隧道出口洞身段工程施工方法及工艺

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1、洞身段工程施工方法及工艺1洞身开挖隧道洞身开挖采用的施工方法有全断面开挖法、台阶法、三台阶法（一般三台阶法、三台阶加临时仰拱法、三台阶环形开挖预留核心土法）、大拱脚台阶法、CRD法。（1）全断面法Ⅱ级围岩地段采用全断面开挖，利用风动凿岩机钻孔，光面爆破。钻孔后按要求安装锚杆，并进行锚固或注浆，采用机械喷浆手进行喷砼。根据量测要求布设量测点，并及时进行分析反馈指导施工。开挖、支护和出碴施工工序见图4-3-2-1。图4-3-2-1(1)无轨运输全断面开挖施工工艺及流程图（2）台阶法隧道Ⅲ级围岩、Ⅳ级硬质岩采用台阶法开挖。台阶长度3～5m,周边采用光面爆破减少对围岩的震动以控制成形。上台阶风钻

2、钻孔，挖掘机或扒装机扒碴到下断面，下台阶利用风钻钻孔。出碴在下断面作业，无轨运输时用装载机配合自卸汽车装运，有轨运输用扒装机装碴，电瓶车牵引梭矿运碴。台阶法施工工序见图1(2)。图1(2)无轨运输台阶法开挖施工工艺及流程图（3）三台阶预留核心土法Ⅴ级围岩深埋段或Ⅳ级围岩段当掌子面围岩变形较大时，应采用三台阶环形开挖预留核心土法。三台阶环形开挖预留核心土法施工工序见图1（5）。图1（5）三台阶环形开挖预留核心土法施工示意图（4）三台阶加临时仰拱法隧道Ⅳ级软质岩（如页岩、炭质页岩、泥灰岩为主的地层）及通过断层破碎带地段Ⅴ级围岩段，当周边围岩收敛变形较大时，应采用三台阶加临时仰拱法开挖，首先进

3、行超前支护，进行上部开挖→初期支护施工→中台阶开挖→边墙初期支护施工→下台阶、仰拱开挖与支护。台阶法加临时仰拱开挖法施工工序图见图1（6）。5m5m20m图1（6）三台阶加临时仰拱法开挖示意图（5）大拱脚台阶法Ⅴ级软质岩（如通过页岩、炭质页岩、泥灰岩为主的地层）地段采用大拱脚台阶法，与台阶法基本一致，台阶拱脚部位加大尺寸向外扩大开挖，并在拱脚加斜支撑，使拱脚初支加厚、加强，以此提高基底密实且加大受力基础。避免下半断面开挖时导致吊拱的危险。具体施工方法见图1（7）。图1（7）大拱脚台阶法施工工序图（6）CRD法Ⅴ级围岩浅埋、偏压、断层破碎带等地段采用CRD法施工，施工工艺详见图1（8）。图

4、1（8）CRD法施工工艺图2钻爆设计⑴设计原则根据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案。根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深20cm（非瓦斯工区）。严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。选用低密度低爆速、低猛度的炸药，本隧道非瓦斯工区采用2号岩石乳化炸药，非电毫秒雷管起爆。采用微差爆破，周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差。⑵钻爆参数的选择通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照表2-2。表2-2光面爆破参数表岩石种类周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W(cm)

5、相对距离E/W装药集中度q(kg/m)极硬岩50～6055～750.8～0.850.25～0.3硬岩40～5050～600.8～0.850.15～0.25软质岩35～4545～600.75～0.80.07～0.12⑶掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作较简单，钻孔方向易掌握，被广泛采用，洞身开挖采用直眼掏槽。⑷装药结构及堵塞方式周边眼装药结构：用小直径药卷间隔装药，岩石很软时采用导爆索代替药卷。其它眼：均采用连续装药结构。所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于25cm。⑸爆破效果监测及爆破设计优化爆破效果检查项目主要有：断面周边超欠挖检查；开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；爆

6、破进尺是否达到爆破设计要求；爆出石碴块是否适合装碴要求；炮眼痕迹保存率，硬岩≥80％，中硬岩≥60％，并在开挖轮廓面上均匀分布；两次爆破衔接台阶不大于10cm。爆破设计优化：每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距，用药量，特别是周边眼。根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼底基本落在同一断面上。3洞身支护在不同的开挖方法下，支护参数不同，主要支护的施工方法相同。初期支护施工工序流程为：超前支护措施(超前大管棚、超前小导管、超前双层小导管、超前锚杆等)→开挖后初喷

7、砼→系统支护（锚杆、钢筋网、型钢钢架或格栅钢架）施工→复喷砼至设计厚度。(1)大管棚施工隧道进出口段采用大管棚超前支护，大管棚采用地质钻机成孔，注浆泵注浆,外插角为1°～3°。施工准备：开挖至管棚施作空间位置时，预留钻机作业平台，安设导向架或施做套拱，搭设作业平台架并固定牢固。成孔：采用水平地质钻机，从导向管内钻孔。安设：由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接；顶进前先进行管节加工采用不同长度规格，相邻间交替错接安装。管棚顶到位后，钢管与