洞身段工程施工方法及工艺洞身段工程施工方法及工艺1 1 洞身开挖洞身开挖隧道洞身开挖采用的施工方法有全断面开挖法、台阶法、三台阶法（一般三台阶法、三台阶加临时仰拱法、三台阶环形开挖预留核心土法） 、大拱脚台阶法、CRD 法1）全断面法Ⅱ级围岩地段采用全断面开挖，利用风动凿岩机钻孔，光面爆破钻孔后按要求安装锚杆，并进行锚固或注浆，采用机械喷浆手进行喷砼根据量测要求布设量测点，并及时进行分析反馈指导施工开挖、支护和出碴施工工序见图4-3-2-1图图 4-3-2-1(1)4-3-2-1(1) 无轨运输全断面开挖施工工艺及流程图无轨运输全断面开挖施工工艺及流程图（2）台阶法隧道Ⅲ级围岩、Ⅳ级硬质岩采用台阶法开挖台阶长度 3～5m,周边采用光面爆破减少对围岩的震动以控制成形上台阶风钻钻孔，挖掘机或扒装机扒碴到下断面，下台阶利用风钻钻孔出碴在下断面作业，无轨运输时用装载机配合自卸汽车装运，有轨运输用扒装机装碴，电瓶车牵引梭矿运碴台阶法施工工序见图 1(2)1、本图为Ⅱ级围岩地质较好地段采用全断面开 挖与喷锚支护施工示意图 2、正洞利用多功能台架配合人工进行钻孔 3、出碴采用无轨运输方式,利用装载机装碴， 自卸汽车运碴。
3、出碴,进入下一循环1、测量放线，钻锚杆孔及 炮眼,安装锚杆、局部挂网；测量放线台架就位钻孔、安装锚 杆、局部挂网隧 道 中 线II级围岩断面示意图出碴起爆、通风初喷、复喷 上一循环进入下一循环2、装药、爆破、通风初喷砼, 复喷上一循环砼至设计厚度;机械手湿喷机说 明装载机1. 利用台车打眼，安设锚杆和局部挂网图图 1(2)1(2) 无轨运输台阶法开挖施工工艺及流程图无轨运输台阶法开挖施工工艺及流程图（3）三台阶预留核心土法Ⅴ级围岩深埋段或Ⅳ级围岩段当掌子面围岩变形较大时，应采用三台阶环形开挖预留核心土法三台阶环形开挖预留核心土法施工工序见图 1（5） 图图 1 1（（5 5）） 三台阶环形开挖预留核心土法三台阶环形开挖预留核心土法施工示意图施工示意图（4）三台阶加临时仰拱法隧道Ⅳ级软质岩（如页岩、炭质页岩、泥灰岩为主的地层）及通过断层破碎带地段Ⅴ级围岩段，当周边围岩收敛变形较大时，应采用三台阶加临时仰拱123核心土核心土123443～5m4～6m15～25m4～6m仰拱栈桥1. 本图为III级围岩台阶法开挖施工方法示意图,图中断面仅为示意; 2. 台阶长度根据围岩的变化适当调整台阶长度，采取短进尺、弱爆 破、强支护 ，勤量测进行安全施工； 3. 当围岩监控量测变形值增大时，须立即封闭仰拱，以保证安全；锚杆眼说 明1.上部采用人工打眼，下部采人工打眼。
下台阶上台阶3.挖掘机、装载机配合自卸汽车出碴，进入下一循环2.上、下部同时起爆，通风后，初喷砼；湿喷机机械手施工准备测量放线上部打掘进眼、锚杆眼下部打掘进眼、上部装药下部装药起爆、通风复喷砼上部喷砼、安装锚杆、局部 挂钢筋网下部喷砼、安装锚杆出碴初喷砼台阶法开挖支护断面示意图 法开挖，首先进行超前支护，进行上部开挖→初期支护施工→中台阶开挖→边墙初期支护施工→下台阶、仰拱开挖与支护台阶法加临时仰拱开挖法施工工序图见图 1（6） 图图 1 1（（6 6）） 三台阶加临时仰拱法开挖示意图三台阶加临时仰拱法开挖示意图（5）大拱脚台阶法Ⅴ级软质岩（如通过页岩、炭质页岩、泥灰岩为主的地层）地段采用大拱脚台阶法，与台阶法基本一致，台阶拱脚部位加大尺寸向外扩大开挖，并在拱脚加斜支撑，使拱脚初支加厚、加强，以此提高基底密实且加大受力基础避免下半断面开挖时导致吊拱的危险具体施工方法见图 1（7） Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ⅠⅠ -Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 2-Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ -Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 4-Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ -Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 6-Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ -Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ -Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ -Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ246ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ 246ⅠⅠⅠ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ5Ⅰ 10m30Ⅰ 40m6Ⅰ 12m20Ⅰ 40m5Ⅰ 10m5m5m20m图图 1 1（（7 7）） 大拱脚台阶法施工工序图大拱脚台阶法施工工序图（6）CRD 法Ⅴ级围岩浅埋、偏压、断层破碎带等地段采用 CRD 法施工，施工工艺详见图 1（8） 。
图图 1 1（（8 8）） CRDCRD 法施工工艺图法施工工艺图1. 本图为V级围岩大拱脚台阶法开挖施工方法示意图,图中断面仅为 示意;2. 台阶长度根据围岩的变化适当调整台阶长度，采取短进尺、弱爆 破、强支护 ，勤量测进行安全施工； 3. 当围岩监控量测变形值增大时，须立即封闭仰拱，以保证安全；锚杆眼说 明1.上部采用人工打眼，下部采人工打眼 下台阶上台阶3.挖掘机、装载机配合自卸汽车出碴，进入下一循环2.上、下部同时起爆，通风后，初喷砼；湿喷机机械手施工准备测量放线上部打掘进眼、锚杆眼下部打掘进眼、上部装药下部装药起爆、通风复喷砼上部喷砼、安装锚杆、局部挂钢筋网下部喷砼、安装锚杆出碴初喷砼台阶法开挖支护断面示意图 Ⅰ Ⅰ :Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ⅠⅠ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ1Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ(1)Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ , Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ φ 42Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ (Ⅰ Ⅰ Ⅰ )Ⅰ ⅠⅠ ;(2)Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ;(3)Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ;(4)Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ;(5)Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ⅠⅠ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ2Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ(1)Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ , Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ φ 42Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ (Ⅰ Ⅰ Ⅰ )Ⅰ ⅠⅠ Ⅰ(2)Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ(3)Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ (4)Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ,Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ(5)Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ⅠⅠ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ3Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ,Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 4Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ,Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ5Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ(1)Ⅰ Ⅰ Ⅰ(2)Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ(3)Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ,Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ6Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ,Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ7Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ8Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ⅠⅠ2 2 钻爆设计钻爆设计⑴设计原则根据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案。
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 20cm（非瓦斯工区） 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，本隧道非瓦斯工区采用 2 号岩石乳化炸药，非电毫秒雷管起爆采用微差爆破，周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差⑵钻爆参数的选择通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照表 2-2表表 2-22-2 光面爆破参数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)极硬岩50～6055～750.8～0.850.25～0.3硬岩40～5050～600.8～0.850.15～0.25软质岩35～4545～600.75～0.80.07～0.12⑶ 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，洞身开挖采用直眼掏槽⑷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 25cm⑸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≥60％，并在开挖轮廓面上均匀分布；两次爆破衔接台阶不大于 10cm。
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岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距，用药量，特别是周边眼根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数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3 3 洞身支护洞身支护在不同的开挖方法下，支护参数不同，主要支护的施工方法相同初期支护施工工序流程为：超前支护措施(超前大管棚、超前小导管、超前双层小导管、超前锚杆等) →开挖后初喷砼→系统支护（锚杆、钢筋网、型钢钢架或格栅钢架）施工→复喷砼至设计厚度1)大管棚施工隧道进出口段采用大管棚超前支护，大管棚采用地质钻机成孔，注浆泵注浆,外插角为 1°～3°施工准备：开挖至管棚施作空间位置时，预留钻机作业平台，安设导向架或施做套拱，搭设作业平台架并固定牢固成孔：采用水平地质钻机，从导向管内钻孔安设：由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接；顶进前先进行管节加工采用不同长度规格，相邻间交替错接安装管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密，以防浆液冒出，堵塞时设置进浆孔和排气孔注浆：注浆压力为 0.5～2.0Mpa，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续注浆，达到设计注浆量或注浆压力时停止注浆。
施工过程中，为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即就安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工大管棚施工工艺框图见图 3⑴前期准备(测量放线和场地平整)管棚施工作业平台或操作间套拱（洞内时工作室）导向架导向管顶进管棚综合检查注浆大管棚加工不合格钻机就位、钻孔补孔、下管合格注浆检查砼生产钢筋加工图图 3 3⑴⑴ 大管棚施工工艺图大管棚施工工艺图(2)超前小导管支护施工隧道在施工Ⅳ级、Ⅴ级围岩地段时，由于围岩软弱破碎等，采用小导管超前支护⑴超前小导管施工工艺图见图 3⑵⑵施工方法采用风钻钻孔，用锤击或钻机将小导管顶入，注浆泵注浆⑶施工技术措施小导管的纵向搭接长度不小于设计，外插角满足规范要求，与线路中线方向大致平行孔位钻设偏差不超过 10cm，孔眼长大于小导管长，钢管顶入长度不小于管长的 90％，用高压风将管内砂石吹出施工准备注浆孔孔位布置洞外小导管加工钻 孔清 孔注 浆导入小导管结 束安止浆塞注浆质量综合检查浆液配制格合不合格图图 3 3⑵ 超前小导管施工工艺图超前小导管施工工艺图(3)超前锚杆支护施工隧道在施工Ⅳ级围岩地段时，由于围岩软弱、破碎等，采用超前锚杆支护。
⑴超前锚杆施工工艺图见图 3⑶图图 3 3⑶ 超前锚杆施工工艺图超前锚杆施工工艺图⑵施工方法采用风钻钻孔，用锤击或钻机将锚杆顶入，注浆泵注浆⑶施工技术措施超前锚杆的纵向搭接长度不小于设计。