隧道施工組織設(shè)計(jì)

     （一）隧道開挖方案（A） 

    Ⅱ類圍巖地段施工Ⅱ類圍巖施工采用留核心土超短臺(tái)階開挖法施工，先支護(hù)后開挖，機(jī)械配合人工進(jìn)行開挖，個(gè)別地方石方開挖采用放小炮松動(dòng)，機(jī)械出碴。施工時(shí)嚴(yán)格遵守軟弱圍巖不良地段“早預(yù)報(bào)、管超前、嚴(yán)注漿、弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、快封閉、緊襯砌”的原則，認(rèn)真做到穩(wěn)扎穩(wěn)打，步步為營(yíng)。 

    （二）關(guān)鍵工藝要求： 

    （1）超前小導(dǎo)管施工要注意保持環(huán)與環(huán)間的設(shè)計(jì)搭接長(zhǎng)度。 

    （2）主要采用機(jī)械配合人工開挖，局部輔以弱爆破，“震松法”施工，盡量減少對(duì)地層的擾動(dòng)，爆破要密打眼，少裝藥。 

    （3）拱部環(huán)形開挖后應(yīng)立即完成該部分的鋼支撐安裝和錨噴支護(hù)。 

    （4）仰拱及填充層在初期支護(hù)完成后盡快施做，先于二襯進(jìn)行施工，采用搭設(shè)防干擾平臺(tái)技術(shù)進(jìn)行混凝土全斷面灌注。必要時(shí)，鋼支撐腳部設(shè)鎖腳砂漿錨桿，以保證穩(wěn)定和安全。 

    （5）Ⅱ類圍巖左右側(cè)每循環(huán)開挖長(zhǎng)度控制在2.0m左右，初期支護(hù)緊跟掌子面，及時(shí)施做仰拱，使整個(gè)斷面盡快形成封閉環(huán)。 

    （6）二次襯砌根據(jù)圍巖量測(cè)監(jiān)控的信息情況，適時(shí)施做，以保證初期支護(hù)和施工安全的關(guān)鍵措施。一般二次襯砌距初期支護(hù)2～3倍洞徑處開始澆注。 

    （7）施工時(shí)認(rèn)真做好洞內(nèi)排水工作，保證排水暢通，防止基底軟化。兩側(cè)臨時(shí)排水溝要保證順暢，合理位置設(shè)集水井，配備抽水機(jī)抽水。 

    （三）Ⅱ類圍巖施工方案 

    B.Ⅲ類圍巖地段施工Ⅲ類圍巖地段采用正臺(tái)階施工方案，臺(tái)階長(zhǎng)15～20m，先支護(hù)后開挖，微震光面爆破，裝載機(jī)和自卸車出碴。 

    1、關(guān)鍵工藝要求： 

    （1）先拱部φ22（φ25）超前先錨后灌式砂漿錨桿施工，然后上臺(tái)階開挖采用簡(jiǎn)易臺(tái)架人工風(fēng)槍鉆眼，楔形復(fù)式減震掏槽，微震光面爆破開挖，循環(huán)進(jìn)尺1.0～1.5m. 

    （2）拱部初期支護(hù)施工順序?yàn)槌鯂姟熹摻罹W(wǎng)、復(fù)噴20#砼至設(shè)計(jì)厚度。 

    （3）下部開挖后及時(shí)進(jìn)行錨噴初期支護(hù)，灌注仰拱混凝土，片石砼仰拱回填，分左、右半幅進(jìn)行調(diào)平層施工。 

    （4）鋪設(shè)環(huán)向排水軟管及隧道專用復(fù)合防水卷材，初期支護(hù)基本穩(wěn)定后施做整體模筑二次襯砌，二襯段與臺(tái)階距離不大于30m. III類圍巖施工 

    （四）爆破設(shè)計(jì)Ⅲ類圍巖正臺(tái)階法開挖，上半斷面采用微震光面爆破，下部臺(tái)階采用一次性爆破施工。施工過程中，根據(jù)爆破效果及時(shí)修改爆破參數(shù)。 

    （1）炸藥及雷管選型選用爆速低的炸藥，采用φ25mm和φ32mm兩種乳化炸藥藥卷。為更好地實(shí)現(xiàn)微差爆破采用非電毫秒雷管。 

    （2）非電微差起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)爆破震動(dòng)與同段齊爆的炸藥用量有極其密切的關(guān)系，采用非電微差起爆技術(shù)，不但可以有效控制單段雷管的起爆藥量，又能有效地控制每段雷管的起爆時(shí)間，使爆破震動(dòng)波形不形成疊加，既能保證巖石破碎達(dá)到理想的效果，又能消除爆破震動(dòng)的有害效應(yīng)。在掏槽眼、掘進(jìn)眼、底板眼或周邊眼中，起爆藥量較大的段別的雷管，間隔時(shí)差設(shè)計(jì)為200ms，即跳段設(shè)置。這樣可使爆破震動(dòng)速度降低30%，達(dá)到更好的爆破效果。 

    a.孔深進(jìn)尺設(shè)計(jì)：上部臺(tái)階采用1.2m進(jìn)尺，鉆孔深度1.5m；下部臺(tái)階采用2m進(jìn)尺，鉆孔深度2.5m. b.掏槽形式設(shè)計(jì)：上臺(tái)階采用三角形三中孔眼直眼掏槽。 

    （3） 裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：為更好地達(dá)到光爆效果，周邊眼采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)，藥卷用小直徑藥卷。其余炮眼采用直徑φ32mm標(biāo)準(zhǔn)藥卷連續(xù)裝藥。如表1-11圖所示。 

    （4）爆破參數(shù)及炮眼布置主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表項(xiàng)目 開挖斷面 循環(huán)進(jìn)尺（m） 炮眼個(gè)數(shù)（個(gè)） 裝藥量（Kg） 比裝藥量（Kg/個(gè)） 比鉆眼量 單位耗藥量 

    （5）循環(huán)時(shí)間循環(huán)時(shí)間安排表（Ⅲ類圍巖） 

    （五）IV、V類圍巖爆破設(shè)計(jì)Ⅳ、V類圍巖段開挖后進(jìn)行初期支護(hù)，全斷面開挖示意圖如下： 

    （1） 施工工藝流程： 

    （2） 爆破設(shè)計(jì)采用全斷面光面爆破，爆破設(shè)計(jì)如下。 

    A.炸藥及雷管選型：選用爆速低的炸藥，采用φ25mm和φ32mm兩種乳化炸藥藥卷。為更好地實(shí)現(xiàn)微差爆破采用非電毫秒雷管。 

    B.孔深進(jìn)尺設(shè)計(jì)：采用2.8m進(jìn)尺，鉆孔深度3.0m. 

    C.掏槽形式設(shè)計(jì)：采用四方形4中孔眼直眼掏槽。如表1-18圖： 

    D.爆破參數(shù)及炮眼布置 

    （4） 循環(huán)時(shí)間a.循環(huán)作業(yè)時(shí)間表全斷面開挖循環(huán)時(shí)間安排表順序 作 業(yè) 項(xiàng) 目 需用時(shí)間（min） 備 注1 臺(tái)車就位 302 測(cè)量、布眼 303 鉆爆破眼 2104 裝藥、連線 605 機(jī)械人員撤離、爆破 156 通風(fēng)、排煙 607 找頂 25 8 出碴 180 9 錨桿及噴砼 180合 計(jì) 790 b.循環(huán)作業(yè)主要參數(shù)全斷面進(jìn)尺2.8m計(jì)，循環(huán)作業(yè)時(shí)間14h.七、初期支護(hù)施工及輔助施工措施 

    （1） 施工作業(yè)程序初期支護(hù)施工作業(yè) 

    （2） 施工方法及技術(shù)措施⑴錨桿 

    ①R25自進(jìn)式錨桿注漿R25錨桿自帶鉆頭，可以鉆進(jìn)。有鉆桿和錨桿兩種功能，不必再退出錨桿插導(dǎo)管或錨桿，故能避免塌孔。

    ②系統(tǒng)錨桿初期支護(hù)布設(shè)系統(tǒng)錨桿，錨桿采用Ф22的鋼筋，菱形布置。 

    （六）鋼筋錨桿施工工藝流程如下： 

    鋼筋灌漿錨桿施工工藝流程圖采用鑿巖機(jī)鉆孔，用高壓風(fēng)清孔，用高壓注漿泵向孔內(nèi)注水泥砂漿。注漿時(shí)，將拌好的砂漿裝入注漿器，一人操縱手把和進(jìn)風(fēng)閥門，另一人將注漿管插入眼中，使管口離眼底10厘米間隙，待砂漿注入孔眼后，注漿管逐漸被砂漿向外推擠，此時(shí)可將注漿管均勻向外退出，注到眼深的2/3以上時(shí)停止注漿，由插入的鋼筋將孔內(nèi)砂漿擠出填滿為止。注漿完成后，向孔內(nèi)插入錨桿鋼筋，插入鋼筋時(shí)不可左右搖晃，沿孔軸線緩緩?fù)迫?。錨桿的外露長(zhǎng)度與噴混凝土厚度相等，作為噴混凝土厚度的標(biāo)志。 

    格柵鋼架鋼架由主筋與箍筋按設(shè)計(jì)要求型式焊接而成，鋼架之間用Ф22mm縱向連接筋焊接在一起。格柵鋼架安裝緊貼初噴砼面，為防拱腳下沉在拱腳設(shè)置鎖腳錨桿。鋼拱架按施工圖紙?jiān)诙赐饧庸こ尚汀０惭b在初噴砼后進(jìn)行，與錨桿焊成整體。架立時(shí)垂直隧道中線，當(dāng)鋼架和圍巖之間間隙過大時(shí)，設(shè)置騎馬墊塊。 

    （七）鋼筋網(wǎng)按設(shè)計(jì)要求立好格柵鋼架或打錨桿后，緊貼初噴砼面掛鋼筋網(wǎng)。 

    鋼筋網(wǎng)的安裝：掛鋼筋網(wǎng)在錨桿施作后進(jìn)行，鋼筋網(wǎng)在洞外加工成型，鋼筋網(wǎng)聯(lián)接處用鐵絲綁扎或點(diǎn)焊，根據(jù)巖面起伏形狀鋪設(shè)，并緊貼砼初噴砼面。鋼筋網(wǎng)與錨桿應(yīng)綁扎在一起。 

    噴砼采用濕噴法。噴射混凝土在洞外采用集中拌合站拌制，由砼輸送車運(yùn)至噴射點(diǎn)，由濕式噴射機(jī)配合砼噴射機(jī)械手施噴。施工按初噴和復(fù)噴進(jìn)行，開挖后即進(jìn)行初噴，安裝好錨桿（鋼筋網(wǎng)）和鋼拱架支撐后，再進(jìn)行復(fù)噴，直至滿足達(dá)到設(shè)計(jì)厚度要求。噴射砼示意見表1-23圖。 

    ①工藝流程工藝流程 

    ②施工 

    a.施噴時(shí)，先打開計(jì)量泵，送風(fēng)后調(diào)節(jié)風(fēng)壓在0.5Mpa—0.6Mpa之間，風(fēng)壓過大，粗骨料碰到鋼筋網(wǎng)、格柵會(huì)回彈；風(fēng)壓過小，噴射沖量減少，導(dǎo)致噴層不密實(shí)。因此，要求濕噴機(jī)司機(jī)和噴射手密切配合。 

    b.噴嘴與受噴面距離以0.6—1.0m為宜，可將噴頭固定在機(jī)械手上進(jìn)行作業(yè)；若人工操作，應(yīng)兩人掌握或用簡(jiǎn)易支架輔助作業(yè)。噴頭應(yīng)保持與受噴面垂直。 

    c.噴頭作連續(xù)不斷的螺旋形運(yùn)動(dòng)，后一圈壓前一圈1/3.噴射線應(yīng)自下而上，呈“S”運(yùn)動(dòng)。隧道內(nèi)應(yīng)先邊墻，后拱腳，最后拱頂。 

    超前小導(dǎo)管為確保隧道開挖時(shí)撐子面的穩(wěn)定，對(duì)軟弱圍巖段在掌子面開挖前，沿隧道拱部設(shè)置超前小導(dǎo)管注漿支護(hù)。 

    超前小導(dǎo)管在格柵鋼架完成后，復(fù)噴砼前施作，小導(dǎo)管注漿作業(yè)包括封面、鉆孔、安管、注漿四道工序。 

    ①封面：注漿前噴射砼封閉掌子面，防止漏漿，噴層厚度不宜小于40mm.②布孔：按設(shè)計(jì)圖紙，將小導(dǎo)管位置正確測(cè)設(shè)在工作面上。 

    ③鉆孔安管：小導(dǎo)管采用φ42mm的無(wú)縫鋼管加工而成，長(zhǎng)度3500mm.施工時(shí)對(duì)鋼管尾部焊箍，頂部做成尖椎狀，管壁按梅花形布置溢漿孔，孔徑為6～8mm，間距15cm.采用鉆機(jī)或YT-28型風(fēng)槍成孔，孔眼長(zhǎng)度應(yīng)大于小導(dǎo)管長(zhǎng)度。沿格柵鋼架腹部將加工好的小導(dǎo)管打入孔中，外插角控制在7度以內(nèi)，尾部置于鋼架腹部并與格柵鋼架焊接，增強(qiáng)共同支護(hù)能力。小導(dǎo)管縱向搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.5m.④注漿：采用雙夜注漿泵壓注水泥、水波璃雙液漿，注漿壓力控制在0.2～0.5Mpa.在孔口處設(shè)置止?jié){塞，漿液類型及配合比根據(jù)地層的滲透系數(shù)及地質(zhì)情況，由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定。 

    （八） 圍巖監(jiān)控量測(cè) 

    1. 監(jiān)控量測(cè)的目的對(duì)于采用新奧法施工的隧道，監(jiān)控量測(cè)是新奧法施工過程中必不可少的施工程序，是確保隧道施工安全的信息化手段，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)是隧道施工過程中，對(duì)圍巖支護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為初期支護(hù)和二次襯砌的參數(shù)調(diào)整提供依據(jù)，是確保施工安全、指導(dǎo)施工程序、便利施工管理的重要手段。 

    2. 監(jiān)控量測(cè)工具方法及監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表量測(cè)工具收斂計(jì)選用洛陽(yáng)產(chǎn)的JSS30—10/15A型數(shù)顯示收斂計(jì)，地質(zhì)羅盤，水平儀，水平尺，掛鉤鋼尺等。然后采用鐵科院西南分院研制的監(jiān)控量測(cè)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，提供施工參數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及工程所在位置地質(zhì)情況，借助以往施工類似隧道量測(cè)取得的施工經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過認(rèn)真分析，遵循可行、可靠、易于操作的原則。