客运专线隧道洞身开挖施工方案（中铁）

'5.4.5隧道洞身开挖施工工艺和方法5.4.5.1隧道开挖施工工艺流程详见下页“隧道开挖施工工艺流程图”。5.4.5.2洞身开挖方法及作业程序（1）洞身开挖方法根据设计要求，隧道Ⅱ级围岩采用全断面施工；Ⅲ级围岩采用台阶法施工；Ⅳ级围岩采用三台阶临时仰拱法、三台阶法施工；Ⅴ级围岩采用六步CD法、四步CD法、三台阶临时仰拱法施工。施工中根据不同的围岩地质条件、不同的围岩特性，选择安全稳妥的施工方法，并根据实施情况进行不断完善。隧道开挖施工工艺流程图超前地质预报判定围岩级别钻爆设计钻爆作业超前预支护通风、排危开挖断面检测是否需要超前预支护初期支护是否进入下一循环出碴运输施工方法变更时，必须采取相应的施工支护措施，报建设、设计、监理单位，经同意后方可变更，以确保施工安全。隧道开挖均采用光面爆破，爆破尽量减少对围岩的扰动，控制变形。较破碎岩石隧道、水平岩层石隧道，每循环爆破进尺不宜过大，并严格控制光面爆破的参数，优化施工工艺，控制线性超挖量。对地表构筑物影响大或有较严格震速要求者，采用控制爆破。 （2）洞身开挖作业程序详见“隧道全断面法施工作业程序图”、“隧道台阶法施工作业程序图”、“隧道三台阶临时仰拱法施工作业程序图”、及“隧道四步CD法法施工作业程序图”。 隧道三台阶临时仰拱法施工作业程序图 5.4.5.3隧道开挖钻爆设计Ⅴ级、Ⅳ级围岩隧道开挖施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，采用微震爆破、小炮、机械或人工开挖，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，工序变化处之钢架(临时钢架)设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定；导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员安排进行适当调整；钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固。Ⅲ级围岩全断面法按光面爆破和预裂控制爆破布眼，三臂液压钻孔台车钻眼，塑料导爆管非电起爆、毫秒微差爆破，全面采用水压环保型爆破新技术，即在孔底及孔口分别装上水袋，中间装药，孔口堵塞机制炮泥的装药结构形式，达到降低炸药消耗量，降低粉尘，增加开挖进尺的目的。通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照“光面爆破参数表”，并根据地质情况及时修正其钻爆参数。掏槽方式：开挖采用单式、复式楔形掏槽或中空直眼掏槽。光面爆破参数表岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)硬岩40～5050～600.8～0.850.15～0.25软质岩35～4545～600.75～0.80.07～0.12爆破器材：爆破器材一般地段选用2#岩石硝铵炸药，遇水采用乳胶炸药，塑料导爆管毫秒雷管微差起爆。本标段内所有隧道钻爆均采用“节能环保水压爆破”新技术，装药结构见示意图“水袋炮泥回填堵塞法爆破图”。 水袋炮泥回填堵塞法爆破图即先把水灌入到特制的塑料袋中，然后把水袋填入炮眼所设计的位置中，使爆炸能量无损失地经过水传递到炮眼围岩上，与无回填堵塞相比充分地利用了炸药能量，有利于岩石破碎，水的雾化还能起到降尘作用。水压爆破工艺流程见“水压爆破工艺流程图”。由专门的技术人员根据隧道围岩的实际情况制定相应合理可行的爆破设计。测量技术人员按爆破设计图，准确地测量出开挖断面，画出炮眼位置，为钻孔做好准备。炮泥由土、砂、水按一定比例(0.75:0.1:0.15)制成，不软不硬，可取得更好效果。水袋(即装水的塑料袋)须有一定的壁厚，一般以0.8～1.0mm为宜，长为30cm，直径35～37mm，保证塞满钻孔而又不磨破水袋。对制作水袋、炮泥的工人在上岗前要进行专门的技术培训，以保证操作的熟练及加工出合格的产品。由专门的技术人员监督、检查炮破工按正确的方法安装炸药、水袋及用炮泥堵塞炮孔。做好相关数据的记录，并及时进行爆破效果分析，总结经验。所需机具设备主要为制作炮泥的专用炮泥机和水袋封装所用的专用封装机。 水袋要求充水饱满，封口严密，不漏水；炮泥要严格按照土、砂、水三者的比例加工制作，要求成品表面光滑，搬运过程中不弄破碎，直径满足堵塞炮孔要求。水压爆破工艺流程图施工准备炮泥制作水袋加工爆破设计钻孔台车就位测画断面炮眼定位炮泥、水袋及火工品就位钻孔清孔安装炸药、水袋和炮泥连线起爆出碴钻孔时要根据设计要求，确保孔位、方向、倾斜角和孔深，在一般情况下要求钻孔开口误差不超过炮孔直径，钻孔深度误差为5cm。钻孔完后，要将孔内泥浆吹尽，孔内有水时，尽量排除干净，水排不尽时要用防水炸药。严格按设计装药、水袋及炮泥。在装水袋时要小心，不要将水袋弄破，炮泥要堵塞到炮眼口，并保证填塞严实。与水袋相邻的第一节炮泥要顺势轻放，不要捣实以免将水袋弄破，从第二节起要捣实直至炮眼口。 装药及爆破：周边眼采用小直径药卷按空气柱状装药结构方式进行装药，为加快装药速度，其余炮眼采用散装炸药由专用装药机械装药。并采用机制炮泥堵塞，孔外网路采用复式网路联接，一次性起爆开挖部分断面。爆破后由专职安全员对危石清理后，方可进行下一道工序。在施工中要根据光面爆破设计结合现场地质变化情况进行爆破试验，不断修正爆破参数，实行定人、定岗、定标准的岗位责任制，以达到最优爆破效果。确保硬岩炮眼残留率达到80％以上；中硬岩炮眼残留率达到60％以上。施工过程中采用激光断面仪对开挖轮廓线进行跟踪检测，并根据检测结果修正钻爆设计。5.4.5.4开挖施工开挖采用钻孔台架配合风动凿岩机钻孔，非电毫秒雷管光面爆破技术。（1）测量放线钻孔前测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，用激光铅直仪控制边线。距开挖面50m处埋设中线桩，每100m设置临时水准点。每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达最佳爆破效果。（2）钻孔作业 钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按钻爆设计实施。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量，未经主管工程师同意不得随意改动。定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。准确定位凿岩机钻杆，使钻孔位置误差不大于5cm，保持钻孔方向平行，严禁相互交错。同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上。（3）周边眼的装药结构周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。施工时采用不偶合装药结构，不耦合装药系数一般控制在1.4～2.0范围内，详见“周边眼空气柱状装药结构图”。（4）围岩爆破根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段选用乳化炸药，其余均用2号岩石硝铵炸药。周边眼采用φ22×270小药卷，空气柱状装药结构，其余炮眼采用φ32×200药卷。采用塑料导爆管非电起爆。周边眼空气柱间隔装药结构图（5）爆破作业管理控制按“一标准、两要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。 “一标准”即一个控制标准。“两要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度；控制装药量和装药结构；控制测量放线精度。“四保证”即搞好思想保证，端正态度，纠正“宁超勿欠”等错误思想；搞好技术保证，及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数；搞好施工保证，落实岗位责任制，组织QC小组活动，严格工序自检、互检、交接检；搞好经济保证，落实经济责任制。装药作业采取定人、定位、定段别，做到装药按顺序进行；装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗；严格按爆破设计的装药结构和药量施作。104*6080106*70624*60606*70723*603*606*7060双线隧道Ⅱ级围岩全断面法钻爆设计图20101002314456791181012679111617181920151513大断面隧道Ⅱ级围岩全断面法钻爆设计图（进尺3.2m） 确定炮眼孔数量爆孔编号爆孔名称孔深(m)数量(个)单孔装药量(kg)段装药量(kg)起爆顺序毫秒雷管段号上半断面S1=83.29m2N=228（个）1掏槽眼3.762.213.2112掏槽眼3.762.213.2233掘进眼3.5201.6833.6354掘进眼3.5191.6831.9475掘进眼3.5231.6838.6596掘进眼3.5141.6823.56117掘进眼3.5121.6820.27138掘进眼3.5111.4716.28159掘进眼3.5101.2612.691710掘进眼3.591.2611.3101911掘进眼3.561.267.56112112内圈眼3.5321.0533.6122313周边眼3.5390.8432.8132514底板眼3.6211.8939.71427装药量合计228328.0爆破指标比炮眼数：2.6个/m2,比装药量：1.23kg/m3。下半断面S2=45.43m2N=102(个)15预裂眼3.5101.0510.51116掘进眼3.5211.3227.82317掘进眼3.5211.3227.83518掘进眼3.5211.3227.84719掘进眼3.5211.6835.35920底板眼3.681.6819.2611装药量合计102148.5爆破指标比炮眼数：2.25个/m2,比装药量：1.0kg/m3。 光面爆破参数最小抵抗线W(cm)周边眼间距E(cm)45相对距离E/W600.75装药集中度q(kg/m)0.21 严格按设计的联接网络实施，控制导爆索连接方向和连接点牢固性。（6）微震爆破隧道周边采用光面爆破，不良地质、浅埋地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作业段最大一段允许装药量：Qmax＝R3×(Vkp／K)3／a式中：Qmax—最大一段爆破药量，kg；Vkp—安全速度，cm/s；取Vkp＝2cm/s；R—爆破安全距离，m；K—地形、地质影响系数；a—衰减系数。K、a值是针对隧道的具体情况，通过多次试爆进行K、a值回归分析后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求，并由此推出的每段的最大装药量。5.4.5.5隧道出碴三清山隧道出口及杨家坪斜井均采用无轨运输方式出碴，采用CAT320C液压挖掘机配合ZLC50B侧卸式装载机装碴，自卸汽车运碴至洞外指定弃碴场。'