隧道工程简明施工技术手册.pdf

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1、目目录录（隧道工程）（隧道工程）第第一章一章施工准备施工准备1.1 施工方法选择.2311.2 施工准备.2311.3 施工组织设计.第第二章二章压风压风、供水、供水、供电、供电 及照明、及照明、通风与通风与 防尘防尘2.1 压缩空气供应.2382.2 供电及照明.2392.3 供水.2.4 通风.2.5 防尘.2452.6 洞内管线布置.第第三章三章分项工程分项工程 施工方施工方 法及工艺法及工艺3.1 洞口开挖.3.2 洞口防护.2463.3 管棚支护.2463.4 洞口混凝土.3.5 洞身开挖.2493.6 钻爆作业.2573.7 装碴与出碴.2613.8 运输.2633.9 锚喷支护.

2、2673.10 仰拱(填充、底板).2763.11 明洞施工.2773.12 施工防排水.3.13 衬砌钢筋.2813.14 二次衬砌混凝土.2813.15 辅助坑道.284229236240241245245249277第第四章四章不良不良 地质地地质地 段隧道段隧道 施工施工4.1 地质不良地段开挖与支护法.2874.2 主要技术措施 .290第第五章五章施工监控施工监控 量测量测5.1 量测项目.2925.2 量测断面间距点距及布置 .2935.3 量测频率.2935.4 监控量测管理 .2945.5 超前地质预报与补充地质调查.297第第六章六章施工测量施工测量6.1 隧道测量.300

3、6.2 施工测量.3016.3 竣工测量.301第第七章七章施工机械施工机械 设备设备7.1 主要施工机械设备.3017.2 主要试验、测量、检测器.306第第八章八章施工案例施工案例8.1 黄秋山隧道实施性施工组织计.3088.2 阳坡隧道实施性施工组织设计.3258.3 包西铁路活沙兔隧道施工组织计.362230隧隧 道道 工工 程程第一章第一章施工准备施工准备1.11.1 施工施工 方法方法 选选择择施工方法选择如表1-1：表 1正洞施工方法表序号1234围岩级别施工方法、全断面一次开挖法，配有钻孔台车和高效率装运机械。、台阶法，凿岩台车为主，辅以人工风动凿岩机钻眼。、CD 法，微震动控

4、制爆破和光面爆破。双侧壁法施工，洋镐、风镐或挖掘机开挖，弱爆破。1.21.2 施工施工 准备准备1.2.11.2.1 交接核对工作交接核对工作现场核对设计文件主要内容：(1)隧道与所在区段的位置，是否与线路总平面图和纵断面图一致。(2)设计提供的工程地质、水文地质的测绘和钻探资料是否符合实际；对穿越的岩层可能出现不稳定的因素及岩（煤）层内有无瓦斯情况，应进一步了解，必要时补测钻探资料。(3)隧道进出口和辅助坑道的类型和位置，是否适应现场条件；洞口的仰坡和边坡的稳定程序，是否安全。设计的施工方法和有关技术措施，结合实际条件考虑，有无变更的必要。(5)核对洞口与洞口土石方、桥涵、挡护等工程的相互关

5、系和施231工衔接，及其对洞内施工和洞口场地布置的影响。(6)弃碴方案是否符合施工部署的要求，对占用耕地和农田灌溉的影响。(7)洞口排水系统安排是否妥善。测量桩橛的交接和核对:根据设计单位交付的控制桩位和设置永久水准基点进行交接和核对。(1)进洞依据的桩橛：每个洞口应设有中线投点桩和两点以下后视桩橛,并设有两个水准基点，作为进洞依据。(2)主要的中线测量桩，其方位和坐标均应进行复测和检算，两端洞口和辅助坑道的水准基点应联测一次，查对是否达到精度要求。1.2.21.2.2 施工调查施工调查地质调查:(1)洞口及浅埋地段以及隧道穿过严重风化层、堆积层或台地等，有无偏压或滑动可能。(2)隧道通过沟谷

6、，应调查沟谷的发育、分布、冲刷和淤积情况，洞口是否设在易受冲刷或不稳定的沟谷边缘。(3)岩层走向及地下水活动程度，裂隙的特征及其组合关系，特别对通过断层、褶皱、破碎带对施工的影响。(4)隧道通过岩溶地区，应查明溶洞分布情况，洞穴大小范围，有水、无水，与隧道位置的关系和影响隧道稳定的各个因素。(5)隧道通过黄土地层，应鉴别是属于老黄土还是新黄土，了解其厚度及其中夹杂层成分。(6)隧道通过含盐地层，应了解其分布范围、层位及厚度，对硫酸盐含量大，膨胀压力大的含盐层，应查明地下水渗流情况及地下水232中 SO4 离子、游离碳酸的含量。(7)隧道通过泥石流地区，应了解其发生的条件和影响范围，查明是正在发

7、展的还是停止发展的，判断施工地区是否受泥石流影响和泥石流对洞口、辅助导坑的危害，并研究设计对泥石流的预防和整治的措施。(8)隧道通过含煤地层，应了解有害气体瓦斯（CH4）的浓度、涌出量及压力等，并预计出现煤层及瓦斯突出的可能部位。(9)隧道通过地下水发育地区，了解其来源、类型及水压、水量、水质与地表水补排的关系；了解含水层、透水层、隔水层与地下水位分布组合对隧道施工的影响。气候和气象调查：(1)调查当地冬季平均气温、最低气温开始和持续的时间以及冻害情况。(2)调查雨季的总雨量、最大降雨量及其发生时间。(3)掉查当地最大风力等级和持续时间，以及各季风向变化情况。在雷击区应查明雷击范围和雷击日数及

8、其发生时间。(4)调查洪水期的最高水位，山洪暴发对施工设施和房屋危害程度，枯水期对河运的影响。供水调查：(1)选用的水源水质是否符合卫生标准，其水量在枯水季节能不能满足施工和生活用水。(2)如需使用附近农田灌溉用的水库或池塘的蓄水，必须查明其蓄水量能否满足农灌和隧道施工两者用水的最大需要，并取得有关方面的同意。(3)利用地表水源位于洞顶附近时，须分析地表水和地下水的补233排关系，预计隧道开挖后地表水是否有可能向开挖坑道下渗流失。砂石集料调查：(1)砂石集料的质量和产量，并考虑采集和运输受洪水和冰雪季节的影响。(2)有无足够的堆料场地。(3)选择产地应根据开采条件、运距远近、供应方法等进行综合

9、经济比较。经济调查:(1)查明当地可支援的季节性劳动力，各种建筑材料的产量，施工用具加工能力，可资利用的动力或电源及其供应量，交通运输条件等。(2)引入线便道方案和拟利用的公路。(3)当地可供居住的房屋数量，需要进行临时建筑用地及其拆迁补偿费用的调查。当地风俗习惯调查:(1)深入了解当地少数民族的宗教、风俗习惯，以便教育施工人员严格遵守民族政策，尊重当地民族风俗习惯。1.2.31.2.3 做好进洞前的准备工作做好进洞前的准备工作(1)运输便道引入线引入线的线路技术标准不宜过低，应充分考虑行车安全和运输需要。引入线要求常年畅通，不受季节、气候变化的影响，以保证隧道施工正常进行。引入线要求直达洞口

10、，并注意线路与有关工程的干扰。(2)场地布置234材料堆放场地应考虑以下因素:各种大堆材料的堆放，应结合混凝土搅拌站、水泥库以及材料加工房一起规划。砂、石大堆材料场地面积，应考虑在洪汛期内储备量的堆放。房屋选址和布置应考虑以下因素:临时房屋的位置，应避开坍方、滑坡落石、泥石流和洪水等威胁。临时房屋的间距布置应符合防火规定。处于雷击区，应按防雷击规定，装设必要的避雷器。空压机房一般安装靠近洞口，进洞管路要求短捷顺直。风、水、电设施应满足以下要求：空压机、发电机、变电站和循环水池的圬工基础，必须坚固，符合设计要求。供水的蓄水池及管道在严寒地区应有防冻措施，并应于冬季前及早完成。洞口风、水、电的主要

11、管路线，应按规定一次安装妥善，避免在隧道施工后再行更改。(3)洞口工程与隧道工程有干扰的工程:洞顶仰坡影响施工安全，必须在进洞前做好。天沟、边沟排水系统应在雨季前完成。利用弃碴作填方的路堤，其基底处理应预先完成。位于洞口范围内的路堑应一次做好。受弃碴影响的桥梁墩台，应先做好或做出地面一定高度，弃碴严防偏压墩台。涵渠和下挡应在弃碴前完成，上挡墙及护墙应配合洞口场地内路235堑施工一次完成。结合洞口场地有关工程施工:靠近洞口的涵洞，限制了场地布置时，宜先期施工。路堑在地形低的边坡以外，如土石方数量不大，可一并挖除，以扩大施工场地。1.31.3 施工组织设计施工组织设计编制实施性施工组织设计，应以一

12、座隧道为单位（或一个洞口）进行编制。编制内容如下:(1)总说明书说明隧道概况、地质条件和采用的施工方法，各项编制依据、工期要求、施工中可能遇到的困难和采取的相应的措施，以及其它需要说明的问题。(2)洞口场地平面总布置图洞口施工场地布置应考虑下列事项a.弃碴场地在不良地质地段，不得因弃碴加载引起滑坡。b.大堆材料堆放场地，应运输方便。c.生产房屋和生产设施尽量靠近洞口。d.生活房屋与洞口宜保持一定的距离，使工人有安静的休息环境。(3)施工进度图。影响安排施工进度的因素很多，如地质情况、机具设备、材料供应、施工技术水平等。施工月计划可根据进度图的几个重要环节时间（如进洞、贯通、铺轨程度、全部竣工）

13、加以调整。(4)工程数量表。按划分的施工范围，换算洞内开挖、衬砌、回填和洞门、仰坡土236石方排水系统以及辅助坑道等各项工程数量。(5)人员安排和劳动组织计划。根据进度安排和工程数量，包括洞外各项工程、临时工程和附属辅助作业等，按劳动定额和工班组织分期安排劳动组织计划。(6)施工机具设备计划。根据施工方法和进度安排以及供风供电方案，对需用的机具，按型号、规格计算数量，编制机械和设备计划表。(7)主要材料供应计划。根据工程数量、施工进度和机械运转计划，按材料消耗定额，计算出分年度、季度供应的主要材料数量表（如爆破器材、木料、水泥、钢材、各种燃料和油料等）。(8)大堆材料数量和运量计划。管好各施工

14、口的进度分年度、季度计算需用砂、碎石、片石等数量，并按额定加损耗计算运量。(9)临时工程计划。对生产、办公和生活房屋，运输公路和其它道路，风、水、电设施和管线路的运输和架设、安装，供水用出工程数量、主要材料数量和劳动工天数。(10)洞口有关工程。如洞外路基、支护挡墙和桥涵等与隧道施工有干扰的工程，计算其工程数量及需要的主要材料、劳动工天和必要的机具设备，以便与隧道施工统筹安排。(11)施工技术措施针对施工中容易发生的工程质量、施工安全和影响施工进度的问题提出具体有效措施；在施工中推广新技术和新工艺，以保证质量、237节省工料、降低成本、加快进度；预计在施工期内全面完成任务所采取的手段。第第二章

15、二章压风压风、供水、供水、供电供电 及及照明、照明、通风与通风与 防尘防尘2.12.1 压缩压缩 空气供空气供 应应空气压缩机有内燃及电动等类型，空压机通常集中安设在洞口附近，空压机站的供风能力取决于由储气筒到风动机具设备沿途的损失、各风动机具的耗风量以及风动机具的同时工作系数和备用系数，所以空压机站的供风能力 Q 可用下式计算：Q=（1+K 备）（qK+q 漏）Km式中：K同时工作系数，可查相关资料。K 备空压机的备用系数，一般采用75%-90%。q风动机具所需风量。q 漏-管路及附件的漏耗损失，其值为：q 漏=dL，m3/min；Km空压机所处海拔高度对空压机生产能力的影响系数，可查相关资

16、料。d每公里漏风量,平均为 1.5 m3/min-2.0 m3/min;L管路总长(km)高压风管路安装使用注意事项(1)管路应敷设平顺,接头密封,防止漏风,凡有裂纹、创伤、凹陷等现象的差质钢筋不能使用；（2）洞内风管路宜敷设在电缆、电线相对的另一侧，并与运输轨道有一定距离，管道高度不超过运输轨道的轨面，若管径较大而超过轨面，应适当增大距离，以免妨碍运输，不影响边沟施工和排水。（3）高压风管在总输出管道上，必须安装总闸阀以便控制和维238修管道，主管道上每隔 300-500 米应分装闸阀，按施工要求，在适当地段加设一个三通接头备用，管道前端至开挖面距离宜保持在30 米左右，并用高压软管接分风器

17、。（4）各闸阀在安装前应拆开清洗，并进行风压或水压强度试验，合格的方能使用。（5）管路使用中，应有专人负责检查、维护。2.22.2 供电及照明供电及照明施工用电设计原则：根据所配备的机械设备和施工组织方式，结合电力供应状况，选择合适变压器、各类开关设备和线路导线，做到安全、可靠地供电，减少投资，节约开支。设计如下：隧道施工用电量含动力和照明需要的总量，可按下列公式估算。P1 K1(K2P2 K3）S 总cos式中：S 总-施工总用电量，KVA；P1-整个工地动力设备的额定输出功率总和，KW；P2-整个工地照明用电量总和，KW；-动力设备的平均效率，采用 0.830.88；通常取 0.85进行计

18、算；cos-平均功率因数，采用 0.76;K1动力设备同时使用系数，通风机取0.80.9，其 它电动机械取 0.650.75;K2-动力负荷系数，主要考虑不同类型设备带负荷工作时的情况，一般取 0.751.0；K3照明设备同时使用系数，一般可取0.60.9；输电干线分层架设，高压在上，低压在下，动力线在上，照明线在下。洞内照明电压：作业地段采用36V 安全电压，成洞和不作业地239段不大于 220V。2.32.3 供水供水2.3.12.3.1 需水量需水量 计算计算Aq2(Nq N1q11)K Q Q1 1100N3Sq4(N q Q Q2 2231000t)KQ1凿岩与经常工作的喷雾器作业时

19、间所需水量（m3/h）Q2爆破后与凿岩前工作面洒水的耗水量（m3/h）N工作凿岩机总台数（取 N20 台）q每台凿岩机的耗水量（0.3m3/h）凿岩机同时工作系数，取0.75；N1-隧道内经常工作的喷雾器个数，取11 个；q1-隧道内经常工作的喷雾器的平均耗水量（q16 m3/h）；1-喷雾器同时工作系数（10.4）；A隧道内爆下石碴数量；q2-将每立方米爆下石碴洒水达到容许湿度的耗水量（q20.015t/min）K-漏水系数，取 1.051.10；N2同时爆破工作面；q3=该工作面喷雾器耗水量（q36 m2/h）N3每班凿岩前，同时进行洒水的工作面，取N32；S凿岩前工作面附近洒水的面积;q

20、4-该洒水表面耗水量（q41L/m2）;t凿岩前洒水时间，取 0.25h;240根据 Q1、Q2 计算结果，一般应取较大需水量数字。2.3.2 水池位置与管径选择水池位置至配水点的高差 H 的计算 H1.2h+hf (m)式中：h-配水点要求水头(m)，湿式凿岩需要水压0.3Mpa，则h=30m；水头损失系（按管道水头损失5%10%计算，）1.051.10；hf-管道内水头损失（m）。依据隧道进出口管道最大长度，查钢管水力计算表，选择钢管管径，根据 Q 值查得所需数据，即可计算所需H 值。2.42.4 通风通风2.4.12.4.1 通风方式通风方式一般来说，除 300 米以下的短隧道（穿过的岩

21、层不产生有害气体）及导坑贯通后的隧道施工，可利用自然通风外，均可采用机械通风。实施机械通风，必须具有通风机和风道，按照风道的类型和通风安装位置，通风方式分为风管式通风，巷道式通风，风墙式通风。风管式通风的优点是设备简单，布置灵活，易于拆装，故为一般隧道施工所采用。风管式通风又分为压力式、抽出式、混合式三种。压力式通风方式适用于单机 100-400m 内的独头巷道，多机串联400-800m 的独头巷道；抽出式通风方式适用于长度在400m 以内的独头巷道；混合式通风方式适用于长度在800m-1500m 左右的独头巷道。巷道式通风，适用于有平行导坑的长隧道。其特点是：通过最前面的横洞使正洞和平行导坑

22、组成一个风流循环系统，在平行导坑洞口附近安装通风机，将污浊空气由平行导坑抽出，新鲜空气由正洞流入，241形成循环风流。另外对平行导坑和正洞前面的独头巷道，再辅以局部的内管式通风。这种通风方式，断面大，阻力小，可供应较大的风量，是目前解决长隧道施工通风比较有效的方法。风墙式通风，适用于较长隧道，一般管道式通风难以解决，又无平行导坑可以利用时，它利用隧道成洞部分较大的断面，用砖砌或木板隔出一条 2 m2-3m2 的风道，以减小风管长度，增大风量满足通风要求。2.4.22.4.2 风量计算风量计算为净化洞内的空气和确保洞内工作人员的需氧要求，现对供风量进行计算:按洞内同一工作时间工作最多人数计算q=

23、3km(m3/min)式中，3每人每分钟供应的新鲜空气标准（m3/min）K风量备用系数，取 1.11.25;m同一时间洞内工作最多人数；按爆破工作量确定风量：Q=5Ab/t(m3/min)式中，A一次爆破最大用药(kg)。b一公斤炸药爆破时所构成的一氧化碳体积（L）,计算时,一般采用 b=40L,t通风时间。按最小风速计算：QVminSmax式中，Vmin保证洞内稳定风流之最小风速，全断面开挖时为9m3/min，导坑开挖时为 15 m3/min；242Smax开挖最大面积；按洞内使用内燃机械确定通风量：Q=NQ0(m3/min)其中 N各种内燃机设备按使用时间比例的总功率（KW）；Q0单位功

24、率的所需风量指标，采用4.0m3/(min.kw),按上述四种情况计算后，取用最大数值作为计算风量。2.4.32.4.3 风压计算风压计算为了保证把足够的风量送到工作面，并在出风口保持一定的风速，就要求通风机具有一定的风力（风压），使其足以克服沿途所有阻力。通风机应具备的风压为：H 机 h 总阻。h 总阻=h 摩+h 局+h 正h 摩沿程克服摩擦力所损失的压头h 局沿程克服局部阻力所损失的压头h 正风流所遇到的正面阻力，只有在巷道式通风时才考虑2.4.42.4.4 通风机选择通风机选择隧道施工要求通风机风量大,尺寸小，重量轻，调整方便，便于装卸和运输等，因此多采用轴流式风机。通风机所供应的风量

25、，经风道到达出口端时，将有一部分从风道的接头漏出，因此风机所产生的风量必须大于计算风量。Q 风机=PQQ计算所需风量P管道的漏风系数，可查阅有关设计手册。2.4.52.4.5 保障通保障通 风效果风效果 及节能及节能 措施措施隧道施工通风效果的好坏，取决于通风系统的布置、风机风管的匹配及通风系统的管理维护。通风系统的管理重点是管路的防漏降阻243和科学管理。为提高洞内作业环境质量与节省电耗，确定采取下列措施：（1）在通风管路方面，围绕“防漏降阻”加强管理。风管安装除了做到平、直、稳、紧外，风管采用大节段、密封性好的风管和接头。风管节段长度 50m 左右，以减少接头数量；采用方便快速的密封性好的

26、拉链式接头，以减少漏风。（2）采用大直径、摩擦阻力系数小的新型风管。管路沿程通风阻力与直径的 5 次方成反比，使用大风管和磨擦阻力系数小的风管，能减少沿程压力损失，增加通风距离。通风机操作管理上，根据掘进长度来确定工作风机的台数及级数，以节省电耗，确保开挖面有足够的新鲜风流。（3）风管安装时，尽量做好平、直、紧，避免弯曲。衬砌模板台车设计和加工时，预留足够的大风管穿越空间，减少风管在此弯曲、缩径。2.52.5 防尘防尘湿式凿岩是防尘的主要措施,但只靠湿式凿岩,还是不够的,必须采取综合措施。经长期实践而总结出的防尘工作为：湿式凿岩标准化，机械通风经常化，喷雾洒水正规化，个防防护普遍化。湿式凿岩标

27、准化。湿式凿岩，即打“水风钻”，根据风钻内的供水方式不同，又分为旁侧供水和中心供水两种。一般情况下均使用中心供水式。机械通风经常化。机械通风是降低洞内粉尘含量的重要手段，因此在主要作业（钻眼、装碴等）进行期间应始终保持风机的运转。喷雾洒水正规化。喷雾洒水不仅能降低因爆破、出碴等所产生的粉尘，而且还能溶解少量的有害（如二氧化碳、硫化氢等），并能降244低温度，使空气清新爽人。个防防护普遍化。主要指戴防尘口罩。2.62.6洞洞 内管线内管线 布置布置隧道内管线布置参见图 21。图图 2 21 1隧道管线布置图隧道管线布置图通风管高压电缆动力线路照明线路隧道中线高压水管高压风管第第三章三章分项工程分

28、项工程 施工方施工方 法及工艺法及工艺3.13.1 洞口洞口 开挖开挖正洞洞内管线布置示意图隧道进出口洞门一般采用明挖法施工。洞口段施工包括洞外地表防排水、洞口路堑开挖、边仰坡开挖和防护、进洞和洞门施工。根据现场实际情况，进洞前先对洞口上方的排水沟进行处理，在245洞顶距仰坡开挖线轮廓外 810m 开挖并施作洞顶截水天沟。采取分层开挖，分层支护，自上而下，边开挖边防护的洞口加固处理方法；进出口明洞在满足机械作业的条件下使用机械开挖，尽量少扰动围岩。洞口开挖支护程序如图3-1。图图 3 3洞口开洞口开 挖支护挖支护 程序框图程序框图边仰坡支护锚喷网、浆砌测量放线截水沟开挖砌筑土石方开挖边仰坡检查

29、基底修整基底排水设施检查验收3.2.3.2.洞口防护洞口防护根据设计图纸和施工现场布置，在洞口范围内测量放样边坡控制桩，按照设计坡度人工配合挖掘机分层分段开挖，及时进行边仰坡喷锚网防护。施工中尽量少刷边仰坡,减少对原有植被的破坏和对洞口的扰动。3.33.3管棚支护管棚支护为了确保进出浅埋段的进洞安全，通常在隧道进出口明洞与正洞交接处拱部设大管棚作超前支护。在土层中，大管棚压注水泥浆时，压力不小于 2Mpa，其余地段压注水泥砂浆，压力不小于1Mpa，具体设置根据施工实际地质情况可作适当调整。2463.3.13.3.1 大管棚施工工艺流程大管棚施工工艺流程大管棚的施工工艺如图 32。施工流程如下：

30、测量定位、施作导向洞口坡面清理及防护搭设平台、安装合格钻机钻孔加工管棚钢管安装管棚合格开挖钢 管 注 浆图图 3 32 2大管棚施大管棚施 工工艺工工艺 流程图流程图 顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转，钻入隧道顶板前端设计要求孔深。钻孔完毕，将套管内孔注水清洗干净，然后将钻杆拔出，套管仍留在孔内护孔。事先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内，钢管节与节用丝扣联接，钢管终端密封。钢管插进后，取出套管。上述步骤将其余管棚施钻安插完毕，然后施做止浆墙。247用高压泵将水泥浆压入钢管内，浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，采用导管编号注浆，先注“单”号孔，待 1 至 2 天固结后，再注

31、“双”号孔，管棚位于土层中压注水泥浆，压力不小于 2MPa，其余地段压注水泥砂浆（水灰比1：1，砂灰比 2：1）压力不小于 1MPa。管棚支护下，进行隧道开挖，开挖总长度为管棚总长度的90%。3.3.23.3.2大大管棚施工管棚施工 顺序顺序、大管棚钢管加工管棚常采用 89 钢管制作，管壁打孔,布孔采用梅花型，孔径为8mm 或 5mm，间距为 25cm，钢管尾留 150cm 不钻孔的止浆段，钢管加工成 6m、8m 和 10m 长的三种规格，确保同断面接头不大于50%，且接头应在隧道横断面上错开值不小于1.5m。大管棚钢管加工示意如图33 所示。1003240150108或5注浆孔图图 3 33

32、 3大大管棚管棚 钢管加钢管加 工示意图工示意图砼导向墙施作在隧道边仰坡坡面防护施作后，明洞与正洞交接处施作1.5m 长C20 混凝土护拱作为管棚的导向墙，护拱在明洞衬砌外轮廓线以外，紧贴洞口仰坡面。护拱内设三榀 20 号工字钢制作的钢拱架为环向支撑，拱架间用 22 钢筋作连接筋，环向间距 1.5 米，拱架脚底安设砼扩大基础，扩大基础用 C20 砼施作，基础严禁放在虚土上，必要时采用锚桩加槽钢垫板做钢拱架基础。拱架安设牢固后在拱架外缘上放出248孔口管的位置，并用 16 钢筋固定在钢拱架上，架设内外模，并用脚手架加圆木支撑牢固。检查合格后方能灌注C20 砼，砼灌注后注意养护，并确保养护大于三天

33、后才能钻孔。钻孔对导向管进行编号，隧道中线的编为 0 号，左右分别从 1 号排起，依次递增。钻孔时分左右隔孔钻眼，先钻单号孔。双号孔等单号孔注浆 2 天后方可钻眼。双号钻眼兼作单号孔注浆效果的检查孔。、管棚注浆注浆管用高压把水泥砂浆(水灰比 1:1，砂灰比 2:1)压入钢管内，浆液通过钢管孔眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，注浆采用先灌注“单”号孔，待 2 天固结后，再灌注“双”号孔的方法。注浆前先冲洗管内积物后再注浆，浆液先稀后浓，顺序是由上而下的前进式注浆方式向管棚内注浆。管棚注浆压力严禁超过允许值，以防压裂工作面，同时还要控制注入量，若孔口压力已达到规定值，可结束注浆。注浆结束后，利

34、用止浆阀保持孔内压力，直至浆液完全凝固。3.4.3.4.洞洞口混凝土口混凝土洞门施工在洞内施工正常，工序调整到位后平行作业。混凝土在拌合站集中拌制，混凝土运输车运输至浇筑点，然后通过外模采用泵送混凝土入仓，混凝土振捣采用插入式振捣棒捣固，外侧模板采取在浇筑混凝土时按混凝土浇筑分层厚度分层支立，在每层混凝土浇至该层外模口 10cm 时安装下一层外模，如此循环直至拱顶。每层外模(采用竹胶板)在安装前加工制作成整体，使其能短时间安装就位，防止混凝土浇筑间断时间过长形成人为施工缝。3.5.3.5.洞身开挖洞身开挖249隧道开挖(钻爆法)施工工艺流程详见图 34。图图 3 34 4隧道隧道 开挖施开挖施

35、 工工艺流工工艺流 程图程图钻爆作业否钻爆设计超前预支护超前地质预报判定围岩级别是否需要超前预支护是通风、排危初期支护出碴运输开挖断面检测进入下一循环下下面介绍面介绍 常用的常用的 全全断面法、双侧壁断面法、双侧壁 导坑法、导坑法、CDCD 法、台法、台 阶法工阶法工艺艺流程及流程及 注意事项注意事项3.5.13.5.1 全断面法全断面法全断面法开挖即按设计开挖轮廓线进行全断面钻孔爆破，一次开挖到位，采用机械出碴后，进行喷射薄层混凝土和砂浆锚杆、中空锚杆、挂钢筋网等初期支护，为加强初期支护的整体性和稳定性，将锚杆的外露头与钢筋网焊在一起，上述工序完成后喷射混凝土至设计厚度。施工时加强现场监控量

36、测，根据量测反馈信息，了解围岩变形情况及支护工作状态，为衬砌施作及特殊情况下调整支护方案提供依据。工艺框图见图 3-5 和开挖施工示意图见图 3-6。250施工准备测量放样钻孔爆破出碴初期支护铺设防水层模筑二次衬砌砼养护沟槽路面和其它附属施工图图 3-53-5全断面法施工工艺框图全断面法施工工艺框图251砌拱骤步挖护衬仰沟充工开支注段水填施面期模地、槽底初次分面断断二部缆隧电及全全图图意意示示工工施施法法挖挖开面开面断全断全6-132图-4图252图意示面断。纵段地岩围级于应适序工:本明说图意示面断横注意事项:(1)机械设备要配套,并应注意经常检查维修机械设备,应备有足够易损零件部件，以保证各

37、项施工工作顺利进行。（2）加强各种辅助作业和设备的管理，保持技术良好状态。（3）加强对工程地质和水文地质的调查，对不良地质情况要及时预报、量测，分析研究，以防影响施工安全、工程建设进度等。（4）加强和重视施工操作人员的技术培训，使其能熟练掌握各种机械设备和推广新技术，不断提高工效，改进施工管理。（5）全断面开挖法选择支护形式时，应根据围岩类别和具体的工程地质、水文地质条件，使用要求，埋置位置及施工条件等，通过工程类比和结构计算综合分析确定。3.5.2.3.5.2.双双侧壁导坑侧壁导坑 法法双侧壁导坑法施工工序见图3-7注意事项：、双侧壁法施工遵循“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则

38、进行。、双侧壁导坑法施工地段均以土质为主，含少量土夹石，土质地段人工用铁锹、镐开挖，遇少量土夹石时，采用风镐开挖。、各部台阶长度控制在 35m，上导坑出碴均由人工翻碴入滑槽滑至下台阶，滑入、部再采用小型挖机装碴入自卸汽车运碴，运至指定弃碴场。、在机械设备进入、部之前，先对、部下底临时横撑用枕木进行支垫，确保机械设备能在底横撑上正常走行，不致于对封闭结构扰动。、部采用类似台阶法施工。253、侧壁导坑中每层开挖内外侧支护钢拱架底部均设锁脚锚杆。、根据施工要求进行超前地质预报。、加强现场监控量测工作，及时进行数据处理并上报。、由于本施工方法把断面分为十二个小部分施工，作业面相当狭小，故需特别注意施工

39、安全，洞内设值班人员统一调度指挥。XV约250双线隧道级围岩双侧壁导坑法施工工序图系统径向锚杆系统径向锚管 XVI18横撑隧道22水平锚杆中线I18横撑 XV约250约350 XVI18临时钢架I18横撑I18临时钢架I18横撑 XV12XIVXIII二次衬砌初期支护开挖轮廓线11XIIIXIII双侧壁导坑法+双层模筑法施工工序横断面拱部超前管棚导坑拱部超前支护模筑砼XIV XV二次衬砌1211隧底填充XIII仰 拱初期支护双侧壁导坑法非爆破施工工序纵断面2543.5.3.3.5.3.中隔壁法（中隔壁法（CDCD 法）法）中隔壁法（CD 法）,拱部采用 25 中空注浆锚杆进行超前支护，注浆锚杆

40、 2m 一环，每根长 3.5m，锚杆施工时搭接长度不小于 m。拱墙四肢22 格栅钢架加强支护，钢架间距为 m。CD 法工艺流程图及开挖顺序图见图3-83.5.4.3.5.4.台阶法台阶法台阶开挖可以说是全断面开挖法的变化方案，即是将设计断面分上半部断面和下半部断面两次开挖成型。台阶法开挖便于使用轻型凿岩机打眼，而不必使用大型凿岩台车。在装碴运输、衬砌修筑等 方法，则与全面断支基本相同。注意事项（1）台阶数不宜过多，台阶长度要适当，并以一个台阶垂直开挖到底，保持平台长度 2.5-3 米为宜，易于掌握炮眼深度和减少翻碴工作量，装碴机应紧跟开挖面，减少扒碴距离以提高装碴运输效率。（2）注意妥善解决上

41、、下半部断面作业的相互干扰问题。即应进行周密的施工组织安排，劳动力的合理组合等。对于短隧道，可将上半部断面先贯通，再进行下半部断面的开挖。255施工准备施作拱部超前支护开挖部施作部超前支护开挖部喷射 8cm厚砼封闭掌子面施作部导坑周边初期支护和临时支护施作径向锚杆、复喷砼开挖部部导坑周边初喷 4cm 厚砼接长钢架、设锁脚锚杆施作径向锚杆、复喷砼喷射 8cm厚砼封闭掌子面施作部导坑周边初期支护和临时支护施作径向锚杆、复喷砼开挖部部导坑周边初喷 4cm 厚砼接长钢架、设锁脚锚杆施作径向锚杆、复喷砼开挖部隧底周边初喷 4cm 厚砼喷射 8cm厚砼封闭掌子面施作隧底初期支护根据量测结果,拆除临时钢架及

42、临时123灌筑边墙基础及仰拱4灌筑仰拱填充灌筑拱墙衬砌图图 3-83-8CDCD 法工艺法工艺 流程图流程图 及开挖顺及开挖顺 序图序图（3）上部开挖，因临空面较小，易使爆破面石碴块过大，不利于装碴，应适当密布中小炮眼。（4）下部开挖时，就注意上部的稳定。（5）采用钻爆法开挖，应采用光面爆破或预裂爆破技术，尽量减少扰动围岩的稳定性。2563.63.6 钻爆作业钻爆作业钻爆作业严格按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。施工程序如下：3.6.1.3.6.1.测量放样测量放样在钻眼前先由测量人员利用全站仪对隧道中心进行定位，标出隧道轮廓线及炮眼位置。3.6.23.6.2 钻眼钻眼钻爆、级围岩通常采

43、用凿岩台车,其他围岩通常采用人工风枪打眼。人工风枪打眼作业:测量、布孔、打眼、移位。凿岩机械分类,见表 3-1。保证钻孔质量措施：光爆钻孔时，由爆破设计技术员统一指挥协调行动，认真实行定人、定位、定机、定标准、定量的“五定”岗位责任制；分区按顺序钻孔，避免相互干扰、碰撞、拥挤；固定钻孔班，以便熟练技术，掌握规律，提高钻孔的速度和准确性。凿岩机分类表 3-1手持式(低频)风动凿岩机气腿式(低频、高频)向上式(低频、高频)导轨式(低频、高频、独立回转)凿岩凿岩机机械电动电动凿岩机手持式、支架式、导轨式电钻煤电钻手持式岩石电钻手持式、导轨式液压凿岩机导轨式内然凿岩机手持式凿岩辅腿气腿257助设备架凿

44、岩柱架双柱式凿岩柱架圆盘式凿岩台架凿岩钻架伞形钻架、环形钻架注油器集尘器露天用凿岩台车履带式、轮胎式、轨轮式凿岩台车履带式巷 道 用 凿 岩 台车轨轮式轮胎式3.6.33.6.3 清孔清孔钻 眼 完 毕 后 必 须 用 小 于 孔 眼 直 径 的 高 压 风 管 输 入 高 压 风将炮孔内的石屑及粉尘清理干净。3.6.4.3.6.4.装装药药按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线,爆破常用材料见表3-2,3-3。装药分片分组负责，严格按照设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求和GB6722-86爆破安全规程执行。隧道爆破常用炸药表 3-2炸药种类岩 石

45、硝 铵 炸药适用范围普遍使用在无瓦斯和无矿尘爆炸危险的隧道和地下工程煤 矿 硝 铵 炸药用于有瓦斯和矿尘爆炸危险的坑道特点对撞击摩擦比较敏感，用火焰和火星不太容易点燃，容易受潮结块，容许含水率为 0.3%爆温较低,敏感较高,能保证稳定爆轰,炸药成份中不含易燃的金属粉,如铝粉等258胶质炸药坚硬岩石和有水坑道内敏感度高,防水性好,在 8-10 时会结冻,稍加摩擦、折断即会引起爆炸浆状炸药用于水孔和坚硬岩石爆破以硝酸铵为主要成份的含水型性炸药，主要缺陷是敏感度低，突出优点是抗水性强，炸药密度大，又有一定流动性，能充满整个炮眼直径，但仅适用于无瓦斯和煤尘爆炸坑道乳化油炸药用于水孔和坚硬岩石爆破光 面

46、 爆 破 炸药光面爆破抗水性能良好，爆 轰稳定，爆 速高，可在低温 40引爆传爆性能稳定雷管种类及用途表 3-3雷管种类瞬发电雷管用途说明也称即发电雷管，常用于预裂爆破周边眼和各类坑道开挖掏槽起爆秒延期电雷管通电后以秒为计量单位时间才爆炸的雷管，常与毫雷管匹配使用来进行隧道全断面一次爆破毫秒延期电雷管通电延时爆炸以毫秒为计量单位，广泛用于各类控制爆破，但在瓦斯和矿尘爆炸危险地，总延时应小于130ms非电毫秒雷管目前大多与塑料导爆管配套使用，延期时间同毫秒电雷管，它是靠导爆管的爆轰冲击波点火引爆。3.6.5.3.6.5.堵塞堵塞所有炮孔均以炮泥进行堵塞，堵塞长度不小于20cm。3.6.7.3.6

47、.7.起爆起爆起爆方法有导爆索起爆、电力起爆、毫秒爆破、非电毫秒微雷管配合导爆管按复式网路联接进行孔内延期起爆。3.6.8.3.6.8.钻爆设计钻爆设计259钻爆设计应根据隧道地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出碴能力等因素综合考虑。一、凿岩爆破参数（一）单位炸药消耗量计算公式导坑每一循环爆破的用药量Q 按下式计算Q=qSL（kg）式中 q爆破每 1m3 岩石用药量（kg/m3），可查表；S导坑断面（m2）；L炮眼深度（m）。对导坑爆破，其中掏槽眼用药量约中用药重量的30%-35%，辅助眼和周边眼约 65%-70%。单位炸药消耗量是随断面大小、眼深、炮眼直径、装药

48、密度、炮眼利用率而变化的，一般是，断面大，单位耗药量少；装药密度由 0.7提高到 0.95-0.98 时，炸药消耗可减少 20%-25%；硬岩比软岩炸药量增加 30%-35%；有两个自由面时，调整修正系数为0.5，三个自由面时为 0.35。（二）炮眼数目的计算炮眼数目的计算：标准直径的炮眼（炮眼直径35mm，药包直径 32mm）N=q.s/r式中 N炮眼数目（个）；q 单位炸药消耗量（kg/m3）；s开挖断面面积；r每米炮眼长度装药量（kg），可查表。非标准直径的炮眼，可用下式计算：260采用胶质炸药时 N胶=0.00075qS/ad2采用硝铵炸药时 N胶=0.0012qS/ad2式中 d药包

49、直径（m）；a炮眼装填系数，一般为0.65-0.75。（三）炮眼深度选择最优炮眼深度，应是掘进每米导坑耗时最少的炮眼深度，在小断面导坑中，其平均深度为2.0 米。1、炮眼深度计算，按导坑断面宽度决定：L=（0.5-0.7）B式中 B导坑断面宽度（m）；（四）炮眼利用率炮眼利用率是反映爆破效果的重要标志。一般为0.8-0.9 即认为基本达到要求。二、炮眼形式和主要参数导坑开挖与掏槽、全面断开挖、光面爆破、预裂爆破等的炮眼形式和主要参数可查相关技术手册。3.73.7 装碴与出碴装碴与出碴出碴工作是隧道施工中的一个重要作业，在掘进循环中所占的比重较大，一般在 40%-60%，因此处理好出碴运输作业能

50、力的强弱在很大程度上影响施工进度。在选择出碴方式时，应对隧道或开挖坑道断面的大小、围岩的地质条件、一次开挖量、机械配套能力、经济性及工期要求等相关因素综合考虑。要把出碴作业安排得经济合理，首先要搞清楚一次出碴的方量，虚碴体积可按下面公式计算：261Z=RLS式中：Z一次循环爆破后虚石碴体积，m3；R岩体松胀系数；超挖系数，视爆破质量而定，一般可取1.15-1.25;L设计循环进尺，m；S开挖断面面积 m2。知道一次出虚碴体积后，装碴方式就宜确定。一般分为机械和人工两种，机械装碴速度快，可缩短作业时间，在隧道施工中常用。装碴机械种类很多，下面介绍几种常用的装碴机械。1、翻斗式装碴机。这种机械多采