盲沟及隧道专用复合防水卷材；整体灌注二次衬砌。（2）掘进施工作业循环：级围岩开挖与支护相互协调配合，合理安排各工序施工时间，进行交叉、平行作业，每循环时间为12h，其掘进作业循环如图5-4-03所示。（3）步骤说明及关键工艺要求：大管棚施工施工注意保持环与环间的设计搭接长度。开挖采用弱爆破，“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=0.30.4kg/m3。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
9、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。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，采用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。级围岩台阶长度控制在510m，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。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12倍洞径处浇筑。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。测量放样0.5h掘
10、进钻孔2.0h装药爆破1.0h排烟0.5h下台出渣3.0h机 动0.5h管棚安设及注浆12h下台阶喷砼1.0h排危石0.5h拱部扒渣1.0h初喷1.0h第一次喷砼封闭开挖面1.0h拱部锚杆、钢架挂网2.5h拱部喷二次砼1.5h图* 级围岩掘进施工循环作业图（四）级固岩地段施工方案级围岩地段采用采用短台阶法施工方案（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*）及关键说明如下：图5-4-04 级固岩地段施工步骤图1、超前支护施工采用超前锚杆、小导管等辅助措施；2、上台阶开挖：采用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.
11、52.0m。3、拱部初期支护：施工顺序为初喷径向25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控制，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、在初期支护基本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。级围岩地段掘进支护施工，施工作业循环如图* 所示。埋设量测元件、透水软管测量放样0.5 h机动0.5 h锚杆、钢筋网、
12、复喷砼1.5h出 渣3.0 h爆 破0.5 h装药及联线1.0 h台车就位0.5 h排危石0.5h初喷1.0 h排烟除尘0.5 h钻孔2.5 h图* 级围岩掘进施工作业循环图(12h)（五）、级围岩地段施工方案采用导坑超前，随之二次扩挖的方法开挖（框图见表5）。施工步骤（参见图*）及关键说明如下：图5-4-06 、级围岩地段施工步骤图1、开挖超前导坑：导坑一般超前不超过10m，以便有较好的通风条件；其宽、高尺寸选3.04.0m，；满足机械装碴需要；导坑底标高同隧底设计标高。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。、级围岩地段掘进施
13、工作业循环如图5-4-07 所示。测量放样0.5 h机 动0.5 h锚杆、复砼1.5h出 渣4.0 h爆 破0.5 h装药及联线1.0 h下导坑施工1.5 h排危石0.5h初喷0.5 h埋设量测元件排烟除尘0.5 h扩挖部分钻孔2.5 h图* 、级围岩掘进施工作业循环图(12h)（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，为级围岩区段，宽3.5m(含路缘带0.75m),长30m，过渡段25m。支护方案为：扩大断面两端墙采用C20喷砼厚10cm，锚杆22长3.5m，锚杆间距1.21.2m，现浇砼厚40cm。两者之间设置防水卷材及土工布。其施工采用中壁法施工, 分成左右
14、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，断面结构采用长2.5m的25先锚后灌式砂浆锚杆,加强段采用20cm厚喷钢纤维混凝土(普通段为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5-4-09 级围岩紧急停车带施工程序图仰拱开挖，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
15、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继续掘进、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继续掘进、支护右半幅掘进、支护、支撑完成类围岩地段，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 级围岩横通道口施工平面示意图扩大段、加强
16、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，拟采用分部开挖法，并及时做好锚喷支护，初期支护完成后及时浇筑20c
17、m厚砼底板。横洞开口处8m 范围内采用上下台阶法开挖，坚持小炮、短进尺的原则。上下台阶相距35m，每循环进尺1m，采用人工配合侧式装碴机，自卸车出碴，钻爆作业及支护参照类围岩设计图施作。通道施工即将贯通时，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45m，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23m，以保证砼的整体性。图* 级围岩横通道口施工程序图施工程序简图说明开挖上台阶；按主洞做法，留出门架横梁平台上台阶初期支护；安设钢横梁(为避免施工操作困难，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
18、的连接板上)下台阶开挖支护；开挖马口；架立2I50C门架立柱；分别开挖开挖剩余马口，及时浇注通道门混凝土墙，待墙体达到设计强度时，采用分部开挖法施工汽车通道。分段开挖，弱爆破图* 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害、保证施工工期，保证施工质量和评判围岩稳定的有效措施。在施工阶段我们采用两种方法进行地质预报：一是短时间对岩体进行物理探测，通过各种信息来判断岩体特征，即物理探测方法。选用的仪器主要是瑞典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，判断前
19、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察分析作出地质判断，即传统地质方法。把这两种方法结合起来，可相互补充。多年来我们就是使用这种方法、这种模式作地质超前预报的，效果很好。我们将把这种“结合法”继续用于本隧道。二、超前支护施工本隧道洞口及洞内断层破碎带地段施工采用108*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
20、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。长管棚采用管棚钻机跟管钻进，顶入加工好的108长管棚，再进行注浆。（二）设计参数1、长管棚为外径108mm，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7mm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、注浆采用分段注浆,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)
21、，注浆初压力0.51.0Mpa，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：长管棚采用采用管棚钻机跟管钻进，顶入加工好的108长管棚；小导管采用风动凿岩机钻孔。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
22、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：水泥浆采用卧式搅拌机拌和。水灰比W/C=0.51.0，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，以免造成浪费。配制好的浆液，需经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：采用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
23、序注浆，如遇串或跑浆则隔孔灌压。6、注浆压力控制：注浆压力按分级升压法控制，由注浆泵油压控制调节。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，影响注浆质量，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：采用终压和注浆量双控制。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
24、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，并用清水清洗干净。以保证下次注浆顺利进行。施工中要加强劳动保护，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判断；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，采用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、水泥浆单液进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，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间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。三
25、、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别，具体实施的爆破方法为：1、级围岩岩层风化破碎程度严重，自稳能力很差，采用预留核心土，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 类围岩环形开挖爆破设计图图5-5-02 级围岩台阶法施工爆破设计图2、类围岩短台阶开挖，拱部采用减轻地震动光爆；当围岩条件允许，下部可一次
26、性挖完时，采用边墙部位预裂爆破方法。爆破设计见图5-5-02。图* 、级围岩二次扩挖爆破设计图3、级围岩结合超前导坑，采用预留光爆层扩挖、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）主要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根据地质调查结果，选择有代表性的位置，采用利文斯顿爆破漏斗理论，
27、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。根据设计提供地质资料，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用不耦合装药结构。其中级围岩采用双传爆线装药结构，、类围岩采用竹片、传爆线、小直径药卷间隔装药结构。（3）破碎地段，周边眼采用钻密眼，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围岩级别装药不耦合系数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）12
28、5451.50456060800.801.000.250.40、1.502.00355050700.801.000.150.252.002.50204040600.500.800.070.12注:表中Q系按2号岩石硝铵炸药计算,采用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控制在30cm内，并采用分段起爆方式。4、炮眼布置方式：周边眼、内圈眼环形布孔，掘进眼采用线性布孔方式。5、装药量计算：先根据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
29、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=kawL 式（2-1）总装药量计算公式Q=kLS 式（2-2）式中K一单位炸药消耗量，0.721.27kg/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231.5211.210.810.81预0.50.8光1.21.51.52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
30、进槽上内圈炮眼二台炮眼底板炮眼10201. 210950.90.851.05066、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用微震光面爆破，减轻地震动影响，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，并根据爆破震动衰减规律公式反算控制最大单响起爆药量；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=5cm/s；R爆破安全距离，m；K地形、地质影响系数； a一衰减系数。K、a值
31、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。根据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：为避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、根据以往施工经验，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，采用的手段一是采用楔形复式掏槽技术；二是根据计算单响起爆药量，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
32、、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、定位开眼采用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。对于掏槽眼和周边边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差控制在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，特别是钻周边眼，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
33、），使两茬炮交界处台阶不大于15cm。同时，根据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、定段别，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
34、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，分析原因，调整爆破设计。（五）光面爆破全面质量管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，我们引用全面质量管理理念，以超欠挖和残眼率为产品质量控制点，通过加强现场全过程的工序质量控制，来达到预期的产品质量目标。主要措施如下：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、掘进班主要骨干参加的QC活动小组，明确各级质量管理目标责任制，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
35、，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控制点，加强现场及施工工艺的动态跟踪控制管理，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，对重要工序质量控制点实行检查认证，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
36、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，寻找病因，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类围岩初期支护中设计采用了湿喷钢纤维砼，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)
37、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：采用P.O32.5（原425#）普通硅酸盐水泥，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510mm机制碎石，级配良好，含泥量小于1%，针片状含量小于10%。碎石由反击破碎石机轧制，使用前用5mm和10mm筛网分别筛去石粉和超径骨料
38、。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，其初凝时间不超过5min、终凝时间不超过10min方可使用。该种速凝剂掺量一般为36%，具体根据喷射试验决定，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、影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。（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1:31:4，骨料含砂率45%60%，水灰比0.40.5。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:（1.52）。
39、施工前至少要设计24种配比，经过试喷、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，并根据施工中材料、气候的变化相应调整。（四）施工工艺及质量控制措施1、施工程序湿喷钢纤维砼施工程序见图5-5-04。2、施工程序的说明图5-5-04 湿喷砼施工程序图(1)砼制备：砼在洞外拌和站由强制式拌和机集中生产，自动计量。坍落度控制在1215cm之间。具体投料顺序及搅拌时间是：先将砂、石、少量水与钢纤维投入搅拌90s，再投入水泥和补充水搅拌90s。(2)成品砼采用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
40、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，工作风压一般控制在0.40.5Mpa。(3)喷射作业：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。最佳喷射距离与角度：喷头距岩面距离以0.6m1.2m为宜，喷射料束与受喷面基本垂直，与受喷面垂线成515夹角时最佳。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23cm。一次喷射厚度：根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不小于46cm。首层喷砼时，要着重填平补齐，将小的凹
41、坑喷圆顺。(4)喷砼厚度控制和平整度控制：选择岩面凸出部位，用电钻钻空，埋设6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。表面平整度以目测平顺为宜，否则需补喷。（5）喷砼养生：混凝土终凝2h后，开始喷水养护，养护时间不少于7d。（6）施工注意事项喷射前，认真检查隧道断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、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。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用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施，将水引导疏出后，再喷砼。喷射手操作：启动时，先送风
42、，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。要控制好风压，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，影响喷砼品质，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68%。喷射砼要保证供料的连续性，避免堵塞管路。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：采用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1
43、0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，应查找原因，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，发现有裂缝、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%。根据经验采用湿喷砼施工工艺回弹率可控制在520%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、配合比等方面查明原因，制定对策。（4
44、）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分析地质勘测资料制定监控量测计划施 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判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JSS3010/15A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间目 的1-15天16d-1月1月-3月3月以后1地质和支护状态观察岩性,结构面产状及支护裂缝观察或描述,地质罗盘等开挖后及初期支护后进行开挖后判断围岩稳定性、预测开挖面前方地质、判断隧道稳定性和检验
