【導(dǎo)讀】立進(jìn)行研究所完成。畢業(yè)論文（設(shè)計）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的。成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。

　　

【正文】 價 施工分布少，作業(yè)時間短，進(jìn)度快，工程造價較低 較高 施工進(jìn)度較慢，作業(yè)時間長，時間技術(shù)、設(shè)備要求較高，工程造價高 高 施工工序 開挖步驟少，作業(yè)面較大，施工工序 較簡單 較多 開挖分不多，作業(yè)面較小，工序多 多 掌子面的穩(wěn)定 由于作業(yè)面空間較大，掌子面較大，穩(wěn)定性較差 較好 開挖分布多，作業(yè)面小，掌子面小，穩(wěn)定性較好 好 地表沉降 一次開挖作業(yè)面大，施工影響較大，沉降大 較小 開挖作業(yè)面小，支護(hù)時間充足，沉降小 小 周邊收斂控制 開挖作業(yè)面大，掌子面較大，周邊收斂控制較差 較好 作業(yè)面小，分布開挖，有利于周邊收斂控制 好 適用范圍 地質(zhì)條件較好、技術(shù)熟練 地質(zhì)條件較差、安全要求較高 跨度大、安全要求高 地質(zhì)條件差、安全要求高 綜合比較上節(jié)幾種開挖方法和對 照基本資料可得出下列幾種開挖方案： 方案一：雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖面塊較多，對圍巖的擾動次數(shù)增加，且 第 20 頁 初期支護(hù)全斷面閉合時間長。該法施工安全，穩(wěn)定性高，但進(jìn)度慢，造價高，適用于斷面跨度大，地表沉陷要求嚴(yán)格的隧道。 方案二 : 臺階法、分部（環(huán)形）預(yù)留核心土法。在Ⅳ、Ⅴ處采用分部預(yù)留核心土法，Ⅳ和Ⅲ級圍巖處采用臺階法（根據(jù)現(xiàn)場圍巖情況，若圍巖較好可以采用全斷面開挖代替臺階法）。在該方案中分部預(yù)留核心土法將開挖斷面分成環(huán)形拱部、上部核心土和下部臺階三個部分。上部核心土起到支擋開挖面及能夠及時進(jìn)行初期支護(hù)的作 用。所以開挖工作面穩(wěn)定性好，核心土和下部開挖都是在拱部初期支護(hù)保護(hù)下進(jìn)行的，施工安全性好。主要適用于土質(zhì)圍巖及軟弱圍巖。 方案三：全過程采用臺階法。臺階法有三種，分別為長臺階法、短臺階法和超短臺階法。Ⅳ和Ⅲ級圍巖處采用臺階法（根據(jù)現(xiàn)場圍巖情況，若圍巖較好可以采用全斷面開挖代替臺階法）。該隧道進(jìn)出口段（淺埋段）圍巖分級較低，洞頂圍巖厚度較小，成洞困難。根據(jù)不同的地質(zhì)情況和圍巖種類，采用不同的臺階法。采用哪一種臺階法是根據(jù)下列兩個條件來決定的： （ 1） .對初期支護(hù)形成閉合斷面的時間要求，圍巖越差，要求必和時間越 短，則臺階必須縮短。 （ 2） .施工機械的效率高，則可以縮短支護(hù)必和時間故臺階可以加長。 開挖方案的確定 由于 XXX隧道所通過的圍巖主要為Ⅳ和Ⅴ級圍巖，圍巖較軟，主要為中風(fēng)化凝灰?guī)r夾強～中風(fēng)化粉砂質(zhì)板巖，隧道埋深較深、隧道較長。結(jié)合各種施工方法的特點以及技術(shù)難度和各種方案的工程造價，開挖方案二比較適合 XXX 隧道的開挖。 在進(jìn)、出洞口Ⅴ級較軟圍巖處采用分部（環(huán)形）留核心土開挖方法（圖 ）。 圖 環(huán)形開挖留核心土法施工工序示意圖（此圖錯誤，希望你能改正） 第 21 頁 施工順序說明：（ 1）上弧形 導(dǎo)坑開挖；（ 2）拱部初期支護(hù)；（ 3）預(yù)留核心土開挖；(4)下臺階左部開挖；（ 5）下臺階右部開挖；（ 6）仰拱超前澆筑；（ 7）全斷面二次襯砌。 在隧道中間段開挖到Ⅳ級圍巖之后，換用臺階法開挖（詳見圖 ）。 （8）（13）139（4）（10）5711（2）（14）（4）（10）（14）（13）（6）（12）13957111197531（12）（10）（8）（13）（14）（14）（6）（4）（14）（14）（2）1197（6）（4）（2）5317531（4）（10）（10）（10）（8）（9）（6）（6）3751（2）（2）（7）（6） 5543154133（5）31（2）（4）11（3）（2）1 圖 施工順序說明：（ 1）上臺階開挖；（ 2）上臺階初期支護(hù)；（ 3）下臺階開挖；（ 4）下臺階初期支護(hù)；（ 5）全斷面二次襯砌。 開挖施工工序 開挖施工總原則 該 隧道按新奧法原理組織施工，并 要 根據(jù)不同 圍巖級別及周邊環(huán)境 選擇相應(yīng)開挖方 法 ，應(yīng)根據(jù)監(jiān)控量測結(jié)果，適時施作二次襯砌 。 隧道開挖前，首先根據(jù)設(shè)計圖紙完成洞口截水溝、洞口土方及邊仰坡防護(hù)施工。洞口土方采用挖掘機配合裝載機自上而下分層施工，大型自卸汽車運輸，并及時做好坡面防護(hù)，開挖一段（臺階）防護(hù)一段（臺階）。洞口明洞采用明挖法施工，開挖至明暗分界線后，先施做套拱（ 立架， 支模， 澆筑砼），然后施做暗洞超前大管棚（注漿），隨后進(jìn)入暗洞施工。 隧道進(jìn)出口處采用明挖法，挖掘機挖裝清除洞口處的土石方，采用自卸汽車運輸?shù)姆椒ㄊ┕?。隧道洞口段Ⅴ級圍巖采用 環(huán)形 開挖留核心土法開挖，洞身段Ⅳ、 Ⅴ 級圍巖采用臺階法開挖。隧道均采用無軌運輸，施工時堅持“短進(jìn)尺，弱爆破，快封閉，勤量測”的原則。首先進(jìn)行進(jìn)行明洞，洞口土石方及邊仰坡施工，邊施工邊作排水及坡面防護(hù)，洞口土石方采用機械開挖，部分輔以鑿巖機鉆眼，小炮控制開挖，人工刷整邊坡。洞身施工，隧道襯砌按仰拱超前，拱墻一次襯砌。噴射砼采用濕噴工藝，降低回彈量和粉塵；隧道襯砌采用液壓鋼模襯砌臺車，按仰拱超前，拱墻一次襯砌，砼集中拌合，砼運輸車運輸至各作業(yè)面，泵送砼入模，插入式搗固器與附著式搗固器聯(lián)合振搗。隧道通風(fēng)采用壓入式風(fēng)機通 風(fēng)。 單洞雙向隧道是一般等級公路施工中的常見隧道，常采用單洞貫通掘進(jìn)。隧道在開 第 22 頁 挖掘進(jìn)的 同時采用現(xiàn)場監(jiān)控、量測信息指導(dǎo)施工，即通過對隧道施工中量測數(shù)據(jù)和對開挖面地質(zhì)觀察等進(jìn)行預(yù)測、預(yù)報和反饋。并根據(jù)已建立的量測為基準(zhǔn)，對隧道施工方法（包括特殊的、輔助的施工方法）、斷面開挖步驟及順序、初期支護(hù)的參數(shù)等進(jìn)行合理調(diào)整，以保證施工安全、坑道圍巖穩(wěn)定、施工質(zhì)量和支護(hù)結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟。 在施工過程中應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗，優(yōu)化工藝。加強超前地質(zhì)預(yù)測、預(yù)報，加強圍巖監(jiān)控量測管理。根據(jù)量測結(jié)果，及時調(diào)整預(yù)留變形量及支護(hù)參數(shù)，適時施作二次襯 砌，確保隧道安全。本標(biāo)段隧道圍巖主要有Ⅳ、Ⅴ級，各級圍巖采用開挖方法見 “表 ”。 序號 開挖方法 圍巖級別 備注 1 上、下臺階法 Ⅲ、Ⅳ 2 環(huán)形預(yù)留核心土法 Ⅳ、Ⅴ 表 隧道各級圍巖開挖方法匯總表 隧道明洞采用明挖法施工，在確保洞口邊仰坡穩(wěn)定的條件下，就地全斷面整體模筑鋼筋混凝土。暗洞均采用新奧法施工，對 V 級圍巖采用預(yù)留核心土法施工， IV級圍巖采用臺階法施工。 施工工序 鉆爆參數(shù) 全隧采用鉆爆法開挖，實行光面爆破，采用自制鉆孔臺架配合風(fēng)槍鉆眼（采用 YT28風(fēng)槍 鉆眼），人工裝藥，導(dǎo)爆管起爆，爆破采用 2 號巖石硝銨炸藥。藥卷直徑：采用Ф35mm。裝藥結(jié)構(gòu)：周邊眼采用空氣間隔裝藥，其余眼采用集中裝藥。非電毫秒雷管起爆，火雷管引爆。采用黃泥封堵炮眼，封堵長度不小于 30cm。施工中根據(jù)圍巖類別和爆破效果不斷調(diào)整爆破參數(shù)。 a、炮眼深度（ L）：對 IV、 V 類圍巖按 ~ 米。 b、爆破參數(shù) ①隧道周邊眼按預(yù)裂爆破設(shè)計，以減少掏槽眼，掘進(jìn)眼爆破對周圍的振動效應(yīng)。 周邊眼參數(shù)為：間距： E=（ 8~12） d（ d為炮眼直徑）、抵抗線： W=（ 1~）、裝藥集中度 :δ =~(kg) ②掏槽眼、底板眼爆破的段裝藥量，一般取最大允許裝藥量的 70%。 第 23 頁 ③合理地選擇段間隔時差：為避免振動波的疊加作用，軟巖采取 100~200 毫秒，硬巖 100 毫秒。 ④鉆爆參數(shù) 鉆孔深度按 計算 鉆孔設(shè)備：風(fēng)動氣腿式鑿巖機 6臺。 爆破器材： 炸藥：采用 2巖石硝銨炸藥，其規(guī)格為Φ 35mm 165mm。 雷管：采用毫秒雷管及普通火雷管，毫秒雷管帶塑料導(dǎo)爆管長 7m。 導(dǎo)爆管：采用普通、抗水的導(dǎo)爆管。 C、 IV、 V 類圍巖炮眼設(shè)計 a、掏槽眼： 采用雙臨空平行直眼掏槽，眼深 計算。中空眼鉆 孔由小鉆頭改為大鉆頭將鉆孔擴大，掏槽眼布置在開挖中心線左側(cè)或右側(cè) ，高度為 的位置。 b、周邊眼 間距 E=50cm，周邊眼至內(nèi)圈眼距離為 60cm，周邊眼裝藥集中度為 。采用不偶合和間隔裝藥結(jié)構(gòu)，不偶合系數(shù)為 。將φ 35 165 藥卷按設(shè)計的裝藥集中度預(yù)先加工小藥卷，并把藥卷按 30~50cm 間距綁在竹片上，用導(dǎo)爆索串起即可。 c、底板眼：底板眼間距 60cm。 d、其它炮眼：采用橫向間距 ~，豎向間距 1~。 附 IV、 V 類圍巖炮眼布置圖 e、炮眼數(shù)目： N=ks/αβ 其中： k：爆破單位體積巖石的炸藥平均消耗量，簡稱炸藥的單耗量，取 s：開挖斷面面積， α：各部位炮眼的裝藥系數(shù)。 第 24 頁 β：藥卷單位長度質(zhì)量。 N=( )/( )=166 個，實際炮眼數(shù)目取 166 個 f、炮眼裝藥量見表 （ L=） 炮眼名稱 炮眼個數(shù) 藥卷類型 裝藥系數(shù) 單個炮 眼裝藥量 小計 段數(shù) 掏槽眼 8 φ 35 165 5 輔助眼 98 φ 35 165 7~14 周邊眼 34 φ 35 165 1 底板眼 26 φ 35 165 15 表 通風(fēng)、排煙 隧道口安裝 1臺 MFA60P2～ S 通風(fēng)機供風(fēng)，通風(fēng)管使用 ?1000 負(fù)壓柔性風(fēng)管，懸掛于隧道拱腰部位，壓入式通風(fēng)。當(dāng)隧道施工長度大于 500m 時，增加 1 臺通風(fēng)機抽出式通風(fēng)，通風(fēng)管使用 ?600 的膠皮風(fēng)管懸掛在另一側(cè)邊墻上。 出渣運輸 采用挖掘機 PC2206， ZLM50 側(cè)卸裝載機， ZZ3322/M9240 自卸車配合，無軌運輸一次性將洞內(nèi)棄渣運輸至離隧道洞口 處的深溝棄渣場。 初期支護(hù) 在開挖中，認(rèn)真做好光面爆破，以減少欠挖和周圍圍巖的擾動，并做好超前探測，以確定圍巖變化情況等不良地質(zhì)狀況，報監(jiān)理工程師，并按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的方案處理。圍巖開挖中，要減少超挖，并及時封閉，做好圍巖的加固。在軟弱圍巖地段應(yīng)按設(shè)計要求預(yù)先小導(dǎo)管注漿加固。 A、塌方及超欠挖處理 隧道中的塌方應(yīng)先加固未塌方地段，防止塌方繼續(xù)發(fā)展，根據(jù)現(xiàn)場情況，確定處理方案，按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的方案處理。 超挖部分應(yīng)用同級混凝土或 同級片石混凝土回填，嚴(yán)格控制開挖斷面，嚴(yán)禁欠挖， 第 25 頁 僅在巖石完整、抗壓強度大于 30Mpa，確認(rèn)不影響襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和強度時，巖石個別突出部分（每平方米內(nèi)不大于 平方米），可侵入襯砌，侵入量不大于 5cm，拱腳、墻腳以上 1 米范圍內(nèi)嚴(yán)禁欠挖。 B、錨噴支護(hù) 噴射混凝土采用標(biāo)號為 20號，錨桿采用 MAI R25 中空注漿錨桿，錨桿端頭加設(shè) 150 150 8mm 的鋼墊板，墊板與錨桿同時施作，錨桿外露頭需加工螺紋，用螺母將墊板緊貼在圍巖上，安裝時擰緊即可。 錨桿施作完畢后進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)。 施工要點： ①選用普通硅酸鹽水 泥，細(xì)度模數(shù)大于 的硬質(zhì)潔凈砂或粗砂，粒徑 5~12mm 連續(xù)級配碎（卵）石，化驗合格的拌和用水。 ②噴射混凝土嚴(yán)格按照設(shè)計配合比拌合和及攪拌的均勻性每班檢查不少于兩次。 ③噴射混凝土前 ,認(rèn)真檢查隧道斷面尺寸 ,對欠挖部分及所有開裂、破碎、崩解的破損巖石進(jìn)行清理和處理，清除浮石和墻角虛渣。 ④噴射混凝土分段、分塊、先墻后拱、自下而上的順序進(jìn)行；噴射作業(yè)時，噴嘴做反復(fù)緩慢的螺旋運動，螺旋直徑約 20~30 米，以保證混凝土噴射密實。同時掌握風(fēng)壓、水壓及噴射距離，減少混凝土的回彈量。 ⑤隧道噴射混凝土厚度﹥ 5cm 時， 分兩層作業(yè)。第二次噴射混凝土如在第一層混凝土終凝 1 小時后進(jìn)行，需沖洗第一層混凝土面。兩次噴射注意找平巖面，以便于鋪設(shè)防水層。 ⑥噴射混凝土終凝 2小時后，進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于 14 天。 ⑦噴射混凝土后開挖時，下次爆破距噴射混凝土完成時間的間隔，不得小于 4小時。 主要工程機械設(shè)備 隧道開挖所需機械設(shè)備見表 。 第 26 頁 表 主要工程機械設(shè)備 機械設(shè)備名稱 單位 數(shù)量 20m3電動空壓機 臺 1 1 m3裝載機 臺 1 12 m3內(nèi)燃空壓機 臺 1 鑿巖機 臺 6 強制式攪拌機 500L 臺 1 滾筒式攪拌機 350L 臺 1 備用 30KW發(fā)電機 臺 1 30KW通風(fēng)機 臺 1 9米模板臺車 臺 1 隧道洞口段開挖 隧道進(jìn)出口隧道圍巖等級為Ⅴ級，圍巖破碎不穩(wěn)定，采取環(huán)形開挖留核