V级围岩开挖、支护技术交底

一、施工方案

（一）工程概况

本合同段为鹤大高速公路桓仁新开岭（辽吉界）至丹东古城子段第4合同段，项目工程包括5条中小隧道,5条隧道均为左右分离式，分别为上古城隧道、下古城隧道、挂牌岭隧道、石哈达1号隧道、石哈达2号隧道。各隧道围岩级别包括V级（偏压）、V级（浅埋）、V级（深埋）、IV级（深埋）、Ⅲ级。各条隧道进出口为V级围岩，在管棚施工完成后，进行围岩开挖。其中各隧道左右线V级围岩长度分别为：上古城隧道左线195m，右线200m；下古城隧道左线，右线；挂牌岭隧道左线545m，右线；石哈达1号隧道左线107m，右线107m；石哈达2号隧道左线175m，右线215m。本施工方案论述Ⅴ级浅埋段围岩开挖与支护。

（二）、主要工程材料规格表（表1）

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表1

（三）、施工工序

施工准备→测量放样→土石方开挖→掌子面素喷→出碴→钢架架立→系统锚杆施作→挂网→喷砼。

（四）、施工方案

开挖：采用弧形导坑开挖预留核心土法进行。先开挖上部导坑成弧形，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工方法。

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1.弧形导坑预留核心土施工工艺流程 工艺流程见图1

图1 弧形导坑预留核心土施工工艺流程图

2.弧形导坑预留核心土法具体开挖施工顺序（具体见图2）

图 2

弧形导洞预留核心土法，将开挖断面分为上、中、下三个部分逐级掘进施工。开挖顺序如图2，按数字由小到大的顺序逐级开挖。上、下断面间距控制在1-2倍洞室尺寸。

⑴开挖前拱部施作φ50超前小导管对拟开挖岩体进行注浆预加固，待浆液达到一定强度后，采用小型挖掘机开挖，预留一定厚度由人工持风镐修边到位。

⑵每一台阶开挖完成后，及时喷射混凝土对围岩进行封闭，施作系统锚杆，设立型钢钢架及锁脚锚杆，最后铺设钢筋网，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

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开挖循环。

3．开挖、支护施工

开挖：开挖时采用人工配合挖掘机进行，必要时采用浅孔弱爆破开挖，人工辅助修边，每循环进尺0.6m。出碴采用挖掘机扒碴，装载机和自卸汽车出碴。底板进行开挖时严格按照测量放样的标高和轮廓线进行，开挖时尽量保证底板平整，以避免低洼处积水影响作业。开挖时两侧留水沟，并保证排水顺畅，在前期路基未进行时可在洞口设集水坑，待沉淀后采用污水泵抽至线路右侧高速路左侧沟；同样洞内仰拱浇筑附近排水时也设集水坑，采用污水泵抽至洞口设集水坑，再排走。

支护：开挖结束后，立即采用喷射C25砼封闭掌子面和拱墙部3～5cm，并及时进行钢架、锚杆网喷支护。本段围岩支护方式：超前小导管预支护（超前管棚）、工字钢架支撑、系统中空锚杆、钢筋网铺设等形式。

（1）超前注浆小导管：采用手持风钻钻孔打入法。风钻钻孔，成孔后进行检查和用高压风或高压水进行清孔，人工用锤击或钻机将小导管顶入孔内。导管尾部外露足够长度，并与钢拱架腹部焊接在一起，小导管施工搭接长度不小于1.0m。小导管安设后，用锚固剂封堵孔口及周围裂隙。用注浆机将浆液通过导管注入岩体。注浆液为水泥浆（水灰比1：1）与水玻璃双浆液，体积比1：0.5，注浆压力为0.5～1.0MPa。当注浆量、注浆压力达到设计值时可结束注浆。

（2）型钢拱架：钢架在开挖和初喷后立即架设，根据开挖方法和步骤分部分片安装，安装前清除底脚下的虚碴及杂物；为了使左右侧支护上部拱架便于与下部连接，安装拱部钢架时在拱脚处垫上垫板并用锁脚锚杆锁固。安装好的拱架用纵向连接筋连成一体，按设计施作注浆锚杆，将锚杆的尾部焊于拱架上。

（3）中空注浆锚杆：钻孔方式同砂浆锚杆施工。检查钻孔达到标准后，安装锚杆和止浆塞，并按设计比例配浆，采用挤压泵注浆。当注浆压力达到设计终压稳定后可结束注浆，然后安装专用垫板。

（4）钢筋网施工：钢筋网片预先在洞外加工好备用，锚杆施作好后进行钢筋网的铺设，采用点焊形式铺挂，钢筋网应随高就低紧贴初喷面，必要时用打浅孔埋膨胀螺栓，钢筋网固定于螺栓上，并与

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锚杆尾部焊接,钢筋网搭接长度不得小于20cm。

（五）、施工工艺要求

开挖：

开挖断面尺寸要符合设计要求，开挖轮廓线采用有效的测量手段进行控制；拱部允许超挖平均为10cm，最大不超过15cm，边墙、仰拱、隧底平均为10cm；需要爆破时，采用光面爆破，周边眼间距35～50cm，周边眼抵抗线为45～60cm。

支护：

1.超前注浆小导管：小导管采用直径为φ50热轧无缝钢管，壁厚为5mm、长为L m，导管环向间距a m，利用钻床在钢管壁按10cm间距梅花型钻孔，孔径为ф8，钢管前端加工成尖锥形，以利于在松散围岩中安装；小导管外插角为5～10°，钻孔孔径应大于设计的导管直径3～5mm；钢管顶入长度不小于钢管长度的90%；搭接长度不小于1.0m；注浆采用水泥浆（水灰比1：1）水玻璃双浆液（体积比水泥浆：水玻璃=1：0.5），注浆压力控制在0.5～1.0MPa，注浆作业时做好记录，记录每根小导管的位置、注浆时间、吸浆量，压力状况，跑浆情况并以此确定终止时间和判定支护效果；正式注浆前，先注入清水，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确。

2.型钢钢架：型钢钢架加工在平整的场地上进行，控制平面翘曲度。钢架加工不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷；检查焊点是否漏焊，合格品的要编号，避免混用；安装拱架前先对围岩进行4cm的素喷，以保证安全；型钢钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚开挖高度低于上部开挖底线15～20cm，下垫砂层和钢板，便于安装和下部连接，各节钢架间以螺栓连接，连接板必须密贴；安装好的每片拱架在拱脚处打好φ25mm砂浆（L=

3.0m）锁脚锚杆，每侧拱脚2根，尾部牢固焊接于拱架上；钢架与初喷混凝土之间尽量贴紧，如因开挖造成凹凸不平，并有较大间隙时，设置混凝土垫板或钢板，严禁用片石和木材填塞，保护层厚度不小于2cm；

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