杭瑞高速马家营隧道专项施工方案.doc

杭瑞高速公路贵州境毕节至都格段
马家营隧道
施工方案

编制：
复核：
审核：

中交一公局第三工程有限公司
毕节至都格高速公路第10合同段项目经理部

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目 录
一、编制依据 1
二、隧道工程概况及地质状况 1
三、隧道施工总体方案 1
四、洞口与明洞工程施工 3
五、超前大管棚支护施工 7
六、超前导管支护施工 10
七、超前锚杆施工 13
八、洞身开挖 13
九、初期支护 13
十、仰拱与底板施工 26
十一、防水与排水施工工艺 28
十二、二次衬砌施工 33
十三、边道、电缆沟施工 41
十四、隧道砼路面工程施工 42
十五、施工超前地质预报工作 44
十六、监控量测 48
十七、洞内装饰及防火工程 50
十八、特殊地质地段施工时应注意事项 50
十九、文明施工 51

一、编制依据

1、杭瑞高速贵州省毕节至都格(黔滇界)公路项目两阶段施工图及业主招标文件、合同文件；
2、《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-2009)；
3、《公路隧道施工技术细则》（JTG/T F60-2009）；
4、《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)；
5、《公路勘测规范》(JTG C10-2007)；
6、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ 076-95)；
二、工程概况及地质状况
1、马家营隧道为短隧道，设计纵坡2.9%，洞内计算行车速度为80km/h，建筑限界净宽为0.75+0.5+2*3.75+0.75+0.75=10.25m，建筑限界净高为5.0m，隧道进出口端地形较陡,均采用整体端墙式洞门,除右幅都格端设置5m明洞外,均贴壁进洞,隧道左线起讫桩号为ZK161+551~ZK162+003,长度为452m,最大埋深97.52m；隧道右线起讫桩号为YK161+546~YK161+990，长度为444m,最大埋深109.16m。隧道穿越一山体。进口位于S307省道侧开挖边坡的陡坡面上。出口位于尖陡山脊部位。场区地形标高介于1760-1995.1,米，相对高差约235.1m，隧道位于水城县董地乡董地村境内，进出口位于S307省道附近100米范围，交通较便利。
2、根据区域地质资料，场区属于杨子准地台→黔北台隆→六盘水断陷→威宁北西向构造变形区，以北西向褶皱断裂为主。区域性的断裂构造现已稳定。隧道场区属长江流域乌江水系之三岔河支流，场区无地表径流。场区属北亚热带湿润季风气候区，年均气温12.3摄氏度，冬无严寒、夏无酷暑。
三、隧道施工总体方案
1、马家营隧道由于毕节端进口端位于S307省道侧开挖边坡的陡坡面上，且隧道为短隧道，故采取单向都格端进洞。都格端计划2013年2月20日先进左洞，由于洞口均属于小净距段，开挖过程中对相邻隧道影响较大，故要求先行洞进尺达到2倍洞径以上时，方可着手后行洞室的掘进，洞口段石质隧道爆破时，还应进行爆破震动速度的量测，要求爆破对相邻隧道的最大临界震动速度小于10cm/s。
2、洞身开挖综合进尺速度按：Ⅴ级围岩施工速度按45m/月，4.8个月完成，Ⅳ级围岩施工速度按75m/月，2.9个月完成，Ⅲ级围岩施工速度按120m/月计算，3.9个月完成，完成左右幅洞身开挖需11.6个月，满足计划工期要求。
3、隧道采用“新奥法”原理组织各工序的施工（见图3-1施工方案框图）。施工遵循“早进晚出”的原则“短进尺、强支护、少扰动、弱爆破、勤观测、早封闭”的施工原
则。
施工准备
洞口土方
明洞施工
超前锚杆
洞身开挖
格栅钢架安装
施工锚杆
安设防水板、排水管
整体浇筑二次衬砌
仰拱及填充施工
隧道路面
截水天沟
格栅钢架制做
隧道量测
锚杆下料
喷射混凝土
洞内水沟及其他
制取试件
制取试件

图3-1隧道施工方案框图
4、 施工进洞前先作好洞顶截水沟等排水设施，防止地表水渗入开挖面影响明洞边坡和成洞面的稳定，按照设计要求做好仰坡的开挖，仰坡加固及防护。隧道洞口段土质或易坍塌的软弱围岩地段，采用辅助施工方法进行超前支护，尽可能较少对岩体的扰动。洞口明洞段采用明挖法施工，洞身段Ⅴ级围岩采用环形开挖预留核心土开挖施工，Ⅳ级围岩采用短台阶法开挖，Ⅲ级围岩根据地质及地段情况采用台阶法或全断面开挖，先行洞开挖面距后行洞开挖面不小于40m，采用自制凿岩台架配合气腿凿岩机打眼，拱部采用光面爆破边墙采用预裂爆破技术，以最大限度保护围岩稳定性，减少超挖量，提高初期支护的承载力。初期支护：Ⅴ级围岩段采用工字钢拱架挂钢筋网喷锚联合支护，Ⅳ级围采用格栅钢拱架挂钢筋网喷锚联合支护，Ⅲ级围岩采用挂钢筋网喷锚支护。喷混凝土采用湿喷工艺，风钻打眼，人工安装锚杆，小导管注浆加固围岩。
5、 施工中由测量组负责按照图纸及规范要求做好洞口浅埋段地表下沉观测、洞内监控量测工作。隧道防排水采用防、排、堵、截相结合的综合治理措施。下坡施工，洞内250m设置集水井，每50m设置沉砂井，抽水机抽水。采用无轨运输，正洞使用侧翻装机及挖掘机装渣，人行横道用小型装载机装渣，全部采用自卸汽车运渣。软弱围岩地段二次衬砌紧跟开挖，一般地段按监测信息尽早衬砌，按仰拱、铺底先行，拱墙紧跟的顺序施工。隧道通风采用压入式集中送风，每个掘进洞口安装135*2Kw轴流通风机1台。二次衬砌仰拱和仰拱回填在初期支护落底后及时进行，二次衬砌采用整体式模板台车支模，马家营隧道口设一座50m3/h砼的拌和站，由砼运输车运至现场，二衬砼用输送泵进行灌注，插入式振捣配合附着式振动设备振捣。另设砼配料机，用于初期支护及临时支护的砼供应。施工机械设备按照“技术先进、满足需求、性能可靠、适当备用”的原则进行配置，主要机械有凿岩台车、侧卸装载机、挖掘机、装载机、自卸汽车和衬砌台车等。
四、洞口与明洞工程施工
1）隧道洞口段施工
洞口明洞段采用明挖法进行施工（见图4-1），待边、仰坡防护结束随即进行洞口明洞施工，洞口明洞段采用分层小切口开挖进洞，然后进行混凝土套拱和大管棚的施工，

图4-1洞门与明洞施工流程图
确保安全后再进行暗洞开挖。同时在施工过程中尽量避免过高的仰坡开挖。开挖前根据施工安排，把开挖区地表原有草皮铲取，移植保存，以便今后复植。为确保施工顺利，在进行暗洞施工前对洞口衬砌外的边仰坡进行锚喷（网）加固。洞口采用挖掘机、推土机等机械化分段或分段分层开挖，机械开挖不到的部位采用人工开挖，或辅以浅孔爆破，再行挖掘。洞门完成后，按设计对两侧边坡进行回填，两侧用M7.5浆砌片石回填，并回填土石至原地面线，回填土石按规范要求夯填密实。填筑应由下而上分层进行。洞门基础开挖应注意安全防护，地基承载力必须经试验满足要求，应做好防水、排水工作，防止基底被水浸泡。基坑废渣、杂物等必须清除干净。隧道明洞回填和洞门施工完成后，应及时做好洞口边坡及仰坡的地表恢复。洞门附近的截水沟和墙顶排水沟应与路堑排水系统连接完好。
洞口工程应与洞口相邻工程统筹安排，施工宜避开雨季及严寒季节。洞口施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石。施工期间实施不间断监测和防护。（1）施工前的准备工作
洞口开挖前在仰坡坡口外沿隧道横断方向布设地面沉降观测点，以便检测各种施工措施的可靠性（地面沉降观测点的布设及检测数据处理见监控量测）；其次在仰边坡刷坡顶外按设计要求作双向截水沟，以拦截地表水，防止流水冲刷洞门造成危害。
①洞口截排水、边、仰坡处理
洞口截排水：为了把地表水排出隧道范围之外，设计文件对隧道进口设计了M7.5浆砌片石的坡顶截水沟。截水沟采用矩形结构，沟底、沟邦的厚度均为25cm，沟深60cm，截水沟上口净宽60cm，底宽60cm。具体工艺如下：
截水沟设在边仰坡开挖线5m范围之外，截水沟施工前，先进行场地清理，再按施工图纸进行开挖放样，并测定截水沟中心线桩及相应的检查恢复桩。截水沟应在明洞开挖及仰坡开挖前施工完毕。
A截水沟布设要顺应原地貌的地势，修整平缓顺直，上游进口与原地面衔接紧密，满足截流坡面水的要求，不出现溢水或渗漏，下游出水口引入路基截水沟；
B截水沟基坑采用人工配合机械开挖，应保证截水沟的几何尺寸满足设计要求；
C截水沟所用的材料必须符合规范要求，砌体砂浆配合比必须准确，砂浆采用拌和站集中拌合。
D截水沟开挖后应及时铺砌，防止地表水流沿沟下渗，防造成坡体坍塌。
E砌体应挂线施工、分层分段砌筑，砌缝内砂浆均匀饱满，勾缝密实、圆滑、无脱落。砌筑工作缝表面应清扫干净，浇水湿润。砌体内侧及沟底应平顺，沟底高程及顶面高程纵坡必须平顺，无波浪形，保证美观。
F砌筑好的片石砌体应洒水养护，养护不得少于7d。
②洞口边仰坡防护施工
进口的地质情况属于Ⅴ级，按照设计尺寸进行边仰坡施工，坡面采用喷锚挂网进行防护，边仰坡采用长4m的φ22的砂浆锚杆，1.2m×1.2m的梅花型布置，挂钢筋网φ6.5mm@20×20cm，喷射砼采用C20号，厚度为10cm。具体施工工艺如下：
A施工准备
施工前先根据边仰坡测量放样确定防护范围，然后用脚手架、竹排等架设施工平台，施工平台要保证稳定、可靠，平台的高度根据边仰坡的高度及施工操作方便而定，另外在原地面合适的地段左右线各平整20m2左右的场地，并进行适当的硬化，以放置喷射机及堆料的要求。
B砂浆锚杆的施工
锚杆采用风枪钻孔，钻孔时应使钻杆大致垂直岩层结构层面，施工中应保证孔的顺直，钻孔完成后进行吹眼，清除钻孔内的钻渣，然后用水泥沙浆填满孔眼，再安装锚杆，最后封住孔口。
C钢筋网
钢筋网在钢花管及锚杆安装完毕后布设，施工时应严格按照设计间距先在加工场地制作好钢筋网片，并对钢筋网片进行除锈处理，然后用安全绳将网片吊至工作面安设钢筋网，钢筋网应点焊在锚杆头上，使钢筋网在喷射砼时不易晃动。
D喷射砼
在喷射砼施工前，应根据《砼锚喷支护技术规范》的规定及施工前所做的标准配合比进行施工，力求达到强度的前提下回弹量最小，施工中应严格按照施工规范及施工经验控制好砼的施工质量。
喷射砼施工注意事项：
a喷射砼前，对边仰坡坡面上的松动岩石及松土进行清理，并用高压风清理坡面上的其它杂物，另应使坡面有一定的湿度；
b喷嘴与受喷面保持垂直，同时与受喷面保持0.6-1m的间距；
c为了保证砼的喷射厚度和减少砼的回弹率，施工时，应分层喷射砼，并在坡面上打入控制厚度的标记钢筋。喷射砼的回弹物一律作废品处理，所有回弹砼清出施工现场，严禁重复使用回弹砼；
d对喷射完毕的砼进行定期养生。
2）明洞施工
洞口段采用明挖法施工，本标段隧道左右线洞口防护及开挖将整体进行，避免相互影响造成的安全事故。明洞采用“套拱法”施工，在隧道明洞衬砌轮廓线外，立模浇注C25的混凝土套拱，以确保洞口段岩体的稳定，套拱内预埋Φ127*4的导向钢管，作为超前管棚时做导向用。
（1）明挖施工
隧道洞口段围岩为Ⅴ级，为减少对隧道围岩的扰动，保证施工安全，明洞部分采用明挖法施工，风镐配合机械开挖，辅以浅孔小台阶爆破，边仰坡开挖采用预留光爆层施工，局部松动爆破配合机械开挖。洞口每开挖一步后立即初喷、安设锚杆、挂网，然后复喷至设计厚度。
明洞土石方施工要注意以下问题：
①按设计要求进行边坡、仰坡放线，尽量减少对洞口地层的扰动。
②进洞前完成仰坡，山坡危石应及时处理不留后患。
③排水系统应结合当地条件尽早完成，地表水不得冲刷坡面。
④结合地层稳定程度、洞门施工季节和隧道施工方法，开挖洞门处土石方。
⑤明洞边墙基础地基承载力应满足设计要求，深基础开挖应注意核查地质条件，如基底松软，应采取措施增加基底承载力。
⑥偏压和单压明洞的外边墙基底，在垂直路线方向应按设计要求挖成一定坡度的向内斜坡，以提高基底的抗滑力。
⑦禁止超挖回填虚土，超挖部分与基础混凝土同时浇筑。
（2）明洞衬砌
明洞浇注混凝土前应复测中线、高程和模板的外轮廓尺寸（考虑预留沉降），确保衬砌不侵入设计轮廓线。明洞混凝土的灌注应设挡头板、外模和支架，明洞墙、拱混凝土应整体浇注。拱圈混凝土强度应达到混凝土设计强度等级的100％，且拱顶回填土高度达到0.7m时，方可拆除明洞拱架。
（3）明洞防排水
明洞支架拆除后应及时施作防水层及排水设施，保证排水畅通。明洞施工应和隧道的排水侧沟的出水口及洞顶的截、排水设施统筹考虑，即明洞施工完成后，洞内的排水应形成顺畅的出水口，洞顶排水系统达到完善、畅通。墙后的排水设施与填土同时完成，保证出水口通畅。明洞衬砌外按设计要求设置防水材料应全断面铺设平整，然后回填土。拱圈背部用砂浆涂抹平整，铺设EVA防水卷材+无纺布，敷设时粘贴紧密，相互搭接错缝，搭接长度不小于0.1m，并向隧道内拱背延伸不小于0.5m与暗洞防水板焊接成一体，再涂抹2cm厚水泥砂浆。
（4）明洞回填
明洞回填应在明洞外防水层施做完成且混凝土强度达到设计强度后进行。侧墙回填应两侧对称进行，石质地层中岩壁与墙背空隙不大时用与墙身同级混凝土回填；空隙较大时用片石混凝土或浆砌片石回填密实。土质地层，将墙背坡面挖成台阶状，明洞边墙墙背回填采用M7.5浆砌片石。拱部回填采用碎石土，两侧对称分层夯实，每层厚度不大于0.2m，两侧回填土面的高差不大于0.5m。回填至与拱顶齐平后，顶层回填50cm厚夯实粘土，以利于隔水。采用机械回填时，须在人工夯填超过拱顶1.0m以上后进行。
五、超前大管棚支护施工
1）施工工艺（超前大管棚施工工艺框图见图5-1）
2）技术措施及施工注意事项
①套拱施工
套拱施工用土模作内模，人工修整成型，并用砂浆抹面。套拱2m长，套拱厚700mm采用C25砼，内埋设I18工字钢及φ127孔口管，固定钢筋与孔口管采用双面焊接，焊接长度大于5d。套拱兼作长管棚导向墙并在洞口段衬砌外轮廓线以外施作，沿开挖线外10cm以40cm间距将孔口管牢固焊接在I18工字钢上，防止浇筑砼时产生位移。套拱砼浇完后及时进行养护。施工中特别注意：
A套拱基础必须稳定，保证地基承载力达到设计要求。保证管棚施工过程中套拱不偏移、不下沉，必要时增加一些临时支撑。并对拱顶进行监控量测，对量测数据及时上报，保证管棚施工安全。
B砼套拱作为大管棚导向墙必须在明洞外轮廓以外施作，需严格放放线、定位测量，保证开挖施工净空，二衬（明洞）净空及厚度。
C孔口管作为大管棚导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚质量。焊接固定它前需用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置，用水准尺配合坡度孔口管倾角，用前后差距法测定孔口管外插角。孔口管外插角，用测量仪器，量测钢管钻进的偏斜度。孔口管牢固焊接在工字钢上，防止浇筑砼时产生位移。
②钻机就位
A钻机平台利用自行设计、加工的全断面开挖台架。它是一系列型钢（工字钢、槽钢、角钢及钢管）拼焊成骨架，铺设钢筋网片作支撑平面，在平整场地上一次加工好的。然后整体拖拉到套拱前支垫牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。
B移动转机平台至钻孔位，调整钻机高度，将钻杆放入套拱孔口管中用经纬仪、挂线、砖杆导向结合方法，反复调整，精确核定钻机位置，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
③钻孔
A钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机时间，便于钻机定位。为了能顺利安装管棚钢管，钻头直径选用φ125mm。
B钻机定位经仪器量测，钻杆杆方向和角度满足设计要求后方可开钻，钻孔开始时选用低档，待成孔1.0m厚适当加压，退出接钻杆，继续钻进。
C钻孔过程始终注意钻杆角度变化，保证钻机不移位。每钻进5m用仪器复核钻孔角度是否正确，以确保钻孔方向。钻孔偏斜度过大。用特殊钻头等适合修正各种偏斜的方法进行修正。如：向下偏斜，在偏斜部分填充水泥浆，等水泥砂浆凝固后再从偏斜开始处继续钻进。向上偏斜，采用特殊合金钻头进行再次钻进。
D岩质较好时，可以一次成孔。
E钻机施工过程要经常用测斜仪测定位置，根据钻机工作时间、状态及时判断成孔质量，及时处理钻机施工过程中出现的坍孔、卡钻事故。
F钻机施工过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。随时对转机的动力器、扶正器、合金钻头进行检查。
G认真作好钻进过程原始记录，对每一个孔要记录转孔时间、成孔时间，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，以此作为洞身开挖的超前地质预报。
④清孔验孔
钻孔完毕后先用地质岩芯钻杆配合钻头（125mm）进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔；再用高压风从孔底向孔口清理钻渣；最后用经纬仪、测斜仪等检测验收孔深，孔倾角和外插角。
⑤安装管棚钢管
A下料管棚钢管前预先按设计每个钻孔的钢管进行配管和编号，以保证同一断面上管接头不超过50%，基于管节长度为3m、6m。并分别予以奇偶数编号，管棚采用丝扣连接，丝扣长15cm，为了使钢管接头错开，编号为奇数孔位第一节管长3m，编号为偶数孔位的第一节管长6m，以后每节均为6m，棚管四周钻φ15mm出浆孔，为便于入孔，首节钢管管头焊成圆锥形。
B大管棚钢管分节安装采用厚壁管箍工艺，上满丝扣，丝扣长度150mm，相邻孔间管节奇偶错开，前期靠人工送管，当阻力增大，人力无法送进时，用10t以上卷扬机配合滑轮组多方向反压顶进，顶进中始终保证反压合力方向与孔轴线一致。
⑥孔口密封处理
注浆前在每根管棚尾部用钢板焊封管口，在钢板上穿孔安装两通接头。
⑦注浆
用双液注浆泵先单液浆、再双液浆，先稀后浓的原则注浆。注浆量由压力控制，初压0.5～l.0MPa，终压为2.0MPa。若注浆量超限，仍未达到压力要求，调整浆液继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均被浆液充填，方可终止注浆。如遇易塌方及围岩破碎且富水地段，在钢管内先放置钢筋笼，再向管内注入水泥、水玻璃浆液(添加水泥浆液体积5%的水玻璃)，以达到补强。

图5-1超前大管棚施工工艺框图
六、超前导管支护施工

1）超前小导管施工工序框图（图6-1）

图6-1 超前小导管施工工序框图
2）超前小导管施工工艺
（1）超前小导管施工
在钻孔前，先喷砼将开挖面封闭，以防漏浆。为了保证小导管钻眼时的施工安全，以及为了便于钻眼及控制小导管的仰角，应在一个循环的开挖及初期支护完毕后进行钻孔。初期支护喷射砼时应注意预留出靠近岩面的那榀拱架（该拱架根据小导管的环向布置根数及间距相应在拱架上开孔）不要被砼覆盖；钻孔时应使用孔眼较管径大20 mm以上，用台车钻杆钻孔并按设计控制钻杆仰角，孔钻好后，进行吹眼，后再将钻杆换钎尾，将导管贯入孔中，并将小导管周围空隙封堵严实。
为了保证顺利装管，小导管入岩端应做成锥形，当钢管入岩困难时，可在管端插入事先做好的简单推进工具，然后用风枪送入。为了保证小导管注浆浆液向围岩扩散，应在小导管管壁周围钻设φ6mm花眼，花眼间距15cm，交错布置；为了防止漏浆，小导管管尾105cm范围内不钻设花眼，并应在管端做好止浆阀。
超前钢管实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
长度（mm）
不小于设计
尺量：检查10%
2
孔位（mm）
±50
尺量：检查10%
3
钻孔深度（mm）
±50
尺量：检查10%
4
孔径（mm）
符合设计要求
尺量：检查10%
施工准备
小导管、注浆材料试验
喷混凝土封闭开挖
钻孔、清孔
打入小导管、封孔口
退套管、插入管棚钢管
注 浆
中间交工验收
综合检查
打下一根小导管

图6-2小导管注浆工艺图

注浆：小导管注浆采用压力—流量双条件控制，使用KBY50/70型或性能类似的注浆泵，其注浆压力及注浆量与岩石裂隙、土壤渗透系数等有关，根据现场试验而定。浆液材料初步拟定为水泥浆，水灰比W/C=1:1，注浆压力一般控制在0.5～1.0Mpa，超前小导管采用外径Φ42mm,壁厚4mm的热轧无缝钢管加工制成,长度为350cm,钢管以10-15°外插角打入围岩,钢管环向间距为40cm,纵向排拒为200cm。注浆材料、注浆方式及注浆压力在实际操作时将根据现场实际暴露的围岩情况进行调整。
（2）注意事项
①小导管应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接，外插角和间距应符合设计。
②钻孔、安装后，合理封堵管口，使其能承受规定的最大注浆压力。
③ 注浆前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚为50～100mm混凝土或用模筑混凝土封闭，以防止注浆作业时，发生孔口跑浆现象。
④注浆压力应为0.5～1.0MPa，注浆按由下至上的顺序施工，浆液先稀后浓，注浆量先大后小。
七、超前锚杆施工
超前锚杆设置：在洞身Ⅲ、Ⅳ级围岩段，锚杆采用长（2.5-4.5）m的Φ22药卷锚杆，在洞身Ⅴ级围岩段，锚杆采用Φ25中空注浆锚杆，环向间距均为120cm，施工时应根据岩体节里面产状确定锚杆的最佳方向。利用人力配合台架风钻打眼，填锚固剂、人力安设锚杆，待终凝后按要求抽样进行锚杆抗拔试验。锚杆预先在洞外按要求加工制作，施工时保证锚杆钻孔位置及孔深。其施工工艺见初期支护锚杆施工。
八、洞身开挖
针对隧道洞口的围岩状况、开挖时容易坍塌的特点，左右洞均采用弧形导坑预留核心土法。左、右幅洞口均为长管棚支护，然后是超前小导管支护进洞。
1）隧道洞身段施工
本标段隧道暗洞衬砌结构按新奥法原理，采用复合式支护结构形式。根据设计要求，本标段隧道各级围岩的衬砌结构形式主要有Ⅴ级围岩、Ⅳ级围岩和Ⅲ级围岩三种结构形式。
具体各级围岩下的施工方法见下表所示：
（1）Ⅲ级围岩施工方案
① 施工方法
全断面一次开挖成形，其施工步骤见图8-1

图8-1全断面施工工序横断面及纵断面示意图
a)横断面b)纵断面
②施工顺序说明
全断面开挖→初期支护→全断面二次衬砌。
③施工要求
循环进尺宜控制在3～4m；采用大型机械配套作业。
(2)Ⅳ级围岩施工方案
①采用台阶法施工应符合下列规定：
A上台阶高度宜为2.5m，装渣机械紧跟开挖面。
B控制上台阶钢架下沉和变形，做好锁脚锚杆。
C岩体不稳定时应缩短进尺，先施工边墙支护，后开挖中间岩体；左右错开或拉中槽后再开挖边墙。
② 施工方法
先开挖上半断面，待开挖至一定长度后，再开挖下半断面，上、下半断面同时并进。其施工步骤见图8-2。
③施工顺序说明
A上台阶开挖；B上台阶初期支护；C下台阶开挖；D下台阶初期支护；E全断面二次衬砌。
④施工要求
A台阶不宜多分层，上下台阶之间的距离尽可能满足机具正常作业，并减少翻渣工作

图8-2台阶法施工工序横断面及纵断面示意图
a)横断面b)纵断面
量；当顶部围岩破碎，需支护紧跟时，可适当延长台阶长度。
B 施工亦应先护后挖，宜采用超前锚杆或超前小钢管辅助施工措施。开挖应尽量采用微震光面爆破技术。
C初期支护应紧跟开挖面；上台阶施工时，钢架底脚宜设锁脚锚杆和纵向槽钢托梁，控制其下沉和变形。下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70％后开挖。
D隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型。
E台阶分界线不得超过起拱线，台阶长度不得大于隧道开挖宽度的1.5倍，下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架的长度；应一次落底，并尽快封闭成环。
F台阶长度不宜过长，应尽快安排仰拱闭合，改善初期支护受力条件。
(3)Ⅴ级围岩施工方案
① 施工方法
环形开挖预留核心土法施工。
②施工顺序说明
A上弧形导坑开挖；B拱部初期支护；C预留核心土开挖；D下台阶中部开挖；E下台阶侧壁部开挖；F仰拱超前浇筑；G全断面二次衬砌。
③施工要求
A环形开挖预留核心土法，将开挖断面分为上、中、下及底部四个部分逐级掘进施工,每循环开挖进尺控制在0.5～1m之间，核心土面积应不小于整个断面面积的50％。上
部宜超前中部3～5m，中部超前下部3～5m,下部超前底部l0m左右。为方便机械作业，上部开挖高度控制在4.5m左右，中部台阶高度也控制在4.5m左右，下部台阶控制在3.5m左右。
B 核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。为防止上台阶初期支护下沉、变形，其底部宜加设槽钢托梁，托梁与钢架连为一体，钢架底部应按要求设置锁脚锚杆，并与纵向槽钢焊接，锚杆布设俯角宜为45°。
C 每一台阶开挖完成后，及时喷射4cm厚混凝土对围岩进行封闭，安装钢架和锁脚锚杆，分层复喷混凝土到设计厚度，必要时各台阶设临时仰拱加强支护，完成一个开挖循环。
D 对土质的隧道应以核心土为基础设立3根临时钢架竖撑以支撑拱顶和拱腰，核心土根据围岩量测结果适当滞后开挖。
2)洞身开挖（钻爆施工）
本项目隧道（分离式隧道）施工时，为减少对围岩的扰动，采用光面爆破或预裂爆破技术，并根据不同的围岩级别进行相应的施工方法。（具体的总体施工步骤见本章节的相关内容）
设计原则：采用光面爆破技术，根据地质条件、开挖断面、开挖进尺、爆破器材等条件编制爆破设计。
钻爆参数选择：通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照表 ；

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E/W
周边眼装药参数（kg/m）
硬岩
40～50
60～80
0.7～1.0
0.30～0.35
中硬岩
40～50
60～80
0.7～1.0
0.2～0.30
软岩
35～50
45～60
0.5～0.8
0.07～0.12
放样布眼：清理掌子面，利用全站仪测量画出开挖轮廓线，用红油漆标出主要炮眼位置（周边眼、掏槽眼、辅助眼、底眼），其误差不大于5cm，开挖台阶在15cm范围内，钻眼时，眼底应落在同一垂直面上；掏槽眼钻孔精度要高，误差在3cm之内，控制炮眼间距、深度和角度，严禁炮眼打穿、相交；辅助眼均匀分布，为便于排水，孔眼可稍斜，最大不超过轮廓线10 cm。钻眼过程中经常检查炮眼方向，及时校正，不符合要求的予以废除。
装药：爆破用炸药选用乳化炸药，装药前，先用高压风吹扫，药串和起爆药卷按要求加工好，盘好脚线，分段号存放在箱内，按照钻爆设计的装药量和装药结构组织装药，确保炮孔装药作业按爆破设计有序地进行；装药作业分片、分组进行，并按规定捣实堵塞炮泥，堵塞长度不小于30 cm。
爆破：洞外采用毫秒延时导爆管联接，火雷管起爆。起爆网络为复式网络，以保证起爆的可靠性和准确性，连接时，导爆管不能打结、拉细和破损漏气，各炮眼雷管段数与钻爆设计相同，引爆使用火雷管，雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10 cm以上处，网络接好后，由专人负责检查。爆破后即开通风机或自然通风排烟，一般30～60分钟，安排专职人员进行排险，排除作业面危石和其他隐患。隧道上台阶开挖后立即初喷一层混凝土封闭开挖面，之后进行上台阶喷锚支护，同时进行下台阶喷锚支护，将上步循环完成的上台阶的初期支护与下台阶的初期支护连接起来，形成完整的初期支护体系。
开挖爆破后，对围岩地质状况进行观察记录，分析确定围岩级别和岩层走向，根据围岩实际情况，修改完善开挖、支护设计，预测围岩变化趋势，为采取预防措施提供依 据。
（1）Ⅴ级围岩钻爆设计
Ⅴ级围岩开挖方案为预留核心土开挖法，为减少爆破对围岩的扰动，采用弱震动爆破控制，不设周边孔，而是在掏槽眼和辅助眼爆破后，人工配合机械找平周边轮廓；掏槽眼采用双斜形，装药系数取n=0.25，装药量250g/m眼，眼深取1.2m；辅助眼一般横向间距为80cm，纵向间距为100cm，装药集中度200g/m，装药量200g/眼，眼深1.0m。爆破参数取用见下表：
Ⅴ级围岩爆破装药参数表
炮眼编号
炮眼名称
炮眼深（m）
炮眼间距(cm)
炮眼角度
炮眼数（个）
装药量（kg）
装药集中度kg/m
雷管数（发）
1
掏槽眼
1.2
60
60
4
0.25*4
0.2
5
2
扩槽眼
1.2
60
75
8
0.25*8
0.2
9
3
辅助眼
1.0
80
90
6
0.15*6
0.15
7
4
辅助眼
1.0
60
90
8
0.2*8
0.25
9
5
辅助眼
1.0
80
90
8
0.2*8
0.25
9
合计

34
7.9

附注：循环进尺1.0，炸药消耗量0.2kg/m3，采用8号火雷管与塑料导爆管继爆。
Ⅴ级围岩炮眼布置分布图见图8-3：

（2）Ⅳ级围岩钻爆设计
Ⅳ级围岩采用短台阶法上下分部开挖，掏槽眼采用双斜形，装药系数n=0.5，装药量500g/m，眼深2.2m；周边眼布设按经验公式炮眼间距E=16d计算，周边眼间距取50cm，最小抵抗线W=1.25E，取值为60cm，炮眼密紧系数E/W=0.83，要求成眼距离准确，眼与眼之间平行。炸药爆速大于3000m/s，装药集中度150g/m，装药量控制在300g/眼，眼深2.0m；辅助眼一般横向间距按100cm，纵向间距为120cm，注意外圈辅助眼与二圈眼层距保持一致、整齐，其他辅助眼布置按掌子面剩余空间均匀梅花布置，垂直钻孔。装药集中度250g/m，装药量500g/眼，眼深2.0m；二圈眼间距55cm，垂直钻孔，装药集中度200g/m，装药量400g/m，眼深2.0m；底板眼要求按开挖底轮廓布孔，最大下扎深度20cm，角眼既向外插又向下扎。间距65cm，眼深2.1m，装药集中度300g/m，装药量600g/m。爆破参数取用见下表：
Ⅳ级围岩爆破装药参数表
炮眼编号
炮眼名称
炮眼深（m）
炮眼间距(cm)
炮眼角度
炮眼数（个）
转药量（kg）
装药集中度kg/m
雷管数（发）
1
掏槽眼
2.2
60
内斜65
6
1*6
0.5
7
2
扩槽眼
2.1
60
内斜75
13
0.8*13
0.4
14
3
辅助眼
2.0
100
90
10
0.5*10
0.25
12
4
辅助眼
2.0
100
90
11
0.5*11
0.25
13
5
二圈眼
2.0
55
90
29
0.4*29
0.2
30
6
周边眼
2.0
50
外插7
35
0.3*35
0.15
36
7
底眼
2.1
65
下插3
13
0.6*13
0.3
14
合计

117
56.8

附注：循环进尺2.0，炸药消耗量0.48kg/m3，采用8号火雷管与塑料导爆管继爆。
Ⅳ级围岩炮眼布置分布图见图8-4：

（3）Ⅲ级围岩钻爆设计
Ⅲ级围岩掏槽眼采用双中空直眼掏槽两个d50（最好d100效果会更好）中孔眼不装药，作为其他炮眼爆破的临空面。掏槽眼采用d30特制药卷，装药量1050g/m，眼深取4.2m。为满足爆后找顶要求，一般掏槽区应布置于开挖断面的中下方；周边眼间距取60cm，最小抵抗线取80cm，装药集中度350g/m，装药量控制在1450g/眼，眼深4.0m；辅助眼一般横向间距按100cm，纵向间距为100cm，注意外圈辅助眼与二圈眼层距保持一致，其他辅助眼布置按掌子面剩余空间均匀梅花布置，垂直钻孔。装药集中度750g/m，装药量3000g/眼，眼深4.0m；二圈眼间距65cm，垂直钻孔，装药集中度550g/m，装药量2200g/眼，眼深4.0m底板眼要求严格按开挖底轮廓布孔，最大下扎深度10cm，角眼既向外插又向下扎。间距80cm，眼深4.0m，装药集中度800g/m，装药量3200g/眼。爆破参数取用见下表：
Ⅲ级围岩爆破装药参数表
炮眼编号
炮眼名称
炮眼深（m）
炮眼间距(cm)
炮眼角度
炮眼数（个）
装药量（kg）
装药集中度kg/m
雷管数（发）
1
掏槽眼
4.2
50
90
8
4.41*8
1.05
9
2
扩槽眼
4.0
60
90
8
3.4*8
0.85
9
3
辅助眼
4.0
100
90
29
3.0*29
0.75
31
4

辅助眼
4.0
100
90
24
3.0*24
0.75
26
5
辅助眼
4.0
100
90
11
3.0*11
0.75
12
6
二圈眼
4.0
65
90
24
2.2*24
0.55
25
7
周边眼
4.1
60
外插3
32
1.435*32
0.35
33
8
底眼
4.1
80
下插3
15
3.28*15
0.80
16
合计

141
402.4

附注：循环进尺4.0，炸药消耗量1.29kg/m3，采用8号火雷管与塑料导爆管继爆。
Ⅲ级围岩炮眼布置分布见下图8-5：

3）出碴运输
隧道洞身采用无轨运输，采用装载机装碴，大型自卸汽车运输。当装渣机械不能到达的地段，可采用人工装斗车运输的方式施工。
九、初期支护
1）湿喷混凝土
隧道各级围岩初支均采用喷射混凝土，采用湿喷法工艺，人工台架施喷。混凝土喷射分片依次自下而上进行，先喷钢拱架与拱（墙）壁间混凝土，后将钢拱架喷成龙骨状，再将两拱之间用混凝土喷平。每次喷层厚度为拱顶6～8cm，边墙10～15cm。两次间隔时间控制在40-60分钟。喷射机的工作风压控制在0.3～0.5MPa范围内。喷嘴与受喷面距离控制在1.0～1.2m。料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状。喷射混凝土的厚度检验采用埋设钢筋标尺的方法，用速凝砂浆在开挖面上设置检验钢筋条。围岩粘结力的检验采用埋设拉环法进行抗拉试验。
（1）湿喷混凝土施工程序图如下图9-1。
粗、细骨料
水 泥
水
外加剂
喷头
速凝剂
压缩空气
搅拌机
喷射机

图9-1 湿喷工艺流程图
（2）湿喷混凝土施工方法及技术措施
①喷射机安设调整好后，先注水、通风，清除管道内杂物。
②喷射混凝土大堆料储放于储料棚内，避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引起泥污染集料，引起堵管和强度降低等现象。
③喷射前，先开速凝剂阀门，后开风，再送料，以易粘结、回弹小、表面湿润光泽为准。用新鲜的水泥，存放时间较长的水泥会影响混凝土的凝结时间。
④喷射机的工作风压严格控制在0.3～0.5Mpa范围内。控制好喷嘴与喷面的距离和角度。喷嘴与受喷面垂直，有钢筋时角度适当放偏30°左右，喷嘴与受喷面距离控制在1.0～1.2m范围内。喷射顺序自下而上，料束呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状。
⑤施工中按配合比称料拌合，严格控制外加剂的掺量，确保喷射混凝土强度符合设计要求。喷射混凝土由专人喷水养护，发现裂纹用红油漆作上标识，进行观察和监测，对不再发展的裂纹，采取在其附近加设土钉或加喷一层混凝土的处理办法处理，以策安全。
（3）检测标准
喷射砼分层喷射时