隧道的全断面开挖施工方案设计

xx高速公路二期工程隧道全断面开挖施工方案中交路桥北方工程有限公司xx高速xx标项目经理部xx年xx月xx日目录一、编制依据 (1)二、工程概况 (1)三、施工方案 (1)四、施工质量要求标准 (9)五、机械设备及人员配备 (9)六、质量、安全、环保和职业健康保证措施 (10)七、施工进度计划及保证措施 (13)八、施工平面布置图 (14)附图 (15)一、编制依据1.1、xx高速公路二期工程xx合同段两阶段施工图设计图纸，总监办下发的文件和要求。

1.2、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）1.3、《公路工程施工安全技术规范》（JTJ076-95）1.4、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）1.5、《公路工程国内招标文件范本》（2003年版）。

1.6、现场踏勘及调查了解的施工环境、条件等。

1.7、xx省高速公路《隧道施工标准化指南（试行）》。

二、工程概况xx隧道位于xx境内，为双向六车道分离式隧道。

隧道洞身位于平曲线上，左洞位于R=1120米曲线上，右洞位于R=1110米曲线上。

左右洞均部分洞身位于超高段，左洞横坡为4%~2%，右洞横坡为-4%~2%。

左洞进口桩号为ZKxx+xxx，左洞出口桩号为ZKxx+xxx，长x米，纵坡采用-1.563%、+0.563%；右洞进口桩号为YKxx+xxx，右洞出口桩号为YKxx+xxx，长x米，纵坡采用-1.555%、+0.577%。

隧道建筑界限：行车道宽度为3×3.75m，左侧向宽度为0.5m，右测向宽度为1.0m，左侧设检修道宽0.75m，右侧设检修道宽1.0m，净高5m。

本隧道的Ⅰ级、Ⅱ级围岩采用全断面光面爆破的方法掘进；围岩为微风化花岗岩，坚硬岩，完整或较完整，围岩稳定。

本隧道区地表水不发育，地下水主要为风化带网状孔隙裂隙水和基岩裂隙水，多呈潮湿或点滴状出水，无溶岩、涌水等不良地质。

三、施工方案开挖支护按新奥法原理组织施工。

根据设计及现场施工实际条件，本隧道的Ⅰ级、Ⅱ级围岩采用全断面光面爆破的方法掘进。

开挖施工采用YZ28型气腿式凿岩机配合自制开挖台车钻爆开挖。

1、施工准备1.1、导线控制点、水平基点已布设，轴线放样和标高测量满足施工要求。

1.2、围岩周边收敛仪、精密水准仪等监控量测仪器齐全，洞口监控量测点已布设，量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求。

1.3、钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠，可满足施工需要。

1.4、供电、供水、供风及排水等辅助作业能满足施工需要。

1.5、对施工队伍进行技术交底。

2、钻爆设计2.1、爆破材料采用非电毫秒雷管（1～20段），炸药采用2号岩石硝铵炸药和2号乳化炸药，规格为φ32×20cm 药卷。

周边眼用2号乳化炸药，间隔装药，其它眼均用2号岩石硝铵炸药，连续装药。

起爆系统采用导爆管传爆，以集束为主的混合联接引爆网络。

2.2、非电微差起爆网络设计爆破震动与同段起爆的炸药量密切相关，采用非电微差起爆技术，不但控制单段雷管的起爆药量，又能有效地控制每段雷管间的起爆时间，使爆破震动波形不叠加。

这样既能保证岩石破碎达到理想爆破效果，又能消除爆破震动的有害效应。

网络起爆采用孔内微差的方式，选用1～20段非电毫秒雷管，段差控制在50～80ms 。

2.3、掏槽形式及装药结构设计“有无进尺看掏槽”，隧道爆破的掏槽眼是爆破成败的关键，为减少钻眼数量，加快施工进度，掏槽设计均采用楔形掏槽形式。

2.3.1、掏槽形式设计如下图：2.3.2、装药结构设计：为更好地达到光爆效果，周边眼采用不耦合间隔装药结构。

其余炮眼采用连续装药。

如下图所示：2.3、钻爆参数2.3.1、炮眼深度L，孔径d本隧道全断面掘进深度初步设计为3.5米，炮眼深度3.7米，掏槽眼加深10% 。

孔径d 使用钻头为42mm，确定d=42mm 。

2.3.2、炮眼布置炮眼布置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，掏槽炮眼加深10%。

辅助眼、内圈眼、底板眼均比掏槽眼、周边眼稀一些，而与掘进眼相比，适当加密，扩槽眼的作用是将槽腔进一步扩大，为后续的爆破提供良好的临空面条件；为保证爆破效果，扩槽眼适当加密。

内圈眼装药量过大或过于集中，均会引起围岩的破坏，因此必须适当加密，使炸药量能在内圈眼带均匀分布，减小围岩的爆破破坏。

扩槽、掘进眼的爆破，有部分岩碴被抛出开挖面以外，还有部分岩碴堆积在底板上，增加了底板眼爆破的负荷，为克服这一现象及保证底部的爆破效果，底板眼也适当加密。

它们的间距或抵抗线一般为掘进眼的80%左右。

掘进眼一般均匀布置，采用环形布置形式，周边眼参数经验计算式：周边眼间距 E=（8～18）d（d 为炮眼直径）cm抵抗线 W=（1.0～1.5）Ecm抵抗线均小于同排炮眼间距，常为炮眼间距的80%～100%，根据公式及经验本隧道的Ⅰ、Ⅱ级围岩取E=60cm，W=75cm；各炮眼参数如下：周边眼参数表内圈眼间距75cm；掘进眼间距90~100cm底板眼间距60cm；围岩整体性较好段可取65cm，炮眼布置图按60cm布置，可根据情况调整；掏槽眼间距90cm；辅助眼间距110cm。

2.3.3、药量计算(1)总炸药量的计算Q=KLS式中 Q—一次爆破总装药量；K—单位岩石爆破炸药消耗量，Kg/m3；L—炮眼深度，m；S—断面积，m2；炸药分配完后，按装药卷或半药卷的档次进行调整，以便于装药施工。

(2)单眼装药量的计算隧道爆破，炮眼所在部位不同，所起的作用是不同的。

掏槽眼要求抛掷；掘进眼只要求松动，而在掏槽部位的两侧与其上下各部份的炮眼要求又不一样，侧部要求松动，上部要求弱松动，下部要求加强松动，周边眼要求光面爆破，底板眼则要用抛掷爆破的药量，所以各部位炮眼的装药量是不同的。

硬岩炮眼药量的分配：周边眼的线装药密集度系数一般为 q=0.2～0.4Kg/m，本设计取0.3Kg/m。

掏槽眼的装药，其长度约为炮眼深度的90%～95%。

其它眼的装药量按下式计算q=KaWLλ式中；q —单眼装药量 K —炸药单耗，kg/m3 W —抵抗线，cm ； a —炮眼间距，m; L —炮眼深度，m ；λ—炮眼所在部位系数，参见下表；其它炮眼的装药长度参照软弱围岩药量分配公式，但炮眼所在部位系数λ按下表选取；根据公式及经验得Ⅰ、Ⅱ级围岩段各孔装药量见装药量计算表。

2.3.4、炮眼布置图及装药量表Z1型开挖炮眼布置图横坡-4%以上布置图和装药量计算表按Ⅰ级围岩Z1型复合支护构造的-4%横坡设计，其他不同横坡段及Ⅱ级围岩Z2型复合支护构造稍做调整。

3、钻爆施工3.1、测量放样布眼中线、水平控制点布设：为便于检查开挖断面的尺寸及形状，在施工中设置控制点。

中线施工控制点在直线地段每10米设一个，曲线地段每5米设一个，中线控制点应设在拱顶处，水平施工控制点每10米设一个。

中线、水平基点布设：距开挖面每50米埋设一个中线桩，每100米设一个临时水准点。

钻眼前定出开挖断面中线、水平线，用红油漆准确绘出开挖断面轮廓线，并标出炮眼位置，经检查合格后方可钻眼。

3.2、定位开眼采用人工搭建施工平台配多台风动凿岩机钻眼，其轴线与隧道要保持平行。

就位后按炮眼布置图正对钻孔。

对于掏槽眼和周边边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差控制在5cm内。

3.3、钻眼按照不同孔位，将钻工定点定位。

钻工需熟悉炮眼布置图，能熟练的操作凿岩机械，特别是钻周边眼，要由有较丰富经验的老钻工开钻，有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角，使两茬炮交界处台阶不大于15cm。

同时，根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。

施工时控制好炮眼的角度、深度、密度，使之符合设计要求，是保证光爆质量的关键之一，为此，需符合下列精度要求：①掏槽眼：眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm。

②辅助眼：眼口排距、行距误差均不大于5cm。

③周边眼：沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不大于5cm；眼底不超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm；眼深误差不宜大于100mm。

④内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。

⑤当开挖面凹凸较大时，按实际情况调整炮眼深度，并相应调整药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。

3.4、清孔及成孔检查钻眼完成后，严格成孔检查。

按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后才能装药爆破；装药前，用高压风、水将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。

3.5、装药装药需分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”，要定人、定位、定段别，不得乱装药。

所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。

3.6、联结起爆网路按设计的联结网络实施。

起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。

联结时要注意：导爆索的连接方向和联结点的牢固性；导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处，网路联好后，要有专人负责检查。

3.7、引爆非点炮人员撤离安全区后才能引爆。

爆破后，如有瞎炮，进行专门处理，并及时检查厚度光爆效果，分析原因，调整爆破设计。

3.8、出碴隧道出碴采用无轨运输方式,根据现场施工条件及弃渣场距离，本工程配斗容3m3装载机两台装碴,挖机清底，10吨自卸汽车6台运输。

4、爆破施工控制要点4.1、采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴。

4.2、隧道开挖每个循环都进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm。

并采用激光准直仪控制开挖方向。

4.3、钻眼按设计方案进行。

钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制3°～4°以内。

掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。

4.4、装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。

装药时，专人分好段别，按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。

每眼装药后用炮泥堵塞。

4.5、起爆采用复式网络、非电起爆系统，联接时，每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别，且使用低段别的雷管。

雷管联接好后有专人检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后起爆。

4.6、开挖过程中注意观察围岩的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计参数。

4.7、控制隧道底超欠挖，保证隧道开挖轮廓圆顺。

及时排除隧道内的积水，减少积水浸泡围岩。