水工隧洞开挖施工

水工隧洞开挖施工

一、洞脸边坡施工

洞脸、边坡开挖应自上而下进行，高度较大的边坡，应分段（或分层）开挖，梯段的高度应根据施工机械性能及开挖区地质等因素确定，如边坡地质为坚硬岩石，采用爆破方式（如预裂爆破或普通爆破）、边坡按设计坡比开挖验收后，进行锚网和喷砼施工。

㈠截水沟施工

根据测量放出的开口线，在开挖线外5m～10m，征地范围2m内设置截水沟，截水沟为底宽30cm厚20cm 边墙为1:0.5坡比的梯形M10浆砌石结构,将来水排出。

㈡洞脸仰坡及渠道边坡土方开挖

截水沟施工完成后，根据测量放出的开口线，边坡位置先预留保护层，采用反铲进行分层开挖， 3m一层，并开挖保持与大面均衡下降，并控制开挖面底高程，每一层开挖均要考虑开挖区场内道路的换填施工或铺设钢板，以防陷车。每开挖一层，边坡削坡随大面进行，按1:1~1.5（根据围岩级别确定）的坡比进行削坡，开挖过程中及时检查边坡超欠挖情况。

开挖渣料采用反铲装、自卸汽车，通过渣场道路运至弃渣场堆放。

㈢边坡支护

边坡成型后，搭设排架，排架搭设完成通过监理验收后即可开始进行支护施工，

⒈锚网施工程序为：造孔→注浆→插锚杆→挂钢筋网→焊接。

边坡锚杆钻ø 32mm孔，先注浆后插锚杆，再挂钢筋网。

⒉喷砼施工工序为：基岩清洗→验收→喷砼→养护→喷层检查。

喷射砼采用干喷工艺，按实验配比配料，人工装风动喷机，喷枪口人工加适量水喷射至设计厚度。洒水养护21天后打孔检查喷层厚度达到要求。

二、洞身开挖

施工洞身开挖应根据设计图纸尺寸，围岩类别，根据稳定、基本稳定、稳定性差、不稳定、极不稳定这五类别。采取不同方法开挖。进洞前对洞脸边坡岩体进行检查，清除危石，确保施工安全。

㈠Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖施工

Ⅱ、Ⅲ类围岩采用全断面钻爆法开挖，即风钻钻眼,掏槽方法爆破，通风采用压入式通风,弃碴运输采用有轨运输。开挖、支护交替进行，采用全断面喷锚支护，作到有

序施工，充分利用工作场地及设备。开挖后根据实际情况进行支护。

Ⅱ、Ⅲ类围岩采用前面开挖掘进，后面喷锚支护跟进作业进行的方法。在隧洞有限的空间内，相互干扰较大。对锚、喷、网的作业安排不能与掘进的钻爆、出碴干扰。故对锚杆和挂网安排在掘进的出碴过程中进行，对喷射砼作业安排在掘进的钻眼装药过程中进行。锚、喷、网的作业台架采用工字钢焊接的门架式，其下面可以穿过通行人员和小型车辆。

围岩开挖施工工艺：布孔---钻孔---吹孔---装药---堵塞---引爆---检查

⒈布孔

例隧道为马蹄形结构，隧道宽2.6米，拱顶至地面高2.6米，开挖面积约6.8平方米。中心为掏槽孔第二排（面积较大时第二~三排）为扩槽孔，上为崩落孔、下为底板孔，周边为周边孔。

（1）钻爆设计

①炮孔数目

炮孔数目N，按下式计算：

N＝q×s/rη

式中：q——炸药单耗量，取q=1.25kg／m

S——开挖面积，S=6.8m2

r——每米长度炸药的重量，2号岩石乳化炸药r=1kg/m

η——炮孔平均装药系数，取η=0.7

经计算，N=13，光面爆破或者预裂爆破需多增加周边孔16只及中空孔一只，共计30只(需根据断面实际情况进行调整孔网和炮孔数量)。

②每个炮孔的装药量

Ⅰ掏槽孔

Q1=η×L×r

式中：η——炮孔装药系数，取η＝0.7

L——孔深，L=2.8m

r——每米长度炸药量，r＝1.0kg／m

经计算Q1=2.16取Q1=2.0kg

Ⅱ辅助孔

Q2=η×L×r=0.6*2.5*1.0=1.5kg 取Q2=1.5kg

（装药系数η取0.6、孔深L取2.5米）

Ⅲ周边孔

Q3=q延×L×r=0.3*2.5*1.0=0.75kg 取Q3=0.7kg

（装药线密度q延取0.3kg/m、孔深L取2.5米）

Ⅳ地空孔

Q4=η×L×r=0.7*2.5*1.0=1.75kg 取Q4=1.8kg

（装药系数η取0.7、孔深L取2.5米）

以上设计参数需根据隧道爆破实际情况进行调整。

③设计的炮孔布置图

炮眼布置图

炮眼的布置及个数需要根据现场围岩的等级来确定，并且要满足隧洞的开挖断面设计形状、平整，布置炮眼应有较高的利用率，爆破后断面和轮廓复核设计要求、壁面平整，并保持围岩的稳定性和强度。

根据该实际情况，布孔个数在25---35个之间。

⒉钻孔

钻孔直径￠42、周边￠32，钻孔深度控制在2.5---2.8米之间。

⒊吹孔

对已经钻好的孔用风把孔内积水吹干，提高装药的质量和放炮的效果。

⒋装药

隧洞开挖爆破装药量与单耗

炮孔

雷管

段号炸药

名称数量

（个）

孔深

（m）

垂直夹

角（度）

类型

每孔装药

（节/孔）

每孔装药量

（kg）

总装药

量（kg）

中空孔 1 2.8 0

掏槽孔 4 2.8 0 1 2#乳化10 2 8 辅助孔7 2.5 0 5 2#乳化7.5 1.5 10.5

周边孔16 2.5 0 7 光爆小

药卷 3.5 0.7 11.2

底孔 5 2.5 0 9 2#乳化9 1.8 9 合计33 38.7 说明：（1）预计每循环进尺2.3m，循环方量15.64m3，预计炮孔利用率92%。

（2）炸药单耗2.47kg/m3（以Ⅰ、Ⅱ类围岩为准）。

（3）周边孔采用φ25*300小药卷，其余炮孔采用φ32*200药卷。

在洞内装药时根据围岩类别、岩层硬度、渗水情况来选择炸药类别、数量。炸药分乳化和硝铵两种，同时在装药时要装密室。