【正文】 11 B、開挖方法 根據(jù)圍巖情況，采用以小松挖掘機開挖為主，輔以人力風(fēng)鎬對輪廓線進行整修的施工方案，當遇上大塊骨石時，采用預(yù)裂控制爆破技術(shù)進行 松動清除。施工中，先行導(dǎo)坑的距離將視地質(zhì)條件（圍巖情況、涌水情況）而定，一般在 7～ 10m 左右，當圍巖基礎(chǔ)承載力較低，側(cè)壓力較大時，可調(diào)整到 3～ 5m 左右。以便盡早閉合成環(huán)形成整體受力。 C、注意事項 a、 施工中嚴格控制各開挖分部循環(huán)進尺，開挖和支護工序必須銜接緊密，以減少圍巖變形。 b、 除①部外，其余各部的開挖必須在鄰近作業(yè)面的初期支護達到一 定強度后進行。 c、 拆除中壁時，腳手架一定要牢固，施工人員通過拆除點時要注意聯(lián)系。 d、 加強對圍巖和支護的動態(tài)監(jiān)測，根據(jù)量測數(shù)據(jù)及時判斷圍巖和支護的穩(wěn)定情況，如有異常及時處理。 e、 充分利 用①部圍巖變化情況，分析、預(yù)報前方地質(zhì)情況。 （ 2）短臺階七步流水施工法： 短臺階七步平行流水作業(yè)法是采用 2～ 3 層短臺階，分步平行開挖，分步施作拱墻初期支護，砼仰拱超前施作及時閉合構(gòu)成穩(wěn)固的初期支護體系，保護圍巖的天然承載力，有效抑制圍巖變形。上半斷面環(huán)形部分采用人工風(fēng)鎬開挖，其余各部采用小松挖掘機開挖、裝碴。如遇有骨石則采用密打眼，少裝藥，進行松動控制爆破后開挖。其施工工藝及施工青山嶺隧道施組設(shè)計 12 順序如下頁圖所示。 （ 3）環(huán)形留核心土開挖法： 環(huán)形留核心土法即對開挖斷面按起拱線的位置分成二個臺階，上臺階在開挖時預(yù)留斷面核心 土，沿環(huán)形用人工風(fēng)鎬開挖，遇有骨石時采用松動爆破清除。其施工工藝如下圖所示： （ 4）長臺階法：優(yōu)先采用 21SGBCCR 三臂液壓鉆孔臺車鉆眼，鉆頭規(guī)格為φ 4φ 102。掏槽眼采用雙臨空（臺階法）或三臨空（全斷面）形式，中空孔直徑φ 102，光面爆破采用塑料導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)，毫秒微差有序起爆。臺階法施工工藝流程如下頁圖所示： 青山嶺隧道施組設(shè)計 13 施工工藝流程如下圖所示： 青山嶺隧道施組設(shè)計 14 環(huán)形留核心土法示意圖開挖順序說明：①超前注漿小導(dǎo)管或超前中空注漿錨桿②上弧形導(dǎo)坑開挖③拱部錨噴支護、架立鋼支撐、鋪設(shè)環(huán)向盲溝及防水層④中核開挖⑤下部開挖⑥邊墻及仰拱錨噴支護、架立鋼支撐⑦灌注仰拱⑧灌注襯砌⑤⑥⑥⑥①④⑧②⑦⑧⑥③青山嶺隧道施組設(shè)計 15 青山嶺隧道施組設(shè)計 16 3）超前地質(zhì)探測和預(yù)報 在施工過程中，為了提前了解擬開 挖巖體的特性以供監(jiān)理工程師及時作出是否需要修改設(shè)計的正確判斷，并研究擬采用的開挖方法、支護類型等，我方按規(guī)定的時間鉆探測孔或采用 TSP202 地質(zhì)超前預(yù)報儀進行預(yù)測。從技術(shù)管理上配備專職地質(zhì)工程師進行地質(zhì)預(yù)測、分析，及時提出預(yù)報資料，做好施工應(yīng)急措施，保證施工順利進行。 （ 1） 地質(zhì)預(yù)報的內(nèi)容 本隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報包括以下九項內(nèi)容。 A、 地勢條件變化對施工影響程度預(yù)報； B、 可能出現(xiàn)塌方、滑動影響預(yù)報。 C、 隧道穿越不穩(wěn)定巖層較大斷層預(yù)報； D、 出現(xiàn)涌水地段預(yù)報； E、 軟巖出現(xiàn)內(nèi)鼓、片劈掉塊地段預(yù)報； F、 巖體突然開裂或原裂隙逐漸增寬等危 害性預(yù)報 青山嶺隧道施組設(shè)計 17 掏槽掏槽眼示意圖單式楔形掏槽5 55531133531513355 556 4 3 25174（單位：c m )單式楔形掏槽 II I 類圍巖炮眼布置圖7070707060青山嶺隧道施組設(shè)計 18 G、位移變形加快影響圍巖穩(wěn)定預(yù)報； H、淺埋段下沉裂縫對隧道穩(wěn)定預(yù)報； I、 洞口滑坡、墜石及時預(yù)報。 根據(jù)本隧道工程地質(zhì)條件，結(jié)合我公司 以往隧道施工中，在地質(zhì)預(yù)報和探測方面積累的經(jīng)驗，初步確定本隧道采用以下方法進行超前地質(zhì)探測和預(yù)報。 采用儀器探測進行地質(zhì)預(yù)報； 根據(jù)開挖工作面用前推法預(yù)測； 根據(jù)超前管棚、小導(dǎo)管預(yù)測； 裝藥參數(shù)表 斷 面 開挖 半徑 （ m） 炮孔 直徑 d(mm) 炮眼 名稱 爆破參數(shù) 炮眼 數(shù)目 N（個） 毫秒雷管 炸藥單 耗 Q（ Kg/m3) 炮眼 部位 系數(shù) 單孔裝藥量 線裝藥量 Δ1Kg/m 炮孔 密集 系數(shù)m 段裝 藥量 (Kg) 眼深 1（ m） 最小抵抗 線 W（ m） 炮眼間距 E（ m） 段數(shù) 發(fā) 卷 Kg III 類上 弧 導(dǎo) 42 掏槽眼 1 4 1 4 2 掏槽眼 1 6 3 6 2 掏槽眼 1 8 5 8 2 掏槽眼 2 5 2 2 1 2 掘進眼1 12 6 12 1 1 掘進眼2 16 7 16 1 1 掘進眼3 18 8 18 1 1 掘進眼4 8 9 8 4 1 掘進眼5 8 10 8 4 1 掘進眼6 4 11 4 4 1 底板眼 18 17 18 12 輔助眼 25 13 25 20 周邊眼 32 15 32 3 1 青山嶺隧道施組設(shè)計 19 用相似比擬法對隧道涌水量預(yù)測； 根據(jù)超前炮眼鉆孔對涌水量預(yù)測。 （ 2） 圍巖坍方前兆預(yù)測 圍巖的變形破壞、失穩(wěn)坍方，是從量變到質(zhì)變的過程，在量變的過程中，必然會在圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征及巖石力學(xué)上反應(yīng)出一些征兆。因此，根據(jù)這些征兆來預(yù)測圍巖的穩(wěn)定性，進行地質(zhì)預(yù)報，從而保證施工的安全，防治隧道坍方。圍巖的變形破壞、失穩(wěn)坍方，有以下一些征兆。 A） 遇特殊和不良地質(zhì)條件，如斷層及其破碎帶、滑動層、溶洞、陷穴、古河槽、堆積體、流沙、淤泥、地下水、松散地層等穩(wěn)定性差的圍巖。 B） 水文地質(zhì)條件的變化，如干燥的圍巖突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水質(zhì)由清變濁（地下水將斷層泥帶走）等都是即將發(fā)生坍方的前兆。 C） 開挖面上有可能不穩(wěn)定塊體出露，尤其是小斷（夾）層或其它軟弱結(jié)構(gòu)面和圍巖的節(jié)理裂縫構(gòu)造可能不穩(wěn)定塊體的出露處，往往是局部圍巖坍方的部位； D） 拱頂不斷掉下小石塊，甚至較大的石塊相繼掉落，預(yù)示著圍巖即將發(fā)生坍方； E） 巖石裂縫旁出現(xiàn)巖粉或洞內(nèi)無故發(fā)現(xiàn)有巖 粉飛揚時，也說明可能即將發(fā)生坍方； F） 圍巖發(fā)生裂縫，并逐步擴大，很可能要發(fā)生坍方； G） 支護受力（敲擊發(fā)聲清脆有力，拱架接頭擠偏或壓劈等）變形青山嶺隧道施組設(shè)計 20 甚至發(fā)出聲響時，說明圍巖壓力增大，有坍塌的可能； H） 噴射砼出現(xiàn)大量的明顯裂紋，亦說明圍巖壓力增大，有可能出現(xiàn)失穩(wěn)坍方； I） 圍巖或隧道支護，拱腳附近的水平收斂率大于 ，或拱頂下沉量大于 ，并繼續(xù)增大時，說明圍巖仍在發(fā)生變形，處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。 4）超前支護施工 在長大隧道施工中，為了保證施工安全、穩(wěn)定、快速地進行，在軟弱圍巖，斷層破碎帶，巖堆等不良地質(zhì)地段 ，進行超前支護。根據(jù)我單位多年的施工經(jīng)驗，對重點工程編制施工作業(yè)指導(dǎo)書，收到了良好的效果。施工中，可根據(jù)具體情況適當調(diào)整。 大管棚施工作業(yè)指導(dǎo)書 在斷層破碎帶及富水地層中，采用大管棚預(yù)注漿超前支護，從而使開挖部位形成棚幕和一層殼體，大大增加了施工的安全性能。大管棚采用管棚鉆機進行施工。在楚大高速公路九頂山隧道、大保高速公路大箐隧道的施工中，我們利用鉆孔臺車進行管棚施工，取得了良好的效果。 一、 管棚加工 大管棚采用Φ 108 熱軋無縫鋼管加工制成，管身鉆孔，孔眼直徑 6～8mm，間距 50cm，按梅花形交錯布孔以加大漿液 滲透能力，管頭加工成錐形以便于送入，為確保接頭質(zhì)量，以長 15cm 的絲扣連接?；蛟诙祟^連接處采用一根以 的Φ 100 鋼管 ,伸入Φ 108 鋼管中 40cm，在端部用電焊將管之間縫隙焊滿，剩余 60cm 用作送入前一根鋼管的尾部，并用電焊焊滿，起連接和導(dǎo)向作用。為防止?jié){液倒流，每根管棚尾部均焊 青山嶺隧道施組設(shè)計 21 有止?jié){板，止?jié){板采用 2cm 厚鋼板制作，中間鉆有Φ 20 帶螺紋的眼，以備注漿時用。鋼管大樣如圖所示： 管棚連接采用長 1m 的φ 100 鋼管插入焊接連接。 二、管棚鉆機施作大管棚 測量放樣出隧道設(shè)計輪廓線并按 40cm 間距標出管棚的位置。 管棚鉆機移動、定位。 在標出的管棚位置上使用頂驅(qū)液動錘按設(shè)計角度 3176?！?5176。 (洞口 1176。～ 2176。 )把套管與鉆桿同時同步?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆入巖土層內(nèi)至設(shè)計度。 套管與鉆具同時跟進，產(chǎn)生護孔功能，避免內(nèi)鉆桿在提出孔后產(chǎn)生塌孔 或涌水事故，提供臨時護孔，方便往孔內(nèi)插管注漿。 鉆孔完結(jié)后，先把套管內(nèi)孔注水清洗潔凈后，才把鉆桿取出。 套管仍保留在孔內(nèi)供護孔作用。鉆桿取出采用鉆架配置的兩度液動夾 頭，進行夾緊及卸擰鉆具絲扣，避免使用手動扳手操作，增大了安系 數(shù)，減少了勞動強度。 把按設(shè)計要求 加工好的鋼花管插入套管內(nèi)，接頭采用 15cm 長的 厚壁管箍，上滿絲扣。并把鋼管輕輕打入巖土地內(nèi)，以固定鋼管不易滑出孔口。 鋼管插進完畢后，取出套管，鉆進其它孔眼。套管取出時，冒落的巖土?xí)诳變?nèi)壓緊鋼管。鋼管口與孔口周壁用水泥密封。 青山嶺隧道施組設(shè)計 22 接上水泥漿液管，用高壓把水泥漿壓注入鋼管，水泥漿液通過鋼管的孔眼注入孔壁的縫隙內(nèi)，固結(jié)附近巖土層。 二、 技術(shù)質(zhì)量要求 確保滲漿孔的直徑和數(shù)量，以保證滲漿效果； 鉆孔要求精度高，終孔位置準，各開孔的孔眼與終孔的孔眼均落在同一周界面上。避免較大的偏差與變形。 管棚仰角按設(shè)計要求為 3176?！?5176。 (洞口 1176?！?2176。 )； 管棚間距 40cm，斷面管棚數(shù)量 34 根； 確保鉆孔的同軸度，以避免管棚送入時受卡； 鋼管連接處不能在同一截面上，以免產(chǎn)生受力薄弱面。 確保兩節(jié)鋼管之間的連接； 每排管棚縱向兩組搭接長度大于 。 大管棚預(yù)注漿作業(yè)指導(dǎo)書 管棚安裝完畢后，即進入注水泥漿，利用漿液的滲透作用，將周圍巖體預(yù)先加固及堵住圍巖裂隙水，既能起到超前預(yù)支護的作用，同時又加強了管棚的強度和剛度。注漿時要控制如下幾點： 注漿配合比 合適的漿液配比既能提高漿液的擴散加固范圍又能控制漿液的膠凝時間，在施工過程中配 比要控制在如下范圍內(nèi) :水灰比為 ：1～ 1： 1。 控制注漿壓力 每根管的注漿結(jié)束與否，不是以時間來判斷，而是以注漿壓力來控 青山嶺隧道施組設(shè)計 23 制，當注漿壓力持續(xù)升高，接近或達到注漿預(yù)定壓力時，該管注漿才可結(jié)束。注漿初壓 ～ ，終壓 2～ 。注漿結(jié)束后用 10 號水泥砂漿充填管棚鋼管，增強鋼管的強度和剛度。 注漿程序 當管棚安裝完畢后，用小木楔在鋼管與圍巖壁楔緊，再用防水膠泥（錨固劑）將空隙封閉住。止?jié){板與注漿泵之間用管接器相連。管接器由Φ 20 閘閥和長 10cm 的Φ 20 的鍍鋅管制作，鍍鋅管兩邊加 工成絲扣。大樣見圖： 注漿時一般總是先注無水孔，后注有水孔。在無水地段可從拱腳起順序注漿。注漿速度根據(jù)注漿孔出水量大小而定，一般從快到慢。注漿結(jié)束時將閘閥關(guān)閉，卸下進漿管，進入下一循環(huán)。 注漿注意事項： （ 1） 時刻注意觀察注漿管周圍防水膠泥變化情況，防止?jié){液壓力增加時將其沖裂。 （ 2） 注漿前備足管接器。 （ 3） 管接器必須待漿液凝固后才能卸下，清洗后循環(huán)使用。 青山嶺隧道施組設(shè)計 24 超前小導(dǎo)管注漿作業(yè)指導(dǎo)書 （ 1）、噴射砼封閉開挖輪廓面和掌子面： （ 2）、鉆孔并安設(shè)小導(dǎo)管。鉆孔直徑大于鋼管直徑 20mm 以上，超前小導(dǎo)管按環(huán)向間距 40cm，每排布置 34 根，輔射角為 5176。～ 7176。，縱向留 的搭接，導(dǎo)管用直徑 42mm，壁厚 4mm 的鋼管制作，每根長 ，鋼管前端加工成錐形，尾部焊接加勁箍，鋼管圍壁鉆四排φ 6mm 壓漿孔。 （ 3）、注漿。注漿采用水泥漿；其漿液的水灰比為 :1～ 1:1，水泥標號為 425。注漿壓力為 ～ 1Mpa,為