【文章內(nèi)容簡介】 先墻后拱法。是最常用的一種方法，適用于地形有利、地質(zhì)條件較好的各種淺埋隧道和地下工程。其施工步驟是 :先開挖基坑或塹壕 ,再以先邊墻后拱圈（或頂板）的順序施做襯砌和敷設(shè)防水層，最后進行洞頂回填。當(dāng)?shù)匦魏褪┕龅貤l件許可，邊坡開挖后又能暫時穩(wěn)定時 ,可采用帶邊坡的基坑或塹壕。如施工場地受限制，或邊坡不穩(wěn)定時，可采用直壁的基坑或塹壕，此時坑壁必須進行支護。 ② 先拱后墻法。適 用于破碎巖層和土層。其施工步驟是：從地面先開挖起拱線以上部分。按地質(zhì)條件可開挖成敞開式基坑，或支撐的直壁式基坑 ,接著修筑頂拱，然后在頂拱掩護下挖中槽，分段交錯開挖馬口，修筑邊墻。 ③ 墻拱交替法。是上述兩種方法的混合使用，邊墻和頂拱的修筑相互交替進行，它適用于不能單獨采用先墻后拱法或先拱后墻法的特殊情況。其施工步驟是：先開挖外側(cè)邊墻部位土石方 ,修筑外側(cè)邊墻；開挖部分塹壕至起拱線 ,修筑頂拱；分段交錯開挖余下的塹壕，筑內(nèi)側(cè)邊墻。 在某些特定條件下，如城市中修建地鐵，因街道狹窄，不允許長期封閉地面交通；鄰近有高層 建筑物；水文地質(zhì)條件復(fù)雜，不允許因開挖范圍過大而引起沉陷等，可采用地下連續(xù)墻 法施工。 輔助工作 ： 為了保證施工正常而順利地進行，還需要完成下列重要輔助工作： ① 坑壁支護。直壁式基坑必須進行支護。在巖石地層和一般粘土地層中，通常采用木支撐支護，有時可配合用錨桿支護。在不穩(wěn)定含水松軟地層中施工時，常用板樁支護，根據(jù)具體情況選用工字鋼或鋼板樁。當(dāng)基坑較大 ,不便于架設(shè)橫撐時 ,可用土層錨桿代替。 ② 施工防排水。其目的 是力求使地表水和地下水不流入基坑中，以保持坑壁的穩(wěn)定和創(chuàng)造良好的施工條件。在基坑開挖之前，必須在其周圍開挖排水溝攔截地表水。在含水地層中施工時，根據(jù)水文地質(zhì)條件，可選用集水坑水泵抽水、井點降水、鋼板樁圍堰、壓漿堵水或 凍結(jié)法 等施工防排水方法。 （ 2）、臺階法 Ⅲ、Ⅳ級圍巖采用臺階法開挖，臺階長度 3～ 5m,周邊采用光面爆破減少對圍巖的震動以控制成形。上臺階風(fēng)鉆鉆孔，挖掘機扒碴到下斷面；下臺階利用液壓鑿巖臺車或多安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 功能作業(yè)臺架配 風(fēng)鉆鉆孔，開挖循環(huán)進尺為 ~ m（液壓鉆孔臺車鉆孔時 m）。下斷面出碴利用裝載機裝碴，自卸汽車運碴至指定的棄碴場地。具體開挖爆眼布置、支護和出碴運輸施工工藝見“ 附 圖 1 Ⅲ級圍巖臺階法炮眼布置”、“ 附 圖 2 Ⅲ 、 Ⅳ級圍臺階法開挖施工工藝流程圖”。 ①爆破作業(yè) 的 管理控制 按“一標(biāo)準(zhǔn)、兩要求、三控制、四保證”的原則進行光面爆破施工。 “一標(biāo)準(zhǔn)”即一個控制標(biāo)準(zhǔn)。 “兩要求”即鉆眼作業(yè)要求和裝藥聯(lián)線作業(yè)要求。 “三控制”即控制鉆眼角度、深度、密度；控制裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)；控制測量放線的 精度。 “四保證”即 搞好思想保證，端正態(tài)度，糾正“寧超勿欠”等錯誤 的 思想；搞好技術(shù)保證，及時根據(jù)爆破實際情況調(diào)整鉆爆 的 設(shè)計參數(shù)；搞好施工保證，落實崗位責(zé)任制，嚴格工序自檢、互檢、交接檢；搞好經(jīng)濟保證，落實經(jīng)濟責(zé)任制。 裝藥作業(yè)采取定人、定位、定段別，做到裝藥按順序進行；裝藥前，所有炮眼全部用高壓風(fēng)吹洗；嚴格按爆破設(shè)計的裝藥結(jié)構(gòu)和藥量施 工作業(yè) 。 嚴格按設(shè)計的聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)實施，控制導(dǎo)爆索的連接方向和連接點的牢固性。 ②微震爆破 隧道周邊采用光面爆破，不良地質(zhì)、淺埋地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作業(yè)段最大一段允 的 許裝藥量： Qmax＝ R3179。（ Vkp／ K） 3／ a ③光面爆破施工工藝 A、 光面爆破施工工藝流程 見 下頁 “圖 光面爆破施工工藝流程圖”。 光面爆破工藝 的 要求： a 鉆爆設(shè)計 的原則及要求 根 據(jù)開挖進尺 、 地質(zhì)條件 、 開挖斷面、爆破器材等編制光面爆破 的 設(shè)計方案。 根據(jù)圍巖 的 特點合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線，輔助炮眼交錯均勻布置，周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加 20cm。嚴格控制周邊眼 的 裝藥量，間隔裝藥，使藥量沿炮眼全長均勻分布。 選用低爆速、低密度 、 低猛度的炸藥；本工程采用乳化炸藥，非電毫秒雷管采用微差爆破， 周邊眼采用導(dǎo)爆索起爆，以減小起爆 的 時差。 爆破作業(yè)由爆破工程師根據(jù)地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環(huán)進尺、鉆眼機具、爆破器材等進行爆破設(shè)計。編制詳細的爆破作業(yè)指導(dǎo)書，并負責(zé)進行試驗、數(shù)據(jù)收集分析、參數(shù)調(diào)整、指導(dǎo)施工。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 圖 光面爆破施工工藝流程圖 采用光面爆破，合理選擇 的 爆破參數(shù)，根據(jù)圍巖 的 情況合理選擇中空直眼或斜眼掏槽 方式 。爆破后要求炮眼痕跡保存率：硬巖≥ 80％，中硬巖≥ 60％，并在開挖輪廓面上均勻分布，兩次爆破銜接臺階 應(yīng) 不大于 15cm。 每次 爆破后通過爆破 的 效果檢查，分析原因，及時 的 修正爆破參數(shù)，提高爆破效果，改善技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。洞口附近爆破施工嚴格控制單位裝藥量，降低震速，確保周邊民房及其他構(gòu)筑物的安全。 放樣布眼 定位開眼 鉆 眼 清 孔 裝 藥 聯(lián)起爆網(wǎng)絡(luò) 地質(zhì)調(diào)查 初步爆破方案 光爆參數(shù)選擇 掏槽眼設(shè)計 周邊眼設(shè)計 修改爆破設(shè)計 沒達標(biāo) 起 爆 通 風(fēng) 光爆效果檢查 繼續(xù)實施 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 11 b 掏槽方式 采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作較簡單，鉆孔方向易掌握；當(dāng)石質(zhì)較硬、斷面較大時，采用斜眼掏槽，以便減少鉆眼 的 數(shù)量。 c 放樣布眼 鉆眼前，測量人員要用紅鉛油準(zhǔn)確 的 繪出開挖面的中線和輪廓線，標(biāo)出炮眼 的 位置，其誤差不得超過 5cm。在直線段，可用 3～ 5 臺激光準(zhǔn)直儀控制開挖方向和開挖輪廓線。 每次測量放線的同時，對上次爆破斷面進行檢查， 利用《隧道開挖斷面量測系統(tǒng)》對測量數(shù)據(jù)進行處理，及時 的 調(diào)整爆破參數(shù)，以達最佳爆破效果。 d 定位開眼 按炮眼布置圖正確鉆孔，對于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其它眼要高，開眼誤差要控制在 5cm以內(nèi)。 e 鉆眼 鉆工要熟悉炮眼布置圖，嚴格按鉆爆設(shè)計實施。周邊眼、定人定位 、 掏槽眼由經(jīng)驗豐富的司鉆工司鉆，以確保周邊眼有準(zhǔn)確的外插角（眼深 3m 時，外插角小于 3176。；眼深 5m時，外插角小于 2176。），盡可能使兩茬炮交界處臺階小于 15cm。同時，應(yīng)根據(jù)眼口位置及掌子面巖石的凹凸程度調(diào)整炮眼 的 深度，以保證同類炮眼鉆孔深度達到鉆爆設(shè)計 要求，眼底保持在一個鉛垂面上。 f 清孔 裝藥前，必須用由鋼筋彎制的炮鉤和小于炮眼直徑的高壓風(fēng)管輸入高壓風(fēng)將炮眼石屑刮出和吹凈。 g 裝藥結(jié)構(gòu)及堵塞方式 裝藥采用分片分組按炮眼設(shè)計圖確定的裝藥量自上而下 的 進行，雷管“對號入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長度不小于 20cm。 周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)光面爆破的重要條件，嚴格控制周邊眼裝藥量，采取分段非連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。施工時采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，不耦合裝藥系數(shù)控制在 ～ 范圍內(nèi)。 根據(jù)巖石強度選用不同猛度、爆速的炸藥，有水地段及周邊眼選用乳化炸藥，其余均用 2 號巖石 硝銨炸藥。周邊眼用φ 25179。 200 小藥卷，不耦合裝藥。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 B、 超前長管棚注漿 鋼管的規(guī)格： Φ 108 鋼花管，壁厚 6mm。每節(jié)鋼管的兩端均預(yù)加工成外絲扣 一斷面內(nèi)接頭數(shù)量不得超過總鋼管數(shù)的 50％。 管距：環(huán)向間距 40cm； 傾角：外插角為 1～ 5176。，具體可根據(jù)實際情況來調(diào)整； 鋼管施工的誤差：徑向不大于 20cm，相鄰的鋼管之間環(huán)向不大于 10cm。 鋼花管上鉆注漿孔，孔徑 10～ 16mm，呈梅花形布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段 150cm。長管棚注漿采用水泥漿液， 注漿參數(shù)：水泥漿液水灰比為 1： 1（重量比）； 注漿壓力： ～ 。 注漿前應(yīng)進行現(xiàn)場注漿試驗，根據(jù)實際情況調(diào)整注漿參數(shù)，取得管棚注漿施工經(jīng)驗。注漿結(jié)束后用 M5 水泥砂漿充填鋼管，以增強管棚的強度。 單根鋼花管的注漿量按 Q=π R2Lη 估算 式中 R 為漿液擴散半徑，取 R=； L0 為注漿鋼花管的間距； L 為鋼花管長； η 為圍巖孔隙率。 施工注意事項： 管棚為超前支護，在隧道暗洞開挖之前完成； 鋼管棚按設(shè)計位置施工，運用測斜儀進行鉆孔偏斜度測量，嚴格控制管棚的打設(shè)方向，并作好每個鉆孔的地質(zhì)記錄； 為保證長管棚的 支護效果，盡量減小管棚的外插角，可在型鋼鋼架腹板上開孔以穿管棚。 管棚施工時，對鋼管等主要材料進行材質(zhì)檢驗。 選用 GLP150 地質(zhì)鉆機，施鉆時應(yīng)安設(shè)導(dǎo)向架。 施工期間遵守隧道施工技術(shù)安全規(guī)則和鉆眼注漿作業(yè)操作規(guī)則。 超前管棚支護施工工藝流程見下頁“圖 ”。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 圖 超前長管棚施工工藝流程圖 C、 超前小導(dǎo)管施工 超前小導(dǎo)管采用熱軋無縫鋼管加工，環(huán)向間距 ，其縱向搭接的長度不小于1m。 a 施工工藝 小導(dǎo)管施工工藝 流程見下頁“圖 ”。 b 施工方法 采用鑿巖機鉆孔，人工安裝超前小導(dǎo)管并與鋼架焊接固定，小導(dǎo)管外插角符合設(shè)計，用注漿泵進行注漿作業(yè)，注入水泥單液漿，注漿壓力一般為 ，施工中根據(jù)現(xiàn)場試驗來確定合理的注漿參數(shù)。 施工準(zhǔn)備 鉆孔頂管接管 設(shè)備準(zhǔn)備 管材加工 材料準(zhǔn)備 機具準(zhǔn)備 地質(zhì)調(diào)查 注漿設(shè)計 現(xiàn)場試驗 制定施工方案進入施工 配比試驗 注漿參數(shù) 噴混凝土封閉掌子面 注 漿 注漿站布置 安孔口止?jié){塞 連接止?jié){管 開 挖 漿液選擇 漿液配制 注漿效果檢查 補充注漿 合格 不合格 效 果檢查 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 小導(dǎo)管在構(gòu)件加工廠制作，前端做成尖錐形，尾部焊接鋼筋加勁箍，管壁上交錯鉆眼，眼孔直徑為 6～ 8mm。 圖 小導(dǎo)管加工見“圖 ”。 圖 注漿小導(dǎo)管加工圖 鉆孔完畢后，將小導(dǎo)管按設(shè)計的要求插入孔中， 圍巖軟弱地段用游錘或鑿巖機直接將小導(dǎo)管沿格柵鋼架中部打入，尾部與鋼架焊接在一起，共同組成預(yù)支護體系。注漿前先噴射混凝土 5～ 10cm封閉掌子面做止?jié){墻，當(dāng)單孔注漿量達到設(shè)計注漿量時，結(jié)束注噴混凝土封閉開挖 面 沿周邊布孔 插入小導(dǎo)管 注 漿 開挖 小導(dǎo)管加工 漿液準(zhǔn)備 鉆 孔 50cm 15cmφ8mm加勁箍 φ42mm鋼管安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 漿。注漿參數(shù)應(yīng)根據(jù)注漿試驗結(jié)果及現(xiàn)場的情況調(diào)整。注漿作業(yè)中認真填寫注漿記錄，隨時分析和改進作業(yè)， 并注意觀察施工支護工作面的狀態(tài)。小導(dǎo)管注漿工藝流程見“圖”。開挖前試挖掌子面，無明顯滲水時再進行開挖作業(yè)。 圖 D、 Φ 25 組合中空錨桿施工工藝及施工方法 拱部錨桿采 用中空注漿錨桿，邊墻支護采用Φ 22 全螺紋鋼筋砂漿錨（全長粘結(jié)型）。 施工工藝流程見“圖 ”。 圖 砂漿錨桿施工工藝流程圖 泵口壓力表蓄漿池注漿泵攪拌機混合器地層管路小導(dǎo)管孔口壓力表球閥定 位 鉆 孔 桿體制作 注 漿 插入桿體 安裝錨桿墊板 復(fù)噴砼覆蓋墊板 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 16 施工方法：錨桿預(yù)先在洞外鋼結(jié)構(gòu)廠按照設(shè)計要求加工制作，錨桿的砂漿強度不得低于 M20。施工采用風(fēng)動鑿巖機或錨桿臺車，按設(shè)計要求鉆孔，達到標(biāo)準(zhǔn)后，用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)的巖屑；用注漿泵將水泥砂漿注入孔內(nèi)，砂漿填充錨桿孔體積的 2/3 后停止注漿；及時將加工好的桿體插入孔內(nèi)，安裝錨桿墊板。 施工時應(yīng)注意： 錨桿 的 鉆孔位置及孔深必須準(zhǔn)確；錨桿要除去鐵銹 、 油污 及 雜質(zhì)；錨桿 體插入孔內(nèi)不小于設(shè)計長度的 95%。錨桿施工應(yīng)在初噴混凝土后 再 進行，以保證錨桿墊板有較平整的基面。錨桿用的水泥砂漿，其強度不應(yīng)低于 M20。錨桿孔內(nèi)灌注砂漿應(yīng)飽滿密實。水泥砂漿達到一定強度后才能上緊墊板螺母。 ④初期支護 本標(biāo)段隧道初期支護采用中空、鋼筋網(wǎng)、砂漿錨桿、型鋼鋼架、格柵鋼架、噴射混凝土。依據(jù)圍巖類別設(shè)計綜合使用。支護緊跟開挖面及時施作，盡量減少圍巖的暴露時間，抑制圍巖變形，防止圍巖在短期內(nèi)松弛剝落。 鋼筋網(wǎng)、鋼架和錨桿在洞外構(gòu)件廠加工，人工安裝鋼架，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，多功能作業(yè)臺車施作系統(tǒng)錨桿，噴射濕噴 混凝土。噴錨支護工藝流程見“圖 ” 圖 噴錨支護施工工藝流程圖 否 超前地質(zhì)預(yù)報 初噴混凝土 4cm 安裝錨桿 安裝鋼架及掛鋼筋網(wǎng) 是否符合標(biāo)準(zhǔn) 調(diào)整 施作系統(tǒng)錨桿 噴射混凝土達到設(shè)計厚度 監(jiān) 控 量 測 反饋、調(diào)整確定支護參數(shù) 是 開 挖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 A、錨桿 本 標(biāo)段 隧道拱部采用Ф 25 組合中空錨桿；邊墻采用Ф 22 全螺紋砂漿錨桿。 B、 鋼筋網(wǎng) 隧道鋼筋網(wǎng)預(yù)先在洞外鋼結(jié)構(gòu)廠加工成型 ， 鋼筋類型及網(wǎng)格間距按設(shè)計要求施作。鋼筋冷拉調(diào)直后使用，鋼筋表面不得有油污、裂紋、顆粒或片狀銹蝕。安裝搭接 的 長度為 1～ 2 個網(wǎng)格，采用焊接。鋼筋網(wǎng)隨受噴面起伏鋪設(shè)，與受噴面的間隙一般不大于 3cm，與錨桿或其它固定裝置連接牢固。 C、 格柵 、 型鋼鋼架 格柵 、 型鋼鋼架施工工藝框 圖見“圖 ”。 圖 鋼架按設(shè)計預(yù)先在洞外鋼結(jié)構(gòu)廠加工成型，在洞內(nèi)用螺栓連接成整體。 制作加工 及 鋼架架設(shè)要求 ： 型鋼鋼架采用冷彎成型。格柵鋼架在洞外鋼構(gòu)件廠鋼板作業(yè)平臺上，先按設(shè)計鋼格柵放出大樣圖，然后沿放出的大樣焊接短鋼筋，制作出格柵加工大樣。再將已彎制好的鋼筋放入格柵加工大樣焊接成鋼格柵。鋼架加工焊接不得有假焊，焊縫表面不得有裂紋和 焊瘤等缺陷。