隧洞开挖支护施工方案

一、土石方明挖 1、土方明挖

1.1、采用自上而下分部开挖。

1.2、开挖程序方法为：测量放线→审核→土方明挖→石方明挖→检查验收。

（1）测量放线：根据监理工程师提供的控制点和水准网点测设地面高程和隧洞中心线，根据边坡设计坡比施放开挖边线和中心线。将测量成果整理并绘制断面图，经工程师审核后进行开挖。

（2）土方明挖：用CAT320液压挖掘机装5T东风自卸汽车运料至指定碴场。边坡按设计坡比要求削坡，边坡坡度应适当留有修坡余量，再用人工修整，满足施工图纸要求的坡度和平整度。

（3）边坡面渗水排除：在开挖边坡上遇有地下水渗流时，在边坡修整和加固前，采取有效的疏导和保护措施。

（4）边坡的护面和加固：为防止修整后的开挖边坡遭受雨水冲刷，边坡的护面和加固工作应在雨季前按施工图纸要求完成。冬季施工的开挖边坡修整及其护面和加固工作，在解冻后进行。

2、石方明挖

包括隧洞进出口、明渠段、入库陡槽段、场内施工道路、施工营地和施工辅助工厂等范围的石方明挖。先进行边坡预裂爆破，后钻孔梯阶爆破开挖。用YT-28手持式风钻造孔，2号乳化炸药分层梯阶爆

破。孔径、孔距、孔深和孔位布置及单孔药量等参数据生产性爆破试验确定。在建基面上1.5m预留保护层，在边坡附近钻孔按保护层20cm设计炮孔，炮孔与边坡平行，在高于设计底板高程20～30cm以内用风镐和人工撬凿打平。石碴用CAT320液压挖掘机装5T东风自卸车运料至弃碴场。

洞脸边坡施工

开挖应自上而下进行，高度较大的边坡，应分梯段开挖，梯段（或分层）的高度应根据爆破方式（如预裂爆破或光面爆破）、施工机械性能及开挖区布置等因素确定，边坡按设计坡比开挖验收后，进行锚网和喷砼施工。边坡锚杆用三臂钻钻? 60mm孔，先注浆后插锚杆，再挂钢筋网。锚网施工程序为：造孔→注浆→插锚杆→挂钢筋网→焊接。喷砼施工工序为：基岩清洗→验收→喷砼→养护→喷层检查。

喷射砼采用干喷工艺，按实验配比配料，人工装风动喷机，喷枪口人工加适量水喷射至设计厚度。洒水养护21天后打孔检查喷层厚度达到《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GBJ86-85）要求。

检查验收

在明挖完成后，进行地质测绘（平面图和剖面图）。并测绘开挖断面图，交监理工程师审核。明挖要求各项指标达到施工技术规范《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SL47—94）后报请监理工程师验收并签证。

如果出现软弱夹层或破碎带，按监理工程师要求进行处理，在明挖开工前14天，我公司将编制详细施工措施计划报监理工程师审批，

内容包括：①开挖施工平面和剖面布置图；②钻孔和爆破的方法和程序；③施工设备配置和劳动力安排；④出碴和弃碴措施；⑤边坡保护及加固措施；⑥质量与安全保证措施；⑦排水措施；⑧施工进度计划。

3、施工排水

3.1、施工排水措施

我公司按招标条款的规定提交的施工措施计划，对本合同工程施工场地的临时排水作出详细规划，针对施工区域的以下范围和内容编制施工排水措施，并报送监理人审批。

（1）施工区内冲沟、山洪和地下水的引排措施； （2）永久边坡开挖的施工排水和保护措施； （3）施工排水系统的布置； （4）施工排水设备配置计划。 3.2、基坑排水

（1）我公司负责基坑水的排除，以及基坑内导流洞工程建筑物施工所需的经常性排水（包括排除降雨、堰体和基坑渗漏水、地下水和施工废水等）。

（2）我公司负责提供施工排水所需的全部排水设施和设备，并负责这些设备和设施的安装、运行和维修，应保证排水设备的持续运行，必要时应配置应急的备用设备和设施（包括备用电源），以避免施工场地造成积水而影响工程正常施工。 3.3、边坡面排水

永久边坡面的坡脚以及施工场地周边和道路的坡脚，均应开挖好

排水沟槽和设置必要的排水设施，以及时排除坡底积水，保护边坡坡角的稳定。

3.4、设置集水坑（槽）排水

对影响施工及危害永久建筑物安全的渗漏水、地下水或泉水，就近开挖集水坑和排水沟槽，并设置足够的排水设备，将水排至不回流到原处的适当地点。不应将施工水池设置在开挖边坡上部，以防由于渗漏水引起边坡的滑动或坍塌。

二、隧洞开挖 1、洞口开挖

根据设计图纸并结合实际地形在洞口高边坡进行测量放样开挖，洞脸边坡开挖应从上至下开挖至设计开挖面，及时进行挂网喷锚支护。设置系统砂浆锚杆，梅花型布置,洞脸支护稳固后,先进洞并及时锁洞口。

2、洞身开挖

本标段引水隧洞拟从隧洞进出口对向掘进施工，根据围岩地质条件和以往施工经验，采用“新奥法”组织施工。Ⅲ类围岩采用全断面钻爆法开挖，风钻钻眼,通风采用压入式通风,弃碴运输采用有轨运输。开挖、支护交替进行，作到有序施工，充分利用工作场地及设备。开挖后根据实际情况采用钢支撑或喷锚网支护。断层Ⅵ、Ⅴ类围岩,自稳能力差,进行钢支撑、挂网及锚喷支护。

进洞前对洞脸边坡岩体进行检查，清除危石，并在洞口设置防护棚，保证边仰坡的稳定，且保施工安全。洞口采用全断面开挖。

钻孔采用YT－28型支腿式风钻孔,人工装药,光面爆破。立爪式耙碴机装碴,电瓶车牵引8m3棱车运输。隧洞底部铺设双轨单行道,轨距为600mm,每隔1000m左右设置一错车道,长25～30m。错车道应设置在围岩稳定较好的洞段,开挖作业循环由测量画断面、开挖、清理撬挖、装碴运碴、支护等工序构成。

Ⅳ、Ⅴ类围岩根据实际情况选用台阶法钻爆施工。

台阶法钻爆施工顺序如下：

下台阶初喷、挂网 开挖下台阶(部分出碴) 初喷上台阶、挂网支护 开挖上台阶(含翻碴) 测量放线 下台阶测量放线 复喷上、下台阶砼

下一个循环 隧洞台阶法施工工艺流程图

全断面钻爆施工。 全断面钻爆施工顺序如下：

装药联线 退台架 进台架 测量布眼 退台架 台车保养 装碴运输 喷雾洒水 通 风 接电力、照明线 爆 破 梭矿、电瓶车就位 清理撬挖 耙碴机就位 支护作业 钻 眼 搬运雷管、炸药

隧洞全断面开挖施工工艺流程图 3 、开挖方法及工艺

3.1、Ⅵ、Ⅴ类围岩段开挖

Ⅵ、Ⅴ类围岩段台阶法施工方法及工艺参考台阶法施工方法。 3.2、Ⅲ类围岩段开挖

Ⅲ类围岩段采用手持风钻利用多功能平台钻眼，采用菱形掏槽的方式进行钻爆，周边孔均采用光面爆破，非电毫秒雷管起爆。其开挖作业循环由测量布眼、钻孔、装药、联线、爆破、通风、清理撬挖、装碴运碴、支护等工序构成。全站仪、水平仪控制中线水平，激光导

向仪辅助布眼。钻眼前，测量人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置。装药前，用炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。装药采用多功能作业台车分片分组按炮眼图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”，所有炮眼用炮泥堵塞。起爆网络为复式网络，联结时导爆管不能打结和拉细，各炮眼雷管连接次数应相同，引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端以上。爆破后先启动轴流式风机向洞内压入送风，30分钟后再由施工人员进入用高压风枪清理壁面碎石粉屑和用撬筋撬除表面松动岩体后，再进入设备根据需要进行顶拱处喷砼施工，施作完后进行出碴。

4、 隧洞内通风散烟

采用22KW轴流式通风机挂?500mm风带抽风排烟。风带安装于隧洞左边。压入式通风风机布置在洞外，距离洞口5m；风机与风管要连接紧密，不能有漏风现象，风管与风管用专用接头连接，防止漏风；风管吊挂要平直、拉紧吊稳，避免出现褶皱增加阻力。风管末端距工作面有效距离不超过15m。

通风系统布置如下图所示。

洞口口 风机 >5m ≤15m 通风管 水幕除尘器

压入式通风示意图 T式除尘器 作业面

5 、装碴运输

由专业爆破人员确认起爆成功后解除警戒，安全撬挖人员进入现场人工撬除边顶危石。立爪式耙碴机装碴,电瓶车牵引8m3梭车运输,运至弃碴场。隧洞底部铺设双轨单行道,轨距为600mm,为便于错车、倒头和作业机械的停放，每隔1000m左右设置一错车道,长25～30m。错车道应设置在围岩稳定较好的洞段。

6、隧洞开挖炮眼布置

隧洞掘进采用YT-28气腿式风钻造孔，周边眼孔径ф42mm，孔深视地质条件而定，一般控制在1～1.5m，根据地质条件炮孔设计本着密集型，小药量弱爆破多循环的原则，残孔率>80%，错台<15cm。掏槽孔采用有空孔斜孔掏槽，且掏槽孔较其它孔深10～20cm，周边孔根据施工的初期几次爆破实践总结出合理经济的孔网参数。

调整周边眼孔距时应考虑： M= e/w =0.7－1.0之间 式中：M：密集系数 e：周边眼间距 W：最小抵抗线

本工程考虑M＝0.70，根据实验再作调整。

拟采用的爆破参数

孔 名 孔深 孔距 线装药 W(cm) 药卷 起爆 (m) 周边孔 崩落眼 掏槽眼 1-1.5 1.2-1.7 1.2-1.7 (cm) 42 48 30 密度kg/m 0.25 0.25 0.3 60-80 － － 直径 Ф25 Ф25 Ф25 顺序 3 2 1 周边眼小直径药卷（φ25mm）空气间隔装药结构图

A 炮泥 药卷 A 雷管 A—A放大 炮孔 药卷 空气间隔装药结构图 其余炮眼采用标准药卷（φ32mm）连续装药结构。如下图所示。

连续装药结构图 炮泥 药卷 雷管 7、光面爆破

沿设计开挖线布置小孔径，密间距的周边炮孔，采用空隙装药；进行弱震爆破，炸除松动炮孔和周边孔间保护层的岩石形成光面。其施工的主要技术措施如下：

7.1、边孔直径d宜在50mm以内，孔距与最小抵抗线之比a/w宜在0.75—0.95内，岩石的牢固系数越小取值越大，反之，取值越小。 但W以不超过0．8m为宜，

7.2、边孔装药量较一般爆破装药量少一半以上，以保证弱震效

果。既可连续装药，也间隔装药，形成空隙药包结构。前者先在孔底装一筒标准药卷，其余用25mm的细药卷；后者装一节0.25kg的药卷，再每隔0～20厘米装0.1kg的细药卷，可将药卷绑在竹片上减少炸药威力，可在2号岩石炸药内掺入15％的锯木屑，这时可连续装药。

7.3、光面爆破的起爆程序是先掏槽，次崩落，后周边，段内同时起爆，段与段间分段延期起爆。

8、开挖施工质量及安全保证措施

8.1、开挖施工质量保证

（1）严格按监理工程师批准的爆破方案进行钻孔、装药、连网。 （2）钻孔质量应符合下列要求：

① 钻孔孔位依据测量放出的中心线、腰线及开挖轮廓线确定。 ② 周边孔在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线调整的范围和掏槽孔的孔位偏差不大于5cm，其他炮孔的孔位偏差不大于10cm。

③ 炮孔的孔底应落在爆破图规定的平面上； ④ 炮孔经检查合格后，方可装药爆破。

（3）炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联结，应由经过考核合格的炮工负责，并严格按爆破图的规定和要求进行作业。

（4）每次爆破后，对岩石爆破的效果进行现场实地调查并作出评价，通过仪器测定爆破对岩体完整性的影响（岩体声波测试），对爆破参数进行适当调整。

（5）光面爆破效果达到下列要求：

① 残留炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布；

② 炮孔痕迹保存率：Ⅲ类围岩不少于80%，Ⅳ类围岩不少于70%，较破碎和破碎岩石不小于20%。

③ 相邻两孔间的岩面平整，孔壁没有明显的爆震裂隙；

④ 相邻两茬炮之间的台阶应小于20cm。 8.2、开挖安全保证措施

（1）爆破材料的运输、储存、加工、现场装药、联线、起爆及瞎炮处理，必须严格遵守《爆破安全规程》的有关规定。爆破材料应符合施工使用条件和国家规定的技术标准。每批爆破材料使用前，应进行有关的性能检验。

（2）进行爆破时，人员应撤至安全距离之外。

（3）每道工序施工完成，并经过检查合格后，才能进入下一道工序的施工。

（4）定期进行围岩变形观测，如发现异常情况应及时报告有关人员，并立即组织施工人员及机具的撤离。

（5）严格按照监理工程师审批的施工开挖程序和技术措施进行施工。

（6）加强高空作业人员的安全教育，高空作业的工作平台要牢固可靠，并加强检查、维修，高空作业必须系好安全带，戴好安全帽才能进行作业。

（7）开挖区内的洞口上部设拦碴墙，防止山坡上滚落石块伤人。

9、断层开挖施工安全保证措施

9.1、保证塌方处理工作面照明良好，道路畅通，场地无积水，少噪音。

9.2、动力电缆、照明和起爆线路不得挂在坍塌体缝隙中或危石下，以免塌石砸断线路造成事故。

9.3、撬挖清理危石时，无关人员应撤离工作面，作业人员应有安全保护措施，用撬棍进行作业。

9.4、发现险情预兆，人员及设备要立即撤离现场。

9.5、支护排架必须背实塞牢。不能拆除的支架要有钢结构或其它永久性结构，其背塞可用具有一定刚度的钢筋笼、混凝土预制块或片石

填塞。

9.6、在处理过程中，如发现个别岩块可能坠落，且暂时又不能处理时，要用临时支柱顶住危岩。

9.7、支护拆除时，应断绝工作面的交通，划定警戒范围，保证工作人员撤退条件。

9.8、拆除支护时，首先应将两头联接处设法断开，防止在拆除时引起临近未拆除部分倒塌。拆除支护材料要随时运到指定地点堆存，不得任意堆放在工作面。

9.9、塌方体开挖过程中，必须经常检查支护，发保证良好的受力状态。如发现支撑破损、弯曲、折断、倒塌，应及时修复加固。 9.10、处理冒顶事故，首先应支护塌穴两端，防止塌方继续扩大，并详细调查研究，确定坍塌范围和处理方法。切忌在没有认真调查研究和制定处理方案前盲目出碴。

9.11、若施工需要而又有条件时，可以开挖旁洞以作安全退路，又可多开处理工作面或维持其它工作面的正常生产，加快施工进度。 9.12、独头掘进的塌方处理，应边掘进边埋设不小于φ50cm的钢管，以备在发生突然事故时，作为施工人员的安全退路。

9.13、尽量避免在雨季处理塌方，否则应考虑地下水对塌方体的影响。

10、不良地质段开挖安全措施

10.1、加强地质预报，对平洞段，采取物理探测仪、超前钻探或打导洞等方法，进一步探明前方地质情况；对直墙段，加强现场地质素描，根据断裂面产状推测其延续情况；同时，注意观察钻孔岩粉变化情况，推测待挖面地质状况。

10.2、采用浅钻孔、弱爆破、多循环的施工方法，减少对围岩的扰动。 10.3、采取超前锚固，一掘一支护，爆破后立即喷砼封闭岩面，出碴后，再打锚杆、挂网、喷砼，必要时设置钢拱架（或格栅支架）支撑。 10.4、对地下水活动较严重地段，采用排、堵、截、引等综合治理措

施。

10.5、对可能出现岩爆的地段，采取如下措施：

（1）超前钻孔卸压，以提前释放岩体中的高构造应力； （2）在干燥的岩石表面上喷水雾或撒水增加岩石湿度，松弛岩体中积累的高构造应力；

（3）对岩爆洞段采用超前锚杆进行超前支护，同时开挖后紧跟喷护钢纤维砼支护。

10.6、加强施工安全监测，勤检查和巡视并及时分析监测成果和检查情况，掌握围岩应力应变情况，及时采取行之有效的支护。

11、开挖作业技术要求

11.1、钻爆作业技术要求

（1）钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。 （2）钻孔位置根据隧洞轴线、中线和隧洞开挖面指定线确定，钻眼前绘出开挖断面中线、水平和断面轮廓，并根据爆破设计标出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。

（3）钻眼符合下列要求：周边眼在断面轮廓线上开孔，偏差限制在5cm。掏槽眼在批准的标记5cm内调整。其他炮眼的偏差控制在批准的图示内10cm。

（4）炮眼底部按照图示规定的程度施工。

（5）装药、阻塞、引线连接由合格爆破工根据技术规范和批准的标记操作。

11.2、采用先进、配套的施工机械，充分发挥机械效率，加强机械使用管理，搞好机械的保养、维修。

11.3、隧洞通风能力预留备用量。通风管的安装做到平顺、接头严密，破损时及时修理或更换。风门漏风时，立即进行整修。

11.4、严格遵照施工图纸要求的开挖线进行放样，努力减少超挖，消除欠挖。

11.5、开工前，根据设计和水工建筑物地下开挖工程施工技术规范逐级进行技术交底。开挖过程中，定期检查洞室方向、中心线和高程。 11.6、施工过程中，出现与提供的地质资料有异常情况时，作好记录，及时通报监理工程师共同商定处理措施。

11.7、光面爆破的主要参数，通过试验确定。试验参数用工程类比法选取。施工中，根据爆破效果进行调整，以确定最优钻爆参数。 11.8、进行现场监测，掌握围岩动态，指导施工。

三、临时支护措施

隧洞、洞口边坡等开挖后对边坡和洞身及时采用钢支撑、喷锚网支护或其它保护措施，以确保边坡和洞身围岩稳定。

边坡支护工程的施工遵循从上至下分层分区进行的原则。在边坡开挖前，首先进行周边截、排水沟的施工，随机锚杆支护随边坡分层开挖及时跟进，搭设简易贴坡脚手架，按先锚后喷的方式进行普通砂浆锚杆及坡面挂网喷砼施工。边坡支护工序流程：施工准备→周边截、排水沟施工→边坡开挖→锚喷施工→养护。

洞内支护程序：施工准备→首喷砼→钻锚杆孔并安装锚杆→挂网→钢支撑→终喷砼至设计厚度→养护。

1、超前小管棚施工

洞段采用超前小管棚支护，出碴后立即架立钢支撑，钢架间用纵向钢筋连接。

1.1、施工方法：管棚钻孔采用水平钻机进行，管棚钢管在洞外加工成型，人工配合水平钻机顶进钢管；双液注浆机灌注浆液；注浆完成后，在钢管露出端安装一榀钢支撑拱架，并与钢管焊接牢固。

1.2、施工工艺流程

超前小管棚施工工艺流程图

施工准备 测量布孔 钻机就位 钻 孔 检查孔眼 顶入钢管 安装注浆机具及设备 注 浆 钢拱架安装 超前管棚施工工艺流程图 钢管加工：按设计要求选用钢管型号并下料，在钢管上钻压浆眼孔，钢管前端将管头做成封闭的锥形。

断面测量，按设计要求画出钻孔位置。

钻机就位，由高孔位向低孔位按设计要求开机施钻。钻孔直径比

管棚直径大20～30mm，钻孔时应通高压风，以便把孔内的土及碎碴冲出。

顶入钢管：人工配合钻机将钢管顶入孔内，再将管插入。 注浆：采用水泥浆，其浆液的水灰比为0.5：1或1：1，注浆压力为0.6～1Mpa，将压浆管套入钢管内，人工现场拌制注浆液，用注浆机向管孔内注浆。

2 、超前小导管施工

根据实际地质情况，采取超前小导管预注浆超前加固，并采用短进尺，及时跟进架立钢支撑拱架，拱架间用纵向钢筋连接，并与小导管外露部分焊接牢固。

小导管超前支护图

小导管预注浆超前支护示意图 钢支撑 纵向连接筋 喷砼 超前小导管 2.1、施工方法及工艺

采用锤击方式打入土层，坚硬土层用手持风钻钻孔，小导管沿孔打入或用风钻顶入。注浆采用双液压浆机压注双液浆。

超前小导管施工工艺流程

导管制作 施工准备 钻 孔 安装导管 封 面 浆液制作 注 浆 掌子面

2.2、小导管预注浆超前支护设计参数

材料：小导管采用φ50mm，壁厚3.5mm的热孔无缝钢管加工制成，其长度为3～3.5m。

小导管构造：小导管顶部2m范围内管壁设梅花状钻孔，孔径为φ3～5mm，孔间距10～20cm，呈梅花形布置。前端加工成锥形，尾部长度不小于30cm，作为不钻注浆孔的预留止浆段。钢管尾端焊上φ6mm的钢箍，以防锤击时击坏小导管。

小导管布置：环向间距20cm，沿顶拱周边轮廓线单排布置，外插角10°～15°，每两环小导管之间的搭接长度≥1.0m。

小导管注浆参数：采用纯水泥浆液注浆。水泥采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥。注浆方式采用全孔一次压入式，定压注浆，注浆压力为0.5～1.5Mpa。

3、锚杆施工方法

砂浆锚杆施工工艺：岩面清理→孔位标示→钻孔→清孔验收→锚杆安装（锚杆加工、砂浆拌制）→封口。

锚杆施工方法：利用自制简易台车架使用YT-28型汽腿式凿岩机钻孔，由测量放出开孔孔位，钻孔垂直断面开挖轮廓线。钻完孔的同时，以高压风清孔。围岩较稳定的部位，锚杆孔全部钻完后安装锚杆；围岩较破碎的部位，打完一个孔即安装一根锚杆。

砂浆锚杆采用先注后插的安装方法。砂浆配合比由试验室通过试

验确定，使用JJS200型浆液搅拌机制浆，使用MZ-1注浆机注浆。注浆管插入孔底，边注边缓慢往外拔，注浆长度为钻孔长度的2/3～3/4，注浆后即插锚杆，锚杆用大锤或汽腿式凿岩机打入。外露长度须满足设计要求。

锚杆安插到位后及时在孔口将锚杆临时固定，在砂浆凝固前严禁敲击、碰撞和拉拔锚杆。并利用后续喷砼施工覆盖。

4、喷射砼施工方法

4.1、边坡喷砼施工

开挖边坡的喷射作业在坡面验收、锚杆施工完毕后，分段自下而上顺序进行，采用干喷法施工。

工艺流程见《边坡喷砼（含挂网）施工工艺流程图》。

边坡喷砼（含挂网）施工工艺流程图 砼检查 钢筋网制安 砼养护 混合料制作运输 喷射砼 测量放线 搭设排架 锚筋施工 清理坡面 铺钢筋网 高压风清理坡面 设置喷厚标志 （1）受喷面准备工作 测量放点后，清理受喷面，清除坡面、坡脚浮石、石碴或堆积物，用高压风枪清理受喷面。在锚筋上设立喷厚标志。锚杆施工完毕后，挂网固定就位。钢筋网随受喷面的起伏铺设。网片筋与锚杆筋外露部位采用电焊联接。

（2）混合料的制备：混合料现场拌制。

（3）喷射作业

采用干喷法。在洞外由混凝土搅拌站拌制混凝土干料，由人工进行喷射，喷头处加入速凝剂。

挂网喷砼在完成第一层喷射后，清理回弹物料，然后进行下一层喷射施工。下一层喷射在上层终凝后进行，若终凝1小时后喷护，则需用压力风清洗喷面。

（4）喷射砼养护

喷射砼终凝2小时后，及时洒水养护。养护时间不少于7天。 （5）质量检查和验收

施工前，进行现场喷砼试验，试验成果报监理工程师审查批准后才能进行喷砼施工。 4.2、洞内喷护施工

洞内喷护采用干喷法，为保安全，在每循环开挖并通风后先进行开挖段顶拱处的喷护，在清碴完成后进行余下的喷护及补喷顶拱至设计厚度。工艺流程见《洞内喷砼施工工艺流程图》。

水泥 粘稠剂 水 粗骨料 搅拌机 喷射机及机械手 喷头 细骨料 过筛 压缩空气 速凝剂 洞内喷砼施工工艺流程图 砼由拌合站集中拌制，由运输车运至作业点，由人工进行喷射。

4.3、施工技术措施

喷射混凝土配合比，通过室内和现场试验确定，符合施工图纸要求，速凝剂的掺量通过现场试验确定。

在搅拌中，粗、细骨料，水泥，速凝剂比率经过监理工程师的批准。粗、细骨料先在经过批准的搅拌机中进行充分拌和后，再加入水泥和外加剂，且都按批准的比率。

在需要喷射混凝土的地方，彻底清洁岩面，清除松动的土块或其它的松动物质。对于含杂质的粘土缝或其它的地质缺陷，凿除到要求的位置以保证合格的基础。在清除杂物之后，作业面用压缩空气进行冲洗。

喷射混凝土按层进行作业，每层的厚度不超过50mm。注意凿除缝或地质缺陷处及其背面的可能空洞的情况，保证喷射混凝土能彻底灌注填实这些地方的空隙。在可能被水流冲出有游离物的岩石面或表面有渗水的地方，尽快进行喷射混凝土。在安放钢筋网的地方，喷射混凝土至少覆盖钢筋30mm。

在进行喷射混凝土作业时，喷射混凝土的厚度由短锚杆或其它预埋在岩石中的标志物露出浆面的高度来确定。

用水量在操作中以喷护层湿润有光泽、粘塑性好、无干斑或流淌现象为度。

当岩层松软易坍方时，喷射作业紧跟作业面，喷射顺序先下后上，避免回弹的混凝土挡住未喷岩面。喷射方向与岩面垂直，喷头与岩面保持0.6～1.0米的距离。喷射时，料束呈旋转轨迹运动，一圈压半

圈，纵向按蛇形状。喷头移动要慢，让混凝土有了一定厚度再离开，成片扩大喷射范围。

喷射混凝土作业分段分片依次进行。分层喷射时，后一层在前一层混凝土终凝前进行，若终凝1h后再行喷射，先用风水清洗喷层面。

5、挂网施工方法

根据开挖断面形状，确定制作网片，分段锚杆施工完后及时挂网。网片拼接时注意与岩壁紧贴。

钢筋网制作时其末端各方向定型的间距不少于100mm。钢筋网使用前清除锈蚀。钢筋网用表面锚杆牢固地固定，并用混凝土块衬垫在钢筋和岩石之间，以保证钢筋和岩面之间保持30～50mm的间隙。网片宽度根据锚杆布置情况确定，将钢筋网焊接在锚杆上。

施工准备钢筋除锈网片制作下一循环 挂 焊 喷 网联砼 6、钢支撑施工方法

6.1、施工方法

（1）钢支撑拱架制作

钢支撑拱架在加工房统一按设计轮廓放样，按设计要求加工好钢支撑拱架，要求尺寸准确，弧形园顺，并在现场进行试拼；为了安装方便，全部用螺栓连接牢固。

（2）钢支撑拱架安装

开挖达到一个循环后并初喷砼后，立即安装钢支撑拱架，分台阶

挂网施工程序图 安装及时接长。按设计位置现场测量定位，钢支撑拱架平面必须与隧洞中线垂直。拱架采用现场拼接，各段应在一个平面上用螺栓联接，不得以焊接代替。安装时用风镐剔除有碍拱架位置的地方。为保证拱架的整体性，及时焊接纵向连接钢筋，同时与外露的锚杆头焊接牢固。拱架与岩壁之间用预制砼块楔紧。 6.2、施工技术措施

钢支架平面垂直于隧洞中线，其倾斜度不大于2度，钢支架任何部位偏离铅垂面不大于5cm。

为使钢支架架准确定位，钢支架架设前预先打设定位钢筋。一端与钢支架焊接一起，另一端锚入围岩中0.5～1.0m,并用砂浆锚固,当钢支架处有锚杆时利用锚杆定位。

安装钢架前对开挖面进行初喷，并妥善处理岩面渗水，使其不锈蚀钢架；钢支架架立后尽快施作喷砼，并将钢支架全部覆盖，使钢架与喷砼共同受力。

四、特殊地质洞段施工措施

1、作好超前地质预测预报工作

隧洞的超前地质预探预报工作主要采用洞内水平超前钻探和物探两种方法，再结合传统地质法进行，每种方法各有侧重，又互相印证，具体为：

工程地质法：根据地质资料结合实际地质素描，进行初步的地质分析，最后作为地质雷达预报资料和超前钻探的补充分析资料、弥补超前钻探和地质雷达预报方法存在的局限。

地质雷达：对特殊地质洞段，采用地质雷达进行探测。向地质体发射并接受反射回来的雷达波，对雷达波的分析，判断开挖面前方20m范围内的地质情况。

超前地质钻孔：对地质复杂洞段，采用超前地质钻孔。根据岩芯和钻进过程中的岩粉、钻速和水质情况，判断前方水文、地质条件；取岩芯，并利用岩芯作式样进行试验，对钻进的地质状态进行判断。钻空钻速测试根据钻机在岩石中的钻进速度和岩石特性之间的关系来判断。

预报方法：

（1）超前地质钻探：钻孔布置一个超前钻孔，位置位于断面上半部中间。钻孔方法：水平超前钻孔平行于隧洞轴线。钻孔长度：根据实际情况，钻孔深度取30-75m。

（2）地质雷达探测

采用pulseEkk10O型地质雷达来探测开挖面前方的地质情况，主要采用雷达测距定位的原理，在探测过程中，发射50MHZ(或25MHZ、100MHZ)频率的电磁波，通过对接受到的反射电磁波的分析，确定被测地质体的情况。其工作原理是：由于在介质中传播的入射电磁波，若遇上两种电性不一的介质界面就会产生反射，界面电性差异越大，即介质介电常数和电阻率差异越大，这种反射就越强。而含有界面信息的反射信号经接收处理后，就可用于判定该反射界面的空间方位和距离，并进一步综合判别其性质。由于掌子面前方的不良地质体与其周围介质有较大的差异，成为良好的电磁反射体，因此，

通过采用地质雷达可以大致分析、判断出掌子面前方一定距离范围内的地质情况，为有针对性地制定工程措施和施工方案提供依据。地质雷达在隧洞中采用点探测方式，即：沿掌子面分上、下两层，每层沿横向布置若干测点，从而在掌子面上形成一个测点网格，由此形成两条水平探测剖面和若干垂直探测剖面来探测出掌子面前方的地质变化情况。探测点布置分上、下两层，上层布置3个测点，下层各布置3个测点，每个探测点采用水平向前方探测和俯角-20、-50、-100、-150、-200，仰角20、50、100、150、200探测。两侧的探测点还向左右各50、100、150、200角斜前方探测。

（3）传统地质法

在本标段隧洞施工地质预报中加强传统的地质方法，既要掌握原始地质资料，又要根据开挖的实际情况修正和补充原始地质资料，采取由表及里、由浅入深、由面到体进行地下水量测、监测，断层、地表径流、塌陷调查，以分析、预测地下水发育规律和洞内涌水规律；开挖面的地质观测、素描；着重岩体结构面性质、特征、组合形式及地下水状态观测。通过观测、素描、地质作图，最后跟地质钻探法、地质雷达法结合预测、分析、判断开挖面前方近距离地质构造。 2、对围岩较差洞段采用注浆小导管超前支护，成孔困难时，采用自进式锚杆超前支护。

3、在断层破碎地段，为保证开挖安全，对掌子面采用喷射砼进行封闭。

4、对围岩稳定性差的地段及时进行格栅支撑加强初期支护。

5、如洞室开挖喷锚支护后，变形不能稳定，则提前进行二次衬砌。

五、支护工程质量控制措施

内容包括：量测目的、量测仪器及方法、数据分析等。 量测目的：

根据现场量测所得数据进行数值分析和理论解析，作出更为接近工程实际的判断，以此来修正支护参数和指导施工。见《监控设计流程图》

监控设计流程图

是

工程类比

否 数理分析 监控量测 初始设计施 工 理论与数值分析 判断 工程结束 量测仪器及方法：

（1）地质罗盘观测结构面产状及裂缝等，每次爆破后进行。 （2）水准仪测拱顶下沉和地表下沉，每天1～2次。

（3）QJ-81型球铰连接弹簧式收敛计测围岩向坑道内位移（相对），来反映围岩位移动态，每天1～2次。见《QJ-81型锁连接弹簧式收敛计》

测试方法及注意事项：

（1）开挖后尽快埋设测点，并测取初读数，要求12h内完成。 （2）测点（测试面）应尽可能靠近开挖面，要求在2m以内。 （3）读数应在重锤稳定或张力调节器指示稳定的张力值读取。 （4）当相对位移值较大时，要注意消除换孔误差。

（5）测试频率在洞口附近间距10m，其余间距20m。每天1～2次，量测时间1～3个月。

（6）整个量测过程中，应作好详细记录，并随时检查有无错误。记录内容包括：断面位置测点编号、初始读数、各次测试读数、当时温度、以及开挖面距测量断面的距离等。两测点的连线称为测线。

数据整理分析：

包括数据计算、列表或绘图表示各种关系。

（1）周边相对位移计算式为ui?Ri?Ro 式中：Ro—初始观测值； Ri—第i次观测值；

ui—第i次量测时，该两测点之间的相对位移值。 （2）测尺为普通钢尺时，要消除温度影响，进行温度修正。其计算式为：

?uit??L(ti?to) ui?Ri?Ro??uit

式中：а—钢尺的线膨胀系数（取а=12×10-6/oC） L—量测基线长；

to、ti—分别为初始量测时温度和第i次量测时温度值。 （3）量测过程及时计算出各测线相对位移值，相对位移速率。绘制位移（u）一时间（t）关系曲线和位移（u）一开挖面距离（L）关系曲线。据曲线分析隧洞变形并及时将信息反馈给监理工程师。

在砂浆锚杆养护28天或预应力锚杆头固定后，安装张拉设备逐级加载张拉至拔出锚杆或将锚杆拉断为止，拉力方向应与锚杆轴线一致。喷锚支护中抽检的锚杆， 当拉拔力达到规定值时，应立即停上加载，结束试验。

支护工程施工结束后，在提交开挖工程完工验收资料的同时，向监理方提交支护工程的完工验收资料，其内容应包括。 1、支护工程竣工图；

2、锚杆、喷射混凝土、预应力锚杆、锚束等支护材料的原材料试验

成果报告，以及支护结构的现场监测及试验报告： 3、质量检查和质量事故处理报告； 4、监理人要求提交的其他完工资料。

云南省红河州石屏县阿白冲水库工程 施工第三标段（引水隧洞工程）

隧 洞 开 挖