隧道开挖施工方案

洞口工程施工方案

一、施工方案

大王家山隧道右线围岩分级为III ～Ⅴ级，按新奥法原理设计与施工。除明挖段采用明洞衬砌外，其余地段洞身根据地质情况一般采用复合式衬砌或浅埋、偏压复合式加强衬砌。Ⅲ级～Ⅳ级围岩地段采用曲墙无仰拱衬砌；Ⅴ级围岩地段均采用曲墙带仰拱衬砌。

1.1洞口工程施工

1.1.1施工顺序

隧道进、出口端墙式洞门结构。洞口段采用Φ108超前大管棚预加固后进洞施工。洞门及洞口段施工顺序为：测量放线→洞口开挖（截水天沟→洞口土石方开挖）→边仰坡刷坡与防护→套拱施工→超前大管棚施工→进洞施工→明洞衬砌→洞门施工→回填；

1.1.1施工方法

1）截水天沟施工

边仰坡坡顶5-10m外矩形截水天沟采用M7.5浆砌片石砌筑。天沟开挖前由测量人员放线，土石方开挖采用放坡明挖，自上而下进行开挖，土方用人工开挖，石方用风钻打眼弱爆破；

开挖完毕后，先清除松土，基底修理平整，报监理工程师检验合格后，开始砌筑；

砌筑完成以后，12~24小时内及时覆盖，洒水养护，养护时间不少于7天。

2)边仰坡施工

(1)土石方开挖

边仰坡土方采用挖机开挖，石方采用松动爆破。出碴采用挖机装

碴，重型自卸汽车运输。

松动爆破用小直径药卷间隔装药结构。所有装药炮眼用炮泥堵塞。

炸药全部采用低爆速、低猛度的乳化炸药，药卷直径采用φ35。装药量先放至最小进行试爆，线装药量最大按0.15kg/m考虑。根据试爆结果，进行药量调整，做到爆破的最佳效果。

孤石采用单层布眼，间距70～100cm，钻孔深度1.5m，单眼爆破，线装药量0.15kg/m，单孔最大装药量0.3kg，间隔装药，全部炮泥堵塞。

(2)支护施工

锚网喷防护自上而下随开挖分层及时施作，必要时随开挖随支护。做好坡顶喷混凝土防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流失、导致边坡防护受到损坏。

a)锚杆采用早强药包，即人工手持YT-28风钻钻孔后在孔内装入充分润湿的早强水泥药卷，再用YT-28凿岩机前端自制的钎尾套将锚杆直接顶入围岩，或用大锤击入杆体，杆体完毕后用快硬水泥或木楔堵塞孔口。施工技术措施：孔径要与锚杆直径相匹配，锚杆孔径应大于设计的锚杆直径15mm；孔深一般比锚杆稍长一些(10cm以上)；孔向应按设计方向钻进，垂直岩面；锚杆规格、长度、直径符合设计要求，锚杆杆体除锈除油。

b)钢筋网片预先应在加工棚内制作好，锚杆施作好后进行钢筋网的铺装，钢筋网应随高就低紧贴初喷面，用冲击孔打浅孔埋膨胀螺栓，钢筋网固定于螺栓上，并与锚杆尾部焊接。

施工技术措施：使用的钢筋须经试验合格，使用前要除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度不小于1-2个网格；人工铺设，必要时采用支撑，以便贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接(或点焊焊接)牢固；钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧；喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于2cm。

c)喷射混凝土采用湿喷机，混凝土由拌和站集中拌料，混凝土运

输车运到工作面。喷射混凝土前，用水、高压风将岩面粉尘和杂物进行清洗，喷射作业分段、分片、由下而上顺序进行，严格按照喷射混凝土的施工规范进行混凝土的喷射。

（3）施工技术措施：

a)原材料计量要准确，杂质含量不超标，砂、石料、水泥、水的计量误差≤2%，速凝剂、等外加剂的计量≤0.5%；

b)设置控制喷混凝土厚度的标志。喷射前处理危石，检查开挖断面净空尺寸；

c)采用强制式搅拌机拌制混凝土；

d)用高压水冲洗受喷面，当受喷面遇水易泥化时，用高压风吹净岩面；

e)喷射作业分段、分片、分层，由下而上顺序进行；

f)喷嘴与岩面垂直，距受喷面0.8～1.2m；

g)施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，发现堵管时立即关机。

3)大管棚施工

在洞口浅埋段断层破碎带及富水地层中，采用大管棚预注浆超前支护，从而使开挖部位形成棚幕和一层壳体，大大增加了施工的安全性。大管棚施工作业先施作导向墙，导向墙施工严格按导向墙施工工艺操作，导向管的定位是否准确是大管棚施工能否成功的关键，因此在导向管安装前定位要准确无误，导向管安设后要反复复核，每一根导向管都要保证安装准确。

(1)大管棚设计参数：

a)导管规格：外径108mm，壁厚5mm；

b)管距：环向间距40cm；

c)倾角：外插角1°～3°为宜，可根据实际情况作调整；

d)注浆材料：水泥砂浆，M20。

e)设置范围：拱部120°；

f)长度：20m/根。

(2)大管棚施工施工工艺流程见下图

大管棚施工施工工艺流程图

(3)施作护拱:

a)混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外全环范围内

施作，厚60cm，长2m。护拱内埋设3榀I16工字钢支撑，间距75cm，保护层25cm。工字钢与孔口管焊接定位。

b)在I16工字钢支撑外缘安设Φ127孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。拱架架立前应做好测量工作，进行中线复核，架立后测量是否有偏位，有偏位则进行调整，架好后在前后拱架上测量出导向管位置，并用油漆标出，导向管与工字钢通过钢筋焊接加固牢固，每一导向管位置和插角（水平1～3°）要准确。导向管中心位于开挖轮廓线外30cm。环向间距40cm ，径向外插角1～3 °，共33根。

(4)搭钻孔平台、安装钻机:

a)钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由1～2台钻机由高孔位向低孔位进行。

b)平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。

c)钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

(5)钻孔:

a)为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ115mm。

b)岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。

c)钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。

d)钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判e成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。

e)钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

f)认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。