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山岭隧道施工方案与矿山施工法基本作业

山岭隧道施工方案与矿山施工法基本作业7.1山岭隧道施工方案7.2破岩工作7.3装渣与运输7.4隧道支护7.5洞口段施工7.6施工辅助坑道7.7隧道施工中塌方的预防与处理

7.1山岭隧道施工方案7.1.1全断面开挖法7.1.2台阶开挖法7.1.3分部开挖法

7.1.1全断面开挖法1)全断面开挖有较大的工作空间，适用于大型配套机械化施工，施工速度较快，且因单工作面作业，便于施工组织和管理，但开挖面大，围岩相对稳定性较差，且每循环工作量相对较大，因此这一施工方法要求配备较强的开挖、出渣能力和相应支护能力的设备和人力。2)全断面开挖，有较大的断面进尺比(即开挖断面面积与掘进进尺之比)，可获得较好的爆破效果，且爆破对围岩的振动次数较少，有利于围岩的稳定。1)摸清开挖面前方的地质情况，随时准备好应急措施(包括改变施工方法)，以确保施工安全。2)各工序使用的机械设备务求配套，以充分发挥机械设备的使用效率和各工序之间的协调，在保证隧道稳定安全的条件下，提高施工速度。3)在软弱破碎岩层中使用全断面法开挖时，应加强对辅助施工方法的设计和作业检查，以及对支护后围岩的动态量测与监控。

7.1.2台阶开挖法1)台阶长度要适当。2)解决好上、下半断面作业的相互干扰问题。3)下部开挖时冬季施工方案（备），应注意上部的稳定。1.长台阶法2.短台阶法3.微台阶法

7.1.3分部开挖法1.环形开挖留核心土法2.单侧壁导坑法3.双侧壁导坑法4.其他施工方法

1.环形开挖留核心土法1)用人工或单臂掘进机开挖环形拱部(在能不爆破时尽量不爆破，以免扰动围岩)。2)施作拱部初期支护，如架立钢支撑、打锚杆、喷混凝土。3)在拱部初期支护的保护下，挖掘核心土。4)挖掘下台阶，随时延伸钢支撑，施作边墙初期支护并封底。5)根据初期支护的变形情况适时施作二次模筑混凝土衬砌。

2.单侧壁导坑法1)开挖侧壁导坑，并施作闭合临时支护，可将喷射混凝土、钢筋网、钢支撑及锚杆等根据具体需要进行组合，并适当考虑导坑靠后开挖部的锚杆对开挖的不利影响，可酌情不装入锚杆，仅以钢支撑和喷混凝土或再加钢筋网支护。2)开挖上台阶，进行拱部初期支护，使其一侧支撑在导坑的初期支护上，另一侧支撑在下台阶上。3)开挖下台阶，进行另一侧边墙的初期支护，并尽快施作底部初期支护，使全断面形成闭合支护。4)拆除导坑临空部分的临时支护。5)施作二次模筑混凝土衬砌。

3.双侧壁导坑法1)开挖一侧导坑，及时将其初期支护闭合。2)相隔适当距离后开挖另一侧导坑，将初期支护闭合。3)开挖上部核心土，施作拱部初期支护，拱脚支撑在两侧壁导坑的初期支护上。4)开挖下台阶，施作底部的初期支护，使初期支护全断面闭合。5)拆除导坑临空部分的初期支护。6)待隧道周边变形基本稳定后，施作二次模筑混凝土衬砌。

7.2破岩工作7.2.1爆破参数设计

1.掏槽眼爆破1)锥形掏槽。2)楔形掏槽。3)单向掏槽。4)平行龟裂掏槽。5)角柱式掏槽。6)螺旋式掏槽。

5.工作面爆破图表1)简单描述隧道的特征(名称、用途、位置、断面形状和尺寸、坡度等)，穿过岩石的名称、地质条件和岩石的物理力学性质，通过岩层含瓦斯及含水情况等。2)钻眼机械、钻眼工具和其他钻眼设备的选择。3)爆破器材的选择。4)钻眼爆破参数的确定，包括，掏槽形式、掏槽爆破参数，光面爆破参数，崩落眼的爆破参数。5)爆破网路设计。6)爆破采取的各项安全措施。

6.炮眼钻进1)掏槽眼。2)崩落眼。3)周边眼。4)当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，力求所有炮眼(除掏槽眼外)眼底在同一垂直面上。5)钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼应重钻。6)装药前应将炮眼内的泥浆、石粉吹洗干净，检查炮眼达到设计要求后方可装药，装药应严格按设计药量进行。

7.3装渣与运输7.3.1装渣(矸)7.3.2运输7.3.3卸渣

7.3.1装渣(矸)1.出渣(矸)量计算2.装渣方式3.装渣机械

7.3.2运输1.有轨运输2.无轨运输

2.无轨运输1)单车道净宽不得小于车辆宽加2m，并应相隔适当距离设置错车道；双车道净宽不得小于2倍车宽加2.5m；会车视距宜为40m。2)行车速度，在施工作业地段和错车时不应大于10km/h，成洞地段不宜大于20km/h。3)运输线路或道路应经常保持平整、畅通，道路两侧的废渣和余料应随时清除，以保证洞内洞外运输安全。

7.3.3卸渣1)应根据弃渣场地形条件、弃渣利用情况、车辆类型，妥善布置卸渣线，卸渣时应在布置的卸渣线上依次进行。2)卸渣宜采用自动卸渣或机械卸渣设备，卸渣时应有专人指挥卸渣、平整。3)卸渣场地应修筑永久排水设施和其他防护工程，确保地表径流不致冲蚀弃渣堆，重视环境保护。4)轨道运输卸渣时，卸渣码头应搭设牢固，并设挂钩、栏杆，轨道末端应设置可靠的挡车装置，以保证列车卸渣作业安全。

7.4隧道支护7.4.1预支护7.4.2初期支护7.4.3二次支护

7.4.1预支护1.超前锚杆支护2.管棚支护3.超前小导管注浆4.超前深孔帷幕注浆

1.超前锚杆支护1)超前锚杆的超前量、环向间距、外插角等参数，应视围岩地质条件、施工断面大小、开挖循环进尺和施工条件而定。2)超前锚杆宜用早强砂浆全粘结式锚杆，锚杆材料可用直径不小于22mm的螺纹钢筋。3)超前锚杆的安装误差，一般要求孔位偏差不超过10cm，外插角不超过1°～2°，锚固长度不小于设计长度的96%。4)开挖时应注意保留前方有一定长度的锚固区，以使超前锚杆的前端有一个稳定的支点。5)开挖后应及时喷射混凝土，并尽快封闭环形初期支护。6)开挖过程中应密切注意观察锚杆变形及喷射混凝土层的开裂、起鼓等情况，以掌握围岩动态，及时调整开挖及支护参数，遇地下水时，则应钻孔引排。

2.管棚支护1)管棚支护结构一般按松弛荷载理论进行设计。2)管棚的各项技术参数要视岩层地质条件和施工条件而定。3)钢拱架应安装稳固，其垂直度允许误差为±2°，中线及高程允许误差为±5cm；钢管应从工字钢腹板圆孔穿过，或穿过花钢拱架；钻孔方向应用测斜仪检查控制，钢管不得侵入开挖轮廓线。4)第一节钢管前端要加工成尖锥状，以利导向插入，应打一眼，装一管，由上而下左、右交替进行。5)长钢管应用4～6m的管节逐段接长，打入一节，再接续后一节，连接头应采用厚壁管箍，上满丝扣，丝扣长度不应小于15cm；为保证受力的均匀性，钢管接头应纵向错开，一般按编号，偶数第一节用4m，奇数第一节用6m，以后各节均采用6m。6)当需增加管棚刚度时，可在安装好的钢管内注入水泥砂浆，一般在第一节管的前段管壁交错钻直径10～15mm孔若干，以利排气和出浆，或在管内安装出气导管，浆注满后方可停止压注。7)水泥砂浆应用牛角泵或其他能满足要求的设备灌注。8)钻孔时如出现卡钻或坍孔，应注浆后再钻，有些土质地层则可直接将钢管顶入。

3.超前小导管注浆(1)小导管的布置与安装(2)注浆材料(3)注浆

4.超前深孔帷幕注浆(1)渗透注浆对于破碎岩层、砂卵石层、中细砂层、粉砂层等有一定渗透性的地层，采用中低压力将浆液压注到地层中的空穴、裂缝、孔隙中，凝固后将岩土或土颗粒胶结为整体，以提高地层的稳定性和强度。(2)劈裂注浆对于颗粒更细的土质不透水(浆)地层，采用高压浆液强行挤压孔周，在注浆压力的作用下，浆液作用的周围土体被劈裂并形成裂缝，通过土体中形成的浆液脉状固结作用对土层起到挤压加固和增加高强夹层加固作用，以提高其强度和稳定性。(3)压密注浆将浓稠的浆液注入土层中，向周围土层加压使土层得到加固。(4)高压喷灌注浆通过灌浆管在高压作用下，从管底部的特殊喷嘴中喷射出高速浆液射流，促使土粒在冲击力、离心力及重力作用下被切割破碎，随注浆管的向上抽出与浆液混合形成柱状固结体，以达到加固的目的。(1)注浆管一般采用带孔眼的焊接钢管或无缝钢管。(2)钻孔钻孔可用冲击式钻机或旋转式钻机，应根据地层条件及成孔效果选择。(3)注浆顺序应先上方后下方，或先内圈后外圈，先无水孔后有水孔，(地下水)先上游后下游顺序进行。

7.4.2初期支护1.锚杆支护2.喷射混凝土支护3.钢纤维喷射混凝土4.钢筋网喷射混凝土5.喷锚支护形式的选择

1.锚杆支护(1)锚杆分类(2)锚杆施工

2.喷射混凝土支护(1)喷射工艺喷射混凝土的工艺种类分为干喷、潮喷、湿喷和混合喷四种，其主要区别在于投料程序不同，尤其是加水和速凝剂的时间不同。(2)原料(3)配比(4)喷射混凝土机械设备(5)喷前检查及准备(6)施喷注意事项(7)喷射混凝土质量检测喷射混凝土质量检测主要包括强度和厚度检验两方面。

3.钢纤维喷射混凝土1)喷射钢纤维混凝土应选用经过试验检验的喷射机械，主要问题是防止钢纤维结团堵管。2)钢纤维和基料必须拌和均匀，避免结团，堵塞喷射机。3)钢纤维喷射混凝土操作同普通喷射混凝土，但输料管的磨耗大，一般高于普通喷射混凝土30%～40%，尤其是拐弯处。4)风压要比普通喷射混凝土高0.02～0.05MPa；当输送距离不大于40m时，风压一般可为0.05～0.18MPa。

4.钢筋网喷射混凝土1)钢筋网应根据被支护围岩面上的实际起伏形状铺设，且应在喷射一层混凝土后再行铺设。2)为便于挂网安装，常将钢筋网先加工成网片，长宽可为100～200cm。3)钢筋网应与锚杆或锚钉头连接牢固，并应尽可能多点连接，以减少喷射混凝土时钢筋发生“弦振”的现象。4)开始喷射时，应缩短喷头至受喷面之间的距离，并适当调整喷射角度，使钢筋网背面混凝土密实。

7.4.3二次支护1.混凝土浇筑前的准备工作2.混凝土的浇筑、养护与拆模3.压浆、仰拱和底板4.隧道防排水施工

1.混凝土浇筑前的准备工作(1)断面检查根据隧道中线和水平测量，检查开挖断面是否符合设计要求，欠挖部分应按规范要求进行修凿，并做好断面检查记录。(2)放线定位根据隧道中线和标高及断面设计尺寸，测量确定衬砌立模位置，并放线定位。(3)拱架模板准备使用拼装式拱架模板时，立模前应在洞外样台上将拱架和模板进行试拼，检查其尺寸、形状，不符合要求的应予修整，配齐配件，模板表面要涂抹防锈剂。(4)立模根据放线位置，架设安装拱架模板或模板台车就位。(5)混凝土制备与运输洞内空间狭小，混凝土多在洞外拌制好后，用运输工具运送到工作面再浇筑。

2.混凝土的浇筑、养护与拆模1)保证捣固密实，使衬砌具有良好的抗渗防水性能，尤其应处理好施工缝。2)整体模筑时，应注意对称浇筑，两侧同时或交替进行，以防止未凝混凝土对拱架模板产生偏压引起的偏移。3)若因故不能连续浇筑，则应按规定进行接茬处理。4)边墙基底以上1m范围内的超挖，宜用同级混凝土同时浇筑。5)衬砌的分段施工缝应与设计沉降缝、伸缩缝及设备洞位置统一考虑，合理确定位置。6)封口方法。7)多数情况下隧道施工过程中，洞内的湿度能够满足混凝土的养护条件。8)二次支护的拆模时间，应根据混凝土强度增长情况来确定。

7.5洞口段施工7.5.1洞口段施工的特点与内容7.5.2进洞方式7.5.3洞口段施工技术措施7.5.4明洞施工

7.5.1洞口段施工的特点与内容洞口段是隧道的喉舌，对其安全施工非常重要。隧道洞口段施工的特点是：埋深浅；岩石较为破碎，地质条件差；地表、地下水较为丰富，且向洞口周围汇集，施工易塌方，施工难度大。

7.5.2进洞方式1.全断面法进洞2.台阶法进洞3.其他进洞方法

7.5.3洞口段施工技术措施1)在场地清理进行施工准备时。2)洞口施工避开雨期和融雪期。3)洞口部分圬工基础必须置于稳固的地基上，必须清除虚渣杂物、泥化软层和积水。4)洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙衬砌同时施工连接成整体，确保拱墙连接良好。5)洞口段洞身施工时贵州省海绵城市设计导则（贵州省住房和城乡建设厅2015年12月），应根据地质条件、地表沉陷控制以及保障施工安全等因素选择开挖方法和支护方式。6)洞门完成后，洞门以上仰坡脚受破坏处，应及时处理。

7.6施工辅助坑道1.横洞2.平行导坑3.斜井4.竖井

2.平行导坑(1)平行导坑在隧道施工中的作用(2)平行导坑设计及施工要点

(1)平行导坑在隧道施工中的作用1)平行导坑超前掘进，可进行地质勘察，充分掌握前方地质状况。2)平行导坑通过横通道与正洞联络，可以增加正洞工作面，加快施工速度，并且构成巷道式通风系统、排水降水系统、进料出渣运输系统，实现将洞内作业分区段进行，减少相互干扰。3)可以构成洞内测量导线网，可以提高测量精度。

3.斜井1)当隧道埋深不大，地质条件较好，隧道侧面有沟谷等低洼地形时，可采用斜井作为辅助坑道。2)斜井长度一般不超过200m，以降低工程造价及保证运输效能。3)斜井井口位置不应设在洪水淹没处。4)提升机械一般用卷扬机牵引斗车，坡度很小时也可采用传道输送或无轨运输，斜井内的轨道数视出渣量而定。5)井口段应修筑衬砌，其他部分视地质条件及是否作为永久通风道等条件决定是否修筑永久衬砌。6)施工期间应施作好井口防排水工程，严防洪水淹没。7)为保证施工安全，还应注意井底车场加强支撑，或修筑衬砌。

7.7隧道施工中塌方的预防与处理1.预防塌方的措施2.塌方的处理措施

1.预防塌方的措施(1)选择安全合理的施工方法在掘进到地质不良岩层破碎地段，应采取“先排水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测”的施工方法，且必须制定出切实可行的施工方案及安全措施。(2)及时发现塌方的各种征兆为了保证施工作业安全，并根据不同情况采用不同的施工方法及控制塌方的措施，同时注意在施工阶段进行塌方预测。(3)加强初期支护当开挖出工作面后，应及时有效地完成锚喷支护或锚喷网联合支护，并应考虑采用早强喷射混凝土、早强锚杆和钢支撑支护措施等。

2.塌方的处理措施(1)隧道发生塌方，应及时迅速处理处理时必须详细观测塌方范围、形状、坍穴的地质构造，查明塌方发生的原因和地下水活动情况，经认真分析，制定处理方案。(2)处理塌方应先加固未坍塌地段，防止继续发展(3)处理塌方的同时，应加强防排水工作塌方往往与地下水活动有关，治塌应先治水。(4)塌方地段的衬砌，应视塌穴大小和地质情况予以加强。(5)采用新奥法施工的隧道或有条件的隧道，塌方后要加设量测点，增加量测频率南通三建-现场文明施工方案，根据量测信息及时研究对策。