【文章內(nèi)容簡介】 分布于隧道進口段、出口段。Ⅴ級圍巖巖體力學(xué)強度低，節(jié)理裂隙很發(fā)育，基巖裂隙水出露，大氣降水易沿風(fēng)化或卸荷裂隙入滲，形成基巖裂隙水，易產(chǎn)生短時涌水，對施工造成一定程度的危害。V級圍巖極不穩(wěn)定，圍巖不能自穩(wěn)，變形破壞嚴(yán)重。巖體結(jié)合力差，拱部無支護時可產(chǎn)生較大的坍塌，側(cè)壁有時失去穩(wěn)定，開挖方式考慮采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法開挖。第二段： Ⅳ級圍巖主要分布于隧道洞身段、出口段。Ⅳ級洞室圍巖不穩(wěn)定，圍巖自穩(wěn)時間短，可能產(chǎn)生規(guī)模較大的變形破壞。拱部無支護時可能產(chǎn)生中等規(guī)?！^大規(guī)模的坍塌或掉塊，側(cè)壁基本穩(wěn)定，爆破震動過大易坍塌，施工時可采用光面爆破，開挖方式考慮采用臺階法開挖。第三段Ⅲ級圍巖：主要分布于隧道洞身段。該段巖體微風(fēng)化~新鮮，完整性較好，屬次塊狀~鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)，圍巖主要為Ⅲ級，局部板巖集中段屬IV級，構(gòu)造發(fā)育段破碎屬Ⅴ級。地下水不豐富，以基巖裂隙水為主，推測呈滴水狀產(chǎn)出為主,局部極破碎帶可呈線狀產(chǎn)出。該段圍巖穩(wěn)定性整體較好，但局部可能存在結(jié)構(gòu)面不利組合形成的潛在不穩(wěn)定塊體、構(gòu)造破碎帶或板巖集中帶，穩(wěn)定性較差，其中Ⅲ級圍巖段巖體較完整，不易坍塌，但埋深較大的地段可能產(chǎn)生掉塊、剝離等現(xiàn)象。經(jīng)分析得，隧址區(qū)地應(yīng)力相對較小，一般而言不會產(chǎn)生巖爆。開挖方式考慮采用全斷面開挖。根據(jù)現(xiàn)場道路、施工條件等實際情況的勘查，隧道開挖施工采用進出口雙向掘進，“短進尺、弱爆破、勤量測、緊封閉，強支護”的原則。Ⅲ類圍巖采用全斷面施工，加強掏槽爆破，控制周邊光爆選擇合理進尺， ；Ⅳ類圍巖采用臺階法進行開挖，大小管棚預(yù)注漿超前支護，鋼架支撐噴射混凝土，及時施工二次襯砌， 。Ⅴ類圍巖采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法開挖，大小管棚預(yù)注漿超前支護，鋼架支撐噴射混凝土，及時施工二次襯砌，單循環(huán)進尺為60~80cm。 隧洞進出口開挖，采用手風(fēng)鉆造孔，至上而下梯段預(yù)裂爆破的方式，嚴(yán)格控制好單耗及藥量，保證爆破效果，以便開挖體型符合設(shè)計要求；進出口出渣采用CAT320反鏟裝碴，20T自卸車運至指定渣場。洞身開挖施工采用液壓鉆機和手風(fēng)鉆鉆孔。裝載機裝碴，20T自卸車出碴至渣場。二次襯砌采用拼裝鋼模臺車進行拱墻的澆筑，堵頭采用木板進行封堵?；炷劣苫炷涟韬舷到y(tǒng)集中拌制，水平運輸采用6m3混凝土攪拌車運輸，垂直運輸及入倉采用混凝土輸送泵，附著式振搗器搗實。開挖自上而下分層施工，各類圍巖的開挖均采用手風(fēng)鉆造孔，裝載機及反鏟配合20t自卸汽車裝運出碴。為了確保隧道施工的安全與穩(wěn)定，在軟弱圍巖地段施工中必須遵循“淺孔、密孔、小藥量、勤測量、緊支護”的施工原則。⑴ 每次開挖循環(huán)進尺以設(shè)計的兩榀鋼架間距為限，并即時施工支護，以達到短開挖，強支護的目的；⑵ 采用短臺階法開挖，以利快出碴快循環(huán)；⑶ 加強圍巖監(jiān)控量測，及時分析處理量測數(shù)據(jù)，以利進行下一階段施工預(yù)控制，對隧道施工實行動態(tài)技術(shù)指導(dǎo)，確保施工的安全和隧道穩(wěn)定；⑷ 根據(jù)隨時掌握的圍巖動態(tài)和掘進所提示的工程地質(zhì)情況，對地質(zhì)發(fā)生變化的特殊不良地段可進一步采取加強支護措施，如加密鋼支撐，超前錨桿，小鋼管、小導(dǎo)管注漿臨時仰拱封底等多種行之有效的措施加以綜合治理。⑴ 洞內(nèi)風(fēng)、水、電、施工照明布置風(fēng)：隧洞進出口各布置2臺21m3油動空壓機形成集中供風(fēng)站，采用鋼管連接隨隧洞的開挖跟近鋪設(shè),集中進行系統(tǒng)供風(fēng)。 m3移動空壓機供風(fēng)。水：在隧洞進出口各布設(shè)水池一級泵站抽水至水池，管路接取使用。電：進出口各自備兩臺柴油發(fā)電機組進行洞內(nèi)的用電供應(yīng)。照明：洞內(nèi)每10m布設(shè)一盞1000W高壓鈉燈照明，離掌子面10m范圍采用碘鎢燈照明。⑵通風(fēng)防塵通風(fēng)采用軸流式風(fēng)機縱向機械通風(fēng)方式，進出口各設(shè)一臺255kw軸流式通風(fēng)機。，風(fēng)筒掛設(shè)于拱頂處。⑶ 洞內(nèi)運輸施工洞內(nèi)出渣采用ZL50裝載機裝渣，20t自卸汽車運輸?shù)街付ㄔ鼒?。本?biāo)段隧道地質(zhì)條件圍巖主要為Ⅲ類圍，Ⅳ、Ⅴ類圍巖較少。施工按照“短進尺、弱爆破、快支護、強支護、快封閉、勤量測、勤排水”的施工原則進行。開挖部位巖石穩(wěn)定性較差部位，支護施工緊隨掌子面，及早封閉圍巖與掌子面，鋼支撐、隨機錨桿、系統(tǒng)錨桿、掛網(wǎng)噴混凝土等支護隨石方洞挖跟進施工，如此循環(huán)進行。光面爆破目標(biāo)、對策及技術(shù)措施表 表15目標(biāo)杜絕欠挖，平均線性超挖控制在20cm以內(nèi)，光爆炮眼痕跡率：軟巖達到55%，中硬巖達到75%，硬巖達到85%以上。對策優(yōu)化光爆設(shè)計，實行程序化、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，加強全過程動態(tài)管理，完善激勵監(jiān)督制度。采用技術(shù)措施施工前根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，選擇有代表性的位置，進行現(xiàn)場爆破試驗，突出爆破參數(shù)。軟圍巖采用減輕地震動爆破技術(shù)，減輕震動影響，減少對圍巖的擾動。密打眼，少裝藥，控制最大單響起爆藥量。加強爆破震動地震波測試，控制爆破震動速度。毫秒雷管跳段使用，段間隔是時差在100ms左右，降低爆破震動強度。采用大直徑中空眼復(fù)式搯槽技術(shù)。根據(jù)計算單響起爆藥量，將底板眼、周邊眼等分段進行起爆。采用光面爆破技術(shù)，減輕爆破對周邊的擾動，控制超前欠挖。周邊眼光破參數(shù)按以往施工經(jīng)驗及規(guī)范要求選取。周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)：采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，Ⅴ類圍巖采用雙傳爆線裝藥結(jié)構(gòu)，Ⅱ～Ⅳ類圍巖采用竹片、傳爆線、小直徑藥卷間隔裝藥結(jié)構(gòu)。破碎地帶，周邊眼鉆孔密，人為切開一條縫不裝藥或隔空裝藥科學(xué)布眼，合理安排起爆順序。周邊眼，內(nèi)圈眼環(huán)形布孔，掘進眼線性布孔。硬巖深空爆破選寬空距離、小抵抗布孔方式：光面爆破，從搯槽眼開始，由內(nèi)到外，最后是周邊光面爆破。認(rèn)真進行裝藥量計算，科學(xué)進行藥量分配。根據(jù)周邊眼的裝藥集中度和搯槽眼的裝藥長度進行周邊眼和搯槽眼的藥量計算，其它炮眼按⑴式計算，按⑵復(fù)核。單眼裝藥量計算公式q= ⑴式總裝藥量計算公式Q= ⑵式加強堵塞炮泥有專門的炮泥機生產(chǎn)：推廣施工長藥卷爆破工藝，定做長藥卷，提高裝藥速度，增加裝藥密度。采用先進儀器設(shè)備，完善檢測手段。采用激光準(zhǔn)直儀定向，使中線測量準(zhǔn)確快捷。采用斷面儀測定開挖輪廓及超欠挖情況，并以圖表形式快速反饋到施工中去，以便調(diào)整爆破參數(shù)，進一步提高爆破效果。加強光爆管理以超欠挖好殘眼率為產(chǎn)品質(zhì)量控制點，通過加強現(xiàn)場全過程的工序質(zhì)量控制，來達到預(yù)期的產(chǎn)品質(zhì)量目標(biāo)。㈠Ⅲ類圍巖開挖支護施工Ⅲ類圍巖，圍巖地質(zhì)構(gòu)造相對簡單，巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定，巖體完整。開挖采用全斷面開挖，周邊采用光面爆破方案，初期支護錨桿跟進施工。掏槽孔與爆破孔采用液壓鉆造孔，光爆孔采用手風(fēng)鉆造孔，手風(fēng)鉆采用φ38鉆頭，炸藥采用2＃巖石乳化炸藥，光爆孔用φ20藥卷；光爆孔采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)，用導(dǎo)爆索制成炸藥串，通過高段非電毫秒雷管引爆。單循環(huán)進尺 。出碴采用ZL50裝載機裝20t自卸車運輸。施工程序為：測量放樣→鉆孔→裝藥、聯(lián)網(wǎng)、爆破→通風(fēng)排煙→出渣→徑向錨桿施工→掛鋼筋網(wǎng)、噴混凝土（12cm）→下一循環(huán)（）㈡Ⅳ、Ⅴ類圍巖的開挖支護施工Ⅳ類圍巖采用正臺階爆破開挖方案，分上、下斷面爆破，周邊采用光面爆破控制，斜孔掏槽，上斷面用手風(fēng)鉆造孔，下斷面用液壓鉆或手風(fēng)鉆造孔，非電毫秒雷管起爆，單循環(huán)進尺：上下半斷面均采用裝載機及反鏟出碴，20t自卸汽車運輸。Ⅴ類圍巖采用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法開挖施工，以風(fēng)鎬為主，配合手風(fēng)鉆小藥量爆破開挖，~；周邊采用光面爆破控制，非電毫秒雷管起爆。Ⅳ、Ⅴ類圍巖爆破后，先對拱頂進行素噴混土（厚度約5cm）支護，在開挖出渣后進行該段系統(tǒng)錨桿和下一循環(huán)超前錨桿施工，錨桿施工完成后，在對開挖面掛網(wǎng)、噴混凝土支護至設(shè)計要求厚度。㈢ 隧道石方開挖施工工序⑴ 開挖施工工序隧洞石方開挖施工流程圖施工準(zhǔn)備安全處理通風(fēng)排煙測量放樣布 孔造 孔鉆孔檢查裝藥、聯(lián)網(wǎng)、爆破出 渣支 護掌子面清理下一循環(huán)施工圖231 ⑵ 隧洞石方開挖施工方法① 測量放樣：每一循環(huán)作業(yè)前，都要進行測量放樣。放樣需標(biāo)出頂拱圓弧中心和周邊有代表性的控制點，以保證開挖施工的準(zhǔn)確性。② 布孔：掌子面采取梅花形斜線掏槽、周邊光爆的方式，施工技術(shù)人員根據(jù)測量放樣成果和爆破設(shè)計要求，進行現(xiàn)場布孔，用紅漆標(biāo)出主要鉆孔的孔位，以便鉆孔施工。③ 鉆孔：采用YD40液壓鉆配合YT28型氣腿式手風(fēng)鉆，鉆孔孔徑為42mm，鉆孔角度和孔深，應(yīng)符合爆破設(shè)計的規(guī)定，已造好的鉆孔，需進行保護。對于因堵塞無法裝藥的鉆孔，應(yīng)予吹孔或補鉆，鉆孔經(jīng)檢查合格后方可裝藥。④ 爆破作業(yè)：爆破炸藥選用Φ32的乳化炸藥；光爆孔線裝藥密度為150g/m。爆破網(wǎng)絡(luò)采取電雷管（或?qū)Щ鹚鳎┢鸨?dǎo)爆管傳爆、毫秒微差、周邊光爆方法，即爆破孔采用毫秒雷管引爆炸藥，光面孔內(nèi)采用導(dǎo)爆索引爆炸藥，起爆方式采用電雷管起爆。在裝藥時采取有效的措施，控制爆破的最大單響藥量。⑤ 安全處理：出碴之前，應(yīng)有專職負(fù)責(zé)安全處理的人員將掌子面及頂拱的松動巖體和危石進行處理，避免事故發(fā)生。㈣ 特殊地段的開挖特殊地段主要是指高應(yīng)力地區(qū)，在此處開挖洞室容易發(fā)生“巖爆”現(xiàn)象，為了防止發(fā)生巖爆，施工中采取下列措施：⑴ 當(dāng)斷層破碎帶內(nèi)充填軟塑狀斷層泥或特別松散的顆粒時，采取超前錨桿或超前小導(dǎo)管以及超前管棚法超前支護，在超前支護的保護下進行開挖。采用淺鉆孔、弱爆破、多循環(huán)的施工方法，嚴(yán)格控制炮眼數(shù)量、深度及裝藥量，盡量減少爆破對圍巖的震動。⑵ 采取超前錨固，一掘一支護，爆破后立即噴混凝土封閉巖面，出碴后，再打系統(tǒng)錨桿、掛網(wǎng)、噴混凝土，必要時設(shè)置鋼拱架（或格柵支架）支撐。⑶ 對地下水活動較嚴(yán)重地段，采取小導(dǎo)管預(yù)注漿或全封閉深孔固結(jié)止水注漿進行綜合治理。⑷ 加強施工安全監(jiān)測，勤檢查和巡視并及時分析監(jiān)測成果和檢查情況，掌握圍巖應(yīng)力應(yīng)變情況，及時采取行之有效的支護。⑸ 對可能出現(xiàn)巖爆的地段，采取如下措施：① 超前鉆孔卸壓，以提前釋放巖體中的高構(gòu)造應(yīng)力；② 在干燥的巖石表面上噴水霧或撒水增加巖石濕度，松弛巖體中積累的高構(gòu)造應(yīng)力；③ 對巖爆洞段采用超前錨桿進行超前支護，同時開挖后緊跟噴護混凝土支護。㈤ 支護施工方法隧道石方開挖支護方式主要為全長粘結(jié)式砂漿錨桿、全長粘結(jié)式水泥基藥卷錨桿、素噴或網(wǎng)噴混凝土、鋼支撐、超前管棚支護等，施工時根據(jù)不同地質(zhì)情況采用不同的支護措施。圍巖條件較好時支護可滯后掌子面5～10m跟進，平行交叉作業(yè)，圍巖條件較差時先進行超前管棚支護，爆破作業(yè)后一次支護緊隨工作面進行。隧洞支護技術(shù)措施見表16。隧洞支護技術(shù)措施表表16序號支護類型技術(shù)措施1錨桿錨桿鉆孔保持直線，與所在部位巖層的主要結(jié)構(gòu)面垂直，開孔偏差不大于10cm，鉆孔偏差小于20。錨桿錨固力不低于設(shè)計要求，每300根抽樣一組進行抗拔試驗，每組不少于3根。注漿錨桿嚴(yán)格控制注漿壓力及注漿量，錨桿采用錨固力和注漿飽滿度指標(biāo)控制。2鋼筋網(wǎng)隨受噴面的起伏鋪設(shè)，與受噴面的間隙為3cm。鋼筋網(wǎng)的噴混凝土保護層厚度不小于2cm。鋼筋網(wǎng)與錨桿或其它固定裝置連接牢固，網(wǎng)片之間搭接長度不小于20cm，在噴射混凝土?xí)r鋼筋網(wǎng)不晃動。鋼筋直徑及網(wǎng)格尺寸符合設(shè)計要求。3噴射混凝土采用濕噴技術(shù)，進行現(xiàn)場生產(chǎn)性噴混凝土試驗。噴射前，受噴面用水或風(fēng)進行清理。噴射混凝土作業(yè)分片依次進行，噴射作業(yè)自下而上，分段作業(yè)。采取分層噴射時，一次噴射厚度不大于5cm。后一層噴射在前一次噴射終凝后進行，各層間隔30～60min，間隔時間不大于1h時，對已噴混凝土面用水或風(fēng)清洗。按照規(guī)范要求對噴射混凝土養(yǎng)護，混凝土采用設(shè)標(biāo)尺控制噴層厚度。4超前管棚縱向間距按設(shè)計尺寸施作，環(huán)向間距根據(jù)圍巖的穩(wěn)定，外插角根據(jù)注漿膠結(jié)拱架厚度確定。導(dǎo)管安裝前，封閉工作面，測放出鉆孔位置。注漿前先噴射混凝土封閉工作面，防止漏漿，噴射厚度不小于5cm。注漿材料滿足：漿液流動性好，固結(jié)后收縮小，既有良好的粘結(jié)力和較高的早強度；結(jié)石體透水性低，抗?jié)B性能好，當(dāng)水有侵蝕作用時，才有耐侵蝕材料。注漿結(jié)束后檢查注漿效果，不合格者補注。注漿順序有拱腳向拱頂逐管注漿。采用鉆孔取芯檢查結(jié)石率及堵水效果。5型鋼拱架采用加工廠統(tǒng)一制作，嚴(yán)格控制加工尺寸，進場前進行尺寸驗收，安裝前進行預(yù)拼裝。安裝時精確放樣，保證鋼拱架在襯砌斷面以外。⑴錨桿施工工藝①測量定位和布孔：按施工圖紙在施工面測量定位布置鉆孔位置，錨桿的孔軸方向垂直于開挖面；局部加固錨桿的孔軸方向與可能滑動面的傾向相反，其余滑動面的夾角大于45176。②鉆孔：錨桿造孔采用YT 28型氣腿式手風(fēng)鉆，孔徑為φ42mm。將造孔鉆機布置在所布錨桿孔孔位，造孔時開孔偏差不大于100mm，孔深偏差值不大于50mm，傾角偏差不大于2176。③洗孔：錨桿施工工藝流程圖NY砂漿拌制備、運輸錨桿制作、運輸開挖面浮石清理標(biāo) 識 孔 位沖孔、洗孔注 漿 漿錨桿安裝質(zhì)量檢查檢查驗收運輸造 孔 圖232用高壓風(fēng)洗孔，將孔內(nèi)巖粉吹干凈。④.驗孔：對孔位、孔深、斜度進行檢查，并做好詳細(xì)檢查記錄，對于檢查不合格的孔做好標(biāo)識后進行處理或做為廢孔處理。⑤ 錨桿安裝及注漿：“先注漿后插錨桿”的方式進行施工，施工時先將錨固劑浸水一定時間，時間長短與藥卷直徑粗細(xì)有關(guān)，一般為50～120s，浸水水溫不宜低于10℃或高于25℃。裝填采用專用噴槍進行，噴槍由槍尾、槍體、輸送管和導(dǎo)向管構(gòu)成。使用時，將槍尾接于供風(fēng)管上，～；將導(dǎo)向管插入錨孔內(nèi)，；再將浸水后的水泥基藥卷依分段計算量，按先快凝后緩凝藥卷逐支裝入槍膛，射入孔內(nèi)，靠風(fēng)壓壓實。裝入過程中，應(yīng)邊裝邊向外拔出導(dǎo)向管，以免將已裝入的錨固劑吹出錨孔而不密實，影響錨固效果。，錨桿在造孔結(jié)束后及時進行驗孔，并進行注漿安插，待孔內(nèi)注滿砂漿后立即插桿；后注漿的錨桿在造孔結(jié)束后及時進行驗孔并及時插入錨桿，經(jīng)監(jiān)理人同意后立