隧道开挖 1、工程概况
本段左幅为：1491.2米、右幅为：1498.5米，其中左幅Ⅲ级围岩长1076.2米、Ⅳ级围岩90米、Ⅴ级围岩311米，洞口及明洞14米；右幅Ⅲ级围岩长1053.5米、Ⅳ级围岩120米、Ⅴ级围岩311米，洞口及明洞14米。左幅坡度ZK3+30～ZK4+540段为0.9%的上坡，ZK4+540～ZK4+793段为-0.799% 下坡；右幅K3+305～K4+540段为0.9%上坡；K4+540～K4+800段为-0.802%下坡，下坡洞内施工用水及洞内出水不能自然排出洞外，为施工进度及安全，应特别加强排水工作。
2、超前小导管施工 技术措施及施工注意事项
1）测量放样：按设计要求，在掌子面上准确画出本循环需施设的小管导孔位。
2）钻孔：采用液压凿岩台车或风钻按设计要求钻孔。
3）钢管加工及施工：Va衬砌采用φ50*5 mm注浆小导管，管长4.5 m，环向间距0.4 m。Vb衬砌采用φ42*4 mm注浆小导管，管长4.5 m，环向间距0.4 m。将前端加工成尖锥状，尾部焊ф8加劲箍。除尾部105cm 外，管壁四周钻ф6的压浆孔，以便向围岩内注浆液。用台车钻杆钻孔，再将钻杆换钎尾，将导管贯入孔中。
4）钢管插入及孔口密封处理：钢管由专用顶头顶进，顶进钻孔长度≤90%管长。钢管末端除焊上挡圈外，再用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。钢管尾端外露足够长度，钢管顶进时，注意保护管口不受损变形，以便与注浆管路连接。
5）小导管注浆：注浆前先进行注浆现场试验，注浆参数通过现场试验按实际情况确定。水泥浆参数：水灰比：1:1。注浆压力初压控制在0.5～1.0Mpa，终压控制在1Mpa。在注浆过程中，浆液保持准确比例，不断搅动。注浆前导管孔口应达到密闭标准，以防漏浆。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。
3、超前中空注浆锚杆施工 1）施工工艺
施工工艺见《超前中空注浆锚杆施工工艺流程图》。
2）技术措施及施工注意事项
钻孔应该圆而直，孔径应大于杆体直径15mm，深度符合设计及有关施工规范要求锚杆钻孔孔深允许偏差为±50mm。
注浆体：采用纯水泥浆，水灰比：0.45:1～0.3:1。
超前锚杆施工工艺流程图
施工准备 测量定位 钻孔至设计深度
4、开挖方法
清孔 插入锚杆、上垫板、螺帽 锚杆检查 注浆 浆液设备 拧紧螺冒 进行下一道工序 隧道正洞Ⅲ级围岩段采用全断面法施工，Ⅳ级围岩段采用台阶法施工，Ⅴ级围岩段采用弧形导坑预留核心土法施工。
1）Ⅲ级围岩：全断面法施工
Ⅲ级围岩采用全断面开挖，开挖循环进尺控制在3m～3.5m之间，为了消除施工工序之间的相互干扰，实现平行流水作业，加快工程进度；
全断面开挖方法操作起来比较简单，主要工序是：使用钻孔式移动台车，首先全断面一次钻孔，并进行装药连线，然后将钻孔台车退到50米以外的安全地点，再起爆，使一次爆破成形，出渣后钻孔台车再推移至开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时施作初期支护，铺设防水隔离层（或不铺设），进行二次
模筑衬砌。
2）Ⅳ级围岩：正台阶法施工
Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，开挖采用中长台阶的方式，先开挖上断面并初期支护，
然后进行下断面及仰拱的开挖。两侧边墙初支下底时，避免上半断面两侧同时悬空，双侧交错落底，落底长度控制在1～3米。
A、上下两步台阶开挖法
施工顺序：上半断面开挖→上半断面支护→下半段面开挖→下半段面支护→仰拱、填充→拱墙衬砌。
开挖方法：采用多功能作业台架风动凿岩机钻眼，光面爆破。台阶长50m，每循环进尺控制在2.5～3.0m。上下两步台阶法施工步序见下图。
上下两步台阶法施工流程图
B、三台阶法
施工顺序：上台阶开挖→支护→中台阶开挖→支护→下台阶开挖→支护→仰拱、填充→拱墙衬砌。
开挖方法：采用多功能作业台架风动凿岩机钻眼，光面爆破。台阶长40m，每循环进尺控制在2.5～3.0m。三台阶法施工步序见下图。
三台阶法施工流程图
3）Ⅴ级围岩：弧形导坑预留核心土法
Ⅴ级围岩采用弧形导坑预留核心土法开挖，将整个断面分成上、中、下以及底部四个部分分台阶错台阶开挖。先开挖上部导坑成环形，并进行初期支护，再分别开挖剩余部分。环形开挖进尺控制在0.5～1m左右，开挖高度控制在0.75～1.5m，开挖后立即初喷砼，封闭掌子面，核心土和下台阶在上台阶支护完成，喷射混凝土强度达到设计的70%以
后进行。
5、围岩钻爆设计方案
开挖一定长度后及时进行仰拱施作，落实软弱围岩“管超前，短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测”的原则。爆破施工中根据爆破设计，结合现场地质情况进行爆破试验并不断修正设计参数，以达到最佳爆破效果。钻孔以轮胎式掘进台车配多台风动凿岩机进行施工作业，具体施工时采用光面爆破。成立爆破作业小组，实行定人、定位、定标准的岗位责任制，精细规范实施。
1）Ⅲ级围岩钻爆设计
Ⅲ级围岩掏槽眼采用双中空直眼掏槽，两个d50（最好d100效果会更好）中孔眼不装药，作为其他炮眼爆破的临空面。掏槽眼采用d30特制药卷，装药量1050g/m，眼深取4.2m。为满足爆后找顶要求，一般掏槽区应布置于开挖断面的中下方；周边眼间距取60cm，最小抵抗线取80cm，装药集中度350g/m，装药
量控制在1450g/眼，眼深4.0m；辅助眼一般横向间距按100cm，纵向间距为100cm，注意外圈辅助眼与二圈眼层距保持一致，其他辅助眼布置按掌子面剩余空间均匀梅花布置，垂直钻孔。装药集中度750g/m，装药量3000g/眼，眼深4.0m；二圈眼间距65cm，垂直钻孔，装药集中度550g/m，装药量2200g/眼，眼深4.0m；底板眼要求严格按开挖底轮廓布孔，最大下扎深度10cm，角眼既向外插又向下扎。间距80cm，眼深4.0m，装药集中度800g/m，装药量3200g/眼。爆破参数取用见下表：
Ⅲ级围岩爆破装药参数表 炮眼编号 1 2 3 4 5 6 7 8 合计 炮眼深炮眼名称 （m） 掏槽眼 扩槽眼 辅助眼 辅助眼 辅助眼 二圈眼 周边眼 底眼 4.2 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.1 4.1 炮眼间炮眼数炮眼角度 距(cm) （个） 50 60 100 100 100 65 60 80 90 90 90 90 90 90 外插3 下插3 8 8 29 24 11 24 32 15 141 装药量（kg） 4.41*8 3.4*8 3.0*29 3.0*24 3.0*11 2.2*24 1.435*2 328*15 402.4 装药集中度kg/m 1.05 0.85 0.75 0.75 0.75 0.55 0.35 0.80 雷管数（发） 9 9 31 26 12 25 33 16 附注：循环进尺4.0，炸药消耗量1.29kg/m³，采用8号火雷管与塑料导爆管继爆。 Ⅲ级围岩炮眼布置分布见下图： 777777766667674477634376374334727331746217433712713317632337555555788888888777777667677763743674334772337467123434671713463276233377555558888888全断面钻爆设计示意图2）Ⅳ级围岩钻爆设计 Ⅳ级围岩采用短台阶法上下分部开挖，掏槽眼采用双斜形，装药系数n=0.5，装药量500g/m，眼深2.2m；周边眼布设按经验公式炮眼间距E=16d计算，周边眼间距取50cm，最小抵抗线W=1.25E，取值为60cm，炮眼密紧系数E/W=0.83，
要求成眼距离准确，眼与眼之间平行。炸药爆速大于3000m/s，装药集中度150g/m，装药量控制在300g/眼，眼深2.0m；辅助眼一般横向间距按100cm，纵向间距为120cm，注意外圈辅助眼与二圈眼层距保持一致、整齐，其他辅助眼布置按掌子面剩余空间均匀梅花布置，垂直钻孔。装药集中度250g/m，装药量500g/眼，眼深2.0m；二圈眼间距55cm，垂直钻孔，装药集中度200g/m，装药量400g/m，眼深2.0m；底板眼要求按开挖底轮廓布孔，最大下扎深度20cm，角眼既向外插又向下扎。间距65cm，眼深2.1m，装药集中度300g/m，装药量600g/m。爆破参数取用见下表：
Ⅳ级围岩爆破装药参数表 炮眼炮眼名称 编号 1 2 3 4 5 6 7 合计 Ⅳ级围岩炮眼布置分布图见下： 666665655655656543365626543265165341625615632422657777777776666666555656545665653346522566324561563124561652322567777777777炮眼炮眼间深（m） 距(cm) 2.2 2.1 2.0 2.0 2.0 2.0 2.1 60 60 100 100 55 50 65 炮眼角度 内斜65 内斜75 90 90 90 外插7 下插3 炮眼数（个） 6 13 10 11 29 35 13 117 转药量（kg） 1*6 0.8*13 0.5*10 0.5*11 0.4*29 0.3*35 0.6*13 56.8 装药集中度kg/m 0.5 0.4 0.25 0.25 0.2 0.15 0.3 雷管数（发） 7 14 12 13 30 36 14 掏槽眼 扩槽眼 辅助眼 辅助眼 二圈眼 周边眼 底眼 附注：循环进尺2.0，炸药消耗量0.48kg/m³，采用8号火雷管与塑料导爆管继爆。 60100°7565°III类围岩钻爆设计正台阶示意图Ⅳ级围岩钻爆设计正台阶示意图 65°°7510060 3）Ⅴ级围岩钻爆设计
Ⅴ级围岩开挖方案为超短台阶弧形导坑分部开挖法，为减少爆破对围岩的扰动，采用弱震动爆破控制，不设周边孔，而是在掏槽眼和辅助眼爆破后，人工配合机械找平周边轮廓；掏槽眼采用双斜形，装药系数取n=0.25，装药量250g/m眼，眼深取1.2m；辅助眼一般横向间距为80cm，纵向间距为100cm，装药集中度200g/m，装药量200g/眼，眼深1.0m。爆破参数取用见下表：
Ⅴ级围岩爆破装药参数表
炮眼炮眼间炮眼炮眼名称 深（m） 距(cm) 编号 1 2 3 4 5 合计
掏槽眼 扩槽眼 辅助眼 辅助眼 辅助眼 1.2 1.2 1.0 1.0 1.0 60 60 80 60 80 炮眼角度 60 75 90 90 90 炮眼数（个） 4 8 6 8 8 34 装药量（kg） 0.25*4 0.25*8 0.15*6 0.2*8 0.2*8 7.9 装药集中度kg/m 0.2 0.2 0.15 0.25 0.25 雷管数（发） 5 9 7 9 9 附注：循环进尺1.0，炸药消耗量0.2kg/m³，采用8号火雷管与塑料导爆管继爆。 Ⅴ级围岩炮眼布置分布图见下：
Ⅴ级围岩分部开挖炮眼布置图 6、隧道出碴运输 1）装碴运输设备
本标段飞旗寨隧道出碴采用无轨运输。无轨装碴运输设备配备中，装碴机采
用装载机，出碴采用自卸车汽车。
2）运输组织
A、隧道内排渣要缩短作业时间，保证通畅，通风要加强。及时排除废气、尾气对隧道空间的污染，要洒水清除尘埃，保持洞内空气清新，提高洞内能见度。
B、为缩短出碴时间，出碴前将本次出碴所需车辆全部依次停放于距掌子面200m左右处等待，以保证装碴连续，缩短装碴时间。
C、洞内建立无线通信系统，运输调度室随时掌握每台车辆的运行状况，统一指挥调度车辆行车，及时调配车辆。
D、所有运输道路，按规范铺设，并安排专业养护班组，配足劳动力，按标准要求进行认真维修和养护，使其经常处于良好状态，线路两侧废碴和余料随时清除，保证道路畅通无阻。
