隧道S-Ⅳb洞身开挖施工方案一、编制依据二、工程概况1、工程简介2、工程地质概况2.1、地形地貌隧道区属构造—侵蚀丘陵地貌区，穿越浑圆状山体，沟谷切割较深，多呈“U”型峡谷，自然坡角20~35°。

山脉总体呈东西向，山顶呈圆状，多发育树枝状冲沟，沟内一般无水地表径流。

地表植被不甚发育，多以稀疏林木为主，进口地带有乡间简易公路到达，交通较为不便。

2.2、地质岩性w）根据工程地质调查、钻探及物探资料，本隧道地段围岩主要为元古代武当群（Pt2片岩和白垩—第三系（K-E）砾岩；两岩性呈角度不整合接触；斜坡坡面和低洼冲沟内e1+d1）粉质粘土层。

覆盖第四系残坡积（Q42.3、地震基本烈度隧道场区地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度分区属0.05g区，相当于原地震基本烈度VI度区。

依据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）有关规定，该隧道可比基本烈度提高一度采取抗震措施。

2.4、水文特征隧道区地表水系不发育，隧道区多发育树枝状冲沟，沟内一般无地表水径流。

但在雨季会出现短暂地面渗流，流量较小，对隧道施工影响较小。

隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水，其次为残坡积碎石质粉质粘土层中的孔隙水。

分部零星、不稳定，水量亦随季节变化。

3、工程概述隧道为双洞单向2车道隧道，左洞起讫里程桩号Z1K49+639—Z1K50+801，全长1162m。

其中S-Ⅳb衬砌类型起讫桩号Z1K49+805～Z1K49+893，Z1K49+933～Z1K49+949，Z1K50+072～Z1K50+542，Z1K50+620～Z1K50+745，共699m。

右洞起讫里程桩号K49+637—K50+401，全长764m。

其中S-Ⅳb衬砌类型起讫桩号K49+850～K49+880，K49+920～K49+948，K50+071～K50+285，共272m。

4、S-IVb开挖工程量S-IVb开挖工程量数量表三、施工条件和主要技术标准1.设计标准公路等级：双向四车道高速公路隧道净宽：10.25m隧道净高：5.0m设计速度：80km/h；设计荷载：公路-Ⅰ级2．施工条件四、施工计划安排任家凹隧道S-Ⅳb 洞身开挖施工计划安排如下表：五、施工准备1、施工前，全线已完成导线点、水准点测量数据的复测，并在线路附近增设了导线点与水准基点。

2、施工拌合场地己在隧道出洞右侧建设完毕。

内配配备JS750强制拌和机二台，设备及相应的小型机具的安装调试均已完成。

3、施工用水取自自然沟渠，按照标准化要求设置蓄水池，采取高压变频供水。

4、施工用电：供电采用400/230V三相五线系统，动力设备采用三相380V。

隧道内照明成洞段和不作业段采用220V，一般作业地段用低压电源不大于36V。

5、施工用风：隧道掘进左、右洞口各建一座高压风站，两个供风站内各设3台20m3/min电动空压机，负责洞内施工用风的供应。

6、施工通风为加快施工进度，保证洞内作业环境满足要求，隧道内采用压入式通风方式。

在掘进洞口安设轴流式通风机。

7、人员配备本工程开工前，组织全体技术人员，包括测量、质检、试验、材料相关人员。

熟悉施工图纸，了解施工内容。

由技术总管主持开展技术工作，对各部门人员进行分工。

8、施工机械设备施工机械已进场，技术状况良好。

9、施工配合比施工所需用水泥、碎石、砂、片石材料均已由监理抽样送试验室试验合格；施工用配合比已报批，可按配比施工。

10、材料准备六、机具设备及劳动组织本工法操作简单，单作业面施工机具配备见下表，可根据施工现场情况酌情调整。

单作业面施工机具配备施工人员应经培训合格后上岗，特殊工种应持证上岗，人员分配和调整应按不同工种配齐、配足，单作业面施工一般需要70人左右，并保持相对稳定。

单作业面施工作业人员配备七、洞身开挖施工方案本隧道S-IVb衬砌类型，开挖方法采用上下台阶法。

（一）、施工工艺1、工艺原理上下台阶法是以导坑开挖为基本模式,分上、下二个台阶三个开挖面，上、下二个台阶的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。

上下台阶施工采用二台阶同步开挖，每循环进尺控制在1m～2m以内。

下台阶左右侧错开2米开挖，及时施工仰拱和填充。

台阶法开挖隧道围岩应力集中部位主要出在各开挖面附近，尤其在各转角附近。

开挖线附近隧道围岩各主应力基本呈压应力状态；隧道拱顶和仰拱是围岩位移比较突出的部位；拱部开挖左（或右）半幅开挖是台阶法施工的关键。

施工过程中着重加固的范围为：左右边脚墙45度范围为围岩应力松弛带。

针对以上围岩应力学特性，对于IV级围岩上台阶左右拱腰以上45度范围围岩松弛带，架立的钢架拱脚增加锁脚锚杆。

施工过程中，严格执行“管超前、严注浆、强支护、勤量测、早封闭、弱爆破”十八字方针。

2、工艺流程3、上下台阶法施工步骤先开挖上台阶，再进行下台阶开挖，微震光面爆破，装载机和自卸车出碴。

（1）具体施工步骤如下：第1步，上部导坑开挖：在拱部超前支护后进行，开挖上部导坑。

开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过2m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土。

开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。

第2、3步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过3m，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，连接筋与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。

第4步，隧底开挖：每循环开挖长度宜为4～6m。

开挖后及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4～6m。

（2）关键工序要求①先超前支护施工，然后上台阶开挖采用开挖台架人工风枪钻眼，微震光面爆破开挖，循环进尺1～2m。

②下台阶开挖后及时将钢架连接闭合，进行锚喷初期支护，灌注C25砼仰拱，C15仰拱填充施工。

（二、）钻爆设计方案1、光面爆破参数：A、不耦合系数。

合理的不耦合系数应使炮孔压力低于岩壁动抗压强度，而高于动抗拉强度，通常，不耦合系数采用1.5~2.5,选用1.7；B、光面炮眼间距E。

一般取炮眼直径的8~15倍。

在节理裂隙比较发育的岩石中，应取小值；在整体性好的岩石中，可取大值，选用60cm；C、最小抵抗线W。

光面层厚度或周边眼到邻近辅助眼间的距离，是光面眼起爆时的最小抵抗线，一般它应大于或等于光面炮眼间距，选用80cm。

炮眼布置图及爆破参数表（附后）光面爆破宜采用细药卷，起爆时注意以下事项：(1) 周边孔应该同时起爆才能保证光面爆破效果；(2) 起爆顺序为先掏槽孔，再辅助孔，辅助孔起爆后再起爆周边孔、底孔；(3) 周边孔的底孔应该装一个粗药卷，以克服岩体挟制作用；(4) 为了减少超挖和降低工程造价，开挖过程中，加强断面量测，并及时处理个别欠挖部位，修整开挖断面，获得良好的经济效果。

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施工中如遇实际围岩级别与设计资料不符及时与监理、设计部门联系调整施工方案，确保开挖安全，顺利进行。

隧道中停车段，配电室等待隧道开挖成型后，再进行扩挖。

2.2、炮孔装药量（1）掏槽孔Q1=η•L •r式中：η——炮孔装药系数，取η=0.9L——孔深，LIII =3.2m、LIV＝2.2m、LV＝1.7mr——每米长度炸药量，r=0.78kg/m经计算QIII =2.24kg，取2.2kg QIV、V=1.54kg，取1.5kg QV=1.19kg，取1.1kg（2）辅助孔Q III =η•L •r=0.8*3.1*0.78=1.93kg 取QIII=1.9kgQ IV、V=η•L •r=0.8*2.1*0.78=1.31kg 取Q IV、V=1.3kgQ IV、V=η•L •r=0.7*1.6*0.78=0.87kg 取Q IV、V=0.9kg （3）光爆孔通常为辅助孔的1/3～1/4，取QIII ＝0.6，QIV、V=0.4kg ，QV=0.3kg装药结构图2.3、隧道开挖炮孔布置图IV级围岩段开挖炮孔布置图IV级围岩爆破参数表2.4、爆破网络隧道爆破网络设计采用孔内延时，在各隧道口段网络联接时应根据与被保护物的距离不同，按Qmax ＝R3(VKP/KK′)3/a工式计算结果，控制最大单响药量，使爆破震动不超过安全规程规定。

本次设计隧道爆破各进出口段30m内将按最大单响药量5.4kg控制，随着隧道掘进，爆破点距保护物距离增加，可按表1增加单响药量。

3、隧道开挖爆破安全距离验算3.1、爆破地震安全距离从现场环境看来，距离隧道爆破点最近的建筑物距离为22m。

爆破地震安全距离可按R=（K/V）1/aQm式中R：爆破地震安全距离，m；Q：允许段炸药量，Kg；齐发爆破取总炸药量；微差爆破或秒差爆破取最大一段装药量；取5.4kg;V：地震安全速度，cm/s；取2.3cm/sm：药量指数，取1/3；K，a：与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数， K取200，a取1.8；代入计算：R=（K/V）1/aQm＝20.97m根据公式反推，允许安全装药量计算公式：Q=R3（V/K）2计算结果如下表所示：由上表可知，最大单响齐爆5.4kg是在规定允许范围内的，本工程隧道将按爆破地震安全距离22m和地震安全速度2.3cm/s的段最大炸药量控制。

4.1放样布眼利用洞外布置导线网及水准网测量出隧道开挖轮廓线，测量人员用红油漆准确绘出，根据开挖轮廓线定出炮眼位置，其误差不得超过5cm。