大连交通大学《隧道工程》课程设计
锚杆布置
钢筋网
直 径 钢筋布置 类 型 间 距
cm mm cm -- cm
120×120
φ6 25×25 -- --
100×100 100×100 φ6 25×25 I16 100
φ8 25×25 I20 50
钢拱架
采用V级围岩的标准数据对隧道进行二次衬砌支护，混凝土锚杆支护如图所示：
普通水泥砂浆锚杆格栅钢架网喷混凝土C20厚20cm复合防水卷材（Eva)预留变形量8cmC25防水混凝土26cm?6O4钢筋挂网示意图路面中线O2隧道中线O1?25C25混凝土锚杆示意图2O1.0%1%1%O3刚拱架I20示意图姓名：米志远班级：土隧122比例尺：1:100成绩：三架岭V级围岩隧道复合式衬砌示意图三架岭隧道v级围岩衬砌示意图错误！未找到引用源。
第四章.隧道施工方案设计
4.1施工方案设计
本隧道主要以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩为主兼有断层，地质条件较差，隧道设计施工以新奥法理论基础，确定本隧道掘进施工原则为：弱爆破、短进尺、少扰动、早喷锚、强支护、勤量测、紧封闭。
新奥法理论要点如下：
（1）围岩是主要的承载单元，应充分保护围岩，采用控制爆破或机械开挖。
9
大连交通大学《隧道工程》课程设计
（2）允许围岩变形，但又要限制围岩变形，采用柔性支护，及时喷锚。 （3）进行监控量测，修正施工方法、支护参数。 （4）采用复合式衬砌，防止渗漏，减小而衬开裂。
（5）及时封闭，隧道断面形状尽量圆滑，避免拐角处应力集中。
三架岭隧道围岩属III级围岩，初步设计应用全断面开挖法;隧道围岩属IV级围岩，初步设计应用台阶法中的短台阶法开挖；隧道围岩属V级围岩，初步设计应用分部开挖法中的环形开挖预留核心土法。其中V级围岩的环形开挖预留核心土法，施工顺序为：人工或单臂掘进机开挖环形拱部，架立钢支撑，挂钢丝网，喷射混凝土。在拱部初期支护保护下，开挖核心土和下半部，随即接长边墙钢支撑，挂网喷射混凝土并进行封底。根据围岩变形适时施做二次衬砌。施工开挖前在拱部设计的开挖轮廓线以外，进行超前支护，正式施工时，环形开挖进尺设计为1.0m，开挖后及时施做喷锚支护，安设钢架支撑，每俩桁架之间采用连接钢筋连接，并加锁脚锚杆。环形开挖预留核心土法的施工横断面和纵断面示意图如下：
11232仰拱回填32V级围岩环形开挖预留核心土法横断面及开挖顺序示意图V级围岩环形开挖预留核心土法纵断面示意图姓名：米志远班级：土隧122比例尺：1:100成绩：三架岭隧道v级围岩开挖示意图错误！未找到引用源。
4.2辅助施工设计(围岩预支护设计）
隧道采用的辅助施工措施主要有如下几项：
10
大连交通大学《隧道工程》课程设计
（1）超前长管棚：设于两端洞口，通过注浆提高围岩自身承载能力，提高岩体对结构的弹性抗力，改善结构受力条件。管棚钢管均采用直径108×6mm热轧无缝钢管，环向间距50cm。接头用长15cm的丝扣直接对口连接。相邻钢管接头数至少应错开1m。
（2）超前小导管：设置在隧道洞内无长管棚支护的Ⅴ级围岩地段，采用外径42mm，壁厚3.5mm，长400cm的普通钢管，在钢管距尾端1m范围外钻直径6mm压浆孔。钢管环向间距40cm，外插角控制在10～15度左右，尾端支撑于钢架上，也可以焊接于系统锚杆的尾端，每排小导管的纵向搭接长度至少为1.0m。
（3）超前锚杆：设置在隧道洞身Ⅳ级围岩浅埋地段。锚杆采用直径22mm，长350cm的砂浆锚杆，环向间距约40cm，外插角可采用5～15度不等。采用早强砂浆作为粘结材料，每排锚杆的搭接长度不小于1.0m。
综合上述理论，设计采用超前注浆小导管的预支护手段，具体内容有：施工开挖前，沿坑道周边，向前方围岩钻孔并安装带孔小导管，或直接打入带孔小导管，并通过小导管向围岩压注起胶结作用的浆液，待浆液硬化后，坑道周围岩体就形成了一定厚度的加固圈，在此加固圈下施工作业即可安全施工作业。
超前小导管布置和安装：小导管钻孔安装前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射5cm厚的混凝土封闭。小导管采用直径为32mm焊接管制作，长度为5m，前端做成尖锥形，前段管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径为6mm。钻孔直径较管径大40mm，环向间距采用40cm，外插角采用10度。极破碎围岩或断层地区采用双排管，地下水丰富的地方采用三排管。最后注意，小导管插入后应外露20cm以便连接注浆管，并用塑胶泥将导管周围空隙封堵密实。
注浆：a.在断层破碎带等强渗透性地层中，采用料源广且价格便宜的注浆材料b.对于无水的地层，采用单液水泥浆c.对于有水的强渗透地层，采用水泥-水玻璃双浆液。超前小导管支护示意图如下：
11
大连交通大学《隧道工程》课程设计
小导管钢支撑10°小导管0.2m仰拱回填?32有缝钢管b=30出浆孔?8mm管箍（?6钢筋加焊）a=401.5m不钻孔5m0.2m超前小导管注浆预加固围岩示意图姓名：米志远班级：土隧122比例尺：1:100成绩：三架岭v级围岩超前支护示意图
错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。
4.3隧道钻爆设计
隧道按照新奥法原理组织施工，Ⅳ级围岩、Ⅲ停段采用台阶法施工；Ⅴ级、Ⅴ加强偏、Ⅴ加强围岩、Ⅳ停采用环形预留核心土法开挖，Ⅲ级围岩采用全断面开挖，风动凿岩机钻孔，非电毫秒雷管微差起爆，侧卸式装载机装碴，自卸车运送至弃碴场。
待隧道出口方向掘进施工20天左右，再向进口方向开挖掘进，统一指挥，同步施工，进、出口距离在100米内时，采取浅眼低药量控制爆破；以保证安全及避免双向对围岩的影响。Ⅴ级围岩地段采用环形开挖预留核心土法，按钻浅孔、密布眼、少装药、放小炮、小振动、短进尺、多循环的原则来考虑，拱部可采用光面爆破，下部边墙采用预裂爆破；掏槽采用双重或多重楔形掏槽形式，使槽腔内的岩体一部分一部分地爆破掏出，这样既容易掏出槽来，又能保证掏槽效果，减小掏槽爆破产生的振动效应；掏槽及底板眼按抛掷爆破进行设计；其它眼根据所在部位及作用采用控制爆破，掏槽、边角、底板眼的段最大允许装药量取Qmax的70％，在保证爆破效果的前提下，尽量减小各部
12
大连交通大学《隧道工程》课程设计
位炮眼的炸药单耗。
爆破器材的选择：软弱围岩的抗拉强度是非常低的，同样它的声阻抗系数比较小，在周边打眼爆破时，为了充分发挥炸药的最大效益和减少对附近围岩的破坏，选择低猛速炸药效果较好。
4.3.1.环形开挖预留核心土法施工流程：
13