鐵路隧道工程洞身開挖施工方法及工藝雙線隧道洞身開挖施工方法及工藝本標段何家隧道、旗山隧道，為雙線隧道Ⅱ～級。Ⅱ級圍巖采用全斷面法施工；Ⅲ級圍巖采用臺階法施工；，Ⅳ級三臺階法施工；Ⅴ級圍巖采三臺階臨時仰拱法、四步CD法。全斷面法全斷面法采用光面爆破，非電毫秒雷管起爆，全斷面一次成型。全斷面開挖支護作業流程為：超前地質預報→臺架（車）、機具就位→全斷面測量畫線布眼→鉆炮眼→裝藥爆破→清危排險→出渣→打錨桿→噴混凝土→穩定安全檢查及監控量測→下一循環。全斷面光面爆破施工工藝詳見圖2-2.3-14。全斷面法施工工序見圖2-2.3-15。鉆孔鉆孔1－全斷面開挖出渣Ⅱ－初期支護Ⅲ—鋪底Ⅳ－拱墻襯砌水溝電纜槽施工圍巖量測2-2.3-15全斷面光面爆破施工工藝框圖臺階法施工Ⅲ級圍巖采用臺階法開挖。臺階法施工工藝流程見圖2-2.3-16；施工工序見圖2-2.3-17。施工準備施工準備超前地質預報爆破設計上、下臺階測量放線下臺階鉆眼裝藥爆破通風初噴后出渣監控量測下一循環施工初期支護上臺階鉆眼上臺階斷面檢查和爆破效果評價下臺階斷面檢查和爆破效果評價圖2-2.3-16臺階法施工工藝流程圖臺階長度一般不超過1倍洞直徑，上臺階高度根據地質情況、隧道斷面大小和施工機械設備情況確定，以2～2.5m為宜。上臺階，采控制圍巖和初期支護變形。下臺階在上臺階噴射混凝土達到設計強度的70%以上時開挖。當巖體不穩定時，縮短進尺和臺階長度，必要時上下臺階分成左右兩部份錯開開挖，并及時施做初期支護和仰拱。為了保證開挖輪廓圓順、準確，維護圍巖自身承載能力，減少對圍巖的擾動，拱部及邊墻采用光面爆破。采用簡易工作臺架、YT28風鉆鉆孔。上斷面采用反鏟挖掘機或人工扒渣至下斷面，下斷面由裝載機裝渣，采用帶廢氣凈化裝置的自卸汽車運渣。模板襯砌臺襯砌車。圖2-2.3-17臺階法施工工藝示意圖三臺階法施工Ⅳ級圍巖地段采用三臺階法開挖。臺階長度一般不超過1倍洞徑，上臺階高度根據地質情況、隧道斷面大小和施工機械設備情況確定，以2～2.5m為宜。Ⅳ級圍巖地段全斷面或拱墻設置I18型鋼鋼架或φ22格柵鋼架。采用擴大拱角或施做鎖腳錨管等措施，控制圍巖和初期支護變形。中下臺階在上臺階噴射混凝土達到設計強度的70%以上時開挖。當巖體不穩定時，縮短進尺和臺階長度，中臺階、下臺階采用挖掘機開挖或控制爆破開挖，中下臺階左、右邊墻開挖必須交錯施工。嚴禁兩側同時對挖。上臺階采用簡易工作臺架、YT28風鉆鉆孔；下臺階斷面采用液壓鑿巖臺車/風槍鉆孔。上臺階及中臺階采用反鏟挖掘機或人工扒渣至下臺階，下臺階由裝載機裝渣，采用帶廢氣凈化裝置的自卸汽車運渣。全斷面液壓襯砌鋼模臺車襯砌。三臺階臨時仰拱法施工本標段隧道正洞洞身Ⅴ級淺埋、偏壓以及斷層破碎帶地段采用三臺階臨時仰拱法。洞口段采用φ108管棚超前支護，洞身段采用φ89管棚+φ50超前小導管超前支護或φ42超前小導管超前支護。上部導坑采用人工風鎬開挖或弱爆破，中、下臺階采用挖掘機開挖或控制爆破開挖，減少對圍巖的擾動；各部之間的間距3～5m。各部開挖后及時封閉掌子面，噴網錨鋼架聯合支護作業，施作臨時仰拱。拱腳、中、下臺階墻角增設鎖腳錨管，初期支護及時成環。采用風動鑿巖機鉆孔，非電毫秒雷管微差起爆，濕噴作業。各部實行平行作業。中下臺階左、右邊墻開挖必須交錯施工，嚴禁兩側同時對挖。三個臺階平行作業，仰拱施工實行短開挖、早支護、快封閉、勤量測，及時施做鋼架支護，閉合成環。加強洞內施工抽排水，防止邊墻失穩。三臺階臨時仰拱法施工工藝流程見圖2-2.3-18，施工工序見圖2-2.3-19。超前支護超前支護上臺階面開挖施作初期支護施作臨時仰拱中臺階開挖施作仰拱初期支護質量檢查拆除臨時仰拱施作仰拱填充防水層、二次襯砌施作水溝電纜槽監控量側施作初期支護施作臨時仰拱下臺階開挖邊墻仰拱初期支護圖2-2.3-18三臺階臨時仰拱法施工工藝流程圖圖2-2.3-19三臺階臨時仰拱法施工工藝四步CD法施工Ⅴ級圍巖采用四部CD法，在開挖施工時，各分部位掌子面之間要錯開一定距離，一般為5～8m，以減少小齊頭開挖相互間的影響引起地表較大沉降。施工時拱部采取超前支護，采用弱爆破開挖，以減少對圍巖的擾動；各部開挖后及時封閉掌子面，噴網錨型鋼鋼架聯合支護作業，施作臨時仰拱。拱腳、下臺階墻角增設鎖腳錨桿，初期支護及時成環。采用風動鑿巖機鉆孔，非電毫秒雷管微差起爆，噴射機械手濕噴作業。2、4號洞室開挖后仰拱緊跟。四部CD法施工工藝見圖2-2.3-20、施工工序見圖2-2.3-21。施工準備施工準備超前地質預報上部超前支護2號洞室導坑周邊初期支護、臨時支護，并施作仰拱監控量測下一循環4號洞室導坑周邊初期支護、臨時支護，并施施作仰拱拆除臨時支護施作仰拱、二襯2號洞室開挖4號洞室開挖1號洞室導坑周邊初期支護、臨時支護，并設臨時仰拱3號洞室導坑周邊初期支護、臨時支護，并設臨時仰拱1號洞室開挖3號洞室開挖圖2-2.3-20四步CD法施工工藝流程圖單線隧道開挖方法及工藝本標段共建單線隧道3座。為保證按期完成施工任務，必須針對不同的地質、圍巖，制定不同的開挖方法，實現快速施工。Ⅲ級圍巖采用全斷面法開挖，光面爆破；Ⅳ、Ⅴ級圍巖采用臺階法開挖，三臺階臨時仰拱法。出渣采用機械出渣、無軌運輸。施工時及時采用物探技術對圍巖地質情況進行超前探測，堅持“光面爆破、噴錨緊跟、監控量測、及時反饋和修正”的原則。積極應用隧道施工的新技術、新工藝，機械設備配套施工，形成開挖、出渣、噴錨支護與混凝土襯砌相配合的流水作業。Ⅲ級圍巖施工時，加強掏槽爆破，控制周邊光爆，合理進尺，控制超挖，杜絕欠挖，Ⅳ、Ⅴ級圍巖堅持“短進尺、弱爆破、強支護、勤量測、緊襯砌、快封閉”的原則。⑴Ⅲ級圍巖全斷面開挖Ⅲ級圍巖均采用全斷面掘進，采用鑿巖臺車鉆孔，光面爆破，根據鉆孔設備及技術條件、隧道圍巖狀況，Ⅲ級圍巖每循環鉆眼深度3.5m，進尺為3.2m。Ⅲ級圍巖施工工藝流程：超前地質預報→測量放線→鉆孔→裝藥起爆→通風排煙→清危排險→出渣→初噴→錨噴支護→進入下一循環。Ⅲ級圍巖施工順序步驟圖圖2-2.3-22⑵Ⅳ、Ⅴ級圍巖臺階法開挖，三臺階臨時仰拱法。Ⅳ、Ⅴ級圍巖地段采用臺階法開挖、錨噴、鋼架聯合支護施工方法。其施工工藝流程為：超前地質預報→開挖上臺階→初期支護拱部→開挖下臺階→初期支護邊墻→完成仰拱混凝土→襯砌。施工方法：Ⅳ、Ⅴ級圍巖開挖采用臺階法開挖，三臺階臨時仰拱法，四步CD法，Ⅳ、Ⅴ級圍巖級圍巖施工順序步驟圖2-2.3-23。步驟示意圖說明第一步鉆眼爆破，全斷面開挖，Ⅲ級圍巖每循環鉆眼深度3.5m，進尺為3.2m。第二步施工初期支護：先在拱墻初噴3cm厚C25混凝土；再在拱墻按1.5×1.2m間距梅花形布置打眼安裝Ф22砂漿錨桿，長2.0米；錨桿施作完成后，在局部位置掛鋼筋網，網格間距25×25cm；最后復噴混凝土至設計厚度7cm。第三步（此圖為有仰拱段）仰拱、結構防水及二次襯砌：初期支護完成后，可根據實際情況安排施工仰拱，仰拱完成后按要求施作結構防水設施，主要是鋪設無紡布、EVA防水板、橫縱軟式透水盲管、安裝施工縫止水條，待結構防水設施安裝完成后，液壓襯砌臺車就位進行二襯混凝土澆筑，澆筑厚度30cm。第四步仰拱填充：在二襯及仰拱完成后，且對洞內其他工序施工影響不大的情況下，及時進行仰拱填充，仰拱填充混凝土強度較低時，在其上架設移動棧橋，以便洞內掌子面的出渣車通過。第五步水溝電纜槽：待洞內其他土建工程完成后，及時施作水溝電纜槽，采用隧道全長連續施作，以利控制其線型和幾何尺寸。圖2-2.3-22Ⅲ級圍巖施工順序步驟圖步驟示意圖說明第一步鉆眼爆破，臺階法開挖。圍巖條件較差時先施工超前支護。首先開挖1部土石方，及時施作初期支護至設計要求，上斷面每循環鉆眼深度1.8m，進尺為1.5m。第二步鉆眼爆破，臺階法開挖。待1部進尺5-10m后，及時開挖2部土石方，并及時施作下部初期支護至設計要求。下斷面開挖距上斷面掌子面保持在5-10m。第三步仰拱、結構防水及二次襯砌：初期支護完成后，可根據實際情況安排施工仰拱，仰拱完成后按要求施作結構防水設施，主要是鋪設無紡布、EVA防水板、橫縱軟式透水盲管、安裝施工縫止水條，待結構防水設施安裝完成后，Ⅳ級圍巖段可直接移動液壓襯砌臺車就位進行二襯混凝土澆筑，Ⅴ級圍巖段