隧道开挖与支护技术交底.doc

1、太行山高速公路邯郸段项目五 标段 施工技术交底书 交底日期： 2017年 5月 20日 编号： THSGS-HD-5-SD-GC-002 注 :本表一式 3 份 (交底人 1份 ,接收人 1 份 ,工程部 存档 1份 ) 交底单位 太行山高速公路邯郸段项目五 标段工程部 交 底 人 接收单位 被交底人 交底名称 东坡隧道开挖与支护技术交底 审 核 人 一、 工程概述 1.1 概述 东坡隧道林州端出口左幅暗洞桩号 ZK41+724，右幅暗洞桩号 K41+754；先行洞为林州端右幅，后行洞林州端左幅，其中左幅后进洞处里程段洞身开挖与支护部分采用小净距隧道。该技术交底涵盖隧道自林州端右幅进暗洞起，包

2、括隧道开挖及支护各项交底；主要交底内容为洞身开挖、初期支护、仰拱及二衬、防排水工程等。 1.2 重要参数 东坡隧道五标段施工段左右幅主要参数见下表 表 1：东坡隧道林州端左幅段参数汇总 表 2：东坡隧道林州端右幅段参数汇总 太行山高速公路邯郸段项目五 标段 施工技术交底书 交底日期： 2017年 5月 20日 编号： THSGS-HD-5-SD-GC-002 注 :本表一式 3 份 (交底人 1份 ,接收人 1 份 ,工程部 存档 1份 ) 交底单位 太行山高速公路邯郸段项目五 标段工程部 交 底 人 接收单位 被交底人 交底名称 东坡隧道开挖与支护技术交底 审 核 人 二、 洞身开挖 隧道采

3、用钻爆法施工，开挖采用光面爆破，尽量是隧道断面周边轮廓圆顺，避免棱角突变处应力集中，以充分利用围岩自身承载力。东坡隧道为特长隧道，采用 10.25m 净宽断面，我标段主要围岩级别为 V级和 IV级。分离式隧道 V级围岩采用拱部环形留核心土开挖法施工，IV 级围岩采用上 下台阶开挖法施工；小净距隧道先行洞采用与分离式隧道相应围岩相同的开挖法施工。后行洞 V 级围岩采用单侧壁导坑法施工。后行洞 IV 级围岩粗预留核心土开挖法施工。 2.1 V 级围岩开挖作业 对于级围岩洞口加强段及小间距隧道级围岩后行洞，施工开挖应做好超前支护，采用单侧壁导坑法施工，为减少爆破对中间岩柱的扰动，左右线施工导坑均设置

4、在靠中间岩柱一侧，单侧壁导洞及导洞外侧洞室均采用上下断面法开挖。导洞与导洞外侧洞室掌子面间距控制在 10 15m，上、下台阶间距控制在 3 5m。围岩软弱地段施工以机械开挖为主，辅以人工手持小 型机具配合修边。部分需爆破地段采用人工手持风钻成孔，浅孔弱爆破方式进行。应做到分部、依序进行，见图 1 单侧壁导洞施工工序图。 图 1单侧壁导洞施工工序图 太行山高速公路邯郸段项目五 标段 施工技术交底书 交底日期： 2017年 5月 20日 编号： THSGS-HD-5-SD-GC-002 注 :本表一式 3 份 (交底人 1份 ,接收人 1 份 ,工程部 存档 1份 ) 交底单位 太行山高速公路邯郸

5、段项目五 标段工程部 交 底 人 接收单位 被交底人 交底名称 东坡隧道开挖与支护技术交底 审 核 人 施工工序： 第一步：导洞上断面施工 开挖导洞上断面 10 部（部大管棚或超前注浆小导管已完成），每循环进尺不大于架立 2 榀钢架距离。导洞上断面部初期支护（初喷砼、安设锚杆、挂钢筋网、立钢拱架、喷砼至设计厚度）。 第二步：导洞下断面施工 开挖导洞下断面 12 部（部大管棚或超前注浆小导管已完成），每循环进尺 2 3m。导洞部边墙及仰拱初期支护。 第三步：主洞上断面施工 开挖主洞上断面 14 部，每循环进尺不大于架立 2 榀钢架距离 。主洞上断面部初期支护。 第四步：主洞下断面施工 开挖主洞下

6、断面 16 部，每循环进尺不大于 2m。主洞部边墙及仰拱初期支护。此时初期支护封闭成环。 第五步：拆除中隔壁。 第六步：洞仰拱浇筑 第七步：施作防水层，全断面模筑二次衬砌砼 先行洞与后行洞应保证足够的安全距离，掌子面错开距离应大于 2B（ B为隧道开挖宽度）。为避免后行洞爆破震动使先行洞二次衬砌产生裂纹，在浇筑的衬砌混凝土强度未达到设计强度的 70%以前，后行洞的爆破在先行洞靠中间岩柱侧壁引起的震动速度宜小于 6cm/s。先行洞二次衬砌落后于后行洞初期支 护（落地成环后） 1倍开挖宽度 B以上。 对于级围岩段先行洞，施工开挖应做好超前支护，采用 拱部环形留核心土开挖法 的方法开挖，上、下台阶间

7、距不应大于 15m。上断面采用多功能台架，人工持风钻成孔，爆破开挖。应做到分部、依序进行，见图 2“台阶法预留核心土”工法施工步序图 . 第一步：开挖上弧形 1 部（超前小导管已完成），每循环开挖进尺控制在 2m 左右，开挖成形后施作部的初期支护。开挖时在中心部位留核心土，待支护结束后下一循环开挖。 第二步：当 1 部开挖进行约 5 10m 后进行 3 部开挖，随后进行第 4 部开挖和部的初期支护，每 循环开挖进尺控制在 100cm 150cm 之间。第 4 部开挖及部的初期支护，左右侧应交错进行，错开距离 2 3 榀拱架。 第三步：当 4部开挖进行约 5 10m 后进行 6 部开挖，施作部的

8、初期支护，封闭成环。 图 2“ 拱部环形留核心土开挖法 ”工法施工步序图 见下页。 太行山高速公路邯郸段项目五 标段 施工技术交底书 交底日期： 2017年 5月 20日 编号： THSGS-HD-5-SD-GC-002 注 :本表一式 3 份 (交底人 1份 ,接收人 1 份 ,工程部 存档 1份 ) 交底单位 太行 山高速公路邯郸段项目五 标段工程部 交 底 人 接收单位 被交底人 交底名称 东坡隧道开挖与支护技术交底 审 核 人 锁脚锚管系统锚杆（示意）系统锚杆（示意） 图 2“ 拱部环形留核心土开挖法 土”工法施工步序图 2.2 IV 级围岩开挖作业 对于级围岩段，施工开挖应做好超前支

9、护，采用上下台阶法开挖，上、下台阶间距不应大于 20m，上台阶高度宜为 2.5m。 施工方法：先开挖上半断面，待开挖至一定长度后，再开挖 下半断面，上、下断面同时并进。 施工顺序：上台阶开挖；上台阶初期支护；下台阶开挖；下台阶初期支护；全断面二次衬砌。 施工要求： （ 1） 台阶不宜多分层，上下台阶之间的距离尽可能满足机械设备正常作业。 （ 2） 施工应先护后挖，宜采用超前锚杆或超前小导管辅助施工措施，（详见表 1，表 2）开挖采用光面爆破，控制超欠挖。 （ 3） 初期支护紧跟开挖面。上台阶施工时，钢架底脚宜设缩脚锚杆，控制其下沉和变形。下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度标准值的 70%

10、后开挖。 （ 4） 隧道两侧的沟槽及铺底部分，应和下台阶一次开挖成型。 （ 5） 台阶长度不宜过 长，应尽快安排仰拱闭合，以改善初期支护受力条件。 太行山高速公路邯郸段项目五 标段 施工技术交底书 交底日期： 2017年 5月 20日 编号： THSGS-HD-5-SD-GC-002 注 :本表一式 3 份 (交底人 1份 ,接收人 1 份 ,工程部 存档 1份 ) 交底单位 太行山高速公路邯郸段项目五 标段工程部 交 底 人 接收单位 被交底人 交底名称 东坡隧道开挖与支护技术交底 审 核 人 2.3 钻爆设计 2.3.1 设计原则 （ 1）为 减少对围岩尤其是中间岩柱 的扰动 ，钻爆方案采

11、用浅眼分区爆破的方法组织施工，级围岩 掘进眼钻孔深度控制在 0.8 1.5m 以内， 级围岩 掘进眼钻孔深度 控制在 2 3m 以内， 爆破分区采用先中部掏槽，再掘进眼，最后周边眼爆破的顺序施工。从控制爆破规模、掘进深度等方面降低爆破振动速度对周围建筑物的影响。 （ 2）根据设计图中对岩石以及相关的技术评价，作为本次爆破方案控制单段最大药量的依据。爆破设计参考 爆破 安全 规程 (GB 6722 2014)和 公路隧道施工技术细则（ JTG/T F60-2009）的相关要求。 （ 3）钻爆作业均 采用微差起爆方法，并根据保护物到爆点的不同距离，严格按实测振动规律控制单段最大药量和一次起爆规模。

12、 （ 4）为确保爆破作业人员的安全，准确控制爆破时间。本方案采用孔内非电雷管，孔外电雷管击爆 的电 与非电混合式起爆网路。 （ 5）根据本工程以及地方的特点，孔中的炸药采用乳化炸药。 （ 6）爆破作业严格实行定人员、定岗位、定安全责任的制度，并严格执行爆破器材专运和回收制度。爆破前应先预警，清理洞内人员，保证爆破前洞内人员完全撤离。并做好安全警戒工作。 2.3.2 级围岩钻爆 1、 起爆网络设计 爆破振动 与同段起爆的炸药量密切相关，采用非电毫秒雷管微差起爆技术，不但控制单段雷管的起爆药量，又能有效地控制每段雷管间的起爆时间，使爆破振动波不叠加。这样既能保证岩石破碎达到理想爆破效果，又能消除爆

13、破振动的有害效应。隧道采用孔内同段、孔外微差的起爆网络，在掏槽眼、辅助眼、底眼及周边眼中，起爆药量较大段别雷管间隔时差不小于 20ms，起爆雷管采用国产系列非电毫秒雷管，这样可以使爆破振动速度降低 30%。 2、 掏槽形式 隧道爆破的掏槽眼是爆破成败的关键，也是产生最大振动速度的部位，考虑到隧道的开挖断面较大，所以开挖掏槽形式 为楔形掏槽（斜掏），布置形式为长方形，二级掏槽。 3、 炮眼布置 周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置。辅助炮眼应交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间。周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深 10 20cm。 4、 光面爆破效果技术保证措施 周边轮廓线和炮眼的放样

14、宜采用隧道激光断面仪或其他类似的仪器，尽量减少人工操作。周边轮廓线的放样允许误差应为 2cm。 周边眼间距与抵抗线的相对距离要合理，通常减小周边眼间距，爆破后轮廓成形好。 装药结构：周边眼采用间隔装药并使用导爆索作为传爆线，直径为采用 25mm 炸药加竹片绑扎的串状装药结构。其它炮眼采用连续装药，药卷为 32mm，全部采用反向起爆装药结构。 太行山高速公路邯郸段项目五 标段 施工技术交底书 交底日期： 2017年 5月 20日 编号： THSGS-HD-5-SD-GC-002 注 :本表一式 3 份 (交底人 1份 ,接收人 1 份 ,工程部 存档 1份 ) 交底单位 太行山高速公路邯郸段项目

15、五 标段工程部 交 底 人 接收单位 被交底人 交底名称 东坡隧道开挖与支护技术交底 审 核 人 在一般情况下，周边眼的堵塞长度不少 于 20cm，其它炮眼堵塞长度不少于 30cm。其装药结构见图 3炮眼布置图。 图 3 炮眼布置图 2.3.3 V 级围岩钻爆 根据本隧道设计图纸， V 级围岩采用拱部环形留核心土开挖法，后行洞 级围岩采用单侧壁导坑台阶法施工。 1、施工注意事项： a 、施工中应短开挖，强支护，及时封闭初期支护，做到步步为营，稳扎稳打。 b、施工时应采用人工开挖、风镐开挖，配合挖掘机开挖和微振爆破 ，尽量减少对围岩的扰动。 c 、必要时，侧壁导坑上断面应采用喷射混凝土及时封闭，

16、以保证开挖面的稳定。 d、隧道开挖每循环进尺必须控制在 1 米以内，并根据隧道监控量测情况在必要时以核心土为基础，设置扇形支撑。 e、施工时，应加强监控量测工作，及时反馈，根据反馈信息指导施工和修改设计。 开挖主要以机械开挖为主，人工风镐配合修整成形，局部需爆破地段采用风钻钻孔进行弱爆破，开挖方法为预留核心土开挖，管棚超前支护，开挖上部三分之一环形开挖，进行上部支护，开挖边墙，支护边墙，开挖核心土，下部开挖，下部 支护，开挖进尺 1m，开挖、支护过程中量测紧跟及时反馈，以调整支护参数，衬砌前拆除临时支护。 小直径药卷间隔装药竹片支架传爆线导爆管炮泥雷管炮泥导爆管雷管药卷小直径药卷间隔装药竹片支

17、架传爆线导爆管炮泥雷管炮泥导爆管雷管药卷太行山高速公路邯郸段项目五 标段 施工技术交底书 交底日期： 2017年 5月 20日 编号： THSGS-HD-5-SD-GC-002 注 :本表一式 3 份 (交底人 1份 ,接收人 1 份 ,工程部 存档 1份 ) 交底单位 太行山高速公路邯郸段项目五 标段工程部 交 底 人 接收单位 被交底人 交底名称 东坡隧道开挖与支护技术交底 审 核 人 三、 初期支护 初期支护施工工艺流程图如图 4 隧道初期支护工艺流程图。 图 4隧道初期支护工艺流程图 3.1 拱架安装 东坡隧道钢支撑参数见表 3 东坡隧道钢支撑参数表。 表 3东坡隧道钢支撑参数表 支护

18、形式 钢拱架形式 纵向间距（ cm） XS5b2+ I20b 工字钢拱架 50 XS5b/XS5b2 I20b 工字钢拱架 75 XS5a2 I18b 工字钢拱架 75 SJ4 I18b 工字钢拱架 75 SC4+ I18b 工字钢拱架 75 S4a1/S4a2 I14 工字钢拱架 100 太行山高速公路邯郸段项目五 标段 施工技术交底书 交底日期： 2017年 5月 20日 编号： THSGS-HD-5-SD-GC-002 注 :本表一式 3 份 (交底人 1份 ,接收人 1 份 ,工程部 存档 1份 ) 交底单位 太行山高速公路邯郸段项目五 标段工程部 交 底 人 接收单位 被交底人 交底

19、名称 东坡隧道开挖与支护技术交底 审 核 人 初喷完成后，及时进行钢拱 架架立。各单元钢架采用连接钢板、 M20 螺栓（ S8.8 级）固定，钢架纵向采用 HRB400 22钢筋连接。按设计加工好各单元型钢钢架后，组织试拼，检查钢架尺寸及轮廓是否合格。架立垂直度不超过 2，拱脚位置与设计之间的误差不超过 5cm。 1.钢拱架制作 钢拱架采用冷弯机进行弯制，弯制时应注意钢拱架尺寸，保证尺寸准确。钢拱架需要接长时，应先对焊，然后在焊缝位置加设加强钢板，钢板和工字钢焊接采用满焊。钢拱架接长时，接长长度不小于 1m，且顶拱 90范围内不得设接口。 钢拱架制作完成后，应在拼装大样台上进行试拼 。先在大样

20、台上进行放样，用红油漆描出大样，然后按单元顺序拼装工字钢，要求拼装线性误差不超过 3cm，翘曲度不超过 2cm。 2.钢拱架运输 钢拱架加工好后应采用农用车分段运输至安设地点，严禁组装好后运输。运输过程中应采取相应措施，防止颠簸造成工字钢变形。 3.钢拱架安装 拱架安装时，应先保证拱架脚底无虚渣，保证受力稳固。钢拱架应从下而上安装，采用机械吊装，人工配合，单元与单元连接采用 M22*65 螺（ S8.8 级）栓连接，螺栓必须拧紧固，保证连接钢板密贴。安装完成后，立即采用 22 螺纹钢筋将相邻两榀 钢拱架连接，连接钢筋环向间距为 1m（内外侧交错布置） ，与钢拱架焊接牢固。 4.打设锁脚锚杆 在

21、施工过程中需加强对钢架安装以后的监控量测，必要时采取有效措施进行加固，以防止拱部钢架下沉。具体措施如下： 强对钢架的锁脚固定措施 由于采用分部开挖方法，拱部钢架安装后，钢架暂时不能全断面封闭成环，拱部钢架必须采取锁脚措施，将钢架两底脚牢固锁定，以防止钢架下沉或两底脚回收，钢架锁脚采用两根 L=4m 的 42注浆小导管 进行锚固，每榀钢拱架两拱脚处各打设 2根，方向和洞壁夹角为15向下打设，共 4 根。锚杆完成后，应 和钢拱架焊接牢固。 加设钢架基础连接纵梁，扩大开挖底脚，防止钢架悬空 为防止钢架下沉，在拱部钢架底脚采用混凝土预制垫块，以增加钢架底脚的承力面积。视现场实际围岩情况，如采用混凝土垫

22、块不能满足要求，可采用槽钢整体铺底，以增大受力面积，减小压强。 及时喷射混凝土进行覆盖 钢架安装完成后，及时施工 C25 喷射混凝土，喷射砼时应分层、分段进行，钢架应全部被喷射混凝土覆盖， 钢架与围岩间的混凝土保护层厚度不应小于 40mm，临空一侧不应小于20mm。 防止施工过程中的碰撞和损坏 机械开挖时， 为防止挖掘机等大型机械对已支护好钢架进行碰撞和冲击，造成钢架损坏，因此，要派专人对开挖作业进行指挥，严格限制机械作业界限，以防止碰撞钢架。 太行山高速公路邯郸段项目五 标段 施工技术交底书 交底日期： 2017年 5月 20日 编号： THSGS-HD-5-SD-GC-002 注 :本表一

23、式 3 份 (交底人 1份 ,接收人 1 份 ,工程部 存档 1份 ) 交底单位 太行山高速公路邯郸段项目五 标段工程部 交 底 人 接收单位 被交底人 交底名称 东坡隧道开挖与支护技术交底 审 核 人 3.2.锚杆施工 1.锚杆支护参数见表 4东坡隧道锚杆支护参数表。 表 4 东坡隧道锚杆支护参数表 支护形式 锚杆形式 锚杆长度 （ m） 纵向间距 （ cm） 环向间距 （ cm） 每环根数 （根） XS5b2+ RD25N 型普通中空注浆锚杆 4 50 100 19 EX25N 型涨壳式可预应力中空锚杆 6 50 100 6.5 XS5b RD25N 型普通中空注浆锚杆 4 75 100

24、19 RD25N 型普通中空注浆锚杆 5.5 75 100 6.5 XS5b2 RD25N 型普通中空注浆锚杆 4 75 100 19 RD25N 型普通中空注浆锚杆 5.5 75 100 6.5 XS5a RD25N 型普通中空注浆锚杆 4 75 100 18.5 RD25N 型普通中空注浆锚杆 5.5 75 100 6.5 SJ4 22 锚杆早强砂浆锚杆 3.5 75 100 28.5 SC4+ 22 锚杆早强砂浆锚杆 3.0 75 100 24.5 S4a1/S4a2 22 锚杆早强砂浆锚杆 3.0 100 100 24.5 2.锚杆施工 (1)钻孔 锚杆在钢拱架安装完成后采用风钻成孔，

25、钻孔时确保孔口岩面整平，并且使钻孔方向与岩层层理呈大角度方向。锚杆在刚拱架两侧呈梅花形交错布置。 (2)清孔 锚杆安装前，应检查锚杆孔孔位、孔深、垂直度、孔径、方向，必须合格。同时应用高压风清孔，使孔干净无积水、残渣。 (3)锚杆安装 锚杆从钢架两侧穿过，并用专用顶头顶进，顶进钻孔长度 90%锚杆长度。锚杆外壁与孔岩壁间隙采用胶泥堵塞严密，安装止浆塞、锚垫板。注意保护中空注浆锚杆管口不受损变形，外露 10 15cm，以便与 注浆管路连接。锚杆施工后，七天之内不得悬挂重物或扰动。 （ 4）注浆：按设计要求配制 1： 1水泥浆液，注浆时，孔口初始压力控制在 0.5 1.0Mpa，终止压力控制在 2

26、.0Mpa。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。 太行山高速公路邯郸段项目五 标段 施工技术交底书 交底日期： 2017年 5月 20日 编号： THSGS-HD-5-SD-GC-002 注 :本表一式 3 份 (交底人 1份 ,接收人 1 份 ,工程部 存档 1份 ) 交底单位 太行山高速公路邯郸段项目五 标段工程部 交 底 人 接收单位 被交底人 交底名称 东坡隧道开挖与支护技术交底 审 核 人 3.3 钢筋网施工 1.钢筋网片制作 钢筋网采用 HPB300 8 钢筋（圆钢）制作，网格尺寸 20 20cm。根据拱架间距、锚杆布设情况及搭接长度，确定钢筋网片的尺寸，在洞外加工成半成品后

27、运入洞内安装。 2.半成品存放 制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放，避免摔地产生变形。钢筋网片半成品应远离加工场地，堆放在指定的成品堆放场地上。存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。 3.挂网 挂网在初 喷混凝土和锚杆施作后进行，网片应紧贴初喷混凝土面，铺设应平整，采用人工挂网。钢筋网应随受喷岩面起伏铺设。网片搭接长度不小于一个网格尺寸，且不小于 30d（ d为钢筋直径）。 4.绑扎 网片挂设完毕后，将网片之间的接头以及网片钢筋与锚杆头、纵向链接钢筋等绑扎牢固。避免网片超出喷射混凝土面及喷射混凝土时网片晃动。 3.4 喷砼作业 1. 场地准备 喷射混凝土料在洞外采用拌和机拌制方式

28、，使用罐车运输至洞内工作面，然后给料于喷砼机。同时设晴雨表，掌握砂石材料的含水率，及时调整施工配合比。 2. 清理工作 面 喷射混凝土前，认真检查开挖断面尺寸，欠挖应予以凿除，修整断面，清理浮石及拱脚的虚渣等。 3. 喷射混凝土作业 （ 1） .洞身喷射混凝土强度等级为 C25，采用 1 台湿喷机进行喷射砼。喷砼厚度为：级浅埋段 26cm，级深埋段 24cm，级深埋段 20cm。 （ 2） .喷射混凝土作业采用分段、分片、分层进行，分段长度不宜大于 4m。喷射砼时先将低洼处大致喷平，再自下而上分段、分层、往复喷射。 喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为 200 300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再进行喷射混 凝土。 分片喷射要自下而上进行，并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土从墙角开始向上喷射，使回弹料不致裹入后喷层。 分层喷射时，后一层喷砼在前一层混凝土终凝后进行，若终凝 1小时后再进行喷射时，先用风水清洗喷层表面，一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量，边墙一次喷射混凝土厚度控制在 7-10cm，拱部控制在 5-6cm，并保持喷层厚度均匀，顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为 2-4小时。