Ⅳ级围岩三台阶开挖法爆破设计
四级围岩
技术交底书施工单位：中国安能建设总公司宁安铁路工程指挥部三分部编号：主送单位三分部主送人接收单位接收人工程里程DK63+665~DK63+625 日期交底内容：隧道洞身开挖及初期支护技术交底1、洞身开挖该段围岩按设计Ⅳ级围岩施工，开挖必须严格遵循“短进尺、快循环、弱爆破、强支护”的原则，严格控制好超欠挖，严禁欠挖。
对超挖部分用同等级砼浇筑密实。
预留沉降收敛值按大于20㎝扩大考虑，必须经行沉降和收敛的监控量测，根据监控量测对开挖参数进行调整。
以最大限度减少开挖土方量。
开挖采用三台阶法施工，分为上、中、下、三个台阶。
同时采用HW175型钢辅助施工。
每台阶一次开挖长度为2—3米。
施做各个台阶周边的初期支护，即爆破开挖完成后，初喷4㎝厚砼，挂网，架立150格栅支护拱架，并设锁脚锚杆（ф50钢管5m）。
钢架采用定位系筋定位（ф16钢筋长1米）：拱脚若有托空超挖时，用同标号砼浇筑密实，使钢拱架支撑在砼上，防止拱脚受力过大产生下沉。
再钻设系统锚杆。
拱部140°为中空锚杆，边墙为砂浆锚杆。
每延米中空锚杆为7.33根。
砂浆锚杆为8.33根。
每根长3.5 m。
2、初期支护本随到初期支护主要包括锚杆，网片，拱架，和喷射砼（1）锚杆：拱墙分界以拱部140°划分，拱部锚杆采用ф22组合中空锚杆，边墙采用ф22砂浆，锚杆每根长3.5m.拱部每延米7.33根，边墙每延米8.33根。
隧道开挖排尘后，及时初喷4㎝厚C25早强砼，然后按台阶划分施做施作锚杆，锚杆尾部均应配垫板、螺母。
交底人技术负责人队负责人技术交底书施工单位：中国安能建设总公司宁安铁路工程指挥部三分部编号：主送单位三分部主送人接收单位接收人工程里程日期（2）钢筋网片：钢筋网片间距200*200㎜，网格钢筋为ф6.钢筋网连接处可绑扎或焊接，根据岩面起伏形状铺设，并紧贴初喷砼面。
钢筋网应与锚杆绑扎一起。
安装时搭接长度不小于网格宽度。
（3）150格栅钢架：拱架间距1.0m间距布置，相邻拱架用角钢连接，为满足沉降和收敛，拱架加工尺寸须扩大20㎝。
隧道开挖爆破施工方案
4。
1洞身开挖4。
1。
1隧道洞身开挖工艺首先必须根据围岩类型选择合适的断面开挖方法，Ⅰ～Ⅲ级围岩可采用全断面法开挖；对于Ⅳ、Ⅴ级围岩可采用台阶法、单侧壁导洞法、双侧壁导洞法等进行全断面开挖或采用半断面开挖的方法。
对于Ⅳ、Ⅴ级围岩采用全断面开挖时，各种方法均存在开挖与支护互相干扰的情况，要注意完善施工组织和管理，严格遵循“短进尺,弱爆破”的原则，减少对围岩及已施工的支护的扰动。
当采用半断面开挖方法时，下半断面开挖厚度及用药量要严格控制，减小扰动,防止拱部围岩失稳。
同时按设计及施工规范要求对水平收敛值、拱顶下沉值进行严格监控量测，并将量测结果及时反馈、指导施工.尤其对于不良地质地段，在开挖前必须用地质雷达、超前小导坑等方法做好超前地质预报工作，同时做好预加固、预支护等辅助施工措施。
其次，隧道开挖一般采用钻爆法施工，应根据围岩类型选择合适的施工工艺。
对于硬岩应采用光面爆破，注意以下几点：①放样准确，②打眼准确，③周边眼采用小直径或间隔装药，④全断面施工的微差控制爆破技术，⑤定期和及时检查断面，以便及时反馈、调整；对于软岩应采用预裂爆破，注意以下两个方面：（1）根据现场爆破成缝试验确定预裂孔间距﹑孔径和线装药密度 (即单位长度钻孔的装药量),及药卷直径小于孔径的不偶合装药方式的装药不耦合系数；（2）确定预裂爆破各参数后，要严格控制预裂孔的成孔质量①预裂孔的角度不能超过允许范围，否则需废孔移位重新开孔;②预裂孔的孔间距要满足爆破设计要求，若孔间距过大，则进行插孔处理；③预裂孔的孔深要满足爆破设计要求，末达规定深度须进行补钻。
4。
1。
2爆破参数计算钻爆作业必须按照钻爆设计时行钻、装药、接线和引爆，同时应满足钻眼爆破施工开挖的质量要求。
在施工作业中要充分考虑岩石的抗爆性，炸药品种及用量计算,炮眼（临空眼、掏槽眼、扩槽眼、掘进眼、内圈眼、底板眼、周边眼)布置、布置形式和炮眼数量、直径、长度、深度和角度,装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序、起爆网络，凿岩机的台数安排，钻爆参数的选择等，然后再进行爆破设计。
三台阶七步开挖法.
施工步骤
第4、5步 左、右侧下台阶开挖：开 挖进尺应依据初期支护钢架 间距确定，最大不得超过 1.5m，开挖高度一般为3～ 3.5m，左、右侧台阶错开 2～3m，开挖后马上初喷 3～5混凝土，准时进展喷、 锚、网系统支护，接长钢架， 在钢架墙脚以上30cm高度 处，紧贴钢架两侧边沿按下 倾角30°打设锁脚锚杆， 锁脚锚杆与钢架坚固焊接， 复喷混凝土至设计厚度。
施工步骤
第2、3步 左、右侧中台阶开挖：开挖 进尺应依据初期支护钢架间 距确定，最大不得超过 1.5m，开挖高度一般为3～ 3.5m，左、右侧台阶错开 2～3m，开挖后马上初喷 3～5混凝土，准时进展喷、 锚、网系统支护，接长钢架， 在钢架墙脚以上30cm高度 处，紧贴钢架两侧边沿按下 倾角30°打设锁脚锚杆， 锁脚锚杆与钢架坚固焊接， 复喷混凝土至设计厚度。
喷射砼作业
❖ ⑴ 二次复喷混凝土应分 层喷射，每层厚度宜为 5～6cm。
❖ ⑵ 喷射外表应平顺、无 空鼓、裂缝等 。
锁脚锚杆〔管〕施工
❖ 〔1〕在钢架拱脚以30cm高 度处，紧贴钢架两侧边沿按 下倾角30°打设锁脚锚杆 〔管〕。
❖ 〔2〕 锁脚锚杆〔管〕加工 成“L”型。
❖ 〔3〕锁脚锚杆〔管〕应与 钢架焊接坚固，增加拱〔墙〕 脚承载力，掌握变形。
超前支护
〔1〕 黄土隧道严格按设计 要求施作超前支护，超前小 导管沿线路纵坡布置于钢架 外缘。
〔2〕脆弱裂开岩石隧道严格 按设计要求施作超前支护， 超前小导管沿线路纵坡布置 于钢架外缘。
〔3〕严格按注浆工艺加固地 层，保证隧道开挖在超前支 护的爱护下施工。
初期支护
初喷砼封闭掌子面
❖ 脆弱围岩各步序开挖后 应马上初喷3～5cm厚 混凝土封闭，避开围岩 长时间暴露而导致失稳。
三台阶七步开挖法
三台阶七步开挖法
三台阶七步开挖法斯以弧形导坑预留核心土法为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的施工方法。
1、三台阶七步开挖法应以机械开挖为主，必要时铺以弱爆破。
各分步平行作业，平行施作初期支护。
各分部初期支护应衔接紧密，及时封闭成环。
2、仰拱应紧跟下台阶施作，及时闭合构成稳固的支护体系。
3、施工过程中应通过监控量测掌控围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全。
4、应完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。
5、拱部超前支护完成后，环向开挖上台阶弧形导坑，预留核心土长度宜为3~5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2.开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过 1.5m，上台阶开挖矢跨比应大于0.3。
6、中台阶及下台阶左、右侧开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度宜为3~3.5m，左、右侧台阶错开2~3m。
7、上、中、下台阶预留核心土开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。
8、仰拱循环开挖长度宜为2~3m，开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4~6m。
三台阶七步开挖法施工工序示意图
Ⅰ-超前支护1-上部弧形导坑开挖Ⅱ-上部初期支护2、3-中部两侧开挖
Ⅲ、Ⅳ-中部两侧初期支护4、5-下部两侧开挖Ⅴ、Ⅵ-下部两侧初期支护
6-1、6-2、6-3-上、中、下核心土开挖7-仰拱开挖Ⅶ-仰拱初期支护Ⅷ-仰拱及填充混凝土
拱墙二次衬砌
三台阶七步开挖法施工工艺流程图。
三台阶临时仰拱、CD六部、台阶法
赣龙铁路扩能改造工程GL-5标阳明山隧道进口洞身开挖安全专项施工方案1、编制依据、编制目的及编制范围1.1 编制依据（1）合同文件（2）设计图纸及相关参考通用图（3）国家和铁道部相关规范、标准：《客货共线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）《铁路隧道工程施工安全技术规范》（TB10304-2009/J946-2009）《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2004]8号《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003/J287-2004）（4）《总体施工组织设计》1.2 编制目的（1）通过编制隧道开挖方案，针对隧道不同围岩的开挖方法进行布置，指导现场施工，确保施工安全。
（2）通过编制隧道开挖施工方案，保证隧道开挖质量，控制隧道超欠挖。
1.3 编制范围本专项施工方案适用范围为中铁五局赣龙铁路扩能改造工程GL-5标工程指挥部隧道三项目部承担的阳明山隧道进口洞身开挖工程。
2、工程概述2.1 工程概况阳明山隧道位于福建省上杭县古田镇及蛟洋镇境内，起于蛟洋镇森坑村，沿线跨牛角坑，大洋坑，止于上杭县古田镇郭车村，隧道起点里程为DK237+402，终止里程DK244+250。
全长6848m，隧道最大埋深约460m，为单洞双线隧道。
阳明山隧道为国家I级双线铁路隧道，设计行车速度：200km/h，线间距4.4m。
隧道进口施工里程为：DK237+402~DK239+335，全长1933m，施工段落位于直线段，纵向坡度为+12.9‰。
2.2 地区地形、地质、水文特征隧址位于剥蚀中低山区，地线起伏较大，自然坡度20~40°，山体连绵起伏，植被发育，山间冲沟发育，多呈“V ”字型，沟谷切割较深，为山间洪水和地下水的排泄通道。
沟谷中一般常年均有流水，水质清澈，水量受季节性影响；局部为悬崖峭壁。
隧址所穿越山体海拔标高为500~1000m ，沟谷中最低标高约480m ，最大相对高差640m 。
四级围岩爆破设计
Ⅳ级围岩爆破设计一、上下台阶开挖钻爆设计：（一）上台阶爆破设计1.上台阶爆破参数设计1)炮眼直径炮眼直径采用：d=42mm2)掏槽方式：掏槽眼采用斜眼掏槽，其他炮眼采用直眼掏槽；3)炮眼深度及角度①掏槽眼: 深2.9m；角度75°。
②崩落眼：深2.8m；角度90°。
③周边眼和二圈眼：深2.8 m，87°。
4）循环进尺循环进尺为2.5m，炮眼利用率0.9。
5）掏槽眼掏槽孔装药量计算：按装药系数确定直孔掏槽的炮孔装药量：Q=ηlq1=0.55×2.9×0.78=1.241kg,取Q=1.5kg。
6）崩落孔爆破及参数参数抵抗线：根据经验取抵抗线W=700mm。
炮孔间距取：ar=（0.8～1.3）War =1.1×700=770m，在实际爆破过程中取ar=800mm。
崩落孔装药量：Q=qarwl=0.85×0.80×0.70×2.5=1.19kg，取Q=1.20kg。
7）周边孔爆破及参数周边孔参数按经验公式计算孔间距：E=（8～12）d，在计算时取E=12×42=504，故取E=500mm。
抵抗线：W=(1.0～1.5)E,在计算时取W=1.2×500=600mm。
装药集中度：q=0.04～0.19kg/m，取q=0.16kg/m，故Q=0.16×2.8=0.448kg,取Q=0.45kg。
8）炮孔堵塞长度l的计算l 0=（0.2～0.5）W，取l=0.5×0.8=0.40m，在实际施工中取l=500mm。
2、下台阶爆破参数设计1）炮眼直径炮眼直径采用：d=42mm2）循环进尺循环进尺为2.5m，炮眼利用率0.9。
3) 炮眼深度及角度①崩落眼：深2.8m；角度90°。
②周边眼和二圈眼：深2.8m，87°。
4）崩落眼爆破参数确定崩落眼抵抗线： W=(15～25)d，取W=16d=16×42=672mm，取W=700mm。
三台阶法、台阶法施工作业指导书
台阶法、三台阶法开挖作业指导书1、目的指导隧道开挖施工作业。
2、适用条件及范围本作业指导书适用于******三标段隧道开挖施工。
三台阶法适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩，台阶法适用于Ⅲ级、Ⅳ级围岩。
3、施工准备3.1、施工测量放样：开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓。
根据钻爆设计布置好炮眼。
3.2、钻爆设计：岩石隧道开挖前，根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。
其内容为：炮眼的布置、数目、深度和角度，装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，凿岩机的台数安排等。
设计图包括：炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表。
3.3、根据施工设计图及定型图绘制开挖施工草图。
施工草图上的中线、水平控制桩与现场放样桩点相对应。
隧道施工为避免侵限，一般需将净空放大5cm，所以在绘制开挖草图时也将开挖轮廓尺寸放大5cm（底部不再放大）。
而且还要根据实际，结合规范要求，预留初期支护变形量5～8cm，即开挖轮廓线还要放大5～8 cm。
3.4、开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风水管的连接。
3.5、做好洞内、外排水系统，保证排水畅通。
3.6、规划弃碴场位置，布设出碴路线，出碴设备准备。
4、开挖4.1、工艺原理及特点4.1.1、台阶法台阶法适用于双线隧道Ⅲ级、Ⅳ级围岩；施工时先开挖上半断面，待开挖到一定长度后再同时开挖下半断面，形成上、下断面同时并进的施工方法。
将隧道断面分上下台阶开挖，爆破施工分两次进行，可以减小爆破对围岩的扰动，保护围岩，上半断面开挖后为下半断面的开挖创造临空面，降低炸药消耗，同时两台阶开挖可减小隧道开挖后的空间效应，初期支护能尽早施工，可充分发挥围岩的自稳、自承能力，获得安全的地下空间。
4.1.2、三台阶法三台阶法适用于本区段隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩。
将隧道分成三部分开挖，施工时先开挖上台阶，待开挖到一定长度后再同时开挖中台阶及下台阶，形成上、中、下三台阶同时并进的施工方法。
隧道洞身开挖作业指导书(IV级围岩)
隧道洞身开挖作业指导书（修改）编制：_______________复核：_______________审批：_______________中铁十二局集团有限公司贵广铁路第六项目部二00九年二月隧道洞身开挖作业指导书一、工程概况本项目部负责施工田坝岭隧道进口段3155m，田坝岭隧道为双线隧道。
隧道上覆第四系全新统坡残积层(Q4dl+el)粉质粘土，下伏基岩为泥盆纪上统留江组、五指山组并层（D3L-w）之页岩、硅质岩、灰岩；泥盆系中统信都组（D2x）砂岩、泥质砂岩夹页岩。
围岩级别主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级。
隧道设计情况：由我项目部负责田坝岭隧道进口DK426+085-DK429+240段3155m施工任务。
二、开挖施工方案根据新奥法施工原则，结合机械设备、隧道长度、结构类型，来确定不同围岩级别的开挖方法。
按照“管超前、预注浆、弱爆破、早封闭、快支护”的原则，Ⅳ级围岩段采用台阶法或三台阶七步法开挖开挖，采用微震动控制爆破和光面爆破。
及时做好钢拱架安装、锚网喷联合支护。
仰拱先行，整体浇注，全断面衬砌。
三、施工人员及机具配置（单口）人员配置：Ⅳ级围岩每一循环的开挖与初期支护须交叉作业，每循环投入的开挖作业人员45人，其中开挖班34人，挖掘机司机1人，装载机司机1人，自卸车司机8人，空压机司机1人；每循环投入的临时支护、喷锚网等初期支护作业人员40人。
机具配置：洞内采用压风站集中供风，大窝山田坝岭隧道进口配备8台20立方/分钟电动压风机，保障钻眼、锚喷需要。
钻眼采用手持式YT-28型风动凿岩机，出碴采用CAT320D挖掘机1台、柳州856侧卸装载机1台挖装，配东风自卸车8台运碴，根据需要，按开挖方式不同在每个开挖工作面自制1台简易作业台架。
四、施工方法及工艺标准4.2三台阶七步流水法开挖方案4.2.1. 三台阶七步流水施工方法超前支护先行（Ⅳ级围岩采用超前中空锚杆超前支护，Ⅴ级围岩采用超前小导管超前支护）；上台阶开挖，施作拱部初期支护；中部拉槽施工，修挖掘机爬坡道；中、下台左右错位开挖及施作边墙初期支护；仰拱紧跟下台阶并及时施作尽早闭合成环。
隧道爆破施工方案
编制人：审核人：批准人：编制单位：中铁XX铁路项目经理部七总队隧道爆破施工方案一、工程概况1、地理位置XX东线铁路XX隧道位于XX市XX镇，施工现场周围无大型建筑物，利于隧道施工。
2、工程概况XX隧道全长2525m，开挖断面达152m2，其中Ⅲ级围岩280m，Ⅳ级围岩400m，Ⅴ级围岩1085m，明挖段760m。
3、隧道开挖施工方法XX隧道Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，开挖进尺控制在2～2.5m；Ⅴ级围岩采用明挖法、中隔壁法和双侧壁导坑法开挖，开挖进尺控制在1.0～1.5m。
采用挖掘机扒渣，再由装载机配合8t载重自卸车运输至弃渣场。
4、水文地质概况隧道地质为丘陵地貌，地形起伏，相对高差约40～50米，自然坡角一般10～30度，坡面植被发育。
上覆第四系全新统坡残积（Q4d1+e1）,第四系更新统北海组QP2b,下伏为白垩系下统K1NY花岗岩，未见构造行迹出露。
地表水主要为沟水，地下水主要为覆盖层空隙水及基岩空隙水，设计涌水量1800m3/d，水质对混凝土具弱硫酸型酸性侵蚀及中等溶出型侵蚀。
二、爆破方案选择1、设计依据①新建XX东环铁路站前工程设计施工图纸、设计文件。
②《爆破安全规程》（GB6722—86）。
③《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》。
④《爆破作业人员安全技术考核标准》。
⑤国家、铁道部、XX政府有关安全、环境保护、水土保持的法律、规程、规则、条例。
2、爆破方案选择①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，掏槽炮眼加深20cm。
②严格控制周边眼的装药量，采用间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布，导爆索起爆。
3、爆破器材选用根据施工中常用爆破器材，选用以下火工品作为XX隧道施工的爆破器材：爆破器材表爆破器材名称规格用途备注雷管火雷管起爆雷管非电毫秒雷管掘进和传爆炸药乳化炸药掘进有水炸药硝铵炸药预裂、掘进无水传爆线导火索起爆传爆线导爆索起爆三、爆破参数的选择与装药量计算1.设计方法总体设计原则是：拱部采用光面爆破，边墙采用预裂爆破，核心采用控制爆破，掏槽采用直眼抛掷爆破综合控制爆破技术。
各类围岩开挖方法
Ⅳ、Ⅴ级围岩1 开挖方法：Ⅳ（洞口段）、Ⅴ级围岩铁路大断面隧道三台阶七步开挖法（以下简称三台阶七步开挖法）是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上中下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的隧道施工方法。
三台阶七步开挖具体工艺流程见图1-1第一步、上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3~5m，宽度宜为开挖宽度的1/3~1/2。
开挖循环进尺应为Ⅴ级围岩上台阶开挖不得大于1榀钢拱架间距，Ⅳ级围岩上台阶开挖不得大于2榀钢拱架间距。
第二、三步、左右侧中台阶开挖：开挖进尺最大不得超过2榀钢拱架间距。
开挖宽度一般为3~3.5m，左右侧台阶错开2~3m，不得平行前进。
第四、五步、左右侧下台阶开挖：开挖进尺最大不得超过2榀钢拱架间距。
开挖宽度一般为3~3.5m，左右侧台阶错开2~3m，不得平行前进。
第六步、上中下台阶预留核心土，各台阶分别开挖后，及时施做仰拱初期支护，完成两个隧道开挖支护循环后，及时施做仰拱，仰拱分段长度宜为4~6m。
第七步、隧底开挖每循环开挖进尺长度宜为2~3m,开挖后及时施做仰拱初期支护，完成两个隧底开挖支护循环后，及时施做仰拱，仰拱分段长度宜为4~6m。
2 验收标准2.1 主控项目隧道主洞开挖断面图见图1-2⑴隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。
⑵隧道不应欠挖。
当围岩完整、石质坚硬时，方允许岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌，整体式衬砌应小于10cm，其他衬砌应小于5cm。
拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
⑶隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。
隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入断面应小于5cm。
⑷边墙基础及隧底地质情况应满足设计要求，基底内无积水浮渣。
⑸当隧底需要进行加固处理时，应符合设计要求。
2.2 一般项目⑴光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。
IV级围岩开挖技术交底
（7）必要时开挖正面保留核心土。
交底人
复核
审核
接底人
三、施工注意事项
（1）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早衬砌、勤测量”的原则。
（2）超前支护等辅助施工措施，应首先利用上一循环架立的格栅施作完毕，再开挖。
（3）开挖方式均采用弱爆破。爆破时严格控制炮眼深度及装药量。
（4）导坑开挖宽度及台阶高度可根据施工机具，人员安排等进行适当调整。
（5）钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。
3、初期支护拱部采用φ25中空锚杆，长度L=3.5m，间距1.2m×1.2m（环×纵），梅花形布置；边墙采用φ22普通砂浆锚杆，间距1.2m×1.2m（环×纵），梅花形布置。
4、隧道开挖后，初期支护应及时施作封闭成环，Ⅳ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚管。
二、洞身施工方案
1、该隧道Ⅳ级围岩采ຫໍສະໝຸດ 短台阶法配合小导管开挖进尺。2、施工工序（如图所示）：
（1）在上一循环的超前支护防护下，弱爆破开挖①部——施作①部台阶周边的初期支护；初喷混凝土，架立钢架（铺设钢筋网），并钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
（2）弱爆破开挖②部——施做边墙初期支护；初喷混凝土，接长钢架（设锁脚锚管），铺设钢筋网，钻设经向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
（3）弱爆破开挖③部——施做边墙初期支护，步骤及工序同（2）。
（4）弱爆破开挖④部——施做隧底喷混凝土，必要时在墙脚处设置临时横撑。
（5）在滞后于④部一段距离后，灌筑Ⅴ部仰拱与边墙基础。
（6）待仰拱混凝土初凝后，灌筑仰拱填充Ⅵ部至设计高度。
隧道工程爆破设计方案
隧道工程爆破设计方案一、工程概况表1 隧道工程统计二、地质概况本段隧道工程沿线地质复杂，不良地质发育，尤其是岩溶地质发育，哪嗙隧道洞身处于岩溶水平循环带内，可溶岩与非可溶岩接触带突泥、突水，地表失水，按Ｉ级风险隧道管理；同时煤层瓦斯及采空区、顺层、危岩落石众多，高山、竹林山、甲界坡、苗天隧道属高瓦斯或具有瓦斯突出隧道。
地层岩性：沿线地层出露较为完全，自前震旦系至第四系地层皆有分布。
岩性以灰岩、白云岩类可溶岩为主，相间分布板岩、泥岩、砂岩、页岩及煤系地层，局部地段有玄武岩分布。
地质构造：区域范围内地质构造复杂，构造线密集，断层发育，以近SN和NE向断层为主。
水文地质特征：沿线通过长江水系上游地带，线路通过的主要河流有洛北河、南明河等。
不良地质：沿线不良地质主要有岩溶、煤层瓦斯和采空区、滑坡、危岩落石、岩堆、泥石流、顺层、软质岩风化剥落等。
特殊岩土：特殊岩土有人工弃土（碴）、软土及松软土、膨胀土、红黏土等。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001,1/400万)，测区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。
三、光面爆破理论隧道光面爆破采取微震动控制爆破技术。
为控制超挖，周边采用光面爆破方法。
隧道光面爆破要求周边眼爆破既能将岩石爆落下来，又能形成规整的轮廓，尽可能保留半孔痕迹，减小爆破对围岩的扰动，减少超挖量。
装药集中度(q)、最小抵抗线(W)直接影响周边岩石的爆落效果；“规整轮廓”主要与炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m=E/W)和最小抵抗线有关(W)；半孔率主要与不耦合系数(D=d炮眼/d炸药)有关。
因此，影响隧道光面爆破效果的主要参数应是：炮眼间距(E)、炮眼密集系数(m)、装药集中度(q)、最小抵抗线(W)、不耦合系数(D)。
而它们之间又是相互联系的，只有这些参数整体上处在某一正确的范围内，才能达到理想的光爆效果。
影响光面爆破效果的因素有很多，主要有围岩地质条件、炸药特性、断面形状和大小、钻孔质量等。
IV级围岩施工技术方案
二广高速公路怀集至三水段第十一合同段（YK42+750～YK44+820）马头塘隧道IV级围岩开挖方案编制：复核：中铁四局集团第四工程有限公司二广高速公路怀集至三水段十一合同段项目经理部日期：2007年7月26日目录一、编制依据............................................................. - 2 -二、工程概况............................................................. - 2 -三、施工管理组织机构框图................................................. - 3 -四、马头塘隧道IV级围岩的分布............................................ - 3 -五、施工进度计划安排..................................................... - 4 -六、主要机械设备、仪器配置............................................... - 6 -七、人员配置............................................................. - 6 -八、IV级围岩开挖主要施工内容 ............................................ - 7 -九、质量保证措施........................................................ - 17 -十、施工安全保证措施.................................................... - 19 - 十一、安全应急预案...................................................... - 21 - 十二、环境保护与文明施工................................................ - 21 -附件：附图1：质量保证体系框图附图2：安全保证体系框图一、编制依据1、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）；2、《公路工程技术标准》（JTJ B01-2003）；3、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；4、国家颁布与公路隧道施工相关的现行其他规范、规定等；5、两阶段施工图设计；6、实施性施工组织设计；7、工地现场施工调查；8、我公司的施工能力和类似工程施工经验。
隧道爆破设计方案
隧道爆破设计方案（台阶法）一、工程概述本合同段有四座隧道。
隧道区域处于构造剥蚀丘陵—低山地貌区，主要出第四系全新统残坡积碎石土、中元古武当山群片岩和上元古界震旦系上统灯组片岩。
本段内短隧道为Ⅳ、Ⅴ级围岩，中长隧道为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩，其中Ⅳ级围岩采用台阶法爆破开挖（Ⅴ级围岩主要采取人工配合机械开挖，不需要爆破）、锚、喷、格栅、网、初期支护，全断面复合式衬砌。
爆破方法采用光面爆破。
二、光面爆破的特点光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显著，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证了施工的安全；由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量。
据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%～20%降低到4%～7%，不但减少出碴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。
根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，我标段的四座隧道中的Ⅲ、Ⅳ级围岩决定采用光面爆破施工。
三、光面爆破方案的确定目前，大断面隧道光面爆破施工有2种方法：一是预留光爆层法；二是全断面一次性开挖法。
根据施工现场的实际条件及围岩情况，本段隧道采用全断面一次性开挖法。
四、台阶法（Ⅳ级围岩）光面爆破设计方案（结合前文内容） 1.光面爆破不偶合系数、装药直径公式：/k i D d d == 式中 D 一不偶合系数； dk —炮眼直径，mm;di—炸药直径，mm;a—爆生气体分子余容系数；P—爆生气体初始压力；—岩石的三轴抗压强度；cr—绝热指数，；在实际操作过程中，对于周边眼的药卷，我们采取将标准φ32mm的2号岩石乳化炸药沿轴线对半切（相当于φ20mm）。
这个数值与理论计算值相近，则实际周边眼不偶合系数 D=dk/di =42/20=，符合规范中软岩装药不耦合系数D=的要求。
式中： dk炸药—炸药直径；di炮眼—炮眼直径。
三台阶法施工方案
格栅拱架施工工作内容包括定位测量、安装前的准备和安设.
定位测量：准确地定出安设于曲线上的每榀钢架的位置.首先测定出线路中线，确定里程,然后再测定其横向位置及高程.
格栅钢架设于曲线上，安设方向按该点的法线方向。直线地段，安设方向与线路中线垂直，间距偏差小于±10cm，高程、横向偏差小于±5cm，垂直度±2°，钢架保护层大于4cm。。
(4）接长I18型钢钢架；
(5）安装隧道底部I18型钢钢架；
（6)钻设拱墙部径向锚杆、挂网后,复喷拱墙及隧底混凝土至设计厚度。
④
仰拱施工
根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后,灌注④部边墙基础与仰拱及隧底填充（仰拱与隧底填充分次施工）.
⑤
拱、边墙二次衬砌
利用衬砌模板台车一次性灌注⑤部衬砌（拱墙衬砌一次施作)。
格栅钢架架设在与隧洞轴线垂直的平面内,安装位置允许偏差为：钢架间距、横向位置和高程偏差±50mm,垂直度误差为±2度。
格栅钢架保护层厚度大于40mm，其背后必须保证喷射混凝土密实。
格栅钢架安设正确后，为保证钢架整体受力,钢架间设置纵向钢筋连接,连
接筋与钢架的连接点焊接牢固，并与锚杆焊接成一整体。
图2—2格栅钢架施工工艺图
牛轭湾隧道三台阶法施工方案
一、
1.
1武广铁路客运专线有限责任公司编制的《武广客运专线指导性施工组织设计》；
隧道爆破设计计算
4.3 W级围岩爆破设计工程概况大瑶山隧道位于广东省乐昌市的庆云镇至两江镇的九峰河，隧道全长10331m隧道以碳酸盐岩和碎屑岩为主，隧道内考虑到断裂带、部分浅埋段岩体风化、破碎等,2 隧道围岩多为"级。
隧道穿越地区有断裂构造，围岩较为破碎，裂缝较发育，断裂带附近易富水，岩溶水赋水性为中等，碎屑岩及浅变质岩属含水丰富的基岩裂隙水含水层，所以地下水较发育。
隧道断面设计为马蹄型，跨度B=14.22m,高为H=11.93mo 爆破方案选择为了保证隧道的开挖质量，又能加快施工速度，缩短工期，故IV级围岩实施爆破区段采用上、中、下三台阶开挖的光面爆破方案，由于围岩较为破碎，所以采用段台阶法，实现及早支护封闭。
由于采用三台阶的开挖方法，所以每循坏进尺的爆破工作都要分成三部分完成的。
对于一个开挖断面，先对上台阶进行爆破开挖、出渣，当上台阶向前开挖推进一定距离后，再对中、下进行爆破作业，应尽量减少相邻两个工作面之间施工相互干扰。
每月施工28天，采用2班循环掘进平行作业，月掘进计划进尺为120m。
爆破参数选择（一）上台阶参数计算⑴炮眼数N断面炮眼数是受多个因素限制，它和爆破作业面积、围岩等级等因素有关。
炮眼数目N可根据式（4-1）计算得出：—（4-1）式中，q—炸药消耗量，一般取1.2~2.4 实际根据表4-1选取：，，，。
S—爆破作业的面积，由开挖断面图可知，IV级围岩开挖断面上台阶断面积为，中台阶断面积，下台阶断面积；仰拱断面积。
:—系数，根据表4-3取值，选取时要综合考虑各类炮眼，上台阶取：:P.43;:—药卷的炸药质量，2号岩石铵梯炸药的每米质量见表4-2；本工程中取二078 ；根据上式计算得出，上台阶炮眼数为N i ：109个，中台阶炮眼数为N2 ：102个，下台阶炮眼数为N3 ：94个，仰拱炮眼数为N4 25个。
表4-1隧道爆破单位耗药量（）表4—3装药系数值本隧道工程初步拟定月掘进循坏进尺为85m每掘进循环的计划进尺数I ：120：28：2 21m,工程中炮眼利用率实取091，由式（4-2）计算炮眼深度得炮眼深度为2.35m。
钻爆法开挖隧道施工工艺及方法
钻爆法开挖隧道施工工艺及方法3.5.3.1钻爆法施工（1）施工工艺采用光面爆破，控制开挖轮廓，减少超欠挖，同时减少对围岩的扰动，软弱围岩采用机械开挖或微震爆破开挖。
Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工，断层破碎带地段可采用带临时仰拱或横撑的台阶法施工。
隧道开挖工艺见下图。
隧道开挖施工工艺流程图（2）施工方法台阶法施工程序见下图。
①Ⅱ③ⅣⅣ⑤ⅥⅦⅧⅧ开挖步骤:① 上台阶开挖；Ⅱ上台阶初期支护；③ 下台阶开挖；Ⅳ 下台阶初期支护； ⑤ 仰拱开挖；Ⅵ 仰拱施工；Ⅶ 仰拱回填；Ⅷ 拱墙衬砌；台阶法开挖顺序图1）测量放线钻孔前测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，用激光铅直仪控制边线。
距开挖面50m 处埋设中线桩，每100m 设置临时水准点。
每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达到最佳开挖断面效果。
2）钻孔作业钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按钻爆设计实施。
特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量，未经主管工程师同意不得随意改动。
定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。
准确定位凿岩机钻杆，使钻孔位置误差不大于5cm ，保持钻孔方向平行，严禁相互交错。
周边眼钻孔外插角度控制：眼深3m 时外插角<3º，眼深5cm 时外插角<2º，使两茬炮接口处台阶不大于15cm 。
同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上。
3）周边眼的装药结构周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。
施工时采用不耦合装药结构，不耦合装药系数一般控制在1.4～2.0范围内。
4）装药及起爆根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段及周边眼采用乳化炸药，其余地段均采用2号岩石硝铵炸药。
周边眼用φ25×200mm小药卷，不耦合装药；其余炮眼用φ40×200mm 药卷，连续装药。
3台阶法施工工艺
3-1-3台阶法开挖施工工艺1 前言台阶法开挖法是隧道施工中采用最多的开挖方法，它不仅适用于地质条件较好的Ⅱ、Ⅲ级围岩，同时更适用于地质条件较差的Ⅳ、Ⅴ级围岩。
通常情况下，Ⅴ级围岩通过采取有效的辅助施工措施后（管棚、超前预注浆等），采取台阶法开挖是最为安全的。
台阶法还存在于各类主体施工方法（CD法、CRD法）中的分部开挖之中。
1.1 台阶开挖法定义台阶法开挖是将隧道设计断面分成两次或三次开挖，其中上台阶超前一定距离后，上下台阶同时并进的施工方法。
1.1.1长台阶上台阶超前50以上或大于5倍洞跨；1.1.2短台阶上台阶长度小于5倍但大于1-1.5倍洞跨；1.1.3超短台阶上台阶仅超前3-5m，断面闭合较快。
1.2 工艺特点地质条件较好时采取台阶法开挖，其对钻孔设备要求不高，通过普通凿岩机上下台阶同时钻孔和起爆，达到隧道同时开挖掘进的目的。
在同样的地质条件下，效率比全断面开挖略低，但设备投入不大。
地质条件较差时采取超短台阶法开挖，由于所采取的辅助施工措施而使得上下台阶施工干扰较大。
因此，施工中要解决好上下台阶施工干扰问题。
台阶法开挖时的爆破效果没有全断面法开挖容易控制。
1.3 适用范围采用台阶法开挖,台阶长度必须根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定，如围岩较差，台阶长度可缩短，宜为5m左右。
如采用三级台阶法，第一个台阶高度以控制在2.5m以下。
1.3.1长台阶法适用于不影响工期、可进行单工序作业的短隧道施工；在长隧道施工中，如需分段贯通而调整隧道贯通误差时，也可采取该法施工。
1.3.2短台阶法适用于无工期压力的Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道。
由于该方法的上台阶施工干扰较大及整个隧道的生产效率极低，一般隧道施工不常采用。
1.3.3超短台阶法适用于机械化程度不高的各类围岩地段。
1.4 开挖施工工艺1.4.1 工艺流程图图1-1台阶法开挖施工流程图1.4.2 施工准备(1) 施工供风当上、下台阶同时采用人工手风钻钻孔时，高压风量根据全部手风钻的用风量加砼喷射设备的用风量计算；当下台阶采用半断面液压凿岩台车钻孔时，空压机的数量可减少或者功率减小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、Ⅳ级围岩三台阶开挖法爆破设计
（一）Ⅳ级围岩上台阶爆破设计
1．上台阶爆破参数
1）炮眼直径
炮眼直径采用：d=42mm 2）循环进尺
循环进尺为2.5m，炮眼利用率0.9。
3) 掏槽方式：掏槽眼采用斜眼掏槽，其他炮眼采用直眼掏槽；
4) 炮眼深度及角度
①掏槽眼：深2.7m；角度75°。
②崩落眼：深2.6m；角度90°。
③周边眼和二圈眼：深3.3 m，90°。
5）掏槽眼
掏槽形式及孔网参数如下图：
掏槽孔装药量计算：
按装药系数确定直孔掏槽的炮孔装药量：
Q=ηlq
1
=0.55×2.7×0.78=1.158kg,取Q=1.45kg。
6）崩落孔爆破
抵抗线：根据经验取抵抗线W=700mm。
炮孔间距取：a
r
=（0.8～1.3）W
a
r =1.0×700=700m，在实际爆破过程中取a
r
=750m。
崩落孔装药量：Q=qa
r
wl=0.85×0.8×0.70×2.5=1.19kg，取Q=1.20kg。
7）周边孔爆破
周边孔参数按经验公式计算
孔间距：E=（8～12）d，在计算时取E=10×42=420，故取E=450mm。
抵抗线：W=(1.0～1.5)E,在计算时取W=1.2×450=550mm。
装药集中度：q=0.04～0.19kg/m，取q=0.17kg/m，
故Q=0.17×2.5=0.425kg,取Q=0.45kg。
8）炮孔堵塞长度l
的计算
l 0=（0.2～0.5）W，取l
=0.5×0.8=0.40m，在实际施工中取l
=500mm。
2、中台阶爆破参数
1）炮眼直径
炮眼直径采用：d=42mm。
2）循环进尺
循环进尺为2.5m，炮眼利用率0.9。
3) 炮眼深度及角度
①崩落眼：深2.6m；角度90°。
②周边眼和二圈眼：深2.8m，90°。
4）崩落眼爆破参数
确定崩落眼抵抗线:W=(15～25)d，取W=20d=20×42=672mm，取W=700mm。
确定崩落炮孔间距：a
r =(1.1～1.8)W，取a
r
=1.4×700=980mm，取a
r
=1000mm。
崩落孔装药量（1、3段）： Q=qa
r
w l=0.55×0.85×1.0×2.5=1.17kg，取Q=1.20kg。
崩落孔装药量（5段）:Q=qa
r
wl=0.55×0.80×0.75×2.5=0.825kg，取Q=0.9kg。
5）周边孔爆破参数设计
周边孔参数按经验公式计算
孔间距：E=（8～12）d，在计算时取E=10×42=420，故取E=450mm。
抵抗线：W=(1.0～1.5)E,在计算时取W=1.2×450=550mm。
装药集中度：q=0.04～0.19kg/m，取q=0.17kg/m，
故Q=0.17×2.5=0.425kg,取Q=0.45kg。
6）炮孔堵塞长度l
的计算
l 0=（0.2～0.5）W，取l
=0.5×0.8=0.40m，在实际施工中取l
=500mm。
3、下台阶爆破参数
1）炮眼直径炮眼直径采用：d=42mm。
2）循环进尺循环进尺为2.5m，炮眼利用率0.9。
3) 炮眼深度及角度
①崩落眼：深2.8m；角度90°。
②周边眼和二圈眼：深2.8m，87°。
4）崩落眼爆破参数
确定崩落眼抵抗线:W=(15～25)d，取W=16d=16×42=672mm，取W=700mm。
确定崩落炮孔间距：a
r =(1.1～1.8)W，取a
r
=1.4×700=980mm，取a
r
=1000mm。
崩落孔装药量（1、3段）:Q=qa
r
wl=0.85×0.80×0.70×2.5=1.19kg，取Q=1.20kg。
崩落孔装药量（5段）:Q=qa
r
wl=0.55×0.80×0.75×2.5=0.825kg，取Q=0.9kg。
5）周边孔爆破参数设计
周边孔参数按经验公式计算
孔间距：E=（8～12）d，在计算时取E=12×42=504，故取E=500mm。
抵抗线：W=(1.0～1.5)E,在计算时取W=1.2×500=600mm。
装药集中度：q=0.04～0.19kg/m，取q=0.17kg/m，
故Q=0.17×2.5=0.425kg,取Q=0.45kg。
6）炮孔堵塞长度l
的计算
l 0=（0.2～0.5）W，取l
=0.5×0.8=0.40m，在实际施工中取l
=500mm。
（二）炮眼布置图
1.上台阶爆破炮孔布置图
Ⅳ级围岩上台阶钻爆参数表
2.中台阶爆破炮孔布置图
Ⅳ级围岩中台阶钻爆参数表
3.下台阶爆破炮孔布置图
Ⅳ级围岩下台阶钻爆参数表
注：当周边眼采用间隔装药结构时，雷管数量增加一倍。
（三）炮眼装药结构图
在爆破装药过程中出了周边眼可采用连续装药或间隔装药外，其他炮眼均采用连续装药，周边眼的具体装药结构形式根据在实际施工中爆破效果相应的采用连续或间隔装药。
具体装药结构示意图见图10。
（四）主要经济技术指标
（五）起爆网路及方法
炮孔经验收合格后，方可进行装药起爆。
起爆网络：采用簇并联网路（见下图），每组雷管数量不超过15发。
起爆方法：采用2发瞬发电雷管起爆。
三、爆破安全保证措施
（一）、钻孔安全保证措施
(1)开挖人员到达工作地点时，首先由安全员检查工作面是否处于安全状态。
详细检查支护是否牢固，顶板和两帮是否稳定，如有松动的石、土块或裂缝予以清除或支护。
(2)使用风动凿岩机钻眼，先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常完好。
管与接头是否牢固，有无漏风，钻杆有无不直、带伤以及钻孔堵塞现象。
需要架支架的时候必须将支架安置妥当。
风钻卡钻时，需用板钳拔出，不可敲打。
未关风前不得拆除钻杆。
严禁在残眼中继续钻眼。
(3)施钻过程中，高压风的使用必须严格按照作业班规程进行检查，避免出现高压风管漏风伤人、高压风不慎吹眼伤人事故的发生，遵照安全第一的原则，在发现高压风风路不正常的情况下，严禁进行作业，待排除故障后继续施工。
(4)隧道内施工时，在台架上作业时要遵守高空作业的安全规程规定，台架上焊防护栏。
（二）、爆破安全保证措施
(1)洞内爆破必须统一指挥，并由经过专业培训且持有爆破操作合格证之专业爆破人员进行作业。
工班人员参与安全警戒。
(2)爆破作业人员，严禁穿着化纤衣物。
、
(3)进行爆破时，所有人员必须撤离现场。
(4)洞内每天放炮次数要有明确规定，装药离放炮时间不得过久。
(5)装药前检查爆破作业面附近的支护是否牢固。
炮眼内泥浆、石粉要吹洗干净。
如遇到有照明不足，发现流沙、泥流未经妥善处理，或可能有大量溶洞水涌出时，严禁装药爆破。
(6)爆破后15min以后，才准许检查人员进入作业面，检查有无盲炮及可疑现象；有无残余炸药或雷管；顶板两帮有无松动石块；支护有无损坏与变形。
在妥善处理并确认无误后，其他工作人员才准许进入工作面。
(7)当发现盲炮时，必须由原爆破人员按规定处理；装药时使用木质或竹质炮棍装药，严禁火种。
无关人员与机具等均撤至安全地点。