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太兴铁路太原至静游段隧道开挖专项施工方案

炮眼直径d：选用42mm的钻孔直径。

炮眼深度L：根据围岩的实际情况确定炮眼深度Ⅲ为2.5m，Ⅳ为2m。

周边眼间距E：Ⅳ级围岩取E=35cm。Ⅲ级围岩取40cm。

抵抗线W：根据以往的施工经验取W=E/0.8：Ⅳ级围岩取w=44cm施工组织设计管理流程图，Ⅲ级围岩取50cm。

堵塞长度：堵塞长度不小于20cm。

①隧道周边眼为减少对围岩的扰动及降低爆破震动的强度，采用预裂爆破辅以光面爆破。

②掏槽及底板眼按抛掷爆破设计。

④工程实践表明，采用微差爆破技术与齐发爆破相比，平均降震率减少40%以上，微差段数越多，其降震效果越好。

掏槽眼——掘进眼——二台眼——内圈眼——底板眼——周边眼，在施工过程中，根据地质情况和爆破效果及时调整炮眼深度等各种参数，使光爆达到最佳效果。

(9)光面爆破技术措施

提高测量放样精度，确保周边眼的定位误差在3cm以内；

周边眼钻孔精度的控制，周边眼钻孔误差在2cm以内；钻孔外插角控制在2°以内，控制每循环爆破进尺，确保眼底和孔口之间最大偏距不超过10cm；

通过爆破试验，选择合理的爆破参数：

(10)爆破施工控制要点

根据围岩级别，采用光面爆破，严格控制周边眼装药量，最大限度地减小爆破对周边围岩的扰动和破坏。

采用弱振控制爆破技术时，严格控制段装药量和段间延期时差，达到控制爆破振速的目的，最大限度地减小对周边围岩的扰动和破坏。

每个开挖循环都要进行施工测量，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标定周边炮眼位置，误差不超过1cm。钻眼必须按设计方案进行。钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外，其它炮眼口比孔底低5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制在3°以内，保持最大超挖量小于7cm。掏槽眼严禁互相打穿相交，底眼比其它炮眼深20cm。

装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。装药时，由爆破员分好毫秒雷管段别，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20cm。

策马村隧道采用无轨运输，轮胎式装载机装碴，自卸汽车运输。台阶法开挖时，上半断面的石碴用反铲挖掘机扒至下台阶后，由装载机装碴，自卸汽车运输，车辆数量根据弃碴运距确定，并考虑不少于30%的富裕量。隧道开挖石碴直接运往指定的填筑路段或弃碴场弃置，并按要求对弃碴场设置挡护，避免污染环境。

洞内运输道路在仰拱先行的前提下，充分利用大避车洞位置作为避车道，并安排专人进行路面维修养护，确保运输道路畅通，提高运输效率。

5洞身开挖施工技术措施

5.1控制超欠挖的技术措施

光面爆破受多种因素影响，包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，现场围岩地质结构千变万化，要想取得理想的光爆效果，爆破参数必须进行现场设计动态调整。同一级围岩经试爆取得的技术参数，作为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数，以取得本循环理想的光爆效果，上一循环是下一循环的预设计和试爆破。在光面爆破前，应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。钻孔时应按设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和眼底间距不得大于5cm。周边眼眼口位置误差不得大于5cm，外插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖断面轮廓线15cm。

5.2保护隧道基底的措施

(1)隧道基底开挖高程应符合设计要求，每一开挖循环应用水准仪检测基底4～6点。并用激光自动断面仪测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对。

(2)基底承载力应符合设计要求，石质基底采用现场目测鉴别方法。

(3)基底应完整无损伤，边墙底与基底顺接应圆顺。

(4)基底底面应无虚碴、积水及杂物。

(5)仰拱混凝土施工完毕后，采用地质雷达对其进行检测，发现空洞及时采取基底注浆措施进行回填。

5.3控制变形及防塌陷的技术措施

采用“加固围岩、改善变形、先柔后刚、先放后抗、变形留够、底部加强”的主动式控制原则。一是从提高围岩力学性能着手，主动加固围岩，使之承受一部分荷载；二是加长加密锚杆，使支护的荷载传入基岩深部；三是初期支护允许柔性变形消耗围岩中储存的能量；四是预留足够的变形量防止初支侵入二衬；五是遇大变形时要增加钢筋对二衬进行加强；六是加强隧道底部结构。

严格按设计要求的方法及支护参数进行施工；根据变形情况加大预留变形量；采用型钢钢架，形成可缩式钢架支护；洞身锚杆加长，并加密，锚杆垫板加大；加强掌子面正面的注浆处理以防外鼓；部分地段采用加长注浆管进行注浆加固；加强二衬配筋。

5.4隧道塌方预防措施

(1)做好超前地质预报工作。对开挖面前方地层进行探测预报，判明地层和含水情况，为超前支护和止水提供依据，及时修改或加强超前支护和支护参数。尤其是施工开挖接近设计探明的富水带时，要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化，遇有探孔突水、渗水增大和整体性变差等现象，及时调整施工方法。

(2)加强施工监控量测，实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测，及时对数据进行整理分析，及时反馈于设计和施工，及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时，尽快采取加强措施进行加固，抑制变形，防止因变形突变引起坍塌。

(3)据不同地质情况和开挖方式，采用超前小导管预注浆加固地层的超前支护措施，注浆选材视不同岩层和地下水情况采用水泥浆，通过注浆加固周边围岩，提高其自承能力，减少围岩松弛变形。

(4)对不同围岩宁杭客运专线3标隧道明洞施工工艺，分别采取台阶法、三台阶七步开挖法、弧形导坑预留核心土法等开挖方法。开挖时，支护要及时闭合成环，拱架安装时在拱脚均施作锁脚锚杆，加强支护，防止拱脚下沉和内移，引起过大变形，导致拱部岩层坍塌。

(5)严格控制开挖工序，尤其是一次开挖进尺，杜绝各种违章施工。控制爆破装药量，减小对软弱破碎围岩的扰动。

(6)保证施工质量。超前预注浆固结止水、钢架制作、支护和衬砌混凝土质量必须符合设计及规范要求。

(7)施工期间，洞口应常备一定数量的抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急用。

(8)有下述现象发生时，应先撤出工作面施工人员和机械设备，指定专人观察和进行加固处理后，确认险情排除后方可恢复工作面施工:

①围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快。

JG／T 556-2018标准下载②围岩面不断掉块剥落。

③支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块，钢架严重变形。

④掌子面节理裂隙中渗水量或涌水量明显加大。