【文章內容簡介】 混凝土封閉巖面，及時施做初期支護和臨時支護。鋼支撐安裝后，要及時打設鎖腳錨管（φ425 L=）。盡早施工仰拱，使隧道斷面形成一個封閉環(huán)，增加隧道的穩(wěn)定性。施工工藝流程見下圖421二、 施工要點①根據圍巖條件，合理確定臺階長度，一般不超過1倍孔徑，以確保開挖、支護質量及施工安全。②臺階高度根據地質情況、隧道斷面大小和施工機械設備情況確定。③上臺階施工鋼架時，采用施做鎖腳錨管等措施，控制圍巖和初期支護變形。④下臺階在上臺階噴射混凝土達到設計強度70%以上時開挖。當巖體不穩(wěn)定時，采取縮短進尺，必要時上下臺階可分左、右兩部錯開開挖，并及時施做初期支護和仰拱。⑤施工中解決好上下臺階的施工干擾問題，下部施工減少對上部圍巖、支護的擾動。⑥上臺階開挖超前一個循環(huán)后(上下臺階間距為10～20m)，上下臺階可同時開挖。第三節(jié) 三臺階法一、 工藝流程三臺階法施工工藝流程見圖431。二、 施工方法一般Ⅴ級圍巖地段采用三臺階法開挖，其施工工藝是采用三臺階同步施工準備測量放線鉆 眼裝藥爆破通 風完成初期支護監(jiān)控量測斷面檢查、爆破效果分析按規(guī)定處理并反饋信息超前地質預報初噴支護裝渣運輸爆破設計下一循環(huán)施工差良好圖411 全斷面施工工藝流程圖
施工準備上、下臺階測量放線上臺階鉆眼裝藥爆破通 風初期支護監(jiān)控量測斷面檢查、爆破效果分析按規(guī)定處理并反饋信息超前地質預報初噴后出渣裝渣運輸爆破設計下一循環(huán)施工差良好下臺階鉆眼圖421 臺階法施工工藝流程圖開挖，圍巖軟弱破碎時上臺階預留核心土，及時施工仰拱和填充。三臺階法開挖，每循環(huán)進尺控制在1～，采用錨、網、噴初期支護，并輔以格柵或工字鋼鋼架支護以及Ф108長管棚或Ф42小導管注漿超前支護。施工準備上、中、下臺階測量放線上臺階鉆眼裝藥爆破通 風初期支護監(jiān)控量測斷面檢查、爆破效果分析按規(guī)定處理并反饋信息超前地質預報初噴后出渣裝渣運輸爆破設計下一循環(huán)施工差良好下臺階鉆眼中臺階鉆眼圖431 三臺階法施工工藝流程圖三臺階法施工作業(yè)程序：上臺階開挖，在拱部超前支護施工后，沿隧道開挖輪廓線環(huán)向開挖上臺階，開挖進尺控制在每循環(huán)1～2榀鋼拱架，開挖后立即初噴4cm混凝土封閉，并架設鋼支撐，按設計要求施作鎖腳錨管和系統(tǒng)錨桿后噴射混凝土；中、下臺階同樣開挖進尺控制在每循環(huán)1～2榀鋼拱架，開挖后立即初噴4cm混凝土封閉，并架設鋼支撐，按設計要求施作鎖腳錨桿和系統(tǒng)錨桿后噴射混凝土，仰拱單獨開挖。三、 施工要點①嚴格控制開挖進尺，（開挖進尺為最后一榀鋼架到炮眼眼底的距離），并及時施工初期支護。中、下臺階及仰拱開挖必須緊跟，并及時支護封閉成環(huán)。②臺階設置：，圍巖軟弱破碎時預留核心土（，），進尺1～2榀鋼架間距；，開挖滯后上臺階5m，左、右錯開2～3m開挖，進尺2～3榀鋼架間距；，開挖滯后中臺階5m，左、右錯開2～3m開挖，進尺2～3榀鋼架間距。仰拱一次開挖長度4～6m，開挖后及時進行鋼架成環(huán)及噴錨支護。③下部在上部噴射混凝土達到設計強度70%以上時開挖。施工中解決好上、下臺階的施工干擾問題，下部施工減少對上部圍巖、支護的擾動。第四節(jié) 三臺階臨時仰拱法Ⅴ級圍巖淺埋偏壓加強段采用三臺階臨時仰拱法施工。一、 工藝流程三臺階臨時仰拱法施工程序見圖441。三臺階臨時仰拱法施工工藝見圖442。二、 施工方法三臺階臨時仰拱法就是將大斷面劃分成自上而下三個小單元進行開挖，縮小開挖斷面；采用臨時仰拱就是使每個小單元及時封閉成環(huán)，形成環(huán)向受力，有效地發(fā)揮初期支護整體受力效果，有效阻止支護結構變形。三、 施工要點利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道超前支護；開挖上臺階；施作上部洞身結構的初期支護，即初噴4cm厚混凝土，架立初支鋼架及I18臨時鋼架，并設鎖腳錨（管）桿；導坑底部噴10cm厚混凝土；鉆設系統(tǒng)錨桿后復噴混凝土至設計厚度，如為注漿環(huán)節(jié)，則在掌子面噴10cm混凝土封閉。如地質條件比較差，上部臺階開挖時可適當留下核心土。在滯后一段距離后弱爆破開挖中部，施作中部導坑周邊的初期支護，即初噴4cm厚混凝土， 架立初支鋼架及I18臨時鋼架，并設鎖腳錨管；導坑底部噴10cm厚混凝土；鉆設系統(tǒng)錨桿后復噴混凝土至設計厚度。在滯后一段距離后，開挖下部臺階，及時封閉襯期支護。最后灌注該段仰拱和隧道底部填充。第五節(jié) 鉆爆設計圖441 三臺階臨時仰拱法施工程序圖施工準備上、中、下臺階、仰拱測量放線上臺階鉆眼仰拱鉆眼裝藥爆破、通風初期支護監(jiān)控量測斷面檢查、爆破效果分析處理并反饋信息超前地質預報初噴后出渣裝碴運輸爆破設計下一循環(huán)施工差良好下臺階鉆眼中臺階鉆眼圖442臺階臨時仰拱法施工工藝流程圖根據本隧道洞身圍巖的特點，Ⅱ、Ⅲ級圍巖開挖采用光面爆破，Ⅳ、Ⅴ級圍巖一般采用控制爆破，適用于軟弱圍巖的減輕地震動控制爆破技術爆破。總的設計思想是拱部采用光面爆破，邊墻采用預裂爆破，核心采用控制爆破。主要采用水壓光面爆破掘進作業(yè)，嚴格控制超、欠挖，盡量減小擾動圍巖。在施工中根據光面爆破設計結合現場地質情況進行爆破試驗，不斷修正爆破參數，達到最優(yōu)爆破效果，采取邊開挖邊初期支護光面爆破施工工藝見圖451。測定圍巖參數爆破參數預設計試爆破確定爆破參數爆破效果評判結合圍巖具體特征調整參數調整爆破參數不理想鉆爆作業(yè)理想圖451光面爆破施工工藝流程圖根據圍巖情況，臺階長度滿足機具正常作業(yè)要求，每次開挖進尺根據圍巖情況而定。開挖主要采用光面水壓爆破掘進作業(yè)，嚴格控制超欠挖，盡量減小擾動圍巖。施工中根據光面爆破設計結合現場地質情況進行爆破試驗，不斷修正爆破參數，達到最優(yōu)爆破效果，開挖后及時完成初期支護。一、 爆破特點及要求水壓光面爆破即采用與光面爆破相同的設計、藥量計算、起爆方法和起爆技術，僅在裝藥結構、孔口封堵環(huán)節(jié)有所區(qū)別：爆破機理：向炮眼中一定位置注入一定量的水，炮口用專業(yè)設備加工成的炮泥填塞。由于炮眼中有水，在水中傳播的沖擊波對水不可壓縮，爆炸能量無損失地經過水傳遞到炮眼周邊圍巖中，這種無能量損失的力波十分有利于巖體破碎，此外，還會產生“水楔”效，更有利于巖體破碎，同時水又會大大降低粉塵對環(huán)境的污染。裝藥結構及封堵：周邊眼采用孔徑不偶合裝藥法，利用空氣達到間隔裝藥，導爆索連接，確保周邊眼炸藥起爆后衍生的切線方向的拉力大于兩個炮眼連線方向上圍巖的抗拉強度，使光爆層內巖石被拉斷形成貫穿裂縫及光爆面。掏槽眼及輔助眼內采用孔底或孔口注水，連續(xù)裝藥的裝藥方法，孔口采用炮泥填塞緊密。二、 鉆爆設計原則根據工程地質及現場施工條件，以雙線Ⅱ級圍巖為例，按照全斷面法輪廓控制爆破設計。～，采用理論計算法、工程類比法與現場試爆相結合，確定各部位炮眼鉆爆參數、注水長度與封口炮泥之比，分配各個炮眼裝藥量及裝藥結構，通過合理布孔、控制裝藥量和起爆爆炸力、起爆順序等，得到設計要求的開挖輪廓面，從而減少超欠挖，減輕對圍巖的破壞作用，達到爆后壁面圓順、平整，縮短排查清除危巖的時間。同時節(jié)省炸藥，確保施工安全和加快施工進度，同時又能提高工程質量和降低成本。三、 鉆爆設計（一） 周邊眼間距E、最小抵抗線W周邊眼間距E是直接控制開挖輪廓面平整度的主要因素，借助于經驗公式E＝Kid，一般情況下E=(8～12)d（d為炮眼直徑）；抵抗線W＝（～）E。本設計炮眼間距E為450mm，炮眼直徑D為35mm，滿足對E、W值的要求，施工過程根據爆破效果和具體巖層適當調整。（二） 周邊眼每米裝藥長度L、裝藥集中度q①L=[δ]c/(V0ρ0)—滿足條件：m——不耦合系數 m＝D/d＝35/25＝ ρ0——炸藥密度，采用2＃巖石炸藥，ρ0＝ [δ]c——巖石抗壓強度，弱風化灰?guī)r，[δ]c＝140MPa=1400Kg/ cm3V0——標準狀態(tài)下，每克炸藥生成氣體的體積，查表取8000 cm3/g②q＝（πd2/4）ρ0?L ＝π＝由于采用全斷面一次爆破，符合2＃巖石炸藥對裝藥集中度q值的經驗值范圍。（三） 炮眼數量N的確定炮眼數量計算根據下列公式計算：N=S0/E+CS=+=193(個)S0——開挖面周長（m）E——周邊眼間距（m）C——掏槽眼和擴大眼系數，（m）S——開挖隧道斷面積（m2）實踐證明，該公式求得炮眼數量偏小，N取值在160～190個。Ⅳ 每循環(huán)裝藥量=q?Vq——單位巖石炸藥用量，由修正的普氏公式q=(f/S)=，從而減少了炸藥用量，通過現場實際爆破效果做對比分析結果節(jié)省炸藥。V——單循環(huán)爆破巖石體積（m3）按此公式計算，Q=各炮眼藥量分配圍繞水壓爆破關鍵技術，遵循藥包對殉爆距離的要求，通過多個循環(huán)爆破效果對比分析，優(yōu)化炮眼中上部注水長度與炮泥回填堵塞長度的最佳比例，然后對各部位炮眼進行藥量分配，掏槽眼及底眼采用大直徑藥卷，連續(xù)裝藥；輔助眼及內圈眼采用大直徑藥卷，連續(xù)裝藥，其裝藥量按照遞減的原則進行分配；周邊眼采用小直徑藥卷。水袋安裝往炮眼中注水的方法為采取普通塑料袋灌注水工藝，即利用自動灌水、自動封口的水袋封口機現場加工水袋，長度20cm/個，調整封口溫度，以130～150℃為宜，要求水袋封口后不泄不漏、灌填飽滿。炮眼堵塞 每個作業(yè)面配1臺炮泥機，現場加工炮泥，最小堵塞長度不小于30cm，要求堵塞密實，不能有空隙或間斷。爆破器材炸藥：采用2＃巖石銷銨炸藥，周邊眼采用φ25mm小藥卷，其它采用20cm長，直徑φ32mm標準藥卷。雷管：孔外采用火雷管引爆，連接件及孔內均采用非電毫秒雷管（1115段），共8種段別。導火索：火雷管采用導火索引爆。導爆索：周邊眼采用導爆索不耦合裝藥。裝藥結構掏槽眼和底眼連續(xù)裝藥。周邊眼采用間隔不耦合裝藥結構，炮泥封口，裝藥結構見圖452四、 裝藥連線網路裝藥時，每2人一組，分片按照鉆爆設計圖確定的裝藥量自上而下進圖452 爆破裝藥結構示意圖行裝藥，起爆網路采用復式聯結網路，每一簇即“一把握”，導爆管在自由端15cm以上處，安裝2個引爆雷管，各簇導爆管在自由端10cm以上處安裝2各引爆火雷管，各聯結均采用黑膠布包扎，以保證起爆的可靠性和準確性。聯結時注意：導爆管不能打結和拉細；各炮眼雷管連接次數相同；網路連接好后，要有專人負責檢查。（一） 炮眼布置原則①掏槽炮眼布置在開挖斷面的中部采用直眼掏槽，炮眼方向在巖層層理或節(jié)理明顯時，不得與其平行，呈一定角度并盡量與其垂直。②周邊炮眼沿設計開挖輪廓線布置，以保證爆出的斷面符合設計要求。③輔助眼交錯均勻布置在周邊眼和掏槽眼之間，力求爆下的石渣塊度適合裝渣的需要。④周邊眼與輔助眼的眼底在同一垂直面上，以保證開挖面平整，但掏槽炮眼加深1020cm。⑤炮眼布置數量視隧道開挖斷面的大小和圍巖情況而定。（二） 控制要點①采用光面爆破技術和微震控制爆破技術，嚴格控制裝藥量，以減小對圍巖的擾動，控制超欠挖，控制洞碴粒徑以利于挖堀裝載機裝碴。②隧道開挖每個循環(huán)都要進行施工測量，控制開挖斷面，在掌子面上用紅油漆畫出隧道開挖輪廓線及炮眼位置，誤差不超過5cm。并采用激光準直儀來控制開挖方向。③鉆眼必須按設計指定的位置進行。鉆眼時掘進眼保持與隧道軸線平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底低5cm，以便鉆孔時的巖粉自然流出，周邊眼外插角控制在3～4176。以內。掏槽眼嚴禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。④裝藥前炮眼用高壓風吹干凈，檢查炮眼數量。裝藥時專人分好段別，按爆破設計順序裝藥，裝藥作業(yè)分組分片進行，定人定位，確保裝藥作業(yè)有序進行，防止雷管段別混亂，影響爆破效果。每眼裝藥后用炮泥堵塞。⑤起爆采用復式網絡、非電起爆系統(tǒng)，聯接時，每組控制在12根以內；聯接雷管使用相同的段別，且使用低段別的雷管。雷管聯接好后有專人檢查，檢查雷管的連接質量及是否有漏聯的雷管，檢查無誤后起爆。⑥開挖中注意觀察石質的變化情況及爆破效果，及時調整鉆爆設計。⑦控制隧道底超欠挖，保證底面平順。保持臨時排水系統(tǒng)暢通，防止積水浸泡圍巖。（三） 不同圍巖鉆爆設計根據地質情況，不同圍巖采用不同的爆破方法，在施工中根據光面爆破設計結合現場地質情況進行爆破試驗，不斷修正爆破參數，達到最優(yōu)爆破效果，開挖后及時完成初期支護。Ⅱ級圍巖全斷面光面爆破炮眼布置見圖453，Ⅲ級圍巖臺階法光面爆破炮眼布置見圖454。Ⅳ級圍巖臺階法光面爆破炮眼布置見圖455。Ⅴ級圍巖臺階法光面爆破炮眼布置見圖456。五、 光面爆破技術措施為了取得理想的爆破效果，施工時，必須嚴格按照下列措施進行操作：嚴密組織：光爆鉆孔時，應由專人統(tǒng)一指揮協調，認真實行定人、定位、定機、定標準、定數量的崗位責任制。測量定位：先由測量班在掌子面測出炮孔位置，并用十字線標定，鉆孔過程中嚴格控制炮眼方向。掏槽：全斷面開挖時采用大直徑中空直眼掏槽，臺階法開挖時采用復式楔形掏槽。掏槽眼炮孔超鉆200～300mm，并加強裝藥。鉆孔：分區(qū)按順序鉆孔，刷幫壓頂鉆孔時，固定技術熟練的司機司鉆，提高鉆孔的速度和準確性。開口時慢慢推進，特別是要控制好周邊炮眼的鉆孔精度和外插角，達到定位準確，開挖輪廓平順，炮孔末端齊整的要求。清孔驗孔：鉆完一孔后及時進行清孔驗孔，炮眼檢查的標準為:“準、直、平、齊”；炮眼深度符合設計要求，各炮眼