学位论文-—玉皇庙公路隧道施工方案.doc

玉皇庙隧道施工方案 中铁七局集团第三工程有限公司
玉皇庙隧道施工方案
一、编制说明
（一）编制依据
1．洛阳至栾川高速公路洛阳至嵩县段业主招标文件和两阶段施工设计图。
2．根据我公司《施工技术管理细则》中关于编制实施性施工组织设计的有关要求。
3．参与施工人员的技术状况、机构组成、机械设备、检测装置等安排。
4．根据现场调查的有关资料（当地水文、气象、民俗、交通、材料供应、水源、场地情况）。
5．建设单位提供的招标图纸以及招标期间招标单位与投标单位所有来往的函件及补遗资料；我单位积累的成熟技术、科技成果、施工工法以及多年来从事同类工程的施工经验；我单位可调用到本工程的各类资料。
6．采用的施工规范、标准主要有：
《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）
《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）
《公路工程地质勘测规范》（JTJ 064—98）
《公路隧道施工技术规范》（JTG F60—2009）
《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60—2009）等。
（二）编制原则
a安全第一的原则 施工方案的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案。在安全措施落实到位，确保万无一失的前提下组织施工。
b 优质高效原则 加强领导，强化管理，优质高效。根据所明确的质量目标，贯彻执行ISO9000质量体系标准，积极推广、使用“四新”技术，确保创优规划和质量目标的实现。施工中加强标准化管理，控制成本，降低工程造价。
c方案优化的原则 科学组织，合理安排，优化施工方案是工程施工管理的行动指南，在施工组织设计编制中，对隧道开挖、建筑物保护、排水防护等关键工序进行多种施工方案的综合比选，在技术可行的前提下，择优选用最佳方案。
d确保工期的原则 根据总工期要求，编制科学的、合理的、周密的施工方案，采用信息化技术，合理安排工程进度，实行网络控制，搞好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标，满足业主要求。
e 科学配置的原则 在施工方案中实行科学配置，选派有浅埋隧道施工经验的管理人员，选择专业化施工队伍，投入高效先进的施工设备，确保流动资金的周围使用，并做到专款专用。选用优质材料，确保人、财、物、设备的科学合理配置。
二、工程概况
（一）工程简介
玉皇庙公路隧道采用上下行分离设置的隧道，为小净距隧道+独立双洞隧道，小净距段设计线最小间距为15.2m。右线隧道长809m（K59+970~ K60+779），其中V级围岩段长39m，Ⅳ级围岩段长82m，Ⅲ级围岩段长688m，沿线路方向设计纵坡为-2.5%/350m、-3.0%/459m；左线隧道长815m（F2K59+968~F2K60+783），其中V级围岩段长33mⅣ级围岩段长79m，Ⅲ级围岩段长703m，设计纵坡为-2.7%/347.42m、-3.0%/467.58m。
（二）地形地貌和地质条件
1、地形地貌
该项目位于洛阳市南部，属于丘陵地貌，向西南沿伊河河谷进入低山丘陵区和南部伏牛山区，沿线地形复杂，地貌多变。伊河和洛河之间是熊耳山山地北部的黄土丘陵地貌，伊河与汝河之间属于外方山山地地貌。其隧道处于河南西部外方山浅山地貌，属中起伏低山工程地质区。为东西向山脊，植被较少。进口处半山坡，坡度较陡（70~80度），呈台阶状，高差约100米；出口为坡角，山势较缓。隧道底标高在375~395米之间。
2、地质条件
2.1地质构造
项目区受小秦岭-嵩山东西向构造带、伏牛-大别弧形构造带影响，处于持续缓慢上升阶段，新华夏系表现不强裂。主要地质构造为伊河断裂及九皋山至温泉街构造。区域性构造近期无活动迹象，隧址区近场构造属非活动性断裂，设计未考虑断裂构造对隧道工程场地稳定性的影响。
2.2地层岩性
隧址区山体为燕山区火山熔岩，岩性为褐红色、青色大块状安山岩及安山玢岩，节理发育。山顶为全风化碎石土，无基岩出露。洞口处以覆盖层为主，局部基岩出露。
2.3水文地质
项目区地下水类型为基岩裂隙水，附近无地表水且远离地表水体，无集水现象，属贫水区，补给来源为大气降水。仅在雨期施工期间，局部破碎段有滴水现象的出水状态。
2.4围岩级别
隧道所在山体顶部被第四系地层所覆盖，两侧沟边及半坡有基岩裸露，岩体完整性好，局部破碎，以坚硬岩为主，山体围岩级别为Ⅲ级，局部破碎带为Ⅳ级。沿线路方向表层为褐红色粉质粘土，无基岩出露。进口：0-3.5m为红褐色夹灰褐色安山岩，强风化；3.5-20m为红褐色夹灰褐色安山岩，中风化；出口：0-1.0m耕植土，黄褐色，夹风化岩屑，1-4.5m为红褐色夹灰褐色安山岩，强风化，4.5-20m为红褐色夹灰褐色安山岩，中风化。隧道围岩分级见下表：
围岩级别分类表
玉皇庙隧道
分段
围岩级别
右线
K59+970~ K60+017
Ⅳ级
K60+017~ K60+705
Ⅲ级
K60+705~ K60+740
Ⅳ级
K60+740~ K60+779
V级
左线
F2K59+968~F2K60+015
Ⅳ级
F2K60+015~F2K60+718
Ⅲ级
F2K60+718~F2K60+750
Ⅳ级
F2K60+750~F2K60+783
V级

（三）主要工程数量
主要工程数量表
工程项目
单位
数量
开挖土、石方
m3
160000
衬砌防水混凝土
m3
16000
衬砌钢筋
吨
390
初支钢筋网
吨
128
初支护喷砼
m3
5280
砂浆锚杆
吨
220
超前锚杆
吨
20
中空注浆锚杆
吨
12
工字钢
吨
182
防水板
m2
15万
土工布
m2
15万
电缆槽及边沟钢筋
吨
113
三、施工组织机构
为保证玉皇庙公路隧道的如期完成，同时保证工程的安全和质量，项目部成立“隧道施工领导小组”，技术、施工、材料、机械、质检全面配合，统一协调，坚决保证工程的进度和质量，领导小组对内指挥生产，对外负责履行合同。 小组成员及分工如下：
组 长：魏跃东 负责隧道的整体计划、协调；
副组长：唐 定 提供技术方案，负责全面技术问题；
副组长：虞文中 负责现场施工组织安排及机械调配；
组 员：肖 洋 负责现场施工组织安排以及技术问题
组 员：赵广志 负责监控量测与测量放线
组 员：刘井有 负责材料物质供应
组 员：陈 峰 负责监控现场施工质量
组 员：饶正理 负责监控现场施工安全
组 员：李金山 负责监控量测
组 员：李中义 负责材料及现场实验

四、工期安排
玉皇庙公路隧道工期安排以满足《洛栾高速洛嵩段LSTJ.9标段》总体施工计划为原则，计划2010年3月20日开工，2011年5月31日完工。
《施工总体计划横道图》见附图

五、施工方案
（一）总体施工方案
1、按新奥法原理组织指导施工，采用无轨运输方式。根据大断面隧道机械化作业的技术要求配备施工机械，组织实施开挖、喷锚支护、二次衬砌、砼路面四条机械化作业线，拉开一定距离平行流水作业，实现主要工序机械化作业，充分发挥大型机械设备的优势。施工采用预裂爆破、光面爆破的方法降低爆破对围岩的扰动，采用中空直眼掏槽以提高进尺和爆破效果。通风采用大功率通风机、大口径软管、压入式隧道供风技术。
2、明洞采用明挖法施工。洞口Ⅴ级围岩采用超前大管棚加固防护，人工配合机械预留核心土分部开挖；洞内小净距地段Ⅲ级围岩后进洞段和IV级围岩地段采用分部开挖法开挖，简易台车和人工风枪钻眼；Ⅲ级围岩正常地段采用台阶法开挖，非电毫秒雷管光面爆破，严格控制超欠挖。
3、超前支护主要采用超前大管棚、超前小导管、超前锚杆三种形式；初期支护采用锚杆、工字钢钢架、钢筋网及喷射砼形成联合支护，喷射砼全部采用湿喷法。初期支护紧跟开挖面，减少围岩暴露时间，缩短围岩变形时间；仰拱、铺底先于二衬施工，防止基底弱化；二次衬砌混凝土采用自动计量拌和站拌合，混凝土运输车和输送泵输送，液压整体钢模台车模筑。
隧道施工方案详见《隧道施工方案框图》

（二）测量放线及监控测量
1、施工测量
1.1方向控制测量
采用坐标测量法，测量等级二级，导线边长不短于300m，贯通精度控制在10mm以内。在大里程方向洞口附近测设三个以上平面控制点，作为洞内测量的起测依据，并与小里程方向洞口处控制点进行联测，闭合差满足测量要求。
1.2高程控制测量
在洞口附近测设二个高程控制点，作为洞内测量的起测依据，并与小里程方向洞口处控制点进行联测，洞外控制测量等级三级，每公里水准测量中误差≤±3.0mm，线路闭合差≤±3√L。
1.3洞内施工测量
1.3.1施工中线测量
进洞后沿掘进方向每隔50~100m设置一个方向控制点，且每进尺100m与洞外控制点进行联测复核。施工测量利用全站仪坐标法放样，向洞内延伸，开挖时在掌子面和距离其10m处各放样一个中线点，两点相连确定进尺方向。在掌子面处两侧各放样一个边桩，以确定开挖端面尺寸。
1.3.2施工水准测量
高程由洞外水准控制投点引入洞内，进洞后沿掘进方向每隔100m左右设置一个高程控制点，且每进尺100m与洞外控制点进行联测复核。高程控制点用钢桩埋设于隧道易保护的地方，并用水泥沙浆进行护桩。测量精度为三等水准，每公里水准测量高差中误差不大于3mm，观测方法用往返测。根据线路纵断面图和开挖里程计算处路面标高，将放样标高点测设于掌子面上，再根据中桩及边桩位置，绘出开挖断面。
2、监控量测
2.1监控量测目的
隧道施工现场监控量测是新奥法复合式衬砌设计、施工的核心技术之一，通过施工现场监控测量可以掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度，为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据。同时通过施工监控测量预见事故和险情，以便及时采取措施防止事故发生，确保隧道的安全，达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。
2.2量测方法
根据本项目隧道的地质特征、围岩特点、设计文件等具体条件考虑进行如下项目的量测：
2.2.1隧道围岩变形测量和地表沉降观测
洞内变形收敛测量来监控洞室稳定状态和评价隧道变形特征，该项属于主要测量项目，包括净空收敛测量、拱顶下沉测量和围岩内部位移测量以及同口段、浅埋段地表沉降观测。
2.2.2应力~应变测量
采用应变计、应力盒、测力计等监测钢拱架、锚杆和衬砌受力变形情况，进而检验和评价支护效果。
2.2.3围岩稳定性和支护效果分析
2.2.4中岩壁稳定性监测和爆破震动对相邻洞室影响检测。
通过对测量数据的整理与回归分析，找出其内在的规律，对围岩稳定性和支护效果进行评价，然后采用位移反分析法，反求围岩初始应力场及围岩综合物理力学参数，并与实际结果对比，验证。
2.3小净距隧道施工监控量测设计方案
见附图
3、超前地质预报
隧道施工中的超前地质预报关系到工程安全、质量和进度，是防止隧道开挖突发性灾害（塌方、涌水、采空区、断层等），保证施工安全，保证施工工期，确保工程施工质量，优化和调整支护参数，评判围岩稳定的有效措施。在隧道施工过程中计划利用TSP202或TSP203、地质雷达和水平超前地质钻孔三种方法开展隧道地质超前预报工作。这三种方法结合起来运用，可以相互补充，不断提高预报的准确性，为信息化施工提供第一手资料，达到超前地质预报的良好效果。
3.1超前地质预报的目的和目标
目的：超前探测地层岩性、软弱层的位置、岩体完整程度、断裂带位置、宽度、破碎程度、富水性，为围岩变更提供依据。预报突水突泥及断层破碎带具体位置及可能带来的灾害程度；提供必要的地质参数如：地下水压力、涌水量等；提供施工掌子面前方地质信息，进一步确定保证围岩稳定性的工程措施及合理的施工方法；为优化施工方案提供依据，指导施工顺利进行，确保施工安全。
目标：准确预报掌子面前方围岩地质情况及富水情况，重点预报突水突泥及断层破碎带等不良地质的具体位置、规模及影响程度，控制掌子面前方30m范围内不良地质体预报误差在1m以内。
3.2超前地质预报的主要方法
3.2.1地震波反射法
TSP超前地质预报系统是目前隧道及地下工程地质预报工作中采用的较为先进的设备，其工作原理是利用地震波在不同地层中产生的不同的反射波特性来预报隧道前方及周围临近区域的地质状况，分析判断开挖面前方100～200m范围内的地质情况。该系统的使用，可极大提高对地质情况的判识能力，为施工生产提供安全保证，该方法是地质复杂隧道施工中采用的主要预报手段。
3.2.2超前钻探法
超前钻探主要用于探测断层、突水、涌泥等不良地质，此法较地震波反射法和地质雷达探测法更具直观、准确的特点。施工时采用液压钻机超前钻探法提取岩芯，通过岩芯和钻进过程中的地质情况分析，即可判定前方的不良地质情况。钻探过程中如出现卡钻、顶钻，岩芯变为断层角砾岩、糜棱岩或断层泥时，或出现钻孔水流失、钻孔往外涌水、突水、涌泥时，即可判断为断层。
3.2.3工程地质法
工程地质法是传统的地质预报方法，是根据零星的测绘和钻探资料分析、推断隧道围岩状况，是一切超前地质预测、预报的基础。在掘进过程中，要认真收集地质资料，绘制地质素描图，做为以上诸种预报手段的参考和补充。

说明:1、TSP预报范围长200m以内结论相对可靠；2、超前探孔作为对TSP预报结果的补充与确认；3、探孔采用Φ75mm孔径钻机取芯。
超前地质联合预报方法示意图

3.3地质预报流程及信息反馈
超前地质预报的方法就是建立一个地质信息系统，通过各种方法收集地质信息，输入信息处理系统，进行综合分析、判断，并将处理结果反馈给施工，及时调整施工方法和支护参数。采用新的施工体系后，重新从施工过程中获取新的地质信息，更新地质信息系统，经处理后，再一次反馈给施工，如此往复。通过地质信息系统的及时、准确预报，为信息化施工提供决策依据。

（三）场地布置及临时工程
1、场地布置
根据施工总工期要求和现场地形条件，本着满足施工，节约投资的原则，计划在隧道大里程洞口处设置施工平台，并修筑7米宽施工便道至项目部搅拌站，以方便材料、机具的运输以及出渣。具体情况见施工平面布置图。
2、施工用水
为解决施工用水，项目部在里程K61+300河沟内打一眼水井，以满足施工的用水需要，并在隧道大里程洞门左侧建一水池，蓄水容量大于50立方米，采用增压泵增加水压力，保证隧道施工正常用水。
3、施工用电
在距离隧道大里程洞门处设置一台800KVA变压器，以满足隧道施工机具的用电要求。
4、施工防排水及通风
隧道由大里程洞门向小里程方向掘进，为上坡方向，设计纵坡最小2.5%，故采用自然排水法，在隧道洞内临时挖出一条40×30cm的沟槽，对已施工衬砌段及早修筑排水系统，或采用橡胶管引排，以便及时将洞内流水排出洞外。排水沟临时在洞门口与洞外既有山坡排水沟连通，引入河沟。
施工通风采用压入式通风方式，在进洞隧道口各配置一台110KW 的轴流式通风机，通风管采用直径φ800PVC高强、柔性风管，以满足洞内风量要求。

（四）隧道进洞方案
通过调查现场地形条件，结合隧道设计图纸综合考虑，计划从隧道大里程端进洞，左线隧道先行施工，先开挖洞口段至隧道跨中标高，安装钢架套拱及导向管，施工超前大管棚预对洞内进行加强支护，然后采用Ⅴ级围岩环形开挖预留核心土法掘进施工。待左线二次衬砌施工长度大于50米以后，用同样的方法施工右线出口。施工中在小净距Ⅲ级围岩段开挖时，保证右线掌子面距离左线掌子面80m以上，以防止爆破开挖影响临洞围岩稳定性。
（五）超前大管棚施工
本隧道大里程洞口设计有32米进洞大管棚，管内注M30水泥沙浆。钢管采用外径为φ108mm，壁厚6.0mm的热轧无缝钢尖管，钢管前端呈尖锥状，管壁四周钻两排φ16mm压浆孔，施工时钢管沿隧道周边以1~2度的外插角打入围岩，再灌注M30水泥沙浆。钢管利用套拱进行固定，环向布置间距0.4m，每环41个。施工工艺流程图见附图。
1、隧道暗洞口土石方开挖至洞顶标高时，暂停土石方开挖，精确放出套拱位置，安装20a工字钢钢架，并在钢架上焊接φ133×5mm孔口管，立模浇筑套拱混凝土。套拱自二衬外轮廓线起厚度0.6米，焊接φ133×5mm孔口管时应严格控制好其仰角，仰角控制在1~2度。
2、该段地质为强风化层安山岩，采用地质钻机钻孔并顶进钢管，边钻孔边装入Φ108mm的钢管。施工时，钻杆由套拱的孔口管伸入，钢管沿周边以1度的外插角打入围岩。
3、首先每隔一孔位钻一孔，利用钻机顶进钢花管，顶进到位后，先清理孔内杂物，再采用M30水泥砂浆进行注浆。
4、在钢管间隔设置并注浆完成后，进行剩余孔位的钻孔。管内注水泥砂浆，以提高刚度。
5、大管棚施工要点：
5.1钻孔时为保证孔位正确，孔口管以1-2°的仰角安设，钻进过程中随时用测斜仪测定钻杆偏斜度，及时纠正钻孔方向。
5.2注浆初压力0.5-1.0MPa，注浆终压达到1.0MPa，并稳定10-15分钟后，终止注浆，以保证钻孔四周均注满浆液。
5.3钢管节间以无缝钢管丝扣联接，丝扣长15cm，相邻钢管可通过调整管节长度，使钢管节头相互错开1米，在同一断面上接头数不大于50%。比如，孔位编号为奇数的孔，第一节管采用3m管，编号为偶数的第一节管采用6m管，此后无论哪种孔位接长钢管都采用6m管。
超前大管棚施工工艺见下页《超前大管棚施工工艺框图》。
为使导管方向正确无误，洞口管棚施工前设置套拱和孔口管。
孔口管安设：由测量定位放出洞口位置，在暗洞口土石方开挖至洞顶标高时，暂停土石方开挖，测量放样，标定出套拱的轮廓、孔口管的具体位置，用φ16的钢筋把孔口管通过双面焊接牢固的固定在20a工字钢上，按照设计数量与角度进行安设，然后浇筑套拱混凝土。
管棚钻进：采用水平地质钻机施作大管棚。施作管棚时采用跳孔施工，先施工单号孔，后施工双号孔；钻进和清孔均采用压力风进行。管棚安设时接头采用丝扣连接，先将钢管加工成3m、6m两种规格后套好丝，安装时长短节交错连接，同时相临两孔的接头错开。
注浆加固：每钻一孔采用注浆机进行加固注浆。浆液采用的M30水泥砂浆，配合比由实验室通过现场试验获取，严格控制好用水量，减少浆液的泌水量的同时使浆液具有良好的可注性。注浆时，孔口压力控制在0.5～1.0Mpa，并采用定量注浆法控制注浆量，当全段注浆压力达到1.0Mpa且注浆量达到标准的95%，而且无渗漏现象方可结束全部注浆。

超前大管棚施工工艺框图
套拱施工
管棚机钻孔
注浆设备就位调试
注浆配置
注浆参数试验
注浆设计
安设止浆塞
注 浆
注浆机就位
否
测量定位
管棚机就位
下一孔施工
效果检查
安设大管棚
合格

（六）洞门及明洞施工
1．洞门施工
洞口天沟、截水沟在进洞前完成，明洞、洞门土石方开挖至暗洞上台阶标高时，进入挂洞门、正洞施工，正洞与明洞土石方开挖同时进行。
洞顶截水沟采用M7.5浆砌片石修筑。先由测量人员放样出边仰坡开挖线，根据地形情况，在开挖线外5米左右设置截水沟，采用挖掘机开挖，人工搬运片石及砂浆进行砌筑。
截水沟砌筑完成后，方能进行洞口边仰坡的开挖。洞门边仰坡采用挖掘机自上而下分层开挖，遇石质地层采用松动爆破，挖掘机、装载机装车，自卸汽车运输。边坡按照设计要求一次整修到位，石质边、仰坡采用预裂爆破法开挖，土质边、仰坡坡面由人工配合修整，严格控制边坡超挖，并及时做好临时防护，防止遭受雨水冲刷。边、仰坡根据图纸及时采用喷锚、挂网等方法进行防护，以策安全。
洞口防护完成后，开始明洞施工。明洞施工完毕后，尽早安排洞门施工，确保边坡、仰坡及洞口山体的稳定。小里程段削竹式洞门采用C35钢筋混凝土浇筑，大里程段端墙式洞门采用C35混凝土整体浇筑，测量放线定出洞门位置及标高，采用大块组合钢模板立模，搭设钢管脚手架固定模板，混凝土输送泵泵送混凝土入模。
2、明洞施工
明洞钢筋砼分成两部分施工，先施工明洞仰拱、拱墙脚钢筋砼，然后施工上部边墙及拱部钢筋砼，仰拱及边墙砼采用组合钢模板人工立模浇注；边墙及拱部砼施工采用衬砌模板台车作内模，组合钢模板做外模。
拱圈浇筑完成后铺设防水层并进行回填。施工时，先将砼表面的外露钢筋头等清理干净，砼表面上凹凸不平处修凿平整，用水泥砂浆将衬砌外表涂抹平顺，以免损坏防水层。
（七）开挖与支护
本隧道为小净距隧道+独立双洞隧道，围岩级别为Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级，根据设计文件，Ⅴ级、Ⅳ级围岩和小净距Ⅲ级围岩后行洞采用分部开挖法施工，小净距Ⅲ级围岩先行洞和独立双洞正常段采用台阶法进行开挖，开挖后，根据围岩情况及时选取相应支护形式进行喷锚支护。开挖施工中，遵循短开挖、少爆破、多循环，及时做好喷锚支护、架设钢架和二次衬砌，以防坍塌。开挖Ⅴ级围岩段主要以挖掘机、风镐为主，开挖Ⅲ级围岩用简易钻孔台车人工操纵凿岩机钻孔爆破，开挖方法可根据围岩具体情况调整。初期支护采用喷锚挂网支护，Ⅳ级围岩段辅以工字钢钢架，并采用超前小导管或超前锚杆进行超前预支护。
1、Ⅴ级、Ⅳ级围岩分部开挖法开挖
采用环形开挖预留核心土法开挖，如图所示，施工工序如下：
第一步：根据围岩情况选取超前支护形式施工超前大管棚、超前小导管或超前锚杆；
第二步、第三步：开挖上部台阶，每循环进尺控制在0.5~1.0米左右；挂设钢筋网，喷锚支护上台阶，并架设工字钢钢架，完成上台阶初期支护；
第四步、第五步：开挖中部左侧台阶，每循环进尺控制在0.5~1.0米左右；挂设钢筋网，喷锚支护中部左侧台阶，并架设工字钢钢架，完成中部左侧台阶初期支护；
第六步、第七步：开挖中部右侧台阶，每循环进尺控制在0.5~1.0米左右；挂设钢筋网，喷锚支护中部右侧台阶，并架设工字钢钢架，完成中部右侧台阶初期支护；
第八步、第九步：开挖中部核心土，开挖下台阶，每循环进尺不大于锚杆纵向间距的1.5倍；
第十步：喷射仰拱混凝土，完成仰拱初期支护；
第十一步：浇筑仰拱混凝土；
第十二步：浇筑边墙、拱部衬砌混凝土，施工沟槽、路面等设施。

施工注意事项：
（1）施工中遵循“管超前、严注浆、弱爆破、短开挖、强支护、勤测量、早封闭”的基本原则，爆破时严格控制爆破效应，充分保护围岩稳定性；
（2）上部、中部台阶每循环进尺控制在0.5~1.0米左右，其它部位不大于锚杆纵向间距的1.5倍；
（3）每步开挖完成后，立即喷射混凝土封闭围岩，然后施作锚杆、钢拱架、挂钢筋网，再分层喷射混凝土至设计厚度；
（4）做好超前地质预报，若围岩级别与设计图纸不符，及时调整施工方法和支护参数；
（5）仰拱未设置初期支护的，施工中省掉初期支护施工步骤。施工中注意预埋件的埋设。
2、Ⅲ级围岩小净距段后行洞开挖
为尽量减少小净距段后行洞爆破开挖对先行洞围岩稳定性的影响，Ⅲ级围岩小净距段后行洞采用分部开挖法开挖，如图所示，施工工序如下：
第一步、第二步：开挖上部左侧台阶，每循环进尺不大于锚杆纵向间距的1.5倍；挂设钢筋网，喷锚支护上台阶左侧，并架设工字钢钢架，完成上台阶左侧初期支护；
第三步、第四步：开挖上部右侧台阶，每循环进尺不大于锚杆纵向间距的1.5倍；挂设钢筋网，喷锚支护上台阶右侧，并架设工字钢钢架，完成上台阶右侧初期支护；
第五步、第六步：开挖下台阶左侧，每循环进尺不大于锚杆纵向间距的1.5倍；挂设钢筋网，喷锚支护下台阶左侧，并架设工字钢钢架，完成下台阶左侧初期支护；
第七步、第八步：开挖下部右侧台阶，每循环进尺不大于锚杆纵向间距的1.5倍；挂设钢筋网，喷锚支护下台阶右侧，并架设工字钢钢架，完成全部初期支护；
第九步：浇筑边墙、拱部衬砌混凝土，施工沟槽、路面等设施。

施工注意事项：
（1）施工中遵循“弱爆破、短开挖、强支护、勤测量”的基本原则，爆破时严格控制爆破效应，充分保护围岩稳定性；
（2）每循环开挖原则上不大于锚杆纵向间距的1.5倍；
（3）做好超前地质预报，若围岩级别与设计图纸不符，及时调整施工方法和支护参数；
（4）施工中注意预埋件的埋设。
3、Ⅲ级围岩小净距段先行洞、独立双洞正常段开挖
采用台阶法开挖，如图所示，施工工序如下：
第一步、第二步：开挖上部台阶，挂设钢筋网，喷锚支护上台阶；
第三步、第四步：开挖下台阶，挂设钢筋网，喷锚支护下台阶；
第五步：浇筑边墙、拱部混凝土，施工沟槽、路面等设施。

施工注意事项：
（1）施工中遵循“弱爆破、短开挖、强支护、勤测量”的基本原则，爆破时严格控制爆破效应，充分保护围岩稳定性；
（2）一次开挖不大于锚杆纵向间距的1.5倍；
（3）做好超前地质预报，若围岩级别与设计图纸不符，及时调整施工方法和支护参数；
（4）施工中注意预埋件的埋设。
4、钻爆施工方法
本隧道根据“新奥法”原理，采用光面爆破，施工过程中根据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案，并结合实际施工爆破效果和地质变化情况适当调整爆破参数，以达到设计要求。
根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深钻进。
严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。
选用低密度低爆速、低猛度的炸药，有水地段采用乳化炸药，非电毫秒雷管起爆。采用微差爆破，周边眼采用乳化炸药、导爆索起爆，以减小起爆时差。
起爆顺序：起爆器→击发笔→导爆管→非电毫秒雷管→炸药。
4.1钻爆参数的选择
通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照下表。
光面爆破参数表
岩石种类
周边眼间距E(cm)
周边眼最小抵抗线
W(cm)
相对距离E/W
装药集中度q
(kg/m)
硬岩
55～70
70～85
0.8～1.0
0.30～0.35
中硬岩
45～60
60～75
0.8～1.0
0.20～0.30
软岩
30～50
40～60
0.5～0.8
0.07～0.15
4.2掏槽方式
采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作较简单，钻孔方向易掌握，被广泛采用，洞身开挖采用斜眼掏槽。
4.3装药结构及堵塞方式
周边眼装药结构：用小直径药卷间隔装药，岩石很软时采用导爆索代替药卷。
其它眼：均采用连续装药结构。
所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于20cm。
4.4爆破效果监测及爆破设计优化
爆破效果检查项目主要有：断面周边超欠挖检查；开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；爆破进尺是否达到爆破设计要求；爆出石碴块是否适合装碴要求；炮眼痕迹保存率，硬岩≥80％，中硬岩≥70％，软岩≥50％，并在开挖轮廓面上均匀分布；两次爆破衔接台阶不大于15cm。
爆破设计优化：每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。
根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼底基本落在同一断面上。台阶法爆破设计如下：

周边眼装药结构示意图

Ⅲ级围岩上台阶爆破设计图
掏槽眼布置角度示意图
上台阶炮眼分布及药量分配表
序号
炮眼名称
炮眼个数
孔深
(cm)
装 药
每孔药卷数
单孔装药量(kg)
总装药量(kg)
1
掏槽眼1
4
420
17
2.55
9.0
2
掏槽眼2
6
420
12
1.8
10.8
3
掏槽眼3
6
420
15
2.25
13.5
4
掏槽眼4
4
370
15
2.25
9.0
5
辅助眼
14
330
10
1.5
21.0
6
拱圈内眼
24
330
9
1.35
32.4
7
周边眼
36
330
7
1.05
37.8
8
底板眼
20
330
12
1.8
36
合计
152

169.5
说明：炮孔深度330cm，计划每循环进尺300cm；上断面开挖面积54.7平方，炸药单位消耗量为1.03kg/m3；乳化炸药每卷按20cm长\150g计。

Ⅲ级围岩下台阶爆破设计图

下台阶炮眼分布及药量分配表
序号
炮眼名称
炮眼个数
孔深
(cm)
装 药
每孔药卷数
单孔装药量(kg)
总装药量(kg)
1
辅助眼
41
330
13
1.95
79.95
2
周边眼
10
330
7
1.05
10.5
3
底板眼
20
330
12
1.8
36
合计
71

126.45

说明：炮孔深度330cm，计划每循环进尺300cm；下断面开挖面积42.8平方，炸药单位消耗量为0.98kg/m3；乳化炸药每卷按20cm长\150g计。
5、初期支护施工工艺
隧道支护分为超前支护和系统支护两种形式，超前支护主要用于围岩条件较差的地段，根据地质情况分别采用超前小导管注浆或超前管棚对隧道进行预加固。系统支护作为隧道永久承载结构的一部分，应严格按照设计要求施工。
5.1 超前小导管施工方法
超前小导管施工工艺流程见图《超前小导管施工工艺流程框图》。
施工前，对掌子面的岩层喷射混凝土封闭以防漏浆。小导管采用外径为φ60mm，壁厚5.0mm的热轧无缝钢管加工而成，导管长5.0m，钢管前加工成尖锥状，管壁四周钻φ6mm注浆孔，梅花形布置。
施工时在掌子面上按设计位置标记出设计孔位，用风钻沿隧道周边以5~10度的外插角钻孔，钻孔完成后将钢管打入围岩。围岩松软时用风钻或大锤直接将小导管打入，纵向相邻两排小导管水平搭接长度大于1m，注入水泥-水玻璃双液浆。注浆由下向上进行，注浆压力达到1.0Mpa且注浆量达到设计量的95%后结束注浆，立即堵塞钢管孔口，防止浆液外流。如有窜浆或跑浆时，间隔注浆，最后全部完成注浆。
超前小导管预注浆采用水泥-水玻璃双液，具体参数如下：
（1） 注浆压力0.5~1.0Mpa；
（2） 水泥浆水灰比W/C=1.0；
（3） 水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥；
（4） 水玻璃波美度为30，模数为2.4；
（5） 水灰比及水泥、水玻璃、缓凝剂掺量可根据现场注浆效果进行调整。
制作小导管

准备工作

机具检修

钻 眼

布 眼

安装小导管

连接管路及密封孔口

压水试验

注 浆

标准检查

结 束

拌 浆

备 料

超前小导管施工工艺流程框图

小导管注浆示意图

5.2湿喷混凝土施工方法
湿喷混凝土施工工艺见下页《湿喷混凝土施工工艺流程图》。
喷射前清理岩面危石并清洗岩面，埋没喷层厚度控制标志钉。喷射混凝土料用强制式拌和机分次投料洞外拌和，机械运输至洞内喷射处。
为减少回弹量，降低粉尘，提高喷层质量，采用相应型号的混凝土湿喷机，湿式喷射作业。
喷锚支护喷射混凝土，分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行，以尽早封闭岩面，防止表层风化剥落。
复喷混凝土在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护体系，以抑制围岩变位。钢架间用混凝土喷平，保护层不得小于4cm。
喷射时采用分段、分片法自下而上的顺序进行，喷头运行轨迹为螺旋状，使喷层厚度均匀、密实。每段长度不超过6m，一次喷射厚度控制在6~12cm以内，后一层喷射在前层混凝土终凝结束并用高压水冲洗后再进行。喷射混凝土终凝2小时后开始喷水养护，养护时间不少于7天。
湿喷混凝土施工工艺流程图
筛网φ10mm（滤出超径石子）
混凝土喷射机械手
水泥
砂
石子
水

拌合时间≮1min
混凝土运输车运送
风压控制在0.45-0.7MPa
液体速凝剂（水泥用量×4%）
80-150cm
受 喷
围岩面
30
cm
微纤维

喷射作业要遵守下列规定：
喷射混凝土必须满足设计的强度、厚度及其与岩面粘结力要求。
喷射作业分段分片依次进行，喷射顺序自下而上，分段长度不大于6m。
分层喷射时，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，先用水清洗喷层表面。
喷射混凝土的一次喷射厚度：拱部为60～100mm，侧壁为80～120mm。
初喷混凝土在开挖后及时进行，复喷应根据掌子面的地质情况和一次爆破药量分层、分时段进行喷射作业，以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度;喷射混凝土终凝后3h内不得进行爆破作业。
喷射混凝土的回弹率：侧壁不大于15%，拱部不大于25%。
初期支护表面平整，无空鼓、裂缝、松酥，并用喷混凝土（或砂浆）对基面进行找平处理，平整度用2m靠尺检查，表面平整度允许偏差：侧壁5cm、拱部7cm。
喷射混凝土的厚度应符合下列要求：
喷射混凝土平均厚度不小于设计厚度。
喷射混凝土厚度检查点数的90％及以上大于设计厚度。
喷射混凝土最小厚度不小于0.5倍设计厚度，且不小于50mm。
在喷射侧壁下部（台阶法施工上半断面拱脚）及仰拱时，需将上半断面喷射时的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”，而降低支护强度。
5.3砂浆锚杆施工方法
砂浆锚杆施工工艺流程见《砂浆锚杆施工工艺流程框图》。
锚杆孔利用风钻进行钻孔,钻孔前安装支架对钻机进行固定，保证锚杆钻孔位与岩面垂直，要求与设计孔位偏差不大于±150mm，钻孔深度不得小于实际值，且深度超长值不大于100mm。钻孔后用高压风清孔，然后进行注浆，水泥砂浆标号不低于M20，其配比由试验确定，注浆压力不小于0.5Mpa。注浆后及时插入锚杆杆体，当锚杆插入到设计深度时，孔口应有砂浆流出，若无砂浆流出，则将锚杆杆体拔出重新灌浆。锚杆采用直径22mm的HRB335螺纹钢，每根长2.5～4.0m，锚杆插入后其垫板、螺母在砂浆初凝后进行安装。锚杆安装完毕后进行抗拔试验，其抗拔力不小于50KN。

砂浆锚杆施工工艺流程框图
锚杆制作

准备注浆材料
机械设备保养
各项工前准备

锚杆孔位测量放样

注浆设备就位
锚杆钻机就位

钻孔角度定位

钻锚杆孔

锚杆孔清孔

锚孔成孔检查

搅拌砂浆
注 浆

插入锚杆杆体

初凝后安装垫板

锚杆抗拔力检查

锚杆竣工验收

5.4 中空注浆锚杆施工方法
洞口加强段、断层破碎带、局部软弱带采用直径25mm的中空注浆锚杆加强支护。锚杆杆体和垫板上热镀锌层厚度不小于0.06mm，其锚杆屈服抗拉力不小于150KN，水泥砂浆水灰比为1:1的M20水泥砂浆。
中空注浆锚杆安装过程如下：锚杆孔利用风钻进行钻孔,钻孔前安装支架对钻机进行固定，保证锚杆钻孔位与岩面垂直，要求与设计孔位偏差不大于±150mm，钻孔深度不得小于实际值，且深度超长值不大于100mm。钻孔后用高压风清孔，检查锚杆中空且通畅，合格后插入锚杆杆体，安装止浆塞、垫板和螺母，然后连接注浆机，通过快速注浆接头将锚杆尾端和注浆机连接，进行注浆，水泥砂浆标号不低于M20，水灰比1:1。注浆时注浆压力保持在0.3Mpa左右，待排气口出浆后，方可停止注浆。

5.5 钢筋网片施工方法
钢筋网采用直径8mm圆钢制作，网格间距20×20cm，事先在洞外钢筋加工棚内将钢筋加工制作成1.0×1.0m的网片，施工时运至工作面进行焊接安装，每次安装完毕预留24cm搭接长度。钢筋网加工制作及安装