黄草隧道施工技术Word文档下载推荐.docx
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基本导线：
当隧道掘进100～300m时，为检查隧道方向是否与设计相符，选择一部分施工导线，敷设50～100m精度较高的基本导线。
3．2钻爆设计
根据“新奥法”施工要求，隧道开挖必须尽可能减轻对围岩的振动，充分发挥围岩的自承能力，故在钻爆作业中拟采用微振控制爆破技术，实施光面爆破，并根据围岩情况，及时修正参数，达到最佳爆破效果，并形成整齐准确的开挖断面，减少超欠挖。
爆破设计遵守以下原则：
炮孔布置要准确；
尽量提高炸药能量利用率，以减少炸药对围岩的破坏，采用光面爆破，控制好开挖轮廓；
控制好起爆顺序，提高钻爆效果；
在保证安全前提下，尽可能提高掘进速度，缩短工期。
（1）爆破器材选用
采用塑料导爆管、毫秒雷管起爆系统，毫秒雷管采用15段别毫秒雷管，引爆采用火雷
管。
炸药采用2#岩石铵锑炸药和乳化炸药（有水地段使用该种炸药），选用Ф25、Ф32、二种规格，其中Ф25为周边眼使用的光爆药卷。
掏槽形式采用小中空孔直眼掏槽，梅花形布置。
（2）光面爆破参数
为减轻爆破对围岩的扰动，周边眼采用Ф25小直径光爆药卷，周边眼E=50cm，最小抵抗线W=60cm，相对距离E/W=0.83，装药集中度为0.2～0.3kg/m，采用导爆索药串装药结构，孔口堵塞长度不小于20cm。
施工中根据爆破情况及时修正钻爆参数，以达到最佳爆破效果。
（3）钻爆作业
钻爆作业必须按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。
钻眼前开挖断面中线，水平线和断面轮廓线，并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后才可钻眼。
钻眼应符合下列要求：
控制炮眼布置图正确钻孔；
掏槽眼深度、角度按设计施工，眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm；
辅助眼深度、角度按设计施工，眼口排距、行距误差均不得大于10cm；
周边眼位置在设计断面轮廓线上，允许沿轮廓线调整，其误差不大于5cm，眼底不超出开挖面轮廓线10cm，最大不超过15cm；
内圈炮眼与周边眼的排距误差不大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈炮眼与周边眼以相同的斜率钻眼。
当开挖面凸凹面较大时，应按实际情况，调整炮跟深度，力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一垂直面上；
钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查，并做好记录，有不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后，才能装药起爆。
装药分片分组，严格按爆破参数表及炮孔布置图规定的单孔装药量、雷管段别“对号入座”。
装药前应将炮眼内泥浆、石粉吹洗干净。
所有装药的炮眼均应堵塞炮泥，周边眼的
堵塞长度不宜小于20cm，连线要仔细，连完线后要检查有无漏连现象。
Ⅳ级围岩光面爆破效果力争达到周边眼痕保留率达到80%以上，前后两排炮周边开挖轮廓错台小于10cm。
3．3装碴运输
隧道出口场地狭窄，铺设轨道较为困难，为便于填筑施工场地和有轨运输道路，有利于施工，前期无轨运输采用侧卸式装载机装碴，自卸式汽车运碴；
进洞500m后改为有轨出碴，受地形限制，采用二次倒运至弃碴场。
进口无须倒运一次运至弃碴场。
3．4施工支护
施工支护能迅速控制或限制围岩松弛变形，充分发挥围岩自身承载能力，是确保施工安全和施工质量的重要环节。
（1）喷砼
隧道喷砼采用ALＩVA～285湿喷机,该机与AL～305机械手组成喷锚支护作业机械线，在作业时采用湿喷机和遥挖AL～305机械手进行作业，洞外由砼搅拌机拌好，通过电瓶车牵引梭式矿车向洞内送料，空压机供风，所用设备均安放在一台平板车上，组成喷射列车。
潮喷工艺流程框图
注意事项：
混合料应随拌随喷，不掺速凝剂时，存放时间不大于2h，掺有速凝剂时存放时间不应大于20min。
喷射作业应分段、分片、分层，由下而上，依次进行，如有较大凹洼时，应先填平。
必须紧跟开挖工作面及时喷射。
喷射砼厚度10cm时，拱部喷射砼分两次进行，第一次喷射厚度5cm，第二次喷射至设计厚度，边墙部位则一次喷射至设计厚度。
速凝剂掺量应准确，添加要均匀,不得随意增加减少。
混凝土参考配合比:
水：
水泥：
石子：
速凝剂=1：
2：
06：
0.06，实际配合比由现场试验确定。
（2）锚杆施工
两座隧道均设计系统砂浆锚杆和中空注浆锚杆，系统砂浆锚杆施工工艺流程为：
钻孔→清孔→注浆→插入杆体，钻孔采用ＹＴ—28凿岩机，锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，钻孔达到标准后，用高压风清除孔内岩屑，然后将湿润好的药包顶入孔内，将杆体插入孔内，并将锚杆与钢筋网焊为整体，待终凝后，进行锚杆拉拔试验。
系统锚杆为ＷＴＤ２５中空锚杆，使用ＹＴ－２８风动凿岩机，钻孔前根据设计定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩石结构面位置垂直，钻孔直径φ42mm，钻孔深度大于锚杆设计长度10cm，钻孔后用高压风吹净孔内岩屑，将锚头与锚杆端部结合，戴上垫片与螺母，将组合杆体送入孔内，直达孔底,将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧，锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母，采用NZ130A砂浆锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆，砂浆的配合比为：
砂=1：
1.5；
水灰比：
1：
0.4～0.5；
注浆压力为0.2～0.5Mpa，砂浆随拌随用。
（3）挂钢筋网
钢筋采用Φ8钢丝加工成方格网片，网格间距20×
20cm，纵横钢筋相交处可点焊成块，也可用铁丝绑扎成一体。
有格栅支撑时，将钢筋网点焊在两榀钢格栅的外弧上；
无钢格栅时，通过锚杆焊接固定在开挖的轮廓面上，且随岩石面起伏铺设。
（4）格栅钢架施工
钢架在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷砼之后进行，与定位钢筋焊接。
格栅钢筋设纵向连接筋，钢架间以喷砼填平，钢架拱脚必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时，设置垫块，喷砼填平。
现场制作格栅钢架
在砼平面加工场地上放出格栅钢架设计大样，将钢筋冷弯后，符合大样尺寸，弧形圆顺。
钢架分节加工后于大样上试拼，要求沿隧道周边轮廓误差不应大于3ｃｍ，钢架平面翘曲应小于±
2cm,螺栓孔眼中心间距误差不超过±
0.5cm。
为保证钢架置于稳固的地基上，施工中将栅钢架基脚部位预留0.15～0.2m原地基，架立格栅钢架时挖槽就位，软弱地段在格栅钢架基脚处设槽钢，砼垫块增加基底承载力，格栅钢架平面应垂直于隧道中线，倾斜度不大于2°
，格栅钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm；
为使格栅钢架准确定位，预先打定位系筋，系筋端与格栅架焊接在一起，另一端锚入岩石0.5～1m，并用砂浆锚固，在安设过程中当格栅钢架和初喷层之间有较大间隙，应设马鞍型垫块，钢架与围岩接触间距不应大于50mm，钢筋之间用Φ22纵向钢筋连接，格栅钢架定位后，尽快喷钢筋砼将格栅全部覆盖，形成整体。
安装注意事项：
a安装前分批检查验收加工质量。
b清除干净底脚处浮碴，超挖处加设钢结构（木）垫块，拱脚部接头板用砂子埋住，防止砼堵塞接头板螺栓孔。
c按设计布设定钢筋及纵向连接筋，段间连接安设垫片拧紧螺栓，确保安装质量。
严格控制中线及标高。
e拱架与岩面安设马鞍形垫块，确保岩面拱架密贴。
f拱架在初喷3～5cm后架立。
3.5隧道Ⅴ级围岩采用超前小导管予注浆超前支护，超前小导管预注浆施工。
（1）设计参数
小导管材质为外径Φ42mm，壁厚3.5mm，热轧无缝钢管，L=3.5m，前端尖锥状，尾部焊Φ6加劲箍，管壁四周按15cm间距梅花形钻设Φ8mm压浆孔。
小导管外插角1～３°
，环向间距0.３m并相互平行插入拱部围岩。
纵向每１.6m施作一环。
搭接不少于1.5m。
注浆材料采用水泥砂浆，水泥砂浆配比：
砂子：
水=1：
（0.75～1）:
0.75，注浆压力0.5～1.0MPa。
施工采用YT—28风动凿岩机钻孔，ZB—30注浆泵注浆。
（2）施工工艺流程
施工工艺流程见《超前小导管予注浆施工工艺流程框图》
超前小导管预注浆施工工艺流程框图
3.6超前锚杆施工
隧道围岩采用Φ25锚杆超前支护，超前锚杆采用Φ25螺纹钢，长3.5m，环向间距40cm，锚固方向考虑岩体结构面形状，尽量使锚杆穿透更多结构面，外插角10~30o度不等，粘接材料采用砂浆。
尾端支撑于钢架上，纵向搭接长度不小于150cm。
采用7655风动凿岩机引孔打入。
3.7监控量测
围岩量测是“新奥法”施工三要素之一。
目的在于掌握围岩变形动态，了解支护结构稳定状态，谋示设计和施工的经济性、安全性，并反馈于设计，指导施工。
（1）量测内容
洞内观察
开挖工作面的观察:
在每个开挖面进行，尤其软弱围岩地段开挖后立即进行地质调查，绘出地质情况图。
周边位移与拱顶下沉量测
周边位移、拱顶下沉、测点要设在同一断面上，在开挖后立即进行。
Ⅴ级围岩地段要增加监测频率。
（见下表）
监控量测项目、仪器及方法表
项目
洞内外观察
净空水平收敛
拱顶下沉
目的及应用场
合
核对地质资料，判别围岩和支护系统的稳定性。
应用于整个隧洞的施工中，为施工管理和工序安排提供依据，并检验支护参数。
围岩稳定性的判别以及位移分板，应用于整个隧洞的施工过程中，为二次衬砌的施作提供依据，并为预测和反馈提供参数。
围岩稳定性的判别应用于整个隧洞的施工过程中，为二次衬砌的施作提供依据，并为预测和反馈提供参数。
直观或取样试验，对围岩和支护，作以下观察，开挖后及时观测岩性，结构面产状等，核对围岩分类，并绘制地质扫描图，填写工作面状态记录表及围岩类别判定卡。
检查喷层有无观察及描述记录。
按规定取样并测试围岩的物理力学性质。
采用钢卷尺，地质罗盘。
采用QJ-85型坑道周边收敛计，开挖后按图安装各个收敛杆件，并进行统一编号，以方便记录。
精密水平仪，水平尺，钢尺或测杆等。
位置
每次开挖及初期支护后进行。
以断面测点的具体位置见图4-12，每个断点设3个收敛桩，另外测点的安设应能保证24小时内和下次爆破前测读初次读数，并应安设在距掌子面2米范围内。
同一种围岩类别内50米设一个量测断面，且保证每种围岩类别内不少于2个量测断面。
同左
量测时间
每次开挖后进行
见量测频率表
备注
此项目工作应贯穿于隧洞施工全过程，以便及时掌握围岩的工作性质、围岩与支护的稳定情况，为安全施工提供直观的、必要的信息。
此项量测是研究围岩的变形规律，确定二次衬砌施作时间，制定施工安全措施的关键是各项测量中的重点。
目的是了解地层与结构共同作用的结果，与洞周边收敛位移的测点对应布置，以便测量结果分析。
（2）监控量测项目、仪器及方法
（3）量测频率
量测频率表
变形速度（mm/d）
量测频率
>
10
1～2次/d
1～10
2次/d
0.5～1
1次/2d
0.2～0.5
1次/周
<
0.2
1次/15d
（4）监控量测资料整理及信息反馈
根据量测数据绘制周边位移，拱顶下沉时态曲线，以及距开挖面距离关系图等。
对时态曲线进行回归分析，预测可能出现的最大拱顶下沉及周边收敛值。
根据开挖面状态，周边位移，拱顶下沉量的大小以及速率，进行综合分析，判断围岩及支护的稳定性。
根据量测结果及《位移管理等级表》规定指导施工。
位移管理等级表
管理等级
管理位移
施工状态
Ⅳ
U0<
Un/3
可正常施工
Ⅴ
Un/3≤U0≤2Un/3
应加强支护
U0≤2Un/3
应采取特殊措施
注:
U0–实测变形值；
Un允许变形值
（5）周边允许相对位移值
见《隧洞周边允许相对位移值》
隧洞周边允许相对位移值（%）
围岩类别
覆盖层厚度（M）
50
50～300
300～500
0.1～0.3
0.4～1.2
0.15～0.5
0.8～2.0
Ⅲ
0.2～0.8
0.6～1.6
1.0～3.0
注：
相对位移值系指实测位移与两测点间距离之比，或拱顶位移实测值与隧洞宽度之比；
脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值，本表所列数值可在施工中通过实测和资料积累作适当修正。
3.8复合式二次衬砌
黄草隧道进出口各配三台１２m长自制简易轨道式衬砌台车，小模板拼装，六个台车交错进行灌注砼达到平行作业，砼由洞外强制式自动计量拌合机拌合，轨行式砼运输车８ｔ电瓶车牵引送到灌注地点，自制简易砼输送带送砼入模。
插入式振捣器人工捣固。
砼施工注意事项：
为保证砼具有良好的密实性、耐久性，达到设计要求的抗压、抗折、抗渗指标，在开工前，严格进行配合比选配，确定最优配合比方案，砼应两侧对称灌注，保证两侧灌注高差不超过１m，砼灌注过程中要注意振捣，防止过捣或漏捣现象，保证砼密实，表面光滑，无蜂窝麻面。
封顶由封顶口倒退施工，以确保拱顶砼回填密实。
3.9衬砌背后及拱部压浆
隧道整体式衬砌背后填充压浆，复合式衬砌进行拱部压浆。
衬砌背后压浆须待衬砌砼的强度达到70%以上方可进行。
每隔5～10m设3个压浆断面，分别设于两侧拱脚和拱顶，压注水泥浆用425#普通硅酸盐水泥，配合比由试验室选定，压力达到0.3～0.5Mpa。
压浆工艺见下图：
压浆工艺流程图
压浆间隔进行，先压注１、３、５……单号孔，若双号孔流出砂浆，表明该段已压满，如果压不进时，则从双号孔外压。
4、机械配套技术
4.1掘进作业
（1）钻爆机具
自行设计制作简易钻爆台架3台，配合70台YT—28手持式风动凿岩机打眼，洞门口配9台电动压风机和4台内燃型压风机，其中各有一台备用。
（2）装碴机具
选用日本产KL～41CN挖掘装载机，该机连续性强，工作效率高达280m3/h；
备用柳州产EL～40侧卸式装载机，工作效率180m3/h。
（3）运输机具
选用江西矿山机械厂生产的S8D型梭式防爆矿车15辆，自行设计平板车10辆，装载量分别8m3和5m3自动卸碴。
大小车辆的配属根据施工的需要调整，原则上不影响掌子面出碴。
选用六盘水煤机厂生产的XK～2型防爆电瓶车，最大时速20km/h，配拉梭式矿车和平板车。
由于选用的匀是环保型机械，不产生有害气体。
十分适合于长大隧道的施工要求。
4.2衬砌作业
衬砌机械配套，要充分考虑衬砌与出碴的干扰、混凝土需求量、运输道路状况，保证施工安全和工程质量，实现快速施工等因素。
（1）拌合站
配备成都产JDY500拌合机8台，成都产HPD800自动计量配料机2台，皮带运输机8台。
（2）衬砌台车
用自行设计加工的简易门架台车6台（12m），武汉钢模厂生产的120cm×
30cm配合衬砌施工。
（3）混凝土运输
混混土运输选用自制平板车，运至台车下，用移动式提升料斗，将混凝土捉升到位落入传送带，送混凝土入模。
（4）捣固
手持插入式振捣器及人工木锤和扁铲配合。
每板拆模后用手持式刨光机修整模板表面，保持表面的光洁度。
4.3运输作业
运输轨道是出碴工序快慢的关键，是缩短掘进循环时间的重要因素。
所以搞好轨道质量对施工进度将产生十分重要的影响。
（1）线路布设
采用P43钢轨和道岔，枕木采闸油枕。
轨距均为762cm，枕木间距70～100cm。
按需要设置装碴线、调车线、弃碴线、砼作业专用线。
隧道铺设进出双线，并铺设双开道岔，以便掉道时不影响车辆运行。
（2）掌子面轨道
采用扣轨或配套短轨节，短轨节的枕木要适当加密，便于装载机作业。
一旦具备一定长度，尽快更换长轨，拨正道并调整轨道高程。
（3）安全措施
设专职调度员，重要道口设置专职扳道员；
洞内、外及道岔处设电话、电铃、红绿灯声光双重联络方式，搞好车辆调度和洞外卸碴作业，加快车辆调转,保证行车安全。
5、施工通风
通风是隧道施工的重要技术环节，是保障施工正常进行的关键。
所以，黄草隧道进出口及平行导坑各采用２台轴流式通风机，配备φ1200软风管进行强制通风。
5.1风量计算
（1）按洞内允许的最小风速计算
Qp=60Sv
式中；
S～隧道断面积；
v～洞内未衬砌面允许的最小风速,取0.3m/s。
（2）按爆破因素计算
Q=7.8/t3×
[A×
（S×
L）2]1/3
t～通风时间t=60（min）；
A～爆破药量；
L～通风区段长度；
（3）按洞内同时工作的最大人数计算
Q=K·
n·
q
K～风量备用系数，K=1.15；
n～同时在洞内工作的人数，取75人；
q～每人需要的新鲜空气量,取40（m3/min）
（4）总风量计算
Q=Q需/（1—β）L-100或Q=Q需×
K（取二式的最大值）
式中:
L～风管长度，m；
β～100m漏风率，取1%；
K～500m风管的漏风系数，K=1.3；
Q～风机风量，m3/min
5．2高山地区风量修正
Q高=（760/P高）×
Q正
P～高山地区大气压力，Kpa；
Q高～正常条件下计算的风量。
5．3风压计算
通风机的静压是用来克服沿途所有阻力的，在数值上等于风管沿程阻力损失和局部阻力损失。
在一般情况下摩擦阻力是主要的管道通风时，局部阻力一般可考增加5～10%，本隧采用管道压入式通风，管道摩擦阻力按下式计算。
（1）风管的沿程阻力
h沿=α×
（L×
U/S5）×
Q2
式中：
h沿～风管的沿程阻力（Pa）；
L～通风管长度，取L=3191m；
α～管道摩擦阻力系数，取0.000115；
Q～单位时间内通过风管的风量（m3/s），Q=25m3/s；
S～风管断面积m2；
U～风管周边长度，m；
（2）风管的局部阻力
h局=（1/2）×
ρ×
υ2×
∑ε局
ρ～空气密度，kg/m3；
υ～风管中风流速度；
∑ε局～风管最大阻力管路局部阻力系数之和。
（3）在隧道通风中，考虑到台阶法开挖等其它因素，风压应适当增加20%～30%，记为h其它。
（4）总阻力
H=h沿+h局+h其它
经计算隧道总风压应为6825pa。
5．4通风机的选择和布置
根据以上计算，隧道选用四台2kz-e型轴流式通风机做主扇，局扇采用JBT-62型轴流式通风机，通风机的技术性能见（通风机技术性能表）。
通风机技术性能表
型号
直径
风量
全压（Pa）
功率（kw）
2kz～e
1200
2100
5000
150
JBT～62
600
250～390
700～3200
28
隧道均采用管道压入式通风，每个口设两台主风机，两台主风机均安装在洞外距洞口一定距离处，以保证压入洞内的空气新鲜，防止洞内排出的污浊空气被再次压入洞内，风机两台工作。
风管采用φ1200mm双抗软管，挂在边墙拱脚附近，其台数根据实际需决定。
5．5通风管理
通风管理是通风效果好坏的关键，为了确保通风效果，要加强通风管理。
（1）建立专门通风管理机构，每个口设通风组，负责通风系统的管理和维修。
（2）定期对通风系统进行测试，例如风量、风速、风压等，并把测试结果报告有关部门，以便对通风效果做出评价和采取改进措施。
（3）通风管要始终保持平、直、顺，接头严密，若有破损及时修补或更换。
（4）通风系统安装后，不经允许不可随意改动，非管理人员不得开关风机。
（5）为确保在瓦斯段不间断通风，配置一定备用风机，以应急用。
（6）在洞内禁止明火，不许把火柴等火种带入洞，洞内不许吸烟，洞内严禁电、气焊作业。
（7）加强瓦斯通风管理人员的业务培训，提高技术素质和职业道德。
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