xx隧道总体施工技术方案.doc

xxx隧道总体施工技术方案
一、编制依据及原则
1.编制依据：
1.1《湖北省十堰至白河（鄂陕界）公路（XXXX-xxxxx标段）一期土建工程施工招标文件》；
1.2《湖北省十堰至白河（鄂陕界）公路两阶段施工图设计文件》；
1.3我国现行的公路工程设计、施工规范、工程质量评定验收标准及安全技术规程；
1.4湖北省十堰至白河（鄂陕界）公路10标段一期土建工程《实施性施工组织设计》。
2.编制原则：
2.1遵守招标合同文件各项条款要求，全面响应招标文件。认真贯彻业主或监理工程师及
其授权代表的指示和要求。在编制过程中，严格按照招标文件规定，做到高标准、高要求，规范编制。
2.2 严格遵守招标合同文件明确的设计、 施工规范和质量评定与验收标准。
2.3实施项目法管理，优化组织、合理安排施工生产各工序，保证施工连续均衡地进行。
2.4运用均衡流水施工方法，合理计划、统筹安排。
2.5采用先进的机械设备、成熟的施工方法和工艺，实施全过程质量、进度监控信息化施工。
二、工程概况
1.地形地貌：
xxx隧道属构造剥蚀丘陵-低山地貌区，将军河于隧道穿越山体周边穿过，隧道轴线经过地段地面高程约270-337m，植被较发育。隧道进出口斜坡稍陡，分布有农田及零星居民点。316国道于周边穿过，交通较便利。
本区属于北亚热带大陆性季风气侯。山区多雾多雨，年平均气温15.3℃,冬季最低气温可达-13.5℃,夏季最高气温可达40℃。无霜期224~255天，平均年降水量800毫米以上，六至八月为多雨季节。
2.工程地质条件、水文条件：
隧址区出露、揭露的地层主要为第四系粉土、碎石土、粉砂及中元古界武当山群片岩，具体分述如下：
第四系覆盖层，主要有粉土、碎石土、粉砂构成；基岩及其风化层，由强风化片岩、中风化片岩构成。
隧址区地表水系发育，主要为将军河水体、大气降水形成deep地表及山涧沟谷内季节性流水，水量受季节性影响变化大，其自然排泄畅通，河流水位远低于隧道洞口标高，随隧道施工影响较小。但地表水流冲刷边、仰坡，对隧道施工有一定影响，宜做好截流、排水措施。
隧址区地下水类型主要为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。松散岩类孔隙水主要集中于第四系松散堆积物中，处于斜坡地带，受大气降水补给;基岩裂隙水存于片岩裂隙中，主要受大气降水及上部孔隙潜水补给，并受岩石完整性及裂隙开启程度制约，沿基岩风化裂隙、构造裂隙等向地势低凹处呈脉状、线状排泄，水量一般较贫乏。
三、总体施工安排
1.总体施工计划：
隧道总体施工计划安排：由进口进行开挖，单孔隧道贯通需9个月，主体工程完工需9个月。
2.总体施工方案：
2.1、隧道开挖的基本原则是在保证围岩稳定，或减少对围岩扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法或掘进方式，并尽量提高掘进速度。在施工中要坚持先探后挖的施工原则，将超前地质预报纳入施工循环，不探明前方地质不能开挖。在不良地质地段，隧道主要施工顺序是：超前地质预报→超前支护→开挖→初期支护→仰拱开挖及浇筑砼→铺设防水板→拱墙二次衬砌→隧道附属工程。
2.2、本标段隧道综合采用掌子面地质素描、TSP-203地震波探测系统、超前水平钻孔、地质雷达、红外线探测等技术进行超前地质预报。
2.3、监控量测在隧道施工过程中为初期支护和二次衬砌设计参数的调整提供依据，是确保施工及结构安全、指导施工顺序、便利施工管理的重要手段。在本工程施工中将综合采用位移反分析法和荷载反分析法，利用3D-σ程序进行计算和模拟计算。利用已经得到的现场量测信息，进行反分析计算，提供出开挖工作面附近已经开挖地段和尚未开挖地段的地应力大小、方向和围岩的物性等指标，预测开挖工作面前某范围内的未来动态，以便提前采取工程措施，验证设计参数和施工方法。根据开挖面的状况，拱顶下沉、水平位移量大小和变化速率，综合判定围岩和支护结构的稳定性，并及时反馈于设计和施工。
2.4、在隧道施工组织中，组织大型机械化施工，采用无轨运输出碴方式，实施钻爆、装运、支护、衬砌四条主要机械化作业线，以保证砼内实外美为第一要务，进而实现隧道工程的安全、质量和工期目标。
2.5、本标段隧道工程根据工程分布及工程量的大小，以便于管理和方便施工的原则划分成1个独立的隧道施工队组织施工。
2.6、根据进口洞口地质情况，探测每条隧道施工至剩余5～6m时，开挖超前小导坑出洞。隧道开挖采用光面爆破减少围岩扰动；以严谨的喷锚工艺操作增加支护的可靠性；以仰拱超前，使衬砌尽早闭合；以精细管理为主线体现文明施工。
2.7、隧道施工工序主要为：洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水工程；洞口土石方开挖及边、仰坡和成洞面临时防护；进洞辅助措施施工；浅埋段开挖、初期支护；浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工；洞门施工；洞身开挖；洞身初期支护；仰拱和铺底；洞身防排水；二次衬砌；洞内路面等。
2.8、隧道开挖掘进和二次衬砌同向进行施工，路面、装饰待隧道贯通后进行施工。本隧道按新奥法原理组织指导施工，优化机械成龙配套，实现主要工序机械化作业。
2.9、根据围岩类型变化，掘进采用液压台车实施。采用大型装载机配大吨位自卸车装碴运输。
2.10、为确保隧道安全快速施工，规避隧道地质风险，选择有资质的合作单位采用综合地质预测预报技术，进行超前地质预报，隧道超前地质预报是以TSP或者地质雷达等仪器，并辅以其他地质调查方法，对隧道工作面前方围岩尤其是隧道掌子面前方数十米或一、二百米内围岩的工程地质和水文地质情况的性质、位置和规模进行比较准确、全面、系统的探测和判断，确定不良地质体的空间位置和危害程度，结合监控量测数据，综合考虑围岩和主动支护因素，及时地调整支护参数，提出措施和建议，指导隧道施工。
2.11、钻爆施工采用光面（预裂）爆破，塑料导爆管非电起爆，毫秒雷管爆破技术，严格控制超挖，软弱围岩、断层（节理发育带）浅埋涌水地段严格实施微震爆破。
2.12、初期支护紧跟，软弱围岩地段先护后挖，严格按“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”十八字方针组织施工，稳扎稳打，步步为营。
2.13、根据现场实际情况，右洞洞门顶部现有村民修建的猪圈，影响我方右洞施工，左洞征地协调已完成，我方先进行左洞施工。征地拆迁完后，再进行右洞施工。

开工前施工准备
洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水
洞口土石方开挖及临时防护
套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工
浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工

浅埋段开挖、初期支护及仰拱施工

洞身开挖及排水
洞身初期支护
仰拱和铺底
洞身防水设施
模筑二次衬砌
洞内路面及两侧沟槽

洞门及其附属工程施工

根据量测情况选用参数
初支紧跟开挖面及时施作，并
及时复喷
铺底及边沟距掌子面不大于80m
二次衬砌量测进行与开
挖不超过150m

2.13、二次衬砌采用液压自行整体钢模衬砌台车施工，仰拱先行，及时二次衬砌，以确保质量和安全。
2.14、隧道防水，浅埋涌水地段按照“以堵为主，截、排结合”的原则，运用多种手段进行治理，以涌水给隧道施工带来严重后果。一般地段，按照“以排为主，防排结合，因地制宜，综合治理”的原则实施。
2.15、采用先进量测仪器和分析软件，规范实施监控量测，采用钻孔台车钻超前水平孔，前探明地质，以信息化、数据化指导施工。
2.16、在洞口设供风站，供洞内开挖、支护、通风用风。搞好洞内水幕降尘，做好综合治理。
四、资源配置与组织
1 项目部设有三部一室机构：即工程技术部、设备物资部、计划财务部、办公室。对施工作业队具体工作进行计划、协调、落实工程各方面工作开展；
2 xxx隧道由进口单向开挖，设一个工区，工区人员配置如下：安设工区长1人，现场负责人1人，专职安检员1人，技术负责人1人，其余技术干部8人（负责隧道施工、测量、量测、试验、地质等工作），后勤辅助人员12人，其余技术工人65人（开挖40人，机械装运、锚喷支护等技术工人25人），普工10人，各部门人员在作业队队长指挥下进行组织施工生产。
施工设备统计表
机械名称
规格及型号
生产能力
单位
数量
备注
挖掘机
PC200
1m3/斗
台
1

装载机
ZL50D
3m3/斗
台
3

空压机
JR127-8
130kw
台
3

自卸车
东风D37

台
3

发电机
GF-200
200kw
台
1

输送泵
HBT60A

台
1

搅拌机
JTY750

台
2

振动棒
ZN-50

台
10

潜水泵
S12-25X8

台
2

钢筋切断机
J3G-C400

台
1

电焊机
BX-500-2

台
6

台式钻床
Q25

台
1

双向液压钳
2S00-KB

台
2

喷浆机

台
3

砂轮机
M3035

台
2

风钻
YT28

台
16

全站仪
TCR402

台
1

水准仪
DS32

台
1

拌合站
三仓式电子计量

套
1

注浆机

台
1

小车

台
3

防水焊机

台
2

工字钢弯曲机

台
1

砼土罐车

台
2

钢筋弯曲机

台
1

冲击钻

台
2

砼切割机

台
1

施工人员统计表
职 务
单 位
人 数
备 注
隧道工区区长
人
1

工程师
人
2

测量技术员
人
2

会计
人
1

资料员
人
2

仓库管理员
人
2

驾驶员
人
10

电工
人
2

机械
人
2

修理工
人
2

焊工
人
5

钢筋工
人
4

模板工
人
4

普工
人
20

安全员
人
2

爆破员
人
2

炊事员
人
5

保安员
人
2

勤杂员
人
1

五、施工工艺
1、截水沟，边、仰坡施工
洞口边、仰坡加固处理：洞口边坡处于暂时平衡状态，为确保洞口边、仰坡的长期稳定和隧道洞口段的施工安全，并满足抗震要求，在隧道施工前，加强排水和植草防护。在距坡顶仰坡刷坡线5米设截水沟。截水沟采用M7.5浆砌片石，平台用浆砌片石封闭加固。仰坡采用注浆、挂网喷砼进行防护，注浆采用Φ42×3.5mm钢花管，浆液采用纯水泥浆，1m×1m的梅花型布置, Φ6钢筋网，纵横间距20×20cm,喷射砼采用C20标号,喷射砼厚10cm。边坡采用长4m的φ25中空注浆锚杆，1 m×1m的梅花型布置，φ6的钢筋网片，纵横间距20×20cm，喷射砼采用C20号，厚度为10cm。
1.1施工顺序:测量放线～基础开挖～基础施工～水沟砌筑～洒水养护；
1.2先进行测量放样，确定截水沟基础开挖轮廓线，边坡、仰坡外的截、排水沟，其上游进水口与原地面衔接 紧密或略低于原地面，下游出水口引入排水系统。
1.3基础开挖前先进行清表工作，清表工作完成后人工进行基础开挖；
1.4截水沟基础和沟身均采用M7.5浆砌片石砌筑；
1.5浆砌片石砂浆饱满，边砌边沟缝
1.6施工技术措施：
a、采用全站仪、精密水准仪，以确保测量放样准确；
b、为确保洞口开挖满足设计要求，开挖同时要不断检查各类尺寸（坡度、宽度、高度等）。
c、为确保洞口锚网喷支护满足设计要求，施做同时要不断检查支护质量（锚杆数量、长度、间距、规格；钢筋网规格、间距；喷砼强度等指标）；
d、加强边、仰坡观察、量测，确保施工安全；
工序质量控制程序图
上道工序施工完毕
公司、工区自检
通知监理工程师
监理工程师确认
监理工程师签证
进行下道工序作业
现场检查
试验室检验
返 修
现场检查

不合格

不合格

2、洞口与明洞工程
洞口与明洞工程包括洞口土石方开挖、排水系统、洞门、明洞、坡面防护、挡墙以及洞口的辅助工程等的施工。洞口开挖前先完成地表排水系统，洞口仰坡土石方采取分层开挖，分层支护，自上而下，边挖边护，边坡加固处理方法。进洞采用先施工超前管棚、短进尺、弱爆破、快循环、早封闭的施工方案。
2.1洞口开挖：洞口开挖主要工序为：留核心土开挖至暗洞桩号，及时作边仰坡防护→浇注明洞衬砌至暗洞桩号→以明洞为内模浇注护拱或立支架模板→护拱养护完成后钻孔（灌浆孔）、顶入钢管→钢管注浆、砂浆填塞→钻孔（无孔管）、顶入钢管、检查注浆结果→注浆效果好，则砂浆填塞无孔管，否则二次注浆→逐步开挖核心土，按不同围岩级别施工顺序开挖暗洞。洞口边、仰坡开挖施工时，按设计图放出中线和开挖边线，清除开挖面上的松渣以及其它杂物，自上而下采用挖掘机配合人工进行开挖，严禁上下垂直作业，自卸汽车运渣至弃渣场。为确保边坡的平顺和稳定，尽量避免超、欠挖和对边坡的过大扰动，如需爆破开挖，采用控制爆破，严格控制爆破参数。边仰坡开挖后，按设计要求及时进行防护。
2.2 施工方法
拟采用反铲自上而下按照1：1的坡度逐段进行刷坡，必要时采用弱爆破的方法；洞口开挖采用精密全站仪控制中线、标高，按交底用红油漆画出开挖轮廓线；人工手持风钻施工，装载机配和自卸汽车出渣。
a、明洞和洞口土石方采用明挖法开挖，采取自上而下分层开挖土方，机械作业，反铲挖掘机配合自卸汽车装、运渣，及时进行边坡支护，随时监测、检查山坡稳定情况。
b、明洞衬砌先施工边墙，再整体浇筑拱部砼。拱架采用工字钢和钢轨弯制，模板采用钢板焊制而成。钢筋在制作场集中加工，现场绑扎，砼采用拌合站集中拌制，砼运输车运输，砼输送泵泵送入模。
c、土方回填对称分层夯实，回填至拱顶后分层满铺填筑，顶层回填材料采用粘土隔水，最后回填种植土，并达到设计要求密实度，完成后拆除明洞拱架。
2.3 施工技术措施
a、采用全站仪和精密水准仪，确保测量放线准确。
b、洞口部位邻近生活区，故采用弱爆破，控制装药量，防止飞石伤人。
c、开挖前清除洞口上方有可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等。
d、为确保边、仰坡坡度满足设计要求，每循环检查边、仰坡坡度。
e、严格按照爆破操作规程要求进行开挖爆破作业，防止出现意外情况。
f、开挖同时应加强对异常情况的观察，如有变化及时采取措施（优化方案、调整爆破参数、减少围岩扰动、加强支护措施等），确保安全施工。
g、初期支护工序应紧跟开挖工序，保证开挖作业面安全，支护用材料质量应全部满足有关规范和条款要求，施工作业行为应严格执行作业条例规定，确保施工质量得以有效控制。
隧道洞口施工工艺框图

主便道修至洞口
截水沟的开挖和修筑

施工场地的平整

修建洞口临时生产设施

洞口石方分层开挖

挖至路基设计高程

边坡临时防护

边坡修整
洞门排水沟的修筑

洞门施工

护面墙施工

洞门装饰

洞门：洞门尽可能安排在雨季之前施工。端墙式洞门施工前砌筑端墙顶排水沟，做好防水排水工作，再进行施工放样，开挖洞门基础，并支护。洞门拱墙、端墙与洞内相邻的衬砌同时施工连成整体。浇筑洞门端墙的同时回填墙背，填土夯实紧密。削竹式洞门与明洞同时施作，削竹斜面按坡度安装模板，用角钢将斜面端模与边模固定成整体浇筑。
明洞：采用全部明挖法施工。开挖工序为：根据放样成果开挖及加固边仰坡→模筑耳墙衬砌及基础→开挖洞内核心土→浇注仰拱衬砌→模筑拱圈衬砌→明洞顶回填。明洞开挖前，应先做好洞顶的防水、排水设施，防止地面水冲刷而导致边坡、仰坡落石、塌方。边坡开挖要严格控制爆破药量，在松软地层开挖边坡、仰坡时，宜随挖随支护。明洞仰拱及耳墙在浇筑前须夯实基础，且基础座落在新鲜稳固的岩面上，基底承载力不小于0.3Mpa，对不满足设计要求的进行换填或地基加固处理。
衬砌：明洞衬砌采用液压钢模衬砌台车全断面一次衬砌，外模及外支撑采用定制木模和钢管支撑，整体式灌注。砼采用现场拌合楼拌制，砼运输车运到工作面，砼输送泵泵送入模。其具体施工方法同暗洞洞身衬砌，并加强各部位的内外支撑，防止移位浇筑拱圈混凝土时，应连续进行，不得中断，并应采取防雨措施。
防水：拱圈混凝土拆模后，拱圈背部以砂浆涂抹平整。设置防水层时，应在拱背涂上一层5mm热沥青后，立即从下向上敷设双层EVA卷材防水层；敷设时应粘贴紧密，相互搭接错缝，搭接长度不小于100mm，并向隧道内拱背延伸不少于0.5m。再涂抹20mm厚M20水泥砂浆和夯填素土。拱背铺设粘土隔水层，应按图纸要求选用粘性好、无杂质、无石块的黏土分层夯实，并与边坡、仰坡搭接良好，封闭严密。
回填及拱架拆除：拱圈混凝土达到设计强度、拱墙背防水设施完成后，方可回填拱背土方。先用人工填筑夯实至拱顶以上1.0m后，后使用机械施工。明洞段顶部回填土方应对称分层夯实，每层厚度不得大于0.3m，两侧回填的土面高差不得大于0.5m；回填至拱顶后应分层满铺填筑，顶层回填材料宜采用粘土以利于隔水。回填土石全部完成后方可拆除拱架。
3、超前支护施工
3.1、超前长管棚预支护
隧道超前长管棚适用于围岩压力来得快、来得大，围岩变形及地表下沉有严格要求的V级围岩洞口段，起加固拱部软弱破碎岩体及注浆止水的作用。长管棚有孔钢花管采用外径108mm，壁厚6.0mm热轧无缝钢管，钢管前端呈尖锥状，尾端焊有加筋箍，管壁四周钻φ10mm压浆孔，两节有孔钢花管之间为φ108*6mm无孔钢管。节长6m、3m。管距环向中至中50cm，倾角1~3，方向与路线中线平行。隧道同一断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m. 长管棚布设范围132度.
施工主要方法：配备XY-28-300电动钻机，钻孔并顶进长管棚钢管。采用C25混凝土套拱作长管棚导向墙，在要施作长管棚地段前端10m先做上半台阶成拱部管棚工作室，模筑套拱，定位后进行长管棚施工，套拱内埋设四品18工字型钢拱架，拱架采用Φ22钢筋以环向1m的间距纵向连接，套拱在明洞外轮廓以外施做。管棚施工先打有孔管，注浆后再打无孔管，无孔管作为检查管，检查注浆质量。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm，为使钢管错接，在每孔的第一节管打设时，奇偶孔分别用3m和6m的钢管，以后每节均采用6m长钢管，钢管顶必须打入较好的围岩2m以上。长管棚采用分段注浆，注浆采用BW-250/50型注浆泵二台，浆液为水泥-水玻璃浆液，水泥与水玻璃体积比为1:0.5,水泥浆水灰比为1:1.注浆压力为初压0.5~1MPa，终压2.0MPa,注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密冲填，增强钢管的刚度和强度。

长管棚施工工艺流程图
施工准备

搭设钻机平台

拌制浆液
钻机安装调试

套管跟进钻孔
退出钻杆、钻头

接长钻杆及套管

钢管外露端封堵焊接注浆嘴

压注水泥浆

设备进场

管棚钢管加工

结 束

架立拱架、预埋导向管

浇筑导向墙

洞外试机

经纬仪、水平仪校正钻杆方向

钻孔方向角度控制

逐节安装φ108钢管

取出套管

下一根管棚施工

锚

3.2、超前小导管预注浆超前支护
采用现场加工小钢管，喷射砼封闭岩面，用凿岩机钻孔再装钢管或用凿岩机直接将小钢管打入岩层，按设计要求注浆。注浆顺序从拱顶顺序向下进行。
小导管采用外径φ42mm、壁厚3.5mm的热轧无缝钢管，长3.5m，前端加工成尖锥状，尾部焊φ6加劲箍，管壁四周按15cm间距梅花形钻设Φ6mm压浆孔。小导管环向间距40cm，外插角10度左右，纵向间距2.0m施作一环，搭接不小于1.0m，梅花型布置。小导管布设范围124度。
超前小导管加工示意图如下
超前小导管加工示意图
小导管注浆前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为50～100mm的混凝土或用模筑混凝土封闭。
施工采用钻孔台车或风动凿岩机钻孔，注浆泵注浆。注浆材料采用水泥单浆液，注浆参数如下：
水泥浆水灰比（质量比）为：1:1
注浆压力P=0.5～1.0Mpa必要时可在孔口处设置能承受规定的最大注浆压力和水压的止浆塞。注浆后至开挖前的时间间隔，视浆液种类宜为4～8h。开挖时应保留1.5～2.0m的止浆墙，防止下一次注浆时孔口跑浆。

超前小导管预注浆工艺流程图
地质调查
浆液选择
注浆设计
现场试验
效果检查
配比试验
注浆参数
制定施工方案
设备准备
喷砼封闭掌子面
钻孔、安装小导管
注 浆
机具准备
材料准备
管材加工
施工准备
开 挖

施工注意事项
①、导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入，孔位误差不得大于10cm，角度误差不得大于3°，超过允许误差时，应在距离偏大的孔间补管后再注浆。
②、钢管每根实际打入长度不得短于设计长度，否则开挖1米后补管、注浆。
③、检查钻孔、打管质量时，应画出草图，以孔位编号、逐孔、逐根检查并认真填写记录。
④、单孔注浆量不得小于计算值的80%，超过偏差必须补管注浆。
⑤、在注浆过程中，如发生串浆现象时，则安装止浆塞或采用多台注浆机同时注浆。
⑥、水泥浆压力突然升高，则可能发生堵塞，应停机检查，泵压正常后再进行注浆。进浆量很大,但压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝结时间，进行小泵量低压注浆或间歇注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶。
⑦、注浆过程中要逐管填写记录，标明注浆压力，注浆量，发生情况及时处理。
⑧、固结效果检查宜在搭接范围内进行，主要检查注浆量偏少和有怀疑的钢管，要认真填写检查记录。采用撬棍或小锤轻轻敲击钢管附近，判断固结情况，并配合风钻钻速测试，检查注浆范围，固结不良或厚度不够时要补管注浆。
⑨、开挖过程中要随时观察注浆效果，分析量测数据，发现问题后及时处理。
⑩注浆前要严格检查机具，管路及接头处的牢靠程度，以防压力爆破伤人。注浆时,操作人员应戴口罩、眼镜和胶皮手套，并要有良好的照明条件。
3.3、超前砂浆锚杆
采用20MnSiФ22钢筋，用ZW-Ⅱ型药卷作锚固剂，长度3.5m，锚杆环向间距40cm，外插角约10度，锚杆纵向间距2.0m，搭接不少于1.0m。施工程序如下图
钻 孔

插入锚杆

孔道注浆

安装止浆塞

注浆设备就位

开挖后先进行第一层喷射砼施工，待该层砼终凝并形成一定强度后，按设计要求布置锚杆位置，用红油漆标示清楚。
进行钻孔施工，钻孔完成后将安装好锚头的锚杆插入孔内至设计深度，打紧后安装止浆塞。
注浆：注浆压力控制在0.5～1.0MPa，并随时排除孔中空气，保证锚杆砂浆饱满。
4、洞身施工
隧道洞身开挖采用光面爆破，Ⅳ级围岩采用上下台阶法施工，台阶长度控制在5m，Ⅴ级围岩采用上下台阶环形开挖留核心土法施工。各级围岩爆破开挖后应及时施作初喷混凝土，封闭围岩外露面，初喷厚度不得小于4cm，并紧跟掌子面，初喷与爆破时间间隔不得大于8小时，对Ⅴ、Ⅳ级围岩在初喷后立即安装锚杆、钢筋网、钢拱架，钢拱架与围岩之间的间隙应及时用楔形块顶紧（楔形块环向间距不大于0.8m），紧接着喷至设计的初支厚度。各类围岩开挖交界处按设计开挖断面、支护方式施工。
4.1、Ⅴ级围岩施工：
施工中采用预留核心土短台阶法开挖。Ⅴ级围岩施工程序：测量放线→超前管棚→上断面弧形导坑开挖→初喷、中空注浆锚杆、钢筋网、架立钢支撑、复喷支护→上断面预留核心土开挖→下半断面边墙马口跳槽开挖→边墙及仰拱初喷、中空注浆锚杆、钢筋网、架立钢支撑、复喷支护→灌注仰拱衬砌、仰拱填充→铺设环向盲沟及防水层→整体灌注二衬砌。

V级围岩预留核心土法示意图
开挖顺序说明：
①超前支护；
②上断面弧形导坑开挖；
③架立钢支撑、锚喷支护；
⑤
⑥
⑥
⑥
①
④
⑧
②
⑦
⑧
⑥
③
④上断面预留核心土开挖；
⑤下半断面边墙马口跳槽开挖；
⑥边墙及仰拱架立钢支撑、锚喷支护；
⑦灌注仰拱衬砌；
⑧铺设环向盲沟及防水层，整体灌注
二衬砼。

先采用超前超前φ108长管棚护顶，将隧道断面分为上下两个台阶分步开挖，仰拱紧跟下台阶并及时闭合成环。选择上导失跨比约0.3，开挖高度4m左右。拱顶在超前φ108长管棚的“保护下”，人工风镐配合机械沿开挖轮廓线由上而下弧形开挖，并预留核心土（上台阶），每循环开挖长度0.75m，开挖后立即初喷4cm厚砼，封闭作业面；然后安装φ8钢筋网片及架立工字钢拱架，钻设径向系统锚杆和锁脚锚杆并将钢架和锁脚锚杆焊接牢固后复喷混凝土至设计厚度，形成较稳定的承载拱。初支混凝土采用湿喷工艺，喷射砼分段长度以二榀拱架间距划分，20b工字钢拱架两榀间距0.6m。二衬混凝土采用自制全液压衬砌台车浇筑，混凝土设自动计量拌和站集中供应，泵送入模。下半断面边墙马口跳槽开挖必须单侧落底或双侧交错落底，避免上部断面两侧拱脚同时悬空，为控制沉降，拱脚除锁脚锚杆加强外，应在拱脚下设置纵向槽钢托梁，把几排钢支撑连成一整体。
下导施工是在上导承载拱作用下，进行下导施工，并形成一定的步距。
仰拱开挖长度不超过5m，距下台阶最大距离不超过15m。为减少仰拱填充混凝土施工缝，其初支分次闭合，仰拱衬砌和填充混凝土分次整体浇筑。

预留核心土法施工工艺框图

超前支护

上部弧形导坑开挖

每循环进尺0.8-1M
施工4米
至6米弧形导坑初期支护

左右边墙交错开挖

每循环进尺1-1.2M

二次边墙初期支护

衬砌12米
与拱墙钢支撑连接
核心开挖

仰拱开挖

全断面砼衬砌

4.2、Ⅳ级围岩施工：
采用上下台阶爆破开挖，喷射砼，锚喷钢架初期支护，Ⅳ级围岩喷射砼分段长度以二榀拱架间距划分，全断面灌注二次衬砌砼。
开挖前先施工超前小导管、锚杆。采用上下台阶开挖时，利用反铲挖掘机将上断面石渣扒至下半断面，下半断面由侧卸式装载机装渣，自卸汽车运渣。开挖时要短进尺、弱爆破，以减轻爆破振动对围岩的破坏，确保围岩的稳定，循环进尺设计为1.5m。洞身开挖后，立即施作锚喷网格栅拱架初期支护及时封闭围岩，Φ25(Φ22)格栅钢拱架两榀间距1.0m。Ⅳ级围岩施工程序：测量放线→超前小导管、锚杆→上断面开挖→初喷、砂浆锚杆、钢筋网、架立钢格栅、复喷→下半断面边墙马口跳槽开挖→初喷、砂浆锚杆、钢筋网、架立钢格栅、复喷→灌注仰拱衬砌、仰拱填充→铺设环向盲沟及防水层→整体灌注二衬砌。

注意事项：①完成隧道开挖及初期支护后，二次衬砌滞后距离不大于40m，仰拱不大于25m。②在上部断面初期支护基本稳定后，才能进行下半断面开挖。③拱脚须位于原状土上，若拱脚所处岩石破碎及软弱时，宜加临时长钢垫板。④下半断面边墙马口跳槽开挖必须单侧落底，避免上部断面两侧拱脚同时悬空。⑤仰拱开挖前，架设临时横撑顶紧两侧墙脚，防止边墙内挤，待仰拱混凝土强度达到设计强度的70％才能拆除。⑥注意及时量测，以观察拱顶、拱脚和边墙中部的位移值，当发生速率增大时，应立即浇筑二次衬砌，或先行构件支顶。

上下台阶开挖法施工工艺框图

上台阶测量画开挖轮廓线布炮眼

钻炮眼

通风洒水

清危排险
装药爆破

立钢拱架
打锚杆挂网
初喷砼
出碴

监控量测

模筑砼
稳定性安全检查
开挖下台阶喷锚支护
下台阶先拉中槽
二次喷砼

5、钻爆
5.1、炮眼布置图
周边眼及辅助眼采用不连续装药结构，其中周边眼为导爆索连接传爆，其它炮眼采用底部放置非电毫秒延时雷管反向起爆装药结构，导爆管传爆。炮孔装药完毕后，炮泥堵塞长度不小于20cm。炮眼起爆采用非电毫秒延时雷管分段起爆，使用1、3、5…15段，顺序为：掏槽眼→辅助眼→周边眼→底眼。
炮眼布置如下所示

炮眼布置图（单位：cm）
5.2、钻爆作业
采用钻孔台架配YTP-28手持式风动凿岩机钻孔，人工装药起爆。
钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时，由主管工程师确定。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接，均由考核合格的爆炮工负责。
5.3、光面爆破施工工艺流程
光面爆破施工工艺流程如下图

光面爆破工艺流程图
放样布眼
定位开眼
钻 孔
清 孔
联结起爆网络
起 爆
洒水降尘埃
瞎炮处理
爆破效果检查
通 风

5.4、超欠挖控制
钻爆法开挖是否经济、高效，关键是控制好超欠挖，钻爆施工中将采取如下措施
①、根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配多种爆破器材，完善爆破工艺，提高爆破效果。对于Ⅲ级围岩，考虑开挖线内的预留量，爆破后机械凿到设计开挖轮廓线。实践证明此法对于光面爆破十分有效，可起到事半功倍的效果。
②、提高画线、钻眼精度，尤其是周边眼的精度，是直接影响超欠挖的主要因素，因此要认真测画中线高程，准确画出开挖轮廓线。
③、提高装药质量,杜绝随意性, 防止雷管混装。
④、断面轮廓检查及信息反馈：了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，及时更改爆破设计，减少误差，配专职测量工检查开挖断面，超挖量（平均线性超挖）应控制在10cm（眼深3m）和13cm（眼深5m）以内。
⑤、建立严格的施工管理：在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的施工管理制度来保证技术的实施，为此，从进洞前，制定严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超挖去努力。
6、出渣
隧道出碴采用无轨运输方式,装载机装碴,自卸汽车运输。
7、喷射砼
洞内喷射支护C20砼，一般是分初喷和复喷前后共两次进行的。所有喷射混凝土均应采用湿喷。Ⅴ级围岩喷射厚度26cm，Ⅳ级围岩浅埋段和紧急停车带喷射厚度20cm, Ⅳ级围岩深埋段喷射厚度15cm。
初喷是在开挖（或部分开挖）完成后立即进行，紧跟掌子面，尽早封闭岩体面表层，以防止暴漏在空气中风化剥落。初喷厚度不小于4cm，与爆破时间间隔不得大于8小时，对Ⅴ、Ⅳ级围岩在初喷后应立即安装钢拱架、钢筋网、锚杆等钢拱架与围岩之间的间隙应及时用楔块顶紧（楔形块还向间距不大于0.8m）。
喷射支护砼时分段、分片按由上而下的顺序进行，Ⅴ级围岩喷射砼分段长度以一榀拱架间距划分，Ⅳ级围岩喷射砼分段长度以二榀拱架间距划分。
复喷支护砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成锚喷支护受力层，以抑制围岩有限变形。
(1)喷机工作时要求系统风压不小于0.5Mpa，风量不小于10m3/min，工作风压一般控制在0.4～0.5Mpa。
(2)首层喷砼时，要着重填平补齐，将小的凹坑喷圆顺。岩面有严重坑洼处采用锚杆吊模模喷砼处理。
(3)喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面应用高压风水清洗干净。
(4)作业开始时，应先送风，后开机，再给料，待砼从喷嘴喷出后，再供给速凝剂；结束时，先关闭速凝剂计量泵，之后停止供料，待喷嘴残留的少量砼和速凝剂完全吹净后，再停风。
(5)喷射机的风压，应满足喷头处的压力在0.1MPa左右。喷射作业完毕或因故中断喷射时，必须将喷射机和输料管内的积料清除干净。
(6)喷头距岩面距离以1.5m～2m为宜，与受喷面基本垂直，喷射料束与受喷面垂线成5°～15°夹角时最佳；喷射时，应使喷射料束螺旋形运动。
(7)当岩面普遍渗水时，可先喷砂浆，并加大速凝剂掺量（可适当加大到水泥用量的6～8%），在保证初喷后，按原配比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施，将水引导疏出后，再喷砼。
(8)钢架与壁面之间的间隙应用混凝土充填密实；喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖。
(9)喷混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间不少于7d；气温低于＋5℃时，不得喷水养护。
(10)喷射混凝土作业需紧跟开挖面时，下次爆破距喷混凝土作业完成时间的间隔，不得小于4h。
8、锚杆安装及挂网施工
各级围岩地段砂浆锚杆、径向系统锚杆、中空锚杆施工，都是在初喷后及时施作，为保证设计间距，施工前根据设计尺寸先用全站仪放出断面横轴线并用钢钉或油漆定出横向点位，然后分别拉线放出钻孔孔位。各类锚杆钻孔时，根据地层岩面具体情况确定是垂直钻进或是倾斜设置。在软岩和夹杂土层中施作锚杆时，须环向隔开一定距离隔孔钻进。
用于锚固锚杆的水泥砂浆，严格按配合比配制，并随伴随用以免浆液在注浆管、注浆泵中凝结。为保证注浆效果，止浆塞打入孔口不小于10cm。
注浆顺序先注低位孔，再注高位孔；先注无水孔，后注有水孔。如发现有串浆冒浆现象，则可间隔一孔或数孔进行灌注，待前期注浆初凝后，再补注到设计数量。
锚杆实施工艺流程为：钻孔→清孔→注浆→插入杆体，钻孔采用风动凿岩机，锚杆先在洞外按设计要求加工抽作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚杆要除去油藏污、铁锈和杂质。先用风动凿岩机按设计要求钻凿锚杆孔眼，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑，用注浆泵将水泥砂浆注入孔内，然后将加工好的杆体插入孔内，并将锚杆与钢筋网焊为整体。待终凝后按规范要求进行锚杆抽样抗拔试验。锚杆钻孔按设计要求来确定锚杆的孔位、间距、和岩面交角孔深及孔径等，选用凿岩机钻头孔径注意大于锚杆直径15mm钻孔方向尽量与岩石节理面方向正交，以保证锚杆与孔径之间填充一定数量的水泥砂浆。
钢筋网片在加工场区加工成片，在初喷混凝土及系统锚杆放作后安设，根据被支护岩面的实际起伏状铺设钢筋网，与被支护岩面保持约3cm的间隙，钢筋网与钢筋网搭接处、钢筋网与锚杆边接处都用电弧焊点焊在一起，使用钢筋网在喷射时不易用晃动。在洞内再焊接起来形成整体。洞内支护钢筋网在锚杆施作后安设，钢筋类型及网格间距均按设计要求制作。隧道铺设钢筋网我们根据以往的成功经验，以“一套标准、两项要求、三个控制”的办法组织施工。
“一套标准”即下料、制作、安装全过程一套完整的控制标准