茶园隧道出口实施性施工组织设计,.docx

茶园隧道出口施工组织设计
1.1 编制依据、编制原则及技术标准
1.1.1 编制依据
1) 施工招标文件、技术规范、设计图纸及技术资料；
2) 国家及省部现行公路工程施工技术规范、标准、规程和规则；
3) 国家及省部现行公路工程施工验收规范、标准及规程；
4) 现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；
5) 我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法、科技成果和多年积累的施工经验；
6) 国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。
1.1.2 编制原则
1、“安全第一”的原则
在编制过程中以“安全第一，预防为主”为原则，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、技术方案可靠的前提下组织施工。
2、优质高效的原则
加强领导、强化管理、优质高效。根据施工组织设计确定的质量目标认真组织施工生产，贯彻执行ISO质量体系标准，积极推广使用新技术、新材料、新工艺和新方法，确保创优规划和质量目标的实现。施工中强化标准化管理、严格控制成本。科学组织、合理安排、合理布局、优化施工方案是工程管理的行动指南。
3、确保工期
根据业主对本合同段的工期要求及施工组织设计中工期目标的安排，编制科学的、合理的、周密的施工方案，合理安排施工进度，实行网络计划控制，搞好各工序间的衔接，实施进度监控，确保工期目标的实现。
4、环境保护
树立新的施工理念，追求公路建设与自然环境与人文景观的协调统一，建设“安全、环保、舒适、和谐”的高速公路。
1.1.3技术标准
表1- 1 主要技术标准
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
公路等级

高速公路

2
计算行车速度
km/h
80

3
路基宽度
m
24.5

4
路面结构

沥青混凝土

5
设计洪水频率
路基、大中小桥1/100、特大桥1/300
6
载重标准
公路-Ⅰ级
7
公路
纵面
最大纵坡
%
5

凸形竖曲线一般最小半径
m
3000

凹形竖曲线一般最小半径
m
2000

8
公路平面
平曲线最小半径
m
400

2.1 工程概况
茶园隧道（左、右线），单幅合计长度4210米，围岩及衬砌基本情况见下表。

表1- 2隧道围岩类型表
隧道名称
隧道位置
长度(m)
围岩类别及长度(m)
Ⅲ级
Ⅳ级
V级
明洞
茶园隧道
ZK113+470～ZK115+585 (左幅)
2115
352
1385
365
13
K113+500～K115+595 (右幅)
2095
185
1600
295
15

表1- 3隧道衬砌类型表
隧道名称
长度(m)
衬砌类型及长度(m)
SM-a
SM-b
S-Va
S-Vc
S-Iva
S-IVb
S-IVc
S-IVd
S-IIIa
S-IIIb
茶园隧道
2115
13
0
245
120
0
885
500
0
352
0
2095
15
0
235
60
0
705
895
0
185
0
1、地质情况
茶园隧道区位于印江县境内，隧道出口段山体坡度陡峭，坡度约34°，隧道轴线与山坡大角度相交，同时岩层倾向与坡向一致，且倾角角度大，围岩中夹泥岩薄层；岩体节理裂隙发育，岩体破碎，开挖时，易沿软弱泥岩薄层岩体、岩层层面软弱部发生岩体顺层滑移，隧道出口坡体稳定性较差。
2、衬砌类型
建筑界限净宽10.25m，净高5m，采用单心圆曲墙式衬砌，净空面积65.61m2。为了保证边仰坡的稳定，尽量恢复洞口自然观，在洞口段均设了一段明洞。根据隧道埋深及荷载类型的不同共设计有多种衬砌形式：明洞衬砌SM-a、SM-b，复合衬砌S-Ⅴa、S-Ⅴb、S-Ⅴc、S-Ⅳb、S-Ⅲa等。
明洞衬砌用于进出口明挖洞，采用C25钢筋混凝土结构。
3、初期支护
对于Ⅳ~Ⅵ级围岩，初期支护由工字钢拱架(或格栅钢架)、系统锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成，并辅以不同型式的超前支护。而对于Ⅲ级围岩，初期支护则由系统锚杆、钢筋网及喷射混凝土组成。
二次衬砌：一般情况下采用素混凝土，以方便施工，但是当在浅埋软弱围岩地段采用钢筋混凝土，以确保隧道结构的安全。复合衬砌各类支护参数见表5-2。
4、人行横洞和车行横洞
人行横洞设置的间距约为350m左右一道，车行横洞间距约为700m左右一道。在茶园隧道出口设置了3处行人横洞、2处车行横洞、4处紧急停车带、1处配电横洞；行人横洞建筑界限：2.0(宽) ×2.5m(高)；行车横洞净空：4.5(宽) ×5.0m(高)。
5、辅助施工措施
隧道设计采用的辅助施工措施有：超前长管棚、超前小导管、超前锚杆及加固注浆等。根据隧道实际情况，在施工过程中必须进行的监控量测项目有洞口浅埋地段地表下沉观测、洞室周边位移变型监控以及日常观察与施工调查。

表1- 4 复合衬砌各类支护参数表

　 衬砌类型

支护参数
主洞衬砌
Ⅴ级
Ⅳ级
Ⅲ级
Ⅱ级
S-Ⅴa
S-Ⅴc
S-Ⅴd
S-Ⅳc
S-Ⅳd
S-Ⅲa
S-Ⅲb
S-Ⅱa
超前支护
型号
Φ42小导管
Φ42小导管
Φ42小导管
-----
Φ42小导管
-----

长度(m)
4
4
4
-----
3.5
-----

间距(cm)
40×240
40×240
40×240
-----
40×200
-----

初期
支护
喷射混凝土(cm)
26
24
20
16
22
10

锚杆
型号
Φ25中空
Φ25中空
Φ42小导管
药卷
Φ42小导管
药卷

长度(m)
3.5
3.5
5
3
4
2.5

间距(cm)
120×60
120×80
120×80
120×120
100×100
120×120

钢筋 网
型号
Φ6.5
Φ6.5
Φ6.5
Φ6.5
Φ6.5
Φ6.5

间距(cm)
20×20
20×20
20×20
25×25
25×25
25×25

钢架
型号
I20(全封闭)
I18(全封闭)
I20(全封闭)
Φ22格栅钢架
I16
-----

间距(cm)
60
80
80
120
100
-----

预留变形量
12
10
12
7
8
5

二次
衬砌
C25拱墙(cm)
50(钢筋)
45(钢筋)
50(钢筋)
40
50(钢筋)
35

C26仰拱(cm)
50(钢筋)
45(钢筋)
50(钢筋)
-----
50(钢筋)
-----

2.2 施工组织方案
茶园隧道按新奥法原理组织施工，茶园隧道拟从出口左、右线2个作业面同时向中间掘进。
2.2.1施工场地布置
详见后附《施工总体平面布置图》。
2.2.2总体施工方案
软弱围岩地段施工始终坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量、紧衬砌”的 原则。在施工中积极推广应用国内外隧道施工新技术、新工艺，投入大型机械设备，形成挖、装、运、锚、衬等多条机械化作业线；洞内装碴运输采用无轨运输；喷混凝土采用湿喷机，以降低回弹量和粉尘；砼衬砌采用整体液压钢模衬砌台车和泵送砼作业，施工中进行超前地质预报，采用先进的测量、探测技术取得围岩状态参数，通过数据分析和处理，及时反馈指导施工。拟定总体施工方案如下：
1) 洞口工程施工采用挖掘机从上至下分层开挖(必要时辅以弱爆破)，人工配合逐层边刷坡边防护。
2) V级围岩采用留核心土环形开挖法施工。大管棚或Φ42小导管超前注浆支护。人工风镐开挖为主，必要时辅以预裂、微振动爆破。
3) IV级围岩地段采用上下断面正台阶法施工。风动凿岩机钻孔、微振动光面爆破施工。II、III级围岩采用全断面光面爆破开挖。
4) 紧急停车带、人、车行横洞根据其所处的围岩类别采用光面爆破开挖法施工。
5) 各种洞室根据图纸布置位置与洞身同时开挖，布设好钢筋及预埋件后与洞身衬砌砼一次成型。
6) 爆破施工采用塑料导爆管、毫秒雷管光电爆破技术。出碴为无轨运输，挖掘机扒碴，装载机装碴，自卸汽车运输。施工通风采用压入式通风，二次衬砌砼采用全断面整体液压钢模衬砌台车机械化施工；路面待衬砌施工完后从小里程端往大里程方向施工，砼全部在砼拌合站集中生产，实行工厂化作业。
3、主要进度计划安排
隧道开挖与支护是隧道施工中的重点和关键工序。按照总体进度计划安排，开挖与支护施工时间为2011年2月19日至2012年11月17日。隧道衬砌、洞内路面及装饰装修工程详见《施工总体计划横道图》。
2.3 施工方法
2.3.1洞口与明洞施工
明洞及洞门施工包括洞口土石方开挖、排水系统、洞门、明洞、坡面防护以及洞口的辅助工程等的施工及其他有关作业。明洞工程按图纸设计先施工完成，以减少干扰，并保证安全，为加速隧道施工创造条件。
洞口施工时，如地质情况有变化或其他原因需变更设计或施工方案时，报请监理工程师批准或按监理工程师指示办理。
1、明洞施工
本合同段隧道洞口段均设计有明洞施工，施工采用明挖法，挖掘机配合人工开挖，装载机装碴、自卸汽车运碴至弃碴场。边仰坡在施工过程中采用锚喷支护。
(1)、施工工艺流程图
详见图5-1 《明洞施工工艺流程》。
(2)、施工方法

定位测量
拱部明挖
边仰坡加固处理
钢筋下料、加工
边墙暗挖
灌注拱部砼
立拱部模板
灌注边墙砼
施作防水层
边墙及拱顶回填
开 始
结束
安装边墙钢筋
安装拱部钢筋
图1- 1 明洞施工工艺流程

施工前先对进洞的各个导线桩点进行复核，做到准确无误，然后放出边、仰坡的开挖边线，并清除边仰坡上的浮土、危石、灌木等。洞口土石方施工前在仰坡开挖面5m范围外按设计要求施作洞顶截水天沟，采用临时与永久排水相结合的形式，将边坡汇水及时导入排水系统。截水沟必须按照浆砌工程的施工要求，保证设计尺寸和砌筑质量。
边、仰坡开挖采用明挖法施工，石方采用弱爆破，挖掘机配合人工开挖，装载机装碴、自卸汽车运碴至弃碴场。边仰坡严格按照设计坡度开挖，如现场实际情况有变化，上报后根据指令可作调整。施工时自上而下分阶段、分层进行开挖，每层开挖2~3米，自上而下逐段开挖，不掏底开挖或上下重叠开挖。边仰坡施工开挖至隧道成洞面时，先开挖至隧道上断面标高，作为隧道进洞施工平台。
边仰坡施工采用边开挖边喷锚支护的方法，每开挖一层，立即喷锚一层，并做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。开挖到成洞面时，洞身开挖轮廓线以外必须进行坡面防护，防护范围超过边仰坡开挖线外一米。
由于茶园隧道洞口段地质情况较差，有很厚的堆积层，并存在浅埋等不良地质现象，因此个洞口均设计有不同长度的管棚和护拱。边仰坡开挖防护完成后，立即进行套拱和管棚施工，具体施工方法见“5.4.4.1 超前管棚”。
明洞衬砌均采用模板台车作内模一次性灌注，混凝土由混凝土拌合站生产，罐车运输，泵送入模，插入式振捣器振捣。明洞衬砌段采用整体灌注,灌筑完成达到设计强度后进行洞顶回填施工。
明洞回填采用碎石土分层填筑，每层层厚不大于0.3m，左右对称回填，由人工夯填至设计高度后，施工粘土隔水层。
(3)、技术保证措施
1) 明洞开挖遇有地下水时，将地下水引离开挖面。
2) 开挖至设计标高后，核对地质承载力是否与设计要求相符，若地基承载力不足时，报告监理工程师，以便采取处理措施。
3) 在进行明洞施工过程中，严格按设计图施工。
4) 防水材料采用复合防水板作为防水层，防水板搭接良好。
5) 开挖到位后，抓紧仰拱及填充施工，尽快形成环封闭，保证建筑物稳定。
2、洞门施工
本合同段隧道进出口均为削竹式洞门，与明洞衬砌同时完成。
2.3.2 辅助施工
2.3.2.1 超前管棚
超前管棚采用Φ108×6mm热轧无缝钢管，钢管设置于衬砌拱部，管心平行路面中线布置。管棚施作完成后开始进洞开挖。
1、施工方法
按设计孔位用KR80412-1型管棚钻机钻孔；管棚管节及连接套在洞外加工场按设计要求分节加工制作，人工配合钻机分接顶进安装；注浆采用注浆泵分段压注水泥浆，浆液扩散半径不小于0.5m。注浆参数：
注浆压力：初压0.5~1.0Mpa，终压 2.0Mpa。
水泥浆水灰比1：1
水玻璃浓度： 35波美度 水玻璃模数2.4
其施工工序为：
1) 钢管加工。按设计要求选用钢管型号并下料，管棚钢管采用管节长3m和6m，以长15cm的丝扣连接，在钢管上按梅花形间距15cm钻12mm的小孔作为压浆眼孔；在第一节钢管前端将管头做成封闭的锥形，以防管头顶弯或劈裂，以及避免泥碴充填管内。在最后一节钢管的管尾焊上法兰盘，以与压浆管前端法兰盘连接。
2) 搭设管棚机械操作平台。长度不小于钢管长度，以便有足够操作空间。
3) 施工套拱。埋设孔口管，并在套拱上正确标明管棚位置。
4) 架立钻机，并精确核定孔位。为控制管棚的方向，管棚机用测量仪器来定位。此外，保证钻机在钻进时不产生偏移和倾斜。
5) 钻孔。钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。钻孔时通高压水，以便把孔内的土及碎碴冲出。
6) 顶入钢管。顶入钢管。利用钻机将钢管顶入孔内，如遇故障，需清孔，再将管插入。管节之间用管箍连接。
7) 注浆。注浆采用后退式，将压浆管插入钢管内，利用法兰盘牢固连接压浆头，防止压浆管退出伤人。设计注浆参数根据现场试验予以调整，注浆结束后及时清除管内浆液，用M30水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。如下图所示。
压浆管
注浆泵
法兰盘
管棚钢管
图1- 2注浆示意图

2、施工工艺流程
图1-3 管棚施工工艺图
搭设钻孔平台
架立钻机，确定孔位
安设受力钢架
钻 孔
检查孔眼
顶入钢管
钢管注浆
钢管加工
进入下一工序
施工准备

3、施工技术措施
1) 管棚钢管加工成设计要求，以方便施工。
2) 确测定孔位，管棚钻机定位后，支撑稳固，避免偏移和倾斜。
3) 合理选择钻机及钻头、钻杆，保证钻孔孔径和成孔质量。
4) 钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。
5) 管棚与工字钢联结成一个整体。为保证管棚不侵入隧道开挖界内，在施工时管管棚轴线应按设计位置外插，相邻的钢管不得相撞或立交。
6) 在钻进时，若出现卡钻、坍孔时，注浆后再钻，也可直接将管棚钢管钻入，开孔时低速低压，待成孔后加压到1.0~1.5MPa。
2.3.2.2 超前小导管
茶园隧道洞内无长管棚支护的Ⅴ级围岩地段或Ⅳ级围岩较差地段，均设计有超前小导管超前支护。
1、施工方法
0.4m
L
0.2m
管箍(Φ6钢筋)
钢花管
出浆孔Φ8
图1- 4 小导管结构图

超前小导管注浆施工，拟采用风钻钻孔，沿孔打入注浆小导管(钢花管)，注浆前喷射混凝土封闭掌子面，拌合机拌制水泥浆，注浆泵小导管注浆。
1）制作小导管：导管用直径42mm，壁厚4mm的热轧无缝钢管制作，每根长4m（S-Va）或3.5m(S-IVa)，钢管前端加工成锥形并封焊密实，尾部焊接加劲箍，钢管围壁钻溢浆孔，孔径8mm，每环4孔，梅花型布置，间距0.15m，管后端留0.4m不设溢浆孔。
小导管结构图如下：
2) 钻孔并安设小导管：小导管按拱顶外轮廓中心高程和支距进行布孔放样，并以插钎作为标记控制小导管的间距。钻孔直径大于钢管直径20mm以上，超前小导管按环向间距40cm，每排布置35根，外插角为15°。小导管插入钻孔后外露一定长度，以便连接注浆管路，并用塑胶泥将导管周围孔隙封堵密实。

6°
图1- 5超前小导管布置图
小导管
钻 孔
钢拱架
小导管孔环向及纵向布置示意图如下：

3）注浆：注浆浆液选用水泥砂浆，水灰比为0.5：1、1：1、0.8：1三个等级，施工时实际配合比经现场试验确定，水泥采用425号普通硅酸盐水泥，拌浆时掺入速凝剂。渗入性浆液按试验确定的注浆压力和注浆量施工。
注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏浆，注浆顺序由下向上，浆液采用拌合机拌制。注浆时选取最佳注浆压力和注浆量，注浆压力为0.5~1.0MPa，必要时可在孔口处设置止浆塞。止浆塞应能承受规定的最大注浆压力。注完浆的钢管要立即堵塞孔口，防止浆液外流。小导管单液注浆示意图如下：
1-浆液桶、2-注浆泵、3-压力表、4-高压浆管、
5-注浆嘴、6-堵塞嘴、7-小导管、8-进浆管
8
1
2
3
4
5
7
6
图1- 6 小导管压浆示意图

双排管(多排管)
下一循环
拌制浆液
施工准备
封闭开挖面
钻孔
打入导管
注浆
开挖
图1- 7 小导管注浆工艺流程图
2、施工工艺流程
3、小导管注浆施工安排
超前小导管注浆支护按掘进两循环施作一环，并保证超前小导管前后相邻搭接不小于1.0m。
施工顺序为：施工准备喷射早强混凝土封闭掌子面施作超前小导管注浆掘进。
2.3.2.3 超前锚杆
IV级围岩深埋段拱部采用3.5m长Φ22药卷锚杆超前支护，环向间距40cm。纵向前后相邻两排超前锚杆搭接的水平投影长度不宜小于1.0m。施工时采用手持风钻钻孔，先用风钻打眼，打到设计深度后，用高压风清除孔内岩屑，将药卷放入孔内，然后将锚杆插入孔内，并安装封头。
2.3.3 洞身开挖
隧道洞口施工完毕后，可进行正洞洞身施工。
2.3.3.1、Ⅴ级围岩段
1、极度破碎的V级围岩地段
茶园隧道左右线出口段围岩主要为堆积碎石土或混合土，土体结构松散，自稳能力差，根据设计应为Va型衬砌支护类型。施工中采用环形开挖预留核心土法。
1) 施工顺序
见图5-8与施工工艺流程图5-9。

图1- 8 Ⅴ级围岩（有临时仰拱）开挖示意图

2) 施工方法
开挖前要根据设计辅助施工措施，做好超前管棚或超前小导管等措施。
上部环形开挖高度根据设计应为5.7米，开挖方法以人工风镐开挖为主，局部采用预裂、微振动爆破辅助施工，开挖后及时封闭岩面、施作拱部初期支护，并安设拱脚锚杆。然后开挖核心土，核心土开挖采用挖掘机施工，局部采用预裂、微振动爆破，核心土开挖平整后并及时喷锚。当支护稳定且临近段下台阶及仰拱开挖封闭后，进行下部开挖。
上下台阶之间的距离根据具体地质情况现场拟定，以保证安全，施工顺畅为原则。施工中合理调整工序，实行开挖、装碴、运输机械化一条龙作业，开挖后及时施工初期支护，仰拱、二次衬砌紧跟。
2、Ⅴ级围岩一般段
Ⅴ级围岩一般段采用留核心土环形开挖法施工。
1) 施工顺序
见施工工艺流程图5-10及施工开挖示意图5-11。

图1- 9 V级围岩（有临时仰拱）施工工艺流程
稳定性安全检查
设防水层、二次衬砌混凝土
监控量测
超前管棚、小导管注浆等支护
上部环形测量、画开挖轮廓线
找顶后初喷砼

打锚杆、设立钢拱架、挂网

二次喷砼

开挖核心土

出碴
施作临时仰拱
开挖下台阶
上部环形开挖，每循环进尺0.5m

临时仰拱喷锚
下部初期支护

2) 施工方法
开挖前要根据设计要求做好超前管棚或超前小导管等辅助措施。
正台阶上部环形开挖以人工风镐开挖为主，局部采用预裂、微振动爆破辅助施工，开挖后及时封闭岩面、施作初期支护，并安设锁脚锚杆。核心土开挖及下台阶（含仰拱）采用挖掘机开挖拉槽，局部采用预裂、微振动爆破。上台阶采用小车出碴至下台阶，核心土及下台阶出碴由装载机或挖掘机装碴，自卸汽车运碴。
上半断面高度初步拟定为3.0m，上下台阶之间的距离根据具体地质情况现场拟定，以保证安全，施工顺畅为原则。施工中合理调整工序，实行开挖、装碴、运输机械化一条龙作业，开挖后及时施工初期支护，仰拱、二次衬砌紧跟。

3) 施工工艺流程图
图1- 10 台阶法上部环形开挖预留核心土施工工艺流程
稳定性安全检查
设防水层、二次衬砌混凝土
监控量测
超前管棚、小导管注浆等支护
上部环形测量、画开挖轮廓线
每循环进尺0.75～0.8m
清危排险
上部初喷砼
打锚杆、设立钢拱架、挂网
出碴
二次喷砼
开挖下台阶
上部环形开挖
开挖核心土
下部初期支护

图1- 11 Ⅴ级围岩预留核心土开挖示意图

超前小导管并注浆

说明：1、图中尺寸均以cm计。1代表上部环形开挖，2代表上部初期支护，3代表核心土开挖，4代表下部开挖， 5代表下部初期支护。
程序1代表上部环形开挖，2代表上部初期支护，3代表核心土开挖，4代表下部开挖， 5代表下部初期支护。
：1、本图为ⅴ级围岩预留核心土开挖法示意图，图中尺寸均以cm计。
2、图中施工程序1代表上部环形开挖，2代表上部初期支护，3代表核心土开挖，4代表下部开挖， 5代表下部初期支护。
为ⅴ级围岩预说明：1、本图为ⅴ级围岩预留核心土开挖法示意图，图中尺寸均以cm计。
2、图中施工程序1代表上部环形开挖，2代表上部初期支护，3代表核心土开挖，4代表下部开挖， 5代表下部初期支护。
留核心土开挖法示意图，图中尺寸均以cm计。
2、图中施工程序1代表上部环形开挖，2代表上部初期支护，3代表核心土开挖，4代表下部开挖， 5代表下部初期支护。

3、部分石质较好的V级围岩
部分石质较好的洞口采用短台阶法爆破施工。根据Ⅴ级围岩中工字钢钢架间距为60cm /榀，上部环形导坑开挖采用小爆破进尺0.8m，开挖后及时施工初期支护。人工配合挖掘机扒碴装碴，自卸汽车运碴。
导坑高度初步拟定为3m，上下台阶之间的距离根据具体地质情况现场拟定，以保证安全，施工顺畅为原则（导坑与下断面间距暂定4m）。施工中合理调整工序，实行开挖、装碴、运输机械化一条龙作业，开挖。下断面开挖进尺为0.8m。
隧道开挖采用光面爆破，根据地质情况，采用中空斜眼掏槽，掏槽眼长度比辅助眼深0.2米。周边眼间距0.50米,线装药集中度q为0.19kg/m。炮眼设计见Ⅴ级围岩台阶法开挖炮眼设计图、钻爆参数表。
2.3.3.2、IV级围岩段
隧道IV级围岩采用正台阶法开挖法施工。
1、工艺流程
正台阶法开挖施工工艺流程见下图1-12(Ⅳ级围岩台阶法开挖工艺流程图)。
上台阶测量、画开挖轮廓线布炮眼
钻炮眼
装药爆破
每循环进尺2.5m
通风洒水
清危排险
初喷砼
打锚杆、架格栅、挂网
出碴
二次喷砼
开挖下台阶及初期支护
稳定性安全检查
铺设防水层、二次衬砌
监监控量测

2、施工方法
正台阶开挖采用YT28型风动凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，预留光爆层爆破。上台阶采用装载机出碴至下台阶，下台阶由装载机装碴出碴，自卸汽车运碴。
上半断面高度初步拟定为6.60m，上下台阶之间的距离根据具体地质情况现场拟定以保证安全，施工顺畅为原则。施工中合理调整工序，实行钻爆、装碴、运输机械化一条龙作业，开挖后及时施工初期支护，仰拱、二次衬砌紧跟，开挖前根据设计辅助施工措施，做好超前小导管注浆、超前锚杆等措施。
3、爆破设计
隧道开挖采用光面爆破，根据地质情况，采用中空直眼掏槽，掏槽眼长度比辅助眼深0.2米。周边眼间距0.45米,线装药集中度q为0.18kg/m。炮眼设计见Ⅳ级围岩台阶法开挖炮眼设计图、钻爆参数表。
5.3.3.3 Ⅲ级围岩段
1、施工方法：Ⅲ级围岩段采用全断面开挖，开挖采用简易台车配合人工钻眼。光面爆破采用塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，Ⅲ级围岩每循环进尺3.5m。出碴采用无轨运输，挖掘机或装载机装碴，自卸车运碴。
Ⅲ级围岩全断面开挖炮眼设计见图（Ⅲ级围岩炮眼布置图）。
2、施工顺序：见全断面开挖法施工工艺流程图1-13，施工循环时间见表1-6。

表1- 6循环时间安排表
顺序
作 业 项 目
需用时间(h)
备 注
1
施工准备
0.5

2
测量、布眼
0.5

3
钻爆破眼及锚杆眼
2.5

4
装药连线
1.0

5
设备、人员撤离、爆破
0.5

6
通风排烟
0.5

7
找顶
0.5

8
初喷砼
1.0

9
出碴
2.5

10
施作初期支护
2.5

合 计
12

机具就位
全断面测量、画开挖轮廓线布炮眼
施工准备
钻炮眼
装药爆破
通风洒水
清危排险
出碴
施作局部锚杆
喷射砼
稳定性安全检查
铺设防水层、二次衬砌
监控量测

图1-13 III级围岩全断面施工工艺流程图
2.3.3.4钻爆设计
隧道围岩强度、硬度平均较高，钻爆本着适当减少残眼率，提高单位用药量，采用光面爆破，中空、斜眼掏槽，辅助眼提高炸药单耗的原则进行预设计，在实施中再进行调整。
1、周边眼参数选择
采用简易经验公式：g=（E+V）×L×a×（Rb）1/2
g—单孔装药量（Kg） E—孔距（m） V—抵抗线（m） a—系数（取0.0375） L—孔深（m） Rb—岩石抗压强度（MPa）
Ⅴ级围岩E=0.5m V=0.6m Rb=15～42MPa
Ⅳ级围岩E=0.45m V=0.6m Rb=25～42MPa
Ⅲ级围岩E=0.6m V=0.7m Rb=32～52MPa
单孔装药量
Ⅴ级围岩上台阶g=（0.45+0.6）×1.5×0.0375×（42）1/2=0.38Kg
Ⅴ级围岩下台阶g=（0.45+0.6）×3×0.0375×（42）1/2=0.77Kg
Ⅳ级围岩上台阶g=（0.45+0.6）×2.5×0.0375×（42）1/2=0.64Kg
Ⅳ级围岩下台阶g=（0.45+0.6）×4.8×0.0375×（42）1/2=1.22 Kg
Ⅲ级围岩g=（0.6+0.7）×3.5×0.0375×（52）1/2=1.23Kg
集中度
Ⅴ级围岩g/L=0.25Kg/m Ⅳ级围岩g/L=0.26Kg/m
Ⅲ级围岩g/L=0.35Kg/m
密集系数
Ⅴ级围岩E/V=0.75 Ⅳ级围岩E/V=0.75
Ⅲ级围岩E/V=0.86
注：装药集中度按2号岩石硝铵炸药考虑，采用乳胶炸药时减量。换算系数
K=1/2(2号岩石炸药猛度/换算炸药猛度+2号岩石炸药爆力/换算炸药爆力)＝1/2(12/19+100/143)＝0.67
2 、光面爆破参数表及炮眼布置图（以乳胶炸药计）
表1-7 Ⅴ级围岩段分层台阶法开挖周边眼光面爆破参数表
项目
周边眼间距E（cm）
最小抵抗线W（cm）
炮眼密集系数E/V
装药集中度
q（kg/m）
堵塞长度L（cm）
起爆方式
光面
爆破
50
60
0.50
0.17
≥20
非电毫秒雷管
表1-8 Ⅳ级围岩段分层台阶法开挖周边眼光面爆破参数表
项目
周边眼间距E（cm）
最小抵抗线W（cm）
炮眼密集系数E/V
装药集中度
q（kg/m）
堵塞长度L（cm）
起爆方式
光面
爆破
45
60
0.50
0.17
≥20
非电毫秒雷管
表1-9 Ⅲ级围岩段全断面开挖周边眼光面爆破参数表
项目
周边眼间距E（cm）
最小抵抗线W（cm）
炮眼密集系数E/V
装药集中度
q（kg/m）
堵塞长度L（cm）
起爆方式
光面
爆破
60
70
0.58
0.24
≥20
非电毫秒雷管

表1-10 Ⅴ级围岩上台阶钻爆参数表
段别
炮眼 名称
眼深 cm
眼数
每孔药卷 数量
每孔药量kg
药量kg
备注

中空眼
100
2

Ф45
1
掏槽眼
100
6
4
0.6
3.6
Ф32
3
辅助眼
80
8
3
0.45
3.6
5
辅助眼
80
4
3
0.45
1.8
7
辅助眼
80
4
3
0.45
1.8
9
周边眼
80
25
1
0.15
3.75
Ф25
11
底板眼
100
13
4
0.6
7.8
Ф32
开挖面积（m2）
23.7
炮眼个数
64
比炮眼数(个/ m2)
2.7
总装药量(kg)
22.35
比耗药量(kg/ m3)
1.18
台阶法开挖采用中空斜眼掏槽，空眼为2个，眼径为45mm，采用非电毫秒雷管、导爆管起爆。

表1-11 Ⅴ级围岩下台阶钻爆参数表
段别
炮眼 名称
眼深 cm
眼数
每孔药卷 数量
每孔药量kg
药量kg
备注
1
辅助眼
80
7
3
0.45
3.15
Ф32
3
辅助眼
80
8
3
0.45
3.6

5
辅助眼
80
9
3
0.45
4.05

7
辅助眼
80
8
3
0.45
3.6

9
辅助眼
80
3
3
0.45
1.35

11
内圈眼
80
12
2
0.3
3.6

13
内圈眼
80
12
2
0.3
3.6

15
周边眼
80
20
2
0.3
6
Ф25
17
底板眼
100
10
5
0.75
7.5
Ф32
开挖面积（m2）
89.1
炮眼个数
69
比炮眼数(个/ m2)
0.77
总装药量(kg)
36.45
比耗药量(kg/ m3)
0.51

台阶分层法开挖采用中空斜眼掏槽，空眼为2个，眼径为45mm，采用非电毫秒雷管、导爆管起爆，图中数字为雷管段数，炮眼布置见下图。

图1-14 V级围岩上下台阶炮眼布置图

表1-12 Ⅳ级围岩上台阶钻爆参数表
段别
炮眼 名称
眼深 cm
眼数
每孔药卷 数量
每孔药量kg
药量kg
备注

中空眼
270
2

Ф45
1
掏槽眼
270
2
10
1.5
3
Ф32
3
掏槽眼
270
4
10
1.5
6
5
掏槽眼
270
4
9
1.35
5.4
7
辅助眼
270
4
9
1.35
5.4
9
辅助眼
250
7
8
1.2
8.4
11
辅助眼
250
9
7
1.05
9.45
13
辅助眼
250
12
7
1.05
12.6
15
辅助眼
250
15
7
1.05
15.75
17
内圈眼
250
18
7
1.05
18.9
19
周边眼
250
45
3
0.45
20.25
Ф25
21
底板眼
270
15
10
1.5
22.5
Ф32
开挖面积（m2）
67.8
炮眼个数
137
比炮眼数(个/ m2)
2.02
总装药量(kg)
127.65
比耗药量(kg/ m3)
0.75
台阶法开挖采用中空直眼掏槽，空眼为2个，眼径为45mm，采用非电毫秒雷管、
导爆管起爆。

表1-13 Ⅳ级围岩下台阶钻爆参数表
段别
炮眼 名称
眼深 cm
眼数
每孔药卷 数量
每孔药量kg
药量kg
备注
1
辅助眼
480
9
12
1.8
16.2
Ф32
3
内圈眼
480
13
12
1.8
23.4
5
周边眼
480
8
5
0.75
6
7
底板眼
480
13
13
1.95
25.35
开挖面积（m2）
35.1
炮眼个数
43
比炮眼数(个/ m2)
1.23
总装药量(kg)
70.95
比耗药量(kg/ m3)
0.42
比耗药量(kg/ m3)
0.42

图1-15 IV级围岩上、下台阶炮眼布置图

表1-14 Ⅲ级围岩全断面开挖钻爆参数表
段别
炮眼 名称
眼深 cm
眼数
每孔药卷 数量
每孔药量kg
药量kg
备注

中空眼
370
3

Ф45
1
掏槽眼
370
6
15
2.25
13.5
Ф32
3
掏槽眼
370
4
14
2.1
8.4
5
掏槽眼
370
4
14
2.1
8.4
6
辅助眼
350
4
12
1.8
7.2
7
辅助眼
350
11
12
1.8
19.8
8
辅助眼
350
14
12
1.8
25.2
9
辅助眼
350
17
12
1.8
30.6
10
辅助眼
350
20
12
1.8
36
11
辅助眼
350
23
12
1.8
41.4
12
内圈眼
350
26
10
1.5
39
14
周边眼
350
39
6
0.9
35.1
Ф25
16
底板眼
370
19
13
1.95
37.05
Ф32
开挖面积（m2）
88.7
炮眼个数
190
比炮眼数(个/ m2)
2.14
总装药量(kg)
301.65
比耗药量(kg/ m3)
1.0
台阶法开挖采用中空直眼掏槽，空眼为3个，眼径为45mm，采用非电毫秒雷管、导爆管起爆。

图1-16 III级围岩全断面炮眼布置图
3、装药结构
炸药采用Φ32mm×200mm(250g)和Φ25mm×200mm(150g)的EL系列乳化油炸药。装药时周边眼采用