【正文】 概況及地質(zhì)情況 呼家壕隧道位于內(nèi)蒙古伊金霍洛旗新街鎮(zhèn)東側(cè)的張家壕～呼家壕之間，全長 3843m，洞身最大埋深 50 米。隧址區(qū)屬高原低山區(qū)，地形起伏較大，地面相對(duì)高差 57m左右，進(jìn)口、出口坡度較緩，進(jìn)口段為砂巖，局部夾薄層泥巖，全風(fēng)化～強(qiáng)風(fēng)化，巖體呈松散結(jié)構(gòu)～角礫碎石松散結(jié)構(gòu)，地下水為基巖裂隙水，水量較??；出口段巖性表層為風(fēng)積層，下部為砂巖，局部夾薄層泥 2 巖，全風(fēng)化～強(qiáng)風(fēng)化，巖體呈潮濕松散結(jié)構(gòu)～角礫碎石松散結(jié)構(gòu)，地下水為第四系潛水及基巖裂隙水，水量較大；洞身段巖性主要為砂巖，局部夾薄層泥巖，弱風(fēng)化，巖體呈角礫狀松散結(jié)構(gòu)，地下水為基巖裂隙水，水量較小，隧道全部位于直線上，線路縱坡為 ‰的上坡和 ‰的下坡。 隧道 正洞 起止里程為： DK5+450～ DK9+293，全長 3843 米，進(jìn)口里程為DK5+450，出口里程為 DK9+293。 其中 DK5+450～ DK8+927 段全部為Ⅴ級(jí)圍巖，共計(jì) 3477 米，余為Ⅵ 級(jí) 圍巖。 隧道進(jìn)口洞門段地質(zhì)屬于Ⅴ級(jí)圍巖，出口段屬于Ⅵ級(jí)圍巖。 隧道輔助坑道： 1號(hào)斜井設(shè)在隧道 DK7+100處，斜井長 285 米，與正洞線路大里程方向成 35176。交角，井身坡度 10％，并設(shè) 20 米長錯(cuò)車帶。 2號(hào)斜井 設(shè)在隧道 DK8+150處，斜井長 220 米，與正洞線路小里程方向成 45176。交角，井身坡度 10％。 地震動(dòng)峰值加速度 ，地震基本烈度：Ⅵ度。土壤最大凍結(jié)深度 。 不 良地質(zhì)：風(fēng)積沙，分布在隧道進(jìn)口附近及 DK6+695～ DK9+293段，淺黃色～黃褐色，稍密～中密，稍濕～飽和，易坍塌，降水支護(hù)困難，對(duì)隧道出口的施工影響較大。 三 、 洞身開挖施工 設(shè)計(jì)說明 ： DK9+131～ DK9+293采用明挖法施工，其余Ⅴ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法施工，Ⅵ級(jí)圍巖地段采用上臺(tái)階預(yù)留核心土環(huán)形開挖法施工。 輔助坑道： Ⅴ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法施工，Ⅵ級(jí)圍巖地段采用上臺(tái)階預(yù)留核心土環(huán)形開挖法施工。 Ⅴ級(jí)、Ⅵ級(jí)地段采用臺(tái)階法開挖施工時(shí)，應(yīng)符合如下規(guī)定： ①上臺(tái)階每循環(huán)開挖支護(hù)進(jìn)尺≤ 1榀鋼架間 距。 ②邊墻每循環(huán)開挖支護(hù)進(jìn)尺≤ 2榀鋼架間距。 ③仰拱每循環(huán)開挖進(jìn)尺≤ 3米。 3 Ⅴ級(jí)、Ⅵ級(jí)圍巖地段、淺埋、下穿建筑物及鄰近既有線地段施工開挖應(yīng)按《爆破安全規(guī)程》采用控制爆破，或采用非爆破方法。 ，施工時(shí)要求爆破震速不大于 2cm/s。 上臺(tái)階預(yù)留核心土環(huán)形開挖法 ①工藝原理 施工時(shí)先開挖上半斷面，待開挖到一定長度后再同時(shí)開挖下半斷面，形成上、下斷面同時(shí)并進(jìn)的施工方法。將隧道斷面分上下臺(tái)階開挖，爆破施工分兩次進(jìn)行，可以降低爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)，保護(hù)圍巖，上半斷 面開挖后為下半斷面的開挖創(chuàng)造臨空面，降低炸藥消耗，同時(shí)兩臺(tái)階開挖可減小隧道開挖后的空間效應(yīng)，初期支護(hù)能盡早施工，可發(fā)揮圍巖的自穩(wěn)、自承能力，獲得安全的地下空間。 ②施工工序如下： Ⅰ部Φ 42 超前注漿小導(dǎo)管。開挖上臺(tái)階Ⅱ部，采用挖機(jī)直接開挖，遇孤石或較硬基巖時(shí)用手持風(fēng)鎬鑿除，盡量避免爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)。開挖完成后及時(shí)施作Ⅲ部初期支護(hù)，即初噴 C25砼4cm厚，鋪設(shè)φ 8鋼筋網(wǎng)，架立 I18型鋼鋼架并設(shè)鎖腳錨桿。鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。上臺(tái)階每循環(huán)開挖進(jìn)尺不應(yīng)大于 1榀鋼架間 距。 Ⅱ部 4～ 5m 后，開挖Ⅳ部。邊墻周邊部分初噴 C25砼 4cm厚，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，接長鋼架。鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。下臺(tái)階每循環(huán)開挖進(jìn)尺不得大于 2榀鋼架間距。 Ⅳ部一段距離后，開挖仰拱。仰拱每循環(huán)開挖進(jìn)尺不得大于3m，開挖后及時(shí)噴射Ⅴ部 C25砼至設(shè)計(jì)厚度。仰拱距掌子面的距離不得大于35m。 ，待初期支護(hù)收斂后，灌注Ⅵ部仰拱襯砌與仰拱填充至設(shè)計(jì)高度。 4 E. 利用襯砌模板臺(tái)車一次性灌注Ⅶ部襯砌 (拱墻襯砌一次施作 )，嚴(yán)禁“先拱后墻”法施工。 二襯作業(yè)面離掌子面的距 離不得大于 70m。 ③“ 上臺(tái)階預(yù)留核心土環(huán)形開挖法 ”施工工序，具體參見“環(huán)形開挖施工工序圖”。 5 臺(tái)階法 ①工藝原理 同環(huán)形開挖法施工。 ②臺(tái)階法施工工序如下： Ⅰ部Φ 42 超前注漿小導(dǎo)管。弱爆破開挖上臺(tái)階Ⅱ部。開挖完成后及時(shí)施作Ⅲ部初期支護(hù)，即初噴 C25砼 4cm厚，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，架立格柵鋼架并設(shè)鎖腳錨桿。鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴 C25砼至設(shè)計(jì)厚度。上臺(tái)階每循環(huán)開挖進(jìn)尺不應(yīng)大于 1榀鋼架間距。 Ⅱ部距離 7～ 10m后 ，開挖Ⅳ部。邊墻周邊部分初噴 C25 砼 4cm厚，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，接長鋼架。鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。下臺(tái)階每循環(huán)開挖進(jìn)尺不得大于 2榀鋼架間距。 Ⅳ部一段距離后，開挖仰拱。仰拱每循環(huán)開挖進(jìn)尺不得大于3m，開挖后及時(shí)噴射Ⅴ部 C25砼至設(shè)計(jì)厚度。仰拱距掌子面的距離不得大于35m。 ，待初期支護(hù)收斂后，灌注Ⅵ部仰拱襯砌與仰拱填充至設(shè)計(jì)高度。 E. 利用襯砌模板臺(tái)車一次性灌注Ⅶ部襯砌 (拱墻襯砌一次施作 )，嚴(yán)禁“先拱后墻”法施工。 二襯作業(yè)面離掌子面的距離不得大于 70m，確保施工安全 。 ③“ 臺(tái)階 法開挖”施工工序，具體參見“臺(tái)階法開挖施工工序圖”。 6 7 臺(tái)階法 (上臺(tái)階預(yù)留核心土環(huán)形開挖法 )施工工藝流程圖 四 、 鉆爆設(shè)計(jì) 工藝控制要點(diǎn) 超前支護(hù) 仰拱、拱墻復(fù)合襯砌施工結(jié) 束臺(tái)階法施工工藝流程圖施工準(zhǔn)備超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測量、量測布置炮眼鉆爆設(shè)計(jì)臺(tái)架(臺(tái) 車)就 位上部斷面鉆眼 下部斷面鉆眼裝藥、爆破通風(fēng)排煙、排險(xiǎn)初噴混凝土、錨桿、出渣開挖質(zhì)量檢查不合格調(diào)整鉆爆參數(shù)初期支護(hù)合格地質(zhì)素描 8 每次爆破前，要精確測定出開挖輪廓線，并根據(jù)輪廓線畫出各類炮眼位置。炮眼的布置根據(jù)各類圍巖不同而相對(duì)應(yīng)的炮眼間距不同，視現(xiàn)場圍巖整體性和軟硬程度而定。 根據(jù)隧道的開挖斷面尺寸，開眼的位置要求不 偏離設(shè)計(jì)炮眼位，周邊眼不得偏離 5cm，向外角度不大于 1～ 3176。，鉆眼過程技術(shù)人員必須現(xiàn)場指導(dǎo)，對(duì)不符合要求的堅(jiān)決不能使用，必須重新鉆眼，以確保鉆眼的位置和角度符合爆破設(shè)計(jì)的要求。炮眼鉆好后，用高壓氣體進(jìn)行清孔，將炮眼中的鉆碴與小石碴清除干凈，以確保裝藥順利進(jìn)行。 合理選用引爆器材，裝藥時(shí)分片分組，由專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)裝藥量裝藥和裝雷管，自上而下，依次進(jìn)行，注意雷管對(duì)號(hào)入座，周邊眼用導(dǎo)爆索引爆，導(dǎo)爆索從拱部向兩邊依次并聯(lián)在一起，在兩底邊各與一個(gè)毫秒雷管綁在一起。引爆起爆網(wǎng)絡(luò)采用復(fù)式網(wǎng)絡(luò)， 保證起爆準(zhǔn)確性與可靠性，聯(lián)結(jié)導(dǎo)爆管時(shí)，注意不能打結(jié)和拉細(xì)現(xiàn)象，聯(lián)結(jié)好后，技術(shù)人員負(fù)責(zé)檢查，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，盡快撤離人員和機(jī)械，最后引爆。 施工操作要求 。 通過對(duì)隧道現(xiàn)場光面爆破的試驗(yàn)，不斷調(diào)整爆破設(shè)計(jì)，使光面爆破設(shè)計(jì)更符合實(shí)際情況，施工過程中要嚴(yán)格操作規(guī)程。 ，實(shí)現(xiàn)周邊眼空氣間隔裝藥，提高圍巖自身的自穩(wěn)能力。 9 。 工程技術(shù)人員負(fù)責(zé)指導(dǎo)監(jiān)督，保證鉆眼的深度、方向、角度、間距按光面爆破設(shè)計(jì)的要求實(shí)施，特別對(duì)周邊眼應(yīng)嚴(yán)格控 制，保證斷面不欠挖，盡可能減少超挖。清碴時(shí)，準(zhǔn)確控制好標(biāo)高，使下一循環(huán)放樣、鉆孔準(zhǔn)確無誤。 。預(yù)測掌子面前方的地質(zhì)變化，根據(jù)不同地段圍巖的性質(zhì)，隨時(shí)調(diào)整光面爆破的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)，爭取最佳的爆破效果。 ，加快施工進(jìn)度，保證施工安全，確保隧道防水質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。 光面爆破斷面嚴(yán)格按設(shè)計(jì)開挖斷面要求控制，能有效控制開挖斷面的欠挖和超挖，減少隧道初期支護(hù)和二次襯砌混凝土的用量，節(jié)約工程成本；圓滑、平順的開挖斷面，易于鋪設(shè)防水板，在二次襯砌施工時(shí)，能有效保證防水 板的平整度，確保隧