【正文】 階法施工要求 （ 1）隧道施工應(yīng)堅(jiān)持“弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的原則。 （ 2）開挖方式采用弱爆破，爆破時(shí)嚴(yán)格控制炮眼深度及裝藥量。 （ 3）臺(tái)階長度宜控制在 10m~50m 之內(nèi)；圍巖穩(wěn)定較差時(shí)，控制在 3~10m。 （ 4）下臺(tái)階斷面開挖 應(yīng)兩側(cè)交錯(cuò)進(jìn)行，下臺(tái)階開挖后仰拱應(yīng)緊跟。施工中應(yīng)解決好上下臺(tái)階的施工干擾問題，下部應(yīng)減少對(duì)上部圍巖、支護(hù)的攏動(dòng)。 （ 5）施工中，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)圖的要求，進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋結(jié)果，分析洞身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，為支護(hù)參數(shù)的調(diào)整、灌筑二次襯砌的時(shí)機(jī)提供依據(jù)。 （ 6）上臺(tái)階施作鋼拱架時(shí)，采用擴(kuò)大拱腳和鎖腳錨桿等措施，控制圍巖和初期支護(hù)變形，必要時(shí)施作臨時(shí)仰拱。 （ 7）下臺(tái)階在上臺(tái)階噴射混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度 70%以上時(shí)開挖，當(dāng)巖體不穩(wěn)定時(shí)需縮短進(jìn)尺，必要時(shí)分下臺(tái)階左右兩部開挖，并及時(shí)施作初期支護(hù)和仰拱。 （ 8）下臺(tái)階施工 時(shí)要保證初支鋼架整體順接平直，螺栓連接牢靠。 四、 長短臺(tái)階法的相互轉(zhuǎn)換 ①② 23 臺(tái)階法依照上下兩工作面之間的距離不同有長臺(tái)階、短臺(tái)階和微臺(tái)階之分。在長短臺(tái)階相互轉(zhuǎn)換的過程中，關(guān)鍵是控制臺(tái)階的長度。 當(dāng)由長臺(tái)階轉(zhuǎn)化為短臺(tái)階時(shí)，只需將兩臺(tái)階的間距及時(shí)調(diào)整縮小，而當(dāng)由短臺(tái)階轉(zhuǎn)化長臺(tái)階是，則是將兩臺(tái)階及時(shí)調(diào)整擴(kuò)大，間距調(diào)整應(yīng)在長臺(tái)階開挖圍巖段進(jìn)行。這樣就能夠順利完成長、短臺(tái)階法的轉(zhuǎn)換。 三臺(tái)階法施工工序和工藝流程 一、 三臺(tái)階法施工工藝流程 。 圖 43三臺(tái)階施工工藝流程圖 滿足 不 滿足 施工準(zhǔn)備 超前地質(zhì) 預(yù)報(bào) 上中下臺(tái)階 測(cè)量 放線 上臺(tái)階開挖、 出 渣、清理開挖面 上臺(tái)階 初期支護(hù) 中臺(tái)階 開 挖 、出渣、清理開挖面 中 臺(tái)階 初期支護(hù) 下臺(tái)階開挖、出渣 、 清理開挖面 下臺(tái)階 初期支護(hù) 監(jiān)控 測(cè)量 加 強(qiáng) 防 護(hù) 下循環(huán) 開挖 24 二、 三臺(tái)階法施工工序說明 圖 44 三臺(tái)階法工序圖。 （ 1）上臺(tái)階開挖：在拱部超前支護(hù)施工后，沿隧道開挖輪廓線環(huán)向開挖上臺(tái)階。開挖進(jìn)尺控制在每循環(huán) 2~3m 拱架。開挖后立即出噴 3~5cm 砼封閉，并架設(shè)Ⅰ 20a 鋼架。按照設(shè)計(jì)要求施作鎖腳錨桿和系統(tǒng)錨桿，噴射砼。 （ 2）中臺(tái)階開挖：開挖進(jìn)尺控制在每循環(huán) 2~3m，開挖后立即出噴 3~5cm 砼封閉，并架設(shè)Ⅰ 20a 鋼架。按照設(shè)計(jì)要求施作鎖腳錨桿和系統(tǒng)錨桿，噴射砼。 （ 3）下臺(tái)階開挖：開挖進(jìn)尺控制在每循環(huán) 2~3m，開挖后立即出噴 3~5cm 砼封閉，并架設(shè)Ⅰ 20a 鋼架。按照設(shè)計(jì)要求施作鎖 腳錨桿和系統(tǒng)錨桿，噴射砼。 （ 4）隧道仰拱開挖：圍巖較好時(shí)，仰拱與下臺(tái)階同時(shí)開挖；圍巖軟弱破碎時(shí)，仰拱單獨(dú)開挖。仰拱按每循環(huán) 5m 組織施工。采用人工配合機(jī)械開挖，人工清底，并及時(shí)施工仰拱襯砌和填充。 三、三臺(tái)階法施工要求 （ 1）隧道施工應(yīng)堅(jiān)持“若爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的原則。 （ 2）如有超前支護(hù)等輔助施工措施，應(yīng)首先利用上一循環(huán)架立的鋼架施作完畢，再開挖。 （ 3）開挖方式采用若爆破，爆破時(shí)嚴(yán)格控制炮眼深度及裝藥量。 （ 4）鎖腳小導(dǎo)管可根據(jù)需要設(shè)置，以確保下臺(tái)階施工的安全。 （ 5）各步臺(tái)階一次開 挖長度宜控制在 2m~3m 之間，第 3 部臺(tái)階開挖后仰拱應(yīng)緊跟。 （ 6）施工中，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)圖的要求，進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋結(jié)果，③①② 25 分析洞身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，為支護(hù)參數(shù)的調(diào)整、灌筑二次襯砌的時(shí)機(jī)提供依據(jù)。 （ 7）施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，必要時(shí)在臨時(shí)仰拱中增設(shè)鋼架。 三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法法施工工序和工藝流程 一、 三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工工藝流程 。 圖 45 三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工工藝流程圖。 開挖方案設(shè)計(jì) 中臺(tái)階開挖 上中下臺(tái)階測(cè)量放線 上臺(tái)階開挖 下臺(tái)階開挖 反饋綜合信息 清理開挖面 初噴后出渣 上中下三斷面支護(hù)與施作臨時(shí)仰拱 上斷面檢查穩(wěn)定性 中斷面檢查穩(wěn)定性 下斷面檢查穩(wěn)定性 下一循環(huán) 良好 良好 施工準(zhǔn)備 超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 26 二、 三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工工序說明 圖 46 三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工工序圖 三、三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工工序說明： （ 1） a、利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道超前支護(hù)； b、開挖 1 臺(tái)階階； c、施作 1 部洞身結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)，即初噴 4cm 厚混凝土，架立鋼架，并設(shè)鎖腳錨（管）桿；d、鉆設(shè)系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度，底部架立臨時(shí)鋼架封閉，則在掌子面噴10cm 混凝土封閉。 （ 2）上臺(tái)階施工至適當(dāng)距離后，開挖 2 部臺(tái)階，接長鋼架，施作洞身結(jié) 構(gòu)的初期支護(hù)及封底，參照工序①進(jìn)行。 （ 3） a、開挖 3 部臺(tái)階，及時(shí)封閉襯期支護(hù)。參照工序②進(jìn)行； b、灌注該段仰拱； c、灌注該段隧底填充。 （ 4）根據(jù)量測(cè)結(jié)果分析，待初期支護(hù)收斂后，利用襯砌模板臺(tái)車一次性灌筑二次襯砌（拱墻襯砌一次施作）。 四、三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工要求 （ 1）隧道施工應(yīng)堅(jiān)持“弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的原則。 （ 2）如有超前支護(hù)等輔助施工措施，應(yīng)首先利用上一循環(huán)架立的鋼架施作完畢，再開挖。 （ 3）開挖方式采用弱爆破，爆破時(shí)嚴(yán)格控制炮眼深度及裝藥量。 ①③② 27 （ 4）鎖腳小導(dǎo)管可根據(jù) 需要設(shè)置，以確保下臺(tái)階施工的安全。 （ 5）各步臺(tái)階一次開挖長度宜控制在 2m~3m 之間，第 3 部臺(tái)階開挖后仰拱應(yīng)緊跟。 （ 6）施工中，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)圖的要求，進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋結(jié)果，分析洞身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，為支護(hù)參數(shù)的調(diào)整、灌筑二次襯砌的時(shí)機(jī)提供依據(jù)。 爆破設(shè)計(jì) 新建貴廣鐵路下豪一號(hào) 隧道采用新奧法施工，運(yùn)用光面爆破技術(shù)，爆破掏槽形式選用直眼楔形掏槽，炸藥使用 2 號(hào)巖石銨梯炸藥，藥卷直徑選用φ 32mm。 (1)炮眼數(shù)量計(jì)算公式為 qSN ??? (41) 式中， N —— 炮眼數(shù)量，不包括未裝藥的空眼數(shù)； q —— 單位炸藥消耗量； S —— 開挖斷面積 ( 2m )； ? —— 裝藥系數(shù)，即裝藥長度與炮眼全長的比值； ? — — 每米藥卷的炸藥質(zhì)量 (kg/m)。 (2)每一循環(huán)炮眼深度計(jì)算公式 周邊炮眼與輔助炮眼的眼底應(yīng)在同一垂直面上，掏槽炮眼應(yīng)加深 10~20cm[9] 。所以炮眼的深度計(jì)算公式可為 1 ?? (42) 2ll? (43) 3ll? (44) 式中， 1l —— 掏槽眼深度； l—— 每一循環(huán)進(jìn)尺數(shù)； 2l —— 輔助眼深度； 3l —— 周邊眼深度。 (3)炮眼長度計(jì)算 輔助眼的長度為 (45) 22Ll? 28 式中， 2L —— 輔助眼的長度。 圖 47 掏槽眼和周邊眼長度計(jì)算示意圖 掏槽眼和周邊眼的長度依照?qǐng)D 41 計(jì)算 11cosLl ?? (46) 12 tanB l b??? (47) 2 39。233L l b?? (48) 式中， 1L —— 掏槽眼的長度； ?—— 掏槽眼與開挖面的夾角； B—— 同一平面上的兩掏槽眼眼口的距離； b—— 同一平面上的兩掏槽眼眼底的距離，取為 ； 39。b—— 周邊眼眼底與眼口的水平偏差，考慮到鉆孔需要和周邊眼外插超出輪廓線，其值取為 。 (4)裝藥量計(jì)算 Ql??? (49) 式中， Q —— 單個(gè)炮眼的裝藥量。 爆破設(shè)計(jì) 計(jì)算 方法 爆破設(shè)計(jì)結(jié)果 在小寨隧道全長范圍內(nèi)，需對(duì)Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)圍巖進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，其開挖方法主要是全斷面法和臺(tái)階法，下面就這兩種開挖方法的具體爆破設(shè)計(jì)概述如下： Ⅳ 級(jí)圍巖 臺(tái)階法 爆破設(shè)計(jì) 29 查表可得，炸藥 每米藥卷的炸藥質(zhì)量 ? 為 ，單位耗藥量 q 為 。 根據(jù)式 (41)，可得計(jì)算炮眼數(shù)量，結(jié)果見表 46。 表 41 計(jì)算炮眼數(shù)量 圍巖級(jí)別 裝藥量 系數(shù) ? 上臺(tái)階 下臺(tái)階 總個(gè)數(shù) 斷面面積 ( 2m ) 炮眼數(shù)量 斷面 面積 ( 2m ) 炮眼數(shù)量 Ⅳ 119 347 426 炮眼深度和長度見表 47。 表 42 炮眼的深度和長度 (m) 圍巖 級(jí)別 掏槽眼 輔助眼 周邊眼 與開挖面 的角度 ? (176。 ) 深度 (m) 長度 (m) 深度 (m) 長度 (m) 深度 (m) 長度 (m) Ⅳ 75 炮眼具體布置時(shí) ，根據(jù)炮眼的間距在隧道橫斷面圖上一一布置，確定各種形式炮眼的個(gè)數(shù)，炮眼布置詳細(xì)示意圖見附錄圖 3 和附錄圖 4。各種形式炮眼間距和個(gè)數(shù)情況見表 48。 表 43 炮眼布置具體個(gè)數(shù) 圍巖 級(jí)別 掏槽眼 輔助眼 周邊眼 總個(gè)數(shù) 頂面間距 (m) 個(gè)數(shù) 間距 (m) 個(gè)數(shù) 間距 (m) 個(gè)數(shù) 上臺(tái)階 下臺(tái)階 上臺(tái)階 下臺(tái)階 上臺(tái)階 下臺(tái)階 Ⅳ 75 4 0 60 107 200 50 66 47 424 裝藥量計(jì)算見表 49。 表 44 炮眼裝藥量 圍巖 級(jí)別 掏槽眼 輔助 眼 周邊眼 裝藥系數(shù) 裝藥量 (kg) 裝藥系數(shù) 裝藥量 (kg) 裝藥系數(shù) 裝藥量 (kg) Ⅳ 30 Ⅴ 級(jí)圍巖三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法 爆破設(shè)計(jì) 查表可得，炸藥 每米藥卷的炸藥質(zhì)量 ? 為 ，單位耗藥量 q 為 。 根據(jù)式 (41)，可得計(jì)算炮眼數(shù)量，結(jié)果見表 46。 表 45 計(jì)算炮眼數(shù)量 圍巖級(jí)別 裝藥量 系數(shù) ? 上臺(tái)階 中臺(tái)階 下臺(tái)階 總個(gè)數(shù) 斷面面積 ( 2m ) 炮眼數(shù)量 斷面面積 ( 2m ) 炮眼數(shù)量 斷面面積 ( 2m ) 炮眼數(shù)量 Ⅴ 149 193 154 496 炮眼 深度和長度見表 47。 表 46 炮眼的深度和長度 (m) 圍巖 級(jí)別 掏槽眼 輔助眼 周邊眼 與開挖面 的角度 ? (176。 ) 深度 (m) 長度 (m) 深度 (m) 長度 (m) 深度 (m) 長度 (m) Ⅴ 75 炮眼具體布置時(shí)，根據(jù)炮眼的間距在隧道橫斷面圖上一一布置，確定各種形式炮眼的個(gè)數(shù)，炮眼布置詳細(xì)示意圖見附錄 B 圖 11 和附錄 B 圖 12。各種形式炮眼間距和個(gè)數(shù)情況見表 48。 表 47 炮眼布置具體個(gè)數(shù) 圍巖 級(jí)別 掏槽眼 輔助眼 周邊眼 總個(gè)數(shù) 頂面間距 (m) 個(gè)數(shù) 間距 (m) 個(gè)數(shù) 間距 (m) 個(gè)數(shù) 上臺(tái)階 中臺(tái)階 下臺(tái)階 上臺(tái)階 中臺(tái)階 下臺(tái)階 上臺(tái)階 中臺(tái)階 下臺(tái)階 Ⅳ 75 4 0 0 60 72 138 108 40 74 55 46 497 裝藥量計(jì)算見表 49。 31 表 48 炮眼裝藥量 圍巖 級(jí)別 掏槽眼 輔助眼 周邊眼 裝藥系數(shù) 裝藥量 (kg) 裝藥系數(shù) 裝藥量 (kg) 裝藥系數(shù) 裝藥量 (kg) Ⅳ 不良地質(zhì) 帶處理方法 在隧道不良地質(zhì)地段，一般規(guī)定為： (1)施工前必須根據(jù)設(shè)計(jì)提供的工程及水文地質(zhì)資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，進(jìn)行分析研究，制定完整的施工技術(shù)方案，并結(jié)合緊急預(yù)案，做好技術(shù)、物資、機(jī)械的儲(chǔ)備，以應(yīng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生； (2)隧道施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況制定地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)方案； (3)