隧道开挖及支护技术交底

一．工程概况

玉蒙铁路第一合同段云铁项目承接施工的小兴寨隧道，设计中心里程DK7+465，全长370米（DK7+280～ＤK+650），为新建单线隧道，线路平面由78.68米曲线和291.32米直线组成，曲线为右转，半径2000米，缓和曲线长度90米，隧道曲线部分位于第二段缓和曲线上，线路坡度21.4 ‰上坡，DK7+280～ＤＫ7+327为Ⅴ级浅埋地震设防，隧道中线与线路中线偏移8㎝，加宽值30㎝；DK7+327～ＤＫ7+381为Ⅴ级浅埋地震设防，隧道中线与线路中线偏移4㎝，加宽值20㎝，DK7+381～ＤＫ7+390为Ⅴ级浅埋地震设防，隧道中线与线路中线偏移为0，加宽值10㎝；DK7+390～ＤＫ7+600为Ⅴ级复合式衬砌，隧道中线与线路中线偏移为0，加宽值10㎝；DK7+600～ＤＫ7+650为Ⅴ级浅埋地震设防，隧道中线与线路中线偏移为0，加宽值10㎝；

该隧道Ⅴ级浅埋地震设防里程段，参照玉蒙隧参（05）01-3、4参考图施工；Ⅴ级复合式衬砌里程段，参照贰隧参05DDFP140-12参考图施工；

该隧道覆盖厚度1.8～63 米，围岩级别均为Ⅴ级，工程地质条件一般，属溶蚀，剥蚀丘陵地貌，洞身地段为砂岩、泥岩、泥灰岩，洞身穿越强风化带，厚度大于30米，岩体破碎，节理裂隙发育，含少量基岩裂隙水，埋藏深，岩体软硬不均，且洞身穿越关箐2#断层，受地质构造影响严重。

二.开挖（各里程段开挖几何尺寸图附后）

1.本隧道洞身开挖采用台阶法，分上下台阶施工，上下台阶长度为4～5米，设计采用光面爆破，挖掘机配合装载机装渣，汽车运输，对欠挖部分采用风镐进行处理。

2.在开挖之前，应对开挖平面位置，几何尺寸，标高位置进行测量和放样，并画1

出开挖轮廓线，指导洞身进洞的开挖施工，并认真做好超欠挖控制；

3.隧道允许超挖值应符合下列规定：单位㎝

隧道不应欠挖，当围岩完整、石质坚硬，允许岩石个别突出部分（每1㎡不大于0.1㎡）侵入衬砌，对整体式衬砌，侵入值应小于衬砌厚度的1/3，并小于10㎝；对喷锚衬砌，不应大于5㎝；拱脚和墙脚以上1米范围内严禁欠挖。

采用钻爆开挖的炮眼布置应符合下列规定：

1.掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽；

2.周边眼沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求；

3.辅助炮眼交错布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装渣

的需要；

4.周边眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深10㎝。

5.隧道爆破应选用导爆管或电力起爆，在漏水和涌水的工作面以及有杂散电流、

感应电流、高压静电等危险因素不能彻底清除时，应采用导爆管起爆；

钻眼作业应符合以下规定：

1.炮眼的深度和角度应符合设计，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大

于5㎝，辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于10㎝，周边眼眼口位置误差2

不得大于5㎝，眼底不得超出开挖断面轮廓线15㎝。

2.当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，使周边眼和辅助眼眼底

在同一垂直面上。

爆破作业时，所有人员应撤至不受有害气体、震动及飞石伤害的安全地点。安全地点至爆破工作面的距离不应小于200米。

爆破后应检查其效果，爆破效果应符合下列要求：

1.超欠挖应符合以上所列的规定要求；

2.开挖轮廓圆顺，开挖面平整；

3.爆破进尺达到设计要求，爆破的石块块度满足装渣要求；

4.炮眼痕迹保存率[（残留有痕迹的炮眼数/周边眼总数）×100%]，硬岩≥80%，

中硬岩≥60%，并在开挖轮廓面上均匀分布；

5.两次爆破的衔接台阶尺寸不大于15㎝

台阶法开挖施工应注意：

1.当拱部围岩地质发生较大的变化时，应适当延长或缩短台阶的长度，确保开挖、支护质量及施工安全；

2.上台阶底部位置应根据地质情况确定，一般情况下，可在起拱线及以下；

3.上台阶使用钢架时，可采用扩大拱脚（在钢架脚加槽钢）和施作锁脚锚杆等措施，防止拱部下沉变形。

4.在开挖施工过程中，根据围岩破碎程度及自稳情况，从安全方面考虑，采用环形开挖预留核心土法施工，施工时应符合下列规定：

○1.环型开挖每循环开挖长度宜为0.5～1.0米，开挖后应及时施作喷锚支护、安

设格栅钢架支撑，每两榀钢架间采用连接钢筋进行连接，连接钢筋按照环向间3

距1.20米/根进行施作，并加锁脚锚杆。

○2.核心土面积不应小于整个断面的50%，当围岩地质条件差，自稳时间较短时，开挖应在拱部开挖轮廓线以外进行超前支护（超前小导管支护）。

三. 支护

隧道支护采用喷锚支护，根据围岩特点、断面大小和使用条件等，选择喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单一或组合的支护形式。

喷射混凝土前应做好以下准备工作：

Ⅰ.格珊钢架制作：（格栅钢架施工图附后）

a.本隧道Ⅴ级围岩采用拱墙钢架加强初期支护，在DK7+280～DK7+390及DK7+600～DK7+650属于Ⅴ级浅埋地震设防段，格栅钢架按照玉蒙隧参（05）01-7-1/6至玉蒙隧参（05）01-7-4/6图进行施作；在DK7+390～DK7+600段属于Ⅴ级复合式衬砌段，格栅钢架按照贰隧参（05）DDFP140-17-1至贰隧参（05）DDFP140-17-5参考图进行施作；

b.格栅钢架各单元在加工场制作，在洞内进行组装，钢架焊接采用双面焊接，焊缝长度按5d进行控制。各个单元由主筋、加强筋、连接角钢焊接成型，主筋采用Φ22螺纹钢筋，加强筋采用Φ10光圆钢筋，箍筋采用Φ8光圆钢筋制作，单元间以螺栓连接，接头处焊缝厚度hf=10㎜,拱脚、墙底设置槽钢。

c.在进行安装前，要分批检查验收钢架加工质量，检查焊缝长度及焊接质量，对钢架表面的焊渣敲除；进行中线、左、右边线及高程的测量，检查开挖断面净空尺寸，然后对钢架脚底部的虚渣及杂物清除干净，防止由于虚渣未清除而出现喷射混凝土开裂情况。

d.先进行初喷，初喷后，根据测量放样的平面位置及高程，左、右边线拉线控制4

钢架脚位置准确；钢架安装偏差：横向和高程±5㎝，垂直度±2°，各节钢架间用螺栓连接，在钢架安装过程中必须随时检查钢架垂直度和横向位置、高程，确保平面位置、拱顶高程及净空满足设计和规范要求后沿钢架外缘环向每隔2米用钢楔或混凝土预制块楔紧，再将连接螺栓螺帽拧紧。

Ⅱ.纵向连接筋的安装：

纵向连接筋采用Φ22螺纹钢筋焊接，焊缝长度按单面焊接10d控制，在最后一榀钢架位置，要求连接筋超出钢架20～３0㎝，利于下一个循环的纵向连接筋的搭接。钢架间距允许偏差±10㎝，DK7+280～+DK7+340段及DK7+390～DK7+650段设计为1.0米/榀，安装控制在0.9～1.1米范围内，DK7+340～DK7+390段设计0.6米/榀，安装控制在0.5～0.7米范围内。

Ⅲ.钢筋网片的安装：

钢筋网片设计采用Φ8圆钢在加工场地进行加工，网格尺寸25㎝×25㎝，在安装前须对加工的网片分批检查焊接质量，网格尺寸大小有无超过规范允许偏差值±10㎜，在满足以上要求情况下，沿钢架外沿进行安装，铺设钢筋网应符合下列要求：

1.钢筋网与隧道断面相适应，并与锚杆及其它固定装置连接牢固，网片要求搭接1～2个网格，允许偏差±50㎜。

2.除在砂土地层中开挖隧道外，钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺挂，使其与喷射混凝土形成一个整体；

3.开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层厚度不得小于2㎝；

4.喷射中如有脱落的石块或混凝土被钢筋网卡住时，应及时清除。

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Ⅳ.锁脚锚杆及径向锚杆的施作：

本隧道设计采用Φ22砂浆锚杆，长度为3米/根，隧道纵向间距1.0米，环向间距0.8米，每延米共26根，按照梅花形布置；在Ⅴ级浅埋设防段，可参照玉蒙隧参（05）01-3（1/2、2/2）图施作，在Ⅴ级复合衬砌段，可参照贰隧参（05）DDFP140-15图进行施作。锚杆用钢筋应平直、无损伤、表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈；锚杆孔应保持直线，一般情况下，应保持与隧道衬砌法线方向垂直，当隧道内岩层结构面出露明显时，锚杆孔宜与岩层主要结构面垂直，锚杆杆体插入锚杆孔应保持位置居中，插入深度应满足设计要求，有水地段应先引出孔内的水或另在附近钻孔，再安装锚杆，砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实，锚杆尾部必须安装垫板，垫板与钢架及锚杆焊接牢固，垫板尺寸设计：150㎜×150㎜×6㎜，垫板应与喷射混凝土面密贴，安装允许偏差应符合下列规定：1.锚杆孔距允许偏差为±150㎜。2.锚杆孔深允许偏差±50㎜。

Ⅴ.超前小导管施作：

本隧道设计上在DK7+280～DK7+340、DK7+390～DK7+650Ⅴ级围岩地段，采用拱墙格栅钢架及拱部Φ42小导管加强支护，格栅钢架纵向间距为1.0米，超前小导管纵向间距2.0米，环向间距为0.40米，每环20根，每根长3.5米；DK7+340～DK7+390段下穿玉溪至通海二级公路，采用拱墙格栅钢架及拱部Φ42小导管加强支护，格栅钢架纵向间距为0.6米，超前小导管纵向间距1.8米，环向间距为0.40米，每环20根，每根长3.0米；超前小导管长度宜大于循环进尺的2倍，外插角宜小于10°；小导管应在加工场按照设计长度统一加工制作，在一端应作成锥形，管壁在距离端头1.0米范围以外，应加工注浆孔眼，按照梅

花形打眼，与利于注浆浆液挤到破碎围岩中，将围岩固结而达到安全施工的目6

的；小导管的纵向搭接长度应满足设计要求，超前小导管注浆浆液的强度及配合比应符合设计要求，且浆液必须充满钢管及钢管周围空隙。

Ⅵ.喷射混凝土施作：

喷射混凝土施工应分层、分段、分片，由下而上依次进行，当岩面有较大凹洼时，应先填平，分层喷射时，一次喷射厚度在拱部5～６㎝，边墙部位７～１0㎝，厚度太薄会增大回弹率，厚度太大会使混凝土颗粒间凝聚力减弱，同时会引起大片混凝土坍落或形成混凝土与岩面脱离，分层喷射的时间间隔一般为15～20分钟，混合料应随拌随喷：不掺速凝剂的干混合料，存放时间不得大于2小时；掺有速凝剂的干混合料，存放时间不得大于20分钟；速凝剂掺量应准确，添加均匀，不得随意增加或减少；喷嘴应与岩面垂直，同时应保持适当的距离和喷射压力；喷射混凝土表面应平顺，无裂缝及掉渣现象，锚杆及钢筋无外露，喷射后应进行养护和保护；在喷射结束4小时内，不得进行下一循环的爆破作业。

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