280-100mm厚喷射混凝土；
②50mm厚喷射混凝土，设置1.5-2.0m长的锚杆。
综合三种方法分析比较，该隧道围岩分级为Ⅲ级一般围岩，采用保守原则，得出可行的初期支护方式为锚喷支护：
使用间距为1m、长3m、直径20mm、非预应力砂浆锚杆加30mm厚喷混凝土（C25）必要时局部加钢筋网的支护体系。
1.2永久支护设计
根据前三节的三种经验设计法的对比以及工程的具体情况，现推荐如下施工方法：
采用NATM法施工，双向掘进方式（为方便排水本隧道拟安排进口顺坡段施工，出口反坡掘进）将遇隧道顶部在水位以下地段时，由隧道一侧的超前导洞排水降压。
鉴于隧道断面较小，故采用全断面开挖法，一次成巷，辅之以间距为1m长度为2.5m的快速预应力胀壳式系统锚杆并喷40mm厚的喷射混凝土，永久支护混凝土300mm厚的施工方案。
隧道洞门采用超前锚杆和注浆固结法稳固周围岩体，并采用格栅刚架进行初期支护。
为确保隧道按期、优质、安全的完成施工，组织2个专业化隧道施工队伍对隧道工程实行专业化作业，抽调经验丰富、专业性强的人员参加隧道施工，安检。
具体施工方案流程如图1所示，隧道支护结构断面图如图2所示：
图1施工方案流程
图2隧道支护衬砌断面图
第二章防渗水设计
因隧道局部地段顶部位于水位线以下，预计有中等渗入水流，因此施工过程中遇到渗水情况应及时采取补救措施，首先应查清水源，再采取相应的措施：
对于大面积的渗水，可在喷射混凝土中增参速凝剂、早强剂等；对于压力漏、滴水，可采取钻孔导水的办法；对于大裂隙漏水，可安设导水管排水、砌石、喷浆等措施。
第三部分施工组织设计
第一章工程概述
1.1工程地质概况与分析
该隧道为无压引水隧道，长1600米，直径6米，隧道埋深10～50米；经勘察，隧道80％将穿过石灰岩，20％穿过石英砂岩，预计围岩存在3组节理，主要节理走向与洞轴线夹角在30°～50°，倾角为40°～80°之间，倾向逆于隧道掘进方向。
45％～90％的节理和裂隙面充填方解石、白云石和粘土，部分节理处于不闭合状态，缝隙宽度
1～4mm，节理间距30cm～50cm之间，节理面粗糙。
根据钻孔资料得知石灰岩的RQD值为80～100之间，石英砂岩的RQD值为60～80之间。
另外，预计隧道局部地段因隧道顶部位于水位线下，有中等渗入水流，水流量在10～15L/mim之间。
岩石的抗压强度100～150MPa，经测试岩体纵波速度为：
4000～5000m/s。
经上述计算分析，该隧道围岩等级为Ⅲ类一般围岩。
在跨度为6m时能维持一个月以上的稳定，主要出现局部掉块，塌落。
图1-1隧道洞线图单位：
m
1.2施工要求
1.2.1工期要求
工程总工期要求为16个月，依工期可采用单向掘进，初期支护平行作业，掘进完成后再衬砌。
预计开挖支护工期为11个月，混凝土浇筑为4个月以及附属工程1个月。
开工日期：
2010年2月1日
竣工日期：
2011年5月31日完工
1.2.2质量要求
工程一次验收合格率达到100%。
对已完工的工序（开挖、支护、衬砌、仰拱、附属工程）等工程的质量自检检测率必须要达到100%。
认真执行ISO9002质量管理体系标准，采用先进技术、工艺、设备，制定严格的质量管理计划和创优规划，实行全员、全方位、全过程的质量控制，大力开展“打造精品工程”的活动，精心组织、精心施工，确保目标实现。
1.2.3环保、安全工作要求
三标一体化管理工作有效开展，文明施工；杜绝伤亡，杜绝机械大事故；严防隧道塌方；特别注重防汛、施工用电、交通安全工作。
第二章施工总方案的选择与确定
2.1施工方法
该隧道全长1600m，比较短，工期要求也不是很紧，若使用岩石掘进机开挖隧道，不经济，成本很高，一般多用于深长隧道的施工；盾构法适用于土质的围岩条件下的隧道，在该工程中不适用，因而采用传统的钻爆法施工（矿山法），并结合新奥法的思想。
2.1.1施工准备
开工之后首先修筑临时施工便道，架设施工供电线路和铺设供水管道，砌筑洞顶截水沟，开挖洞口段土方。
洞口场地开挖完成后，安装和修建隧道供风、供水、发电、砼生产、钢构件加工等设配与设施。
2.1.2特殊地段及复杂地层施工方法
①对于洞身围岩节理裂隙带Ⅳ、Ⅴ级围岩段，地下水不发育，有可能出现塌方险情。
此时采用两台阶法施工，拱部采用Ø22超前小导管注浆预支护，初期支护采用格栅钢架加强，小导管长度为4.5m，按纵向间距3.2m一环布置，格栅钢架按纵向间距1m一榀布置。
②对于地下水发育地段，施工过程中遇到渗水漏水情况时应及时采取补救措施，首先应查清水源，再采取相应的措施：
对于大面积的渗水，可在喷射混凝土中增参速凝剂、早强剂等；对于压力漏、滴水，可采取钻孔导水的办法；对于大裂隙漏水，可安设导水管排水、砌
石、喷浆等措施。
③对于洞身支护及衬砌：
喷射砼采用湿喷工艺，Ø20砂浆锚杆，钢筋网为Ø8钢筋。
型钢钢架和格栅钢架在洞外加工成型，洞内拼装到位。
自制简易轮行式移动工作平台铺设复合防水板和绑扎衬砌钢筋。
二次衬砌采用全断面钢模整体式液压台车、泵送混凝土浇筑施工。
衬
砌施工距洞口500m范围内时，输送泵安装在洞口，直接将砼输送到台车模板的仓面内；当衬砌施工距洞口距离大于500m时，将输送泵安放在隧道的综合洞室内进行泵送砼施工，以防止砼施工影响洞内其它运输车辆通行。
④隧道洞口段采用的主要技术措施（进洞）：
采用小导管施工工艺。
图2-1小导管施工工艺流程图
封闭掌子面——布设管位——钻孔——安装钢管——注浆——检查
导管工艺有关参数和控制标准
a、采用φ42的无缝钢管，管壁开花孔，双侧梅花型布置，孔距40厘米。
b、长度3.5米，有效长度2.5米。
c、二排导管搭接长度1.0米。
d、仰角50～80。
注浆参数设计
水灰比W:
C=1:
1
注浆终压0.5~1MPa
主要材料机具设备
主要材料：
425号普硅水泥。
机具设备：
VB-3型灰浆泵
立式灰浆拌合机
⑤仰坡防护
仰坡的开挖应视边坡的稳定情况，确定边坡，清除浮土。
在仰坡面进行锚喷网防护，锚杆采用φ22钢管，长度4m,间距1.5×1.5m；钢筋网采用φ8钢筋，间距20cm×20cm；喷射砼厚度20cm。
2.2施工方案
由于此隧道经过岩层岩石致密坚硬，节理裂隙发育轻微，围岩整体性较好，断面面积
S=πr2=3.14×32=28.27m2小于100m2，故本隧道采用一次成巷方案，断面采用全断面光面爆破开挖，可以提高施工进度，也能满足施工的要求。
按设计方勘察、设计意见；初期支护即为永久支护方案，二次衬砌不作为荷载承担，二次衬砌仅仅作为减少水流阻力。
第三章凿岩爆破设计
3.1凿岩爆破参数的确定及器材的选用
3.1.1凿岩爆破参数的确定
（1）掏槽方式
根据隧道的地质情况和前期的研究分析结果，采用单螺旋掏槽方式。
（2）单位岩体炸药消耗量
单位岩体炸药消耗量，可以根据经验公式法，查找定额等加以确定。
经验公式法：
岩体坚硬开挖断面面积S=28.27m2，故可按瑞典建议采用的计算式q=14/s+0.8=1.30kg/m³.
按定额取值：
查教材P21表3-2得，炸药单耗.q=1.62kg/m3
根据以上计算，选取每循环单位岩体炸药消耗量q=1.62kg/m3。
（3）每循环炸药消耗量
按体积公式算得：
Q=πr2Lq=3.14×32×2.5×1.62=114.51kg
（L为每循环进尺长度）
（4）炮眼数目
药卷规格：
一般炮眼：
Ф32mm×200mm×150g;
光爆孔：
Ф25mm×200mm×100g。
根据式N=a1+a2S及教材P22表3-4可算得N=a1+a2S=37.6×2+1.36×28.27=113.65
取N=114
注：
①难爆性岩体取a1=37.6,a2=1.36;
②国内使用小炮孔（ф38-ф42mm）和2号岩石炸药时，系数a1偏小，对光面爆破要增大两倍。
（5）炮眼的布置
①掏槽眼
单螺旋掏槽方式的特点是各装药眼至空眼的距离依次递增，呈螺旋线布置，并由近及远顺序起爆，能充分利用自由面，扩大掏槽效果。
根据经验，个装药眼与空眼之间的距离可由炮眼直径d来确定。
结合实际情况，中心空眼到周边掏槽眼的距离分别选取s1=70mm；s2=140mm；s3=180mm；s4=300mm。
由于隧道岩石致密坚硬,掏槽眼布置3个爆破空眼，深度为3.2m，以产生足够的空腔体积，从而满足岩石的充分破碎膨胀，进而被抛出槽外；布置4个装药眼，深度为2.9m。
螺旋形掏槽眼爆破后往往在掏槽中存留下被压实的岩渣，影响辅助眼的爆破效果，为此，在施工中，将掏槽眼的空眼比装药眼要加长300mm，并在眼底装入200g炸药，然后用充填物堵塞100mm左右，带所有掏槽眼爆破之后，紧接着反向起爆，以利于抛渣。
②周边眼的布置
1光面爆破抵抗线的确定
光面爆破抵抗线一般按以下公式确定：
Wmin=（10-20）d
式中：
Wmin—光面爆破最小抵抗线（m）
d—钻孔直径（m）
则，Wmin=（10-20）d=（10-20）×40mm=400-800mm
根据教材表3-25，对坚硬岩，最小抵抗线Wmin=0.60-0.80m，故取Wmin=600mm
2孔距
由教材表3-25，对坚硬岩钻孔间距a=0.55~0.70m,可取a=550mm。
3炮孔密集系数
周边孔的密集系数m为间距a与最小抵抗线W的比值：
m=a/W
即m=550/600=0.92
4装药量和装药不耦合系数
有工程类比法，选线装药集中度q1=485g/m,不耦合系数k=2.0
周边眼布置数目：
2πr/a=2×3.14×3000/550=34.27,故取周边眼布置数目为35个，间距为550mm，深度为2.7m。
③辅助眼布置
辅助眼布置在参照炮孔总数及排距等参数的基础上，前后排间按爆破漏斗原理或者三角形原理进行交错布孔。
辅助眼的布置层数可按下式基本确定，
n=（r-W-s4）/W
nmax=（3000-300-600）/600=3.5,故取n为3层，由于最小抵抗线为600mm，且由于越靠近掏槽眼的辅助眼爆破夹制作用越大，则辅助眼越靠近掏槽孔，抵抗线越小，最外层辅助孔的抵抗线最大，故由里到外抵抗线分别取为600mm，700mm，800mm。
最外层辅助眼数目为2πr1/a=2×3.14×（3000-800）/550=25.13,取为25个，间距为550mm，深度为2.7m。
中间层：
2πr2/a=2π×（3000-800-700）/550=17.14,取为17个，间距550mm，深度2.7m.
最里面一层：
2πr3/a=2π×（3000-800-700-600）/550=10.28,取为11个，间距550mm，深度2.7m.
辅助眼总数为25+17+11=53个。
通过在工作面上合理布置炮眼，求得实需炮眼个数N=7+35+53=95个。
④各炮眼装药量的分配
掏槽眼7个（三个空眼）：
采用直径Ф32mm长200mm药卷，单药卷重0.15kg，装药系数a取0.7，
则：
掏槽眼装药卷数=2.9×0.7/0.2=10.15=10卷，
掏槽眼总装药量=4×10×0.15=6kg
单眼装药量为1.5kg
辅助眼53个：
采用直径Ф32mm长200mm药卷，单药卷重0.15kg，装药系数a取0.6，
则：
辅助眼装药卷数=2.7×0.6/0.2=8.1卷=8卷，
辅助眼总装药量=53×8×0.15=63.6kg
单眼装药量为1.2kg
周边眼35个，采用直径Ф25mm长200mm药卷，单药卷重0.1kg，装药系数a取0.5，
则：
周边眼装药卷数=2.7×0.5/0.2=6.75卷=7卷，
周边眼总装药量=35×7×0.1=24.5kg
单眼装药量为0.7kg
装药总量Σ=6+63.6+24.5=94.1kg<114.51kg
3.1.2爆破器材的选用
常用的起爆器材有：
火雷管，导火索，导爆索，塑料导爆管非电雷管等，不同的爆破方法所用的起爆器材也不同。
本隧道为引水隧道，起爆药的选择有两种，当隧道穿过干燥或地下水位以上时，可以使用2号岩石炸药，当隧道穿过含水层或在地下水位一下时，就要使用防水的乳胶炸药（爆力与2号岩石炸药相同），为了使炸药不至因为水的原因而发生拘爆。
隧道周边光面爆破一定要采用小直径的低爆速，低猛度，高爆力的光爆炸药，以取得优质的光爆效果，围岩稳定，施工安全。
在这样的地质，水文条件下不宜使用火雷管起爆，避免遇水拘爆，同样的道理，如果采用电起爆的方法，可能由于水的作用而使电路短路，发生拘爆。
从而综合比较后，选取塑料导爆管非电起爆法，塑料导爆管与雷管
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