第九章洞室开挖与支护施工文档格式.docx
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3.0m（宽×
Ⅴ类围岩采取系统锚杆+钢筋格栅+混凝土衬砌的复合支护型式。
洞内车行道路宽2.75m，排水沟宽0.25m。
本标段施工支洞特性见下表。
表9.1-1施工支洞特性表
支洞名称
断面型式
断面
净尺寸
（宽×
高m）
支洞
长度
（m）
最大
纵坡
（%）
起止高程
施工项目
交通洞
城门洞型
8.5×
7.5
1510
7
330.8/419
开挖支护及混凝土工程
通风洞
7.5×
6.5
1216.539
8
421/346.15
自流排水洞
3.0×
2.9
3593.886
1.25
293.5/298
9.1.3主要工程量概述
主要工程量见下表。
表9.1-2主要工程量表
序号
项目名称
单位
工程量
一、交通洞
1
石方洞挖
m3
110141
2
锚杆（Φ16,L=1.5m）
根
3322
3
锚杆（Φ22,L=2.5m、3m、4m）
11357
4
锚杆（Φ25,L=4.5m、6m）
7141
5
锚杆（Φ28,L=6m、8m、9m、12m）
358
6
钢支撑
t
47.9
挂网钢筋
36.7
喷混凝土C25
6136
9
混凝土C30（二级配）
8937
二、通风洞
67386
894
锚杆（Φ22,L=4m）
16449
1206
锚杆（Φ28,L=4.5m、6m、8m）
203
58
3431
3169
10
混凝土C20
868
三、自流排水洞
32965
锚杆（Φ20,L=2.0m、2.5m）
17114
锚杆（Φ22,L=3m、3.5m）
1162
锚杆（Φ25,L=2.0m、6m）
298
96
12
1967
1570
618
混凝土C25
1715
四、7#施工支洞
6122
3540
锚杆（Φ22,L=3m）
41
锚杆（Φ25,L=4.5m）
15
锚杆（Φ28,L=6m）
37
2.5
0.4
496
557
9.2施工原则
9.2.1施工技术原则
一、各隧洞开口前先进行锁口支护，进口段1.5倍洞径范围内短进尺、弱爆破开挖，确保洞室开口处稳定；
二、不良地质段开挖遵循“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤测量”的原则进行；
三、开挖过程中，要随时观察围岩类别、地质条件、节理裂隙、地下水渗漏等情况，进行必要的监测，及时记录并整理，以备查。
四、地下渗水、涌水等主要采用引、排、堵结合的方案，将积水集中至低处，由排水系统集中抽排至洞外；
五、开挖过程中，要根据地质条件的变化及时调整爆破参数和支护形式，确保施工安全和质量要求。
9.3.2施工重点、难点及对策
一、施工重点、难点
（一）为增加施工进度，洞室开挖长度在100m以后的爆破烟尘和施工设备废气排放量制约施工时间，特别是7#施工支洞位置距离自流排水洞洞口较长，通风散烟是本工程施工的重点和难点。
（二）在各隧洞间相交部位间应力集中，围岩稳定及施工安全问题突出，应采取措施确保施工安全和围岩的稳定，这也是本工程施工的重点和难点。
（三）防止隧洞断层、裂隙及地下水等都对施工产生不利的影响。
做好洞内地下水引排和处理是本工程施工的重点和难点。
（四）如何优化爆破参数，控制爆破单响药量，特别是在不良地质洞段，控制爆破质点振动速度，确保围岩稳定、确保施工安全是本工程施工的重点和难点。
（五）支护和开挖在不同围岩中的施工方法控制，是保证施工支洞安全，使施工正常进行的关键，也是本工程施工的重点和难点。
二、施工技术对策
针对上述重点、难点，根据施工技术总体规划，施工中主要采取以下对策：
（一）严格按招标文件《技术条款》要求，合理设计在不同围岩时的开挖方案，施工生产由专人进行协调，确保洞室的整体稳定，减小围岩塑性变形。
合理安排开挖与支护，保证各类围岩开挖后按要求得到及时支护，确保洞室的安全。
（二）采用妥善的排烟措施。
交通洞、通风洞、自流排水洞和7#施工支洞均采用压入式机械通风方法，改善施工条件。
（三）对于断层和结构面影响带、不良地质段，以及经分析可能存在潜在的不稳定块体和掉块，在开挖前采取超前支护，先导洞兼探洞开挖，后扩挖成形，开挖完成后及时进行喷锚支护；
对特殊（不可预见）的不稳定围岩，可根据设计及监理的要求及时进行加强支护。
（四）地下水防治措施
地下水活动较严重地段，加强地质预报，采用截、堵、引、排的综合措施。
（1）一般地下水压力下的地下水处理
施工中采用超前排水的方法。
一种方法为在地下水丰富区先开开挖导洞兼探洞，使地下水超前在导洞中排出，这样掌子面附近的地下水就会迅速减少。
另一种方法是在掌子面上，沿洞轴线方向，使用水平大口径钻机超前造孔，使大部分地下水沿造孔集中排出，改善掌子面前后的恶劣环境。
（2）高地下水压力下的地下水处理
对于一般排水方法无法满足要求的高地下水压力下的地下水，结合本工程特点，根据地质超前预报成果，主要采取超前注浆封堵的方法，争取在开挖前封闭地下水通道。
（3）涌水时的安全措施
在施工过程中应有专职的安全员对施工现场进行查看，一旦出现涌水情况应及时撤离现场，关掉高压电源；
并及时处理涌水后的现场。
（4）涌水处理预案
超前预注浆处理地下水是建立在超前地质预报基础上的。
但是，隧洞工程地质复杂多样，单靠目前的技术手段和方法，并不能对施工期所有地质情况做到精确预报，特别是对施工影响最大的地下水的预报，因此，对超前探测未探知的涌水、涌泥等地质灾害性给予足够重视，应事先准备好遭遇突发性涌水的施工预案。
（5）在7#施工支洞与自流排水洞交叉部位开挖时，采取合理的施工程序，保证洞室围岩的稳定。
具体程序如下：
1）排水系统超前完成，降低围岩裂隙水压力，提高主体洞室围岩稳定性。
2）相交的洞室间的开挖进度安排应合理，并视交叉口围岩情况做好锁口锚喷支护、径向预裂和洞室支护等工作。
3）除在开口前按设计要求做好锁口和超前支护外，还要在交叉口二倍洞径洞段内采取浅孔多循环、从小到大扩挖的方式开挖，以确保安全。
（6）为减小爆破对稳定性较差洞壁围岩影响，保证边墙的成型质量，采取措施针对围岩的开挖方式，并采用控制爆破技术，经过爆破试验确定合理的开挖方案，严格控制装药量，使爆破对岩石的影响减少到最低限度，确保岩壁不欠挖，超挖不大于招标文件要求。
岩壁开挖后，清除爆破产生的裂隙及松动岩石，清洁岩壁面，及时进行下一工序施工。
（7）洞口开挖及时进行相应的支护施工，确保洞口成形稳定。
9.3开挖及支护施工
9.3.1施工简述
本标段共需开挖的施工隧洞4条，由于围岩多以Ⅱ～Ⅲ类围岩，开挖支护可采用大体相似的开挖方式。
开挖支护严格遵循“短进尺、多循环、强支护、勤观测”的原则进行施工。
9.3.2开挖支护施工方案
一、Ⅱ～Ⅲ类围岩由于结构完整，采用YT28手风钻造孔，全断面掘进的方式进行开挖。
毫秒微差起爆，开挖边线周边光面爆破的方式，每循环进尺2.5m。
爆破孔连接详见附图9.3-01～03。
（一）Ⅱ类围岩主要为锚杆（随机）+喷素混凝土支护形式：
交通洞喷100mm厚C25混凝土；
顶拱系统锚杆Ф22，L=4000mm，外露50mm，@1500×
3000mm；
通风洞喷50mm厚C25混凝土；
自流排水洞喷50mm厚C25混凝土；
顶拱随机锚杆Ф20，L=2000mm，外露30mm；
7#施工支洞喷50mm厚C25混凝土；
顶拱随机锚杆Ф20，L=2000mm，外露50mm；
（二）Ⅲ类围岩主要为锚杆+喷素混凝土支护形式：
交通洞挂网喷100mm厚C25混凝土；
系统锚杆Ф22，L=4000mm，外露100mm，@1500×
通风洞挂网喷100mm厚C25混凝土；
系统锚杆Ф22，L=4000mm，外露50mm，@1500×
系统锚杆Ф20，L=2000mm，外露30mm；
@1500×
1500mm；
7#施工支洞挂网喷100mm厚C25混凝土，钢筋网Ф6，@200×
200mm；
系统锚杆Ф20，L=2000mm，外露100mm；
@1000×
（三）IV类围岩主要为喷素混凝土+钢筋网+衬砌混凝土支护形式：
交通洞挂网喷150mm厚C25混凝土；
钢筋网Ф6，@200×
排水带排距3000；
系统锚杆Ф25，L=4000mm，外露100mm，@1200×
2400mm；
C30钢筋混凝土衬砌厚500mm；
通风洞挂网喷150mm厚C25混凝土；
系统锚杆Ф22，L=4000mm，外露50mm，@1200×
自流排水洞挂网喷100mm厚C25混凝土，钢筋网Ф6，@200×
系统锚杆Ф20，L=2500mm，外露300mm；
@1200×
1200mm；
C25钢筋混凝土衬砌厚300mm；
C25钢筋混凝土衬砌厚400mm。
（四）Ⅴ类围岩、洞口段采取系统锚杆+钢筋格栅+混凝土衬砌的复合支护型式：
交通洞预喷C25素混凝土厚50mm，挂钢格栅纵距800mm，挂网喷250mm厚C25混凝土；
钢筋网Ф8，@150×
150mm；
系统锚杆Ф25，L=4500mm，外露100mm，@1200×
通风洞洞口段20m预喷C25素混凝土厚50mm，挂钢格栅纵距800mm，挂网喷250mm厚C25混凝土；
钢筋网Ф8，@200×
系统锚杆Ф25，L=4500mm，外露300mm，@1200×
自流排水洞预喷C25素混凝土厚20mm，挂钢格栅纵距800mm，挂网喷180mm厚C25混凝土；
系统锚杆Ф20，L=2500mm，外露200mm，@1200×
C30钢筋混凝土衬砌厚400mm；
开挖支护施工方案见表9.3-1。
表9.3-1开挖支护方案一览表
围岩类别
/部位
施工方案
洞挖方法
支护程序及方法
I、Ⅱ类围岩
采用YT28手风钻全断面开挖,循环进尺2.2～2.7m，周边光面爆破,毫秒微差起爆。
3m3侧卸装载机装12.4t自卸车出渣
手风钻（通过喷锚台车）造孔安装随机锚杆；
人工或湿喷机边墙及顶拱系统喷混凝土。
Ⅲ类围岩
IV类围岩
采用YT28手风钻全断面开挖,循环进尺1.0～1.5m，周边光面爆破,毫秒微差起爆。
3m3侧卸装载机装20t自卸车出渣
手风钻（通过喷锚台车）造孔安装超前锚杆，挂钢筋网，人工或湿喷机边墙及顶拱系统喷混凝土，安装钢格栅，衬砌钢筋混凝土。
V类围岩
采用YT28手风钻开挖，循环进尺1.0～1.5m；
采用小药量、弱爆破、多循环的方法，周边密孔小药量光爆,毫秒微差起爆。
3m3侧卸装载机，装12.4t自卸车出渣
隧洞平面
交叉口
3m3侧卸装载机，装12.4t自卸车出渣。
施工前，先进行锁口锚杆（或超前锚杆）支护，喷锚支护紧跟掌子面。
9.3.3开挖支护工艺流程
隧洞均采用YT28手风钻造孔，开挖边线光面爆破，采用全断面掘进的施工方法施工，先进行掌子面安全处理，而后由装载机将石渣装入20t自卸车运输至弃渣场。
出渣完毕后进行施工测量，再转入下一个循环。
开挖采用空孔、直孔、掏槽的型式，根据隧洞开挖的断面结构尺寸和地质条件，及时调整布孔和装药量。
掏槽孔、辅助孔以及周边孔造孔孔径均为ф50mm。
周边孔间距约60cm，装ф25mm药卷、乳化炸药，采用非电导爆雷管起爆。
其它孔装ф35mm药卷，采用非电毫秒导爆雷管联网起爆。
交通洞、通风洞开挖石渣采用装载机、20t自卸车运至弃渣场，自流排水洞、7#施工支洞开挖石渣采用LWL-80型电动全液压扒渣机（功率45Kw）装矿用四轮车四不像（整车尺寸长5550mm*宽2100mm*高1320mm,货箱容积4m3,
发动机功率48Kw）出渣。
运至渣场并按要求堆放。
全断面开挖支护施工工艺流程见图9.3-1。
图9.3-1全断面开挖支护工艺流程图
9.3.4开挖支护施工措施
一、开挖施工措施
（一）施工准备
为满足设计断面要求，每个循环造孔前必须采用全站仪对开挖掌子面进行全断面测量放样，测出断面开挖轮廓线，用红油漆标在开挖面上，并测出洞顶中心线、两侧起拱点（腰线）及造孔方向点等施工控制点，测量人员向施工人员进行交底，并在断面上标出，同时将上个循环断面的超欠挖情况说明，欠挖立即处理，严格控制超挖。
测量完成后，将手风钻就位，接好电源，做好施工支架等准备后准备开钻。
出渣完后，立即采用装载机对工作面进行清理，人工清理底孔炮位，清理距离满足凿岩台车工作要求，同时布置好排水设施等。
采用装载机人工配合修路。
（二）测量放线
洞内导线控制网测量采用全站仪进行。
施工测量一般采用全站仪配水准仪进行。
测量作业由专业人员实施，每排炮后进行洞室中心线、设计规格线测放，并根据爆破设计参数点布孔位。
开挖断面测量在喷混凝土前进行，测量间距3m。
定期进行洞轴线的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。
同时，随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞壁及洞顶设一桩号标志。
洞内测量控制点埋设牢固隐蔽，作好保护，防止机械设备破坏。
（三）造孔作业
爆破工程师根据揭露的岩石情况、测量交底、原爆破参数以及爆破监测成果，填写爆破参数表，交底至现场技术员、钻爆班组，并组织布孔。
炮孔孔位用红油漆在开挖面上标出，一切交底确认无误后进行开钻。
由合格钻工严格按照测量定出的中线、腰线、开挖轮廓线和测量布孔进行造孔作业。
实行严格的钻工作业质量经济责任制。
技术人员现场旁站，便于及时发现和解决现场技术问题。
每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查，做到炮孔的孔底落在爆破规定的同一个铅直断面上；
为了减少超挖，周边孔的外偏角控制在设备所能达到的最小角度。
光爆孔及掏槽孔的偏差不得大于5cm，其它炮孔孔位偏差不得大于10cm。
采用光面爆破是控制洞室开挖质量的重要手段，光爆的好坏将直接决定洞室开挖规格的优劣，因此合理选用优良的造孔设备、挑选熟练的钻工，严格造孔精度是保证开挖质量的前提。
造孔过程中，施工人员要逐一检查每个造孔角度、深度及间排距等控制要求，经检查不符合要求的造孔，需要进行处理或重新造孔。
造孔完成后，由质检人员抽检炮孔孔深、间排距、角度等，查看与设计是否相符，填写炮孔检查记录，上报爆破工程师。
（四）装药、联线、起爆
装药前用高压风冲扫孔内，炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破；
炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联结，由考核合格的炮工严格按批准的钻爆设计进行施作，装药严格遵守爆破安全操作规程。
掏槽孔由熟练的炮工负责装药，光爆孔用小药卷捆绑于竹片上间隔装药。
掏槽孔、扩槽孔和其它爆破孔装药要密实，堵塞良好，严格按照爆破设计图（爆破参数实施过程不断调整优化）进行装药、用非电雷管联结起爆网络，爆破网络要处于松弛状态，不要拉得太紧，要有一定的拉伸余地。
联网结束后，要检查复核整个网络，避免漏装漏联，最后由炮工和值班技术员复核检查，确认无误，撤离人员和可移动设备，其它机械设备做好安全防护。
爆破前进行清场警戒，施工人员撤离洞口，并预警三次，第三次预警结束，确认一切准备工作完毕后，由爆破员负责起爆。
光面爆破须达到以下要求：
（1）残留炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布；
（2）孔眼残痕率：
对微风化岩体达到80％；
对弱风化中、下限岩体不小于50%，对弱风化上限岩体不少于10％；
（3）相邻两孔间的岩面不平整度，不得大于15cm，孔壁没有明显的爆震裂隙；
（4）相邻两排炮之间的台阶最大外斜值不应大于10cm。
（5）通风散烟及除尘
洞室开挖施工过程中一直启动通风设备通风，利用已形成的通风系统进行排烟除尘，保证在放炮后规定时间内将有害气体浓度降到允许范围内。
爆破散烟结束后，对开挖面爆破渣堆洒水除尘。
（6）爆破后安全检查及处理
待烟尘消散后，爆破员进入作业面进行检查，发现瞎炮、拒爆及时处理。
用反铲（或人工）清除掌子面及边顶拱上残留的危石及碎块，保证进入人员及设备的安全，岩面破碎洞段在进行安全处理后，可先喷一层5cm厚混凝土，出渣后再次进行安全检查及处理。
在施工过程中，经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况，清撬可能塌落的松动岩块。
待安全后解除警报、警戒，进行安全处理，最后出渣。
（7）出渣及清底
爆破的石料采用侧翻装载机装12.4t自卸车运至渣场，出渣完毕后，用反铲或人工清出工作面积渣，为下一循环钻爆作业做好准备。
（8）其他
爆破技术参数见表9.3-2。
表9.3-2爆破技术参数表
隧洞名称
孔深（m）
爆破效率
循环进尺（m）
单位消耗（kg/m3）
I～III
2.6
92%
2.2
0.82
2.7
93%
0.84
0.89
7#施工支洞
单工作面开挖循环作业时间见表9.3-3。
表9.3-3开挖循环作业时间表
类型
时间单位
测量放线
超前支护
造孔
装药爆破
通风散烟
安全处理
围岩支护
出渣
其它
循环时间
全断面
h
1.0
3.0
滞后
11
备注
支护与开挖平行作业，支护尽量不占直线时间。
二、支护施工措施
（一）砂浆锚杆施工
砂浆锚杆形式主要用于系统锚杆和锁口锚杆的施工，采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工。
（1）材料
锚杆：
选用HRB400级高强度的螺纹钢筋或变形钢筋；
水泥：
采用标号不低于42.5级的普通硅酸盐水泥，并按规范检验；
水：
取自发包人的施工供水系统；
砂：
采用中、细砂，最大粒径不大于2.5mm；
外加剂：
采用符合施工图纸和质量要求的外加剂。
所用外加剂必须通过经发包人认可的检测单位试验或检验合格，生产厂家应具有一定生产规模和完善的质量保证体系，产品质量稳定，保
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