隧洞开挖施工主要方法：

一、隧洞开挖施工主要方法：2二、隧洞开挖爆破设计22.1 斜孔掏槽：锥形、单向、楔形掏槽。22.2 直孔掏槽（国内外隧洞开挖大都采用）： 22.3 影响直孔掏槽效果的主要因素32.4 周边孔（预裂爆破或光面爆破） 32.5 光面爆破的技术措施：42.6 隧洞爆破的参数的设计4隧洞爆破的设计程序和设计文件内容：6隧洞开挖爆破施工6竖井与斜井开挖爆破7小断面竖井的开挖方法7大、中断面竖井开挖方法7预裂爆破8预裂爆破参数间的关系8装药量与岩石强度的关系：8装药量与孔径的关系8钻孔间距与装药量和孔径的关系8钻孔间距与钻孔直径的关系9地质条件对预裂爆破的影响9预裂爆破装药量的确定10预裂爆破参数经验数值表10经验公式计算法：10预裂爆破施工10药包结构及装药施工10堵塞10起爆11预裂爆破与主爆区炮孔的相互关系11不同抗力条件下的预裂爆破11、隧洞开挖施工主要方法：1、全断面开挖法：I、II类围岩，高度小于912m，宽度小于1315m。2、台阶开挖法：隧洞高度较大，超出凿岩台车工作范围或机械化程度较低，不便于钻 孔作业。 （当无凿岩台车时，为节省钻孔工作平台搭拆时间，采用反台阶施工法。先 开挖下半部分，再开挖上半部分）3、支撑拱法（先拱后墙法）：适用于W、V围岩，先进行拱圈砼浇筑，待拱圈衬砌完成 后，再进行下部开挖。4、核心支撑法（先墙后拱法）：适用于W、V围岩平洞或边墙岩体稳定性差，不能承受 顶拱荷载的平洞。先沿着隧洞两侧周边由下而上以小断面分块进行开挖，边开挖边 衬砌两侧边墙；其次开挖上导洞，并经由上导洞进行拱部扩挖和衬砌顶拱；然后在 边墙和顶拱衬砌的保护下挖除核心部分；最后挖底并衬砌仰拱。二、隧洞开挖爆破设计2.1 斜孔掏槽：锥形、单向、楔形掏槽。根据岩石的可爆性不同，辅助眼一般可取0.40.8m，周边眼间距0.51.0m,周边眼眼口 距巷道轮廓线 0.10.3m。锥形掏槽：由数个掏槽炮孔呈角锥形布置，各炮孔以相等或近似相等的角度向工作面中 心轴线倾斜，孔底趋于集中，但互相并不贯通，爆破后能形成锥形槽。锥形掏槽炮孔倾斜角 度（炮孔与开挖掌子面的最小夹角）一般为6070度，岩质越硬 ，倾角越小。孔底距离为 0.20.4m,岩质越硬，距离越小。楔形掏槽：由数对对称相向倾斜的掏槽炮孔组成。倾角一般为5580度。岩质越硬，倾 角越小，孔底距离为0.10.3m，岩质越硬，距离越小。水平楔形：适用于岩层层理接近于水平的围岩或整体均匀的围岩。 垂直楔形：适用于层理大致垂直或倾斜的各种围岩。2.2 直孔掏槽（国内外隧洞开挖大都采用）：直孔掏槽适用于各种岩层，直孔掏槽需要更多的炮孔数目和更多的炸药量，并且要求钻 孔的位置和精度更精确。部分水电站工程隧洞开挖直孔掏槽的主要参数工程名称岩性孔深（m）炮孔直径（mm）药卷直径（mm）炮孔间距（m）装药量（kg/孔）平均循环 进尺隔河岩引水隧 洞石灰岩页岩4.545320.250.333.7二峡茅坪溪泄水隧洞花冈岩4.045320.22.73.3天生桥一级引水隧洞泥岩砂岩350320.32.42.52广蓄引水隧洞花冈岩片麻岩4.548430.25.254(1) 龟裂掏槽：布置在一条直线上，彼此间严格平行，装药孔与空孔间隔布置，起爆后 在整个 炮孔深度范围内形成条状槽缝。装药长度一般为炮孔深度 90%，过小会产生炮孔内 部爆通、孔口部位爆不开、岩渣抛不出来的现象，从而影响槽腔的形成。一般由 59 个炮孔 组成，其间距为 1020cm。(2) 桶形掏槽：充分利用大直径(75100m m)空孔或数个与装药孔直径相同空孔，作为空 孔和岩石破碎后的膨胀空间，爆破后形成桶状槽腔。桶状掏槽装药孔的装药长度一般不小于 炮孔深度90%，第一响炮孔到空孔的距离应不大于1.5 倍空孔直径。(3) 螺旋掏槽：装药长度一般不小于炮孔深度 90%，装药孔与空孔之间的距离分别为a=(1.01.5)D,b=(34)D,d=(45)D。D为空孔直径，一般不小于100mm,遇坚硬难爆的岩石， 可增加12个空孔，空孔可比装药孔长2030mm。并在孔底装少量炸药(200300g)，在掏 槽装药孔爆破后即起爆，以利抛渣。2.3 影响直孔掏槽效果的主要因素(1) 适用于完整性好的脆性岩体。(2) 空孔与装药孔之间距离：当采用等直径空孔和装药孔时，此距离一般随岩性不同而 不同，变动范围为炮孔直径的24的距离。当采用大直径空孔时，最先响炮孔至空 孔的距离不宜超过空孔直径的2倍。当孔间过大时，爆后岩石将发生塑性变形，孔 间岩石将被挤压在空孔的位置，导致掏槽失败；距离过小，不仅钻孔困难，而且还 有可能使相邻掏槽炮孔出现殉爆而打乱设计起爆顺序。或使相邻掏槽炮孔装药挤实 至超过其极限密度而拒爆。(3) 管道效应：孔深超过2 .5m ，易产生管道效应。炮孔直径与药卷直径的比值为1 . 1 4 1 . 1 5 进，均无管道效应。(4) 掏槽炮孔装药量：其单耗值达到1418kg/m3。(5) 起爆顺序：距空孔最近的炮孔最先起爆的原则，段间时差宜为 50100ms。2.4 周边孔(预裂爆破或光面爆破)国内部分水工隧洞开挖的光面爆破参数工程名称岩性不耦合系数k线装药密度 q(g/m)炮孔间距(cm)最小抵抗 线 W(cm)密度系数(m)隔灌岩引水隧洞石灰岩页岩2.2515020050100405060700.650.75二峡茅坪溪泄水 隧洞花冈岩2.2530050700.71天生桥一级引水 隧洞泥岩砂岩1.56250300405050600.670.83广蓄引水隧洞花冈岩片麻岩1.9228960700.86鲁布革电站引水洞石灰岩白云岩2.0425601000.6东江电站导流洞花冈岩2.04855670700.8太平驿电站引水洞中硬岩36050605060501.0察乐森水庫输水洞软岩300405050600.81.0隧洞光面爆破参数一般参考值围岩条件炮孔间距(m)最小抵抗线(m)线装药密度(kg/m)适用条件坚硬岩0.550.700.60.80.30.35炮孔直径4050mm,药卷直径为2025mm,炮孔深度为1.03.5m中硬岩0.450.650.60.80.20.3软岩0.350.50.40.60.080.12间距a=(1018)D(D为炮孔直径)，对于软质或完整岩石宜取大值。隧洞跨度小，坚硬和节理裂隙发育岩石的m值宜取小值，装药量也需相应减少。m=0.50.8。 炮孔密集系数与岩石强度的关系岩石强度(mpa)100m=a/w1.31.11.11.10.80.72.5 光面爆破的技术措施：1) 钻孔精度是关系到能否达到良好光面爆破效果的关键，确保周边孔达到准、正、平、 齐的设计要求。2) 使用低爆速、低猛度、低密度、传爆性能好、爆炸威力大的炸药。3) 采用不耦合装药结构。光面爆破的不耦合系数k 一般在1.252.50范围内。水工隧洞 开挖的光面爆破的不耦合系数在2.0左右比较合适。4) 严格控制装药集中度。装药过于集中或炮孔全长均匀装药都将影响光爆质量。在有光 爆专用炸药的情况，应优先考虑先用专用炸药卷进行连续装药，并在孔底部位适当加强装药； 否则一般选用导爆索加自制小药卷，用竹片加工成串状装药结构。5) 在不耦合系数较大并采用光爆专用炸药连续装式情况下，应在炮孔内装入一根导爆 索，以免由于管道效应而引起熄爆现象。同时，周边孔应尽量同时起爆为好；若同时起爆引 起的爆破地震效应过大，可适当分段起爆。2.6 隧洞爆破的参数的设计(1)炮孔直径：3250mm,药卷与孔壁之间的间隙一般为炮孔直径的10%15%。(2) 炮孔深度：一般可根据经验和工程类比确定钻孔深度。对于大中断面水工隧洞开挖， III类围岩条件下，钻孔深度为34.5m, IIIW类围岩条件下，钻孔深度为23m; 对于不断面隧洞，钻孔深度一般为 1.22.0m。(3) 单位体积耗药量隧洞开挖爆破所需的单位耗药量参考值。(kg/m3)开挖断面面积(m2)围岩类别III IIIIII WWV462.92.31.81.6792.52.01.61.310122.251.81.51.213152.11.71.41.216202.01.61.31.140431.41.1国内部分水工隧洞开挖爆破参数工程项目隔河岩电站引水洞二峡茅坪溪泄水隧洞光蓄电站引水隧洞光蓄电站尾水洞光蓄电站交通洞围岩岩性石灰岩、面UU岩花岗石花岗片麻岩花岗片麻岩花岗片麻岩断面面积(m2)10068(上半部)81.783.848.3开挖方式全断面全断面全断面全断面全断面炮孔个数(个)200220149197166118炮孔密度(个/m2)2.02.22.22.42.02.48单位耗药量(kg/m3)1.351.51.251.81.21.43一个循环的总装药量=单耗*体积 炮孔数量=总装药量/(炮孔长度*炮孔装药系数*线装药密度) 炮孔装药系数：围岩类别IIIIIIW、V掏槽孔0.650.80.60.550.5朋洛孔0.550.70.50.450.4周边孔0.60.750.550.450.4注：当采用直孔掏槽时，掏槽孔可适当增加 1020%，以保证掏槽效果2#岩石铵梯炸药的线装药密度值药卷直径(mm)323538404550Y (kg/m)0.780.961.11.251.591.900 32X180X150g隧洞爆破的炮孔布置及起爆顺序(1) 炮孔布置：布置在开挖面中央偏下部位，其深度应比其他孔深1520cm。为爆出平 整的开挖面，除掏槽孔和底板炮孔外，所有掘进孔应落在同一断面内。底板炮孔深度一般与 掏槽孔相同；周边孔断面拐角处应布置炮孔。为满足机械钻机需要和减少超欠挖，周边孔设 计位置应考虑0.030.05的外插斜率，并应使前后两循环炮孔的衔接锯齿形的齿高最小。锯 齿高一般不应大于15cm。崩落孔应在整个断面上均匀布置，一般其抵抗线约为炮孔间距的 60%80%，当炮孔深度超过2.5m，靠近周边孔的内圈崩落孔应与周边孔相同的倾角。(2) 起爆顺序：掏槽孔、崩落孔、底板孔(侧墙孔、顶拱孔)-塑料导爆管起爆系统。 隧洞爆破的设计程序和设计文件内容：(1)设计程序：1) 查阅隧洞工程设计和施工组织设计资料，了解工程地质、水文地质、爆破开挖技术规 范、开挖断面尺寸、开挖施工方案、工期安排、机械设备配置、隧洞周围环境条件等工程基 本情况，并进行实地查证。2) 进行现场小型爆破试验，如爆破漏斗试验、成缝试验、爆破器材检测等。3) 确定开损人害己施工方法、炮孔直径、循环进尺。4) 根据类似工程确定隧洞开挖爆破的初步设计。5) 依据试验结果，调整有关爆破参数，做出正式隧洞爆破设计。(2)设计文件内容：1) 设计说明书。包括设计说明书和设计图。工程概况与技术要求、炮孔布置及主要 爆破参数选择；炮孔装药量计算；起爆网络设计；爆破安全设计；爆破施工组织设计； 爆破施工组织设计；设备材料计划、主要技术经济指标。2) 设计图：炮孔布置平面及剖面图；起爆网络连接图。隧洞开挖爆破施工1、钻孔：钻孔设备为凿岩机和钻孔台车。为保证达到良好的爆破效果，施钻前应由专 门人员根据设计布孔图布设炮孔，必须标出掏槽孔和周边孔的位置，最好采用激光系统定位， 严格按照标定的炮孔位置及设计钻孔深度、角度和孔径进行钻孔。如出现钻孔偏差，出现场 施工技术人员确定其取舍。2、装药：装药前应对炮孔参数进行检查验收，测量炮孔位置、炮孔深度是否符合设计 要求。然后对钻好的炮孔进行清孔，可用风管通入孔底，利用风压将孔内的岩渣和水分吹出。确认炮孔合格后，即可进行装药工作。一定要严格按照预称计算好的每孔装药量和装药结 构进行装药，如炮孔中有水或是潮湿时，应采取防水措施或改用防水炸药。当炮孔内放入起爆药包后，要接着放入一两个普通药包，再用炮棍轻轻压紧，不可用猛力 支捣实起爆药包，防止早爆事故或将雷管脚线拉断造成拒爆。但采用散装药时，应在装入药 量的 80%85%之后再放入起爆药包，这样做有利于防止静电等因素引起的早爆事故。当采用导爆索起爆时，应该用胶布将导爆索与每个药卷紧密贴合，才能充分发挥导爆索的 引爆作用。3、堵塞：常用的堵塞材料有砂子、粘土、岩粉等。而小直径炮孔则常用炮泥，它用砂子 和粘土混合配制而成，其重量比为3:1,再加上 20%的水，混合均匀后再揉成直径稍小于炮孔 直径的炮泥段，堵塞长度不能小于最水抵抗线4、盲炮处理：发生盲炮后，应立即封调色油现场，由现场技术人员针对装药时的具体情 况，找出拒爆原因，采取相应措施处理。二次爆破法：属于漏点火的拒爆药包。经检查确认完好后，进行二次起爆。 冲洗法：对于不防水的硝铵炸药，可用水冲洗炮孔中的装药，使其失去爆炸能力。 炸毁法：对防水炸药装填的炮孔，可用掏勺细心地掏出堵塞物，再装入起爆药包将其炸毁。如拒爆孔周围岩石尚未发生权动破碎，可以在距拒爆孔30cm处钻一平行新孔，重新装药起 爆，将拒爆孔炸毁。竖井与斜井开挖爆破小断面竖井的开挖方法(1)自上而下开挖法：适用于井深不大的浅井或下部没有通道或下部通道不能按时形成的 深井。(2)自下而上开挖法：深孔分段爆破法：根据目前钻孔精度水平，该法主要适用于井深小于80m的竖井。吊缺罐法：先在竖井井口沿竖井中心钻一直径为100150mm的钻孔，在竖井上部安装绞 车，绞车上的钢丝绳下端系一吊罐，施工人员利用吊罐进行钻爆作业，爆破时将吊罐下入至 竖井下部的避炮洞内。随着钻孔精度的提高，深度达至9(100180m);吊罐法只适用于中硬以 上的岩石，在松软、破碎的岩石条件下，不宜采用，不适宜打盲竖井和倾角小于65 度的斜 井。(3) 爬罐法：自下而上利用爬罐上升，浅孔爆破，下部出渣。该法适用于上部没有通道的 盲井或深度80m的竖井，还可用于倾角较小的斜井。开挖过程中可利用爬罐进行支护作业， 该法较吊罐法安全，机械化程度高，适用性广。主要不足：设备投资大，维修较复杂，开挖 施工准备工程量大。大、中断面竖井开挖方法 一般均采用先导井后扩挖的施工方法。导井施工同小断面竖井开挖方法。扩挖方法主要 包括：自上而下垂直孔分段扩挖、自下而上辐射孔分段开挖等。斜井开挖(1) 倾角小于25度的斜井，可采用自上而下全断面开挖法施工，施工方法同平洞开挖。(2) 大中断面斜井扩挖施工中，当倾角大于45 度，可以自行溜渣时，适合用自上而下的 扩挖方法；当倾角小于35 度左右，不能自行溜渣时，宜采用由下而上的扩挖方法。预裂爆破成功条件：不压坏孔壁和沿预定的方向成缝。 机理：爆炸应力波产生的拉应力形成径向开裂，然后被爆炸气体产生的拉应力扩展延伸，当 孔间距小到能使气体形成的裂缝连通时，预裂缝便形成了。爆炸应力波由炮孔向四周传播，在孔壁及炮孔的连线方向出现较长的裂缝，随后在爆炸 气体作用下，使用权原裂缝扩大，最后形成平整的开裂面。其中爆炸气体作用是预裂缝最终 形成的基本条件，起着主导作用。预裂爆破参数间的关系装药量与岩石强度的关系：炮孔壁不被压坏，主要与炸药量和岩石抗压强度有关；而预裂缝的生成则主要与炸药量 和岩石的抗拉强度有关。国内外预裂爆破线装药密度与岩抗压强度的关系R 压(Mpa)1020257080150线(kg/m)0.150.20.250.350.40.6装药量与孔径的关系在我国，预裂爆破中常用的钻孔直径为：隧洞工程4050mm,地下场房7090mm,明挖 为80110mm。根据我国的经验，不耦合系数为24之间均取得良好效果，其中小孔径取小 值，大孔径取大值。只要不耦合系数为 24之间，进行装药量计算时，可不考虑孔径大小的 影响。钻孔间距与装药量和孔径的关系当固定某一合适装药量和其他参数，而钻孔间距，由大变小时会发生如下情况：地表由 不产生裂缝到出现小裂缝，挖出的壁面质量较差；继续减小间距，地表裂缝宽度增加，能开 挖出平整的壁面时，得到最佳间距；间距再继续减小，裂缝加宽但壁面质量变坏。最佳钻孔 间距较难准确确定，而符合壁面质量要求的钻孔间距有一个范围，其值可能相差1 倍。在允许装药密度下不同孔距对预裂爆破效果的影响岩石性质最大装药密度(kg/m)孔距(m)爆破效果缝宽(cm)不平整度(cm)辉绿岩、有裂隙，0.651.28抗压强度为0.650.80.820150Mpa0.650.72.0130.650.62.5120.650.44.010石灰岩、裂隙发育，抗压强度为6080Mpa0.41.0270.40.91.0200.40.712100.40.62.08中等裂隙的 石灰岩，抗压强 度为 6080Mpa0.481.01.0190.480.81.5130.480.61.54.58砂岩，抗压 强度为7090Mpa0.50.9200.50.790.50.650.50.42粉砂岩，抗压强度为40Mpa0.3750.6190.3750.4130.3750.310钻孔间距与钻孔直径的关系E为钻孔间距与钻孔直径的比值，一般E值选定为712。水电行业810，水工建筑物 基岩 开挖的预裂爆破为 710。炸药特性对预裂爆破的影响：凡是能进行预裂爆破的炸药，都有一个适合每种岩石的合 适的装药范围，当炸药性能改变时，这个范围随之而变，此时必须重新调整装药量可钻孔间 距。地质条件对预裂爆破的影响岩石愈完整均匀，愈有利于预裂爆破。不同岩体裂隙状况的孔距修正系数参数名称参数值孔距修正系数AB裂隙率1.5%以下1.01.5%3.0%0.80.63.0%5.0%0.75.0%以上无效果控制性裂隙网的走向 与预裂缝之间夹角01.2400.9900.85注：对孔距进行修正时，将计划采取的孔距值分别乘以A和B到于复杂地质条件下的预裂爆破，通过减小孔距、减少状药量，尤其是减少顶部装药量、 改变堵塞条件，往往可以改善爆破效果。预裂爆破装药量的确定预裂爆破参数经验数值表岩石性质岩石抗压强度(Mpa)钻孔直径(mm)钻孔间距(m)线装药量(kg/m)软弱岩石120901000.81.0300700注：药量以 2#岩石炸药为标准；间距小者取小值；节理裂隙发育者取小值，反之取大值。 经验公式计算法：线装药密度(kg/m)=0.42*岩石的极限抗压强度(mpa)人0.5*钻孔间距(m)T.6 成功的预裂爆破：其预裂宽度多在110mm范围变动。钻孔直径为90110mm,钻孔间距为 90100cm。预裂爆破施工钻孔预裂壁面的超欠挖和不平整度主要取决于钻孔精度。预裂爆破的成败60%取决于钻孔 质量，40%取决于爆破技术水平。一般施工施样的平面误差不应大于5cm。左右偏差使壁面参差不齐，波浪起伏和造成超 欠挖的根源，在我国，预裂爆破的钻孔深度多在15m以内，过大的钻孔深度，易使钻孔精 度难以控制而对预裂爆破效果不利。药包结构及装药施工 目前，国内的预裂爆破基本上是采用连续或间隔的将药包绑扎在导爆索上的装药形式。药卷的直径与孔径之比值，应取0.250.5为宜。制作药包时，应合理确定炮孔内各不同长度的装药量。炮孔底部12m范围的装药量应 比计算线装药时大14倍，其取值视孔深而定，深者取大值；扣除堵塞长度后，炮孔顶部 1m范围的装药量约为计算的线装药量的1/2或1/3,炮孔中部的装药量采用计算的线装药量。 装药时，宜将加工好的药串捆在竹片上缓缓送入孔内。其下放过程中，应使竹片贴紧保留岩 壁一侧。堵塞 目前，水利水电行业进行的预裂爆破，堵塞物冲出的情况占大多数。这样做的目的，是 使堵塞段不要太长，以保证这一段不装药的岩体也能形成裂缝，常用的堵塞长度约为12m 之间。起爆使预裂孔同时起爆，目前常用的爆破材料唯有导爆索可基本达到上述要求，当预裂孔与 主爆区炮孔一起爆破时，预裂孔应在主爆孔爆破前引爆，其时间差应不小于75110ms。 预裂爆破与主爆区炮孔的相互关系预裂爆破成缝后，紧靠预裂缝的一排深孔爆破，既将抵抗线方向的岩石破碎并被推走， 又要能破碎和完全带掉预裂缝前的岩石，同时还不要破坏预裂壁面。有关文献指出：合适的主爆孔至预裂面的距离应当是其他炮眼间距的一半，并认为这是 一条对于各种直径的炮眼都适用的简单法则。浙江亭下水庫施工时，当最后一排主爆孔的药包直径为35mm和50mm时，其到预裂 面的距离分别取0.6m和0.8m。预裂缝的超深及超长：预裂缝的超深值应大于1.0m，超长应超过爆破界限范围 以外 710m。1、预裂孔底以下开裂深度：（葛洲坝延伸0.7m、万安水电站延伸1.5m） 不同抗力条件下的预裂爆破一般预裂爆破是在预裂缝两侧岩体能够顶得住爆炸荷载向两侧的推力的情况下进行的。 这一坑道支护坑道支护：从性质上看，主要分为自支护和人工支护两部分。自支护是指围岩自身所具 有的支护能力。而人工支护则指在自支护能力不充分的条件下，人为采取的支护措施。两者 共同构成了坑道的永久支护体系。人工支护的根本目的和要求：通过人工支护的方法，来提高围岩的自支护能力或控制 这种自支护能力的降低。人工支护分为一次支护（初期支护）和二次支护（衬砌）两大类。 一次支护（初期支护、施工支护）为了保证施工安全，减少坑道围岩松弛，及时控制地 压的发展，更主要的是为了控制围岩自支护能力的降低，从而更充分地利用围岩自身的自支 护能力。它不公在施工其间能够维护坑道的稳定或暂时稳定，还能和二次支护一起，发挥永 久支护的作用。初期支护：主要采用喷砼、锚杆等既能够在施工期维护坑道的稳定，控制围岩自支护能 力的降低，又能够作为永久支护结构一部分的支护方法。辅助支护措施：有时仅仅采用喷砼、锚杆及钢支撑等一般的人工支护方法不能保证坑道 的稳定，还需要采取辅助的支护措施，来维护坑道的稳定。如小导管注浆、管棚、锁脚锚杆、 围岩注浆等，多数中在地质条件差的情况时采取的。根据地质条件和施工实践，二次支护（永久支护、衬砌）功能可分为两种情况考虑。（1）施工阶段，基本上是不承载的。即：在初期支护变菜基本收敛后，才护作二次支 护的情况，此时二次支护是不承载。一般说，在不采用超前支护的地质条件情况下，都可以 按照不承载的原则设计和施工。（2）在有些情况下，如需要控制地表面下沉、控制较长时间内初期支护变形不收敛， 特别是先行修筑抑拱的情况下，二次支护在初期支护变形没有收敛的情况下就要修筑。在这 种情况下，二次支护也需要在施工期间发挥其作用，承受相应的荷载。一般说，在采用超前 人工支护的情况下，二次支护应按承受一定荷载的情况进行设计和施工。根据坑道稳定性的分级和构筑支护方式的组合情况，人工支护类型大体上分为以下4 类。（1） 饰面支护或防护支护：利用围岩自身的自支护能力。应用于坑道充分稳定的情 况。它的作用是封闭岩面、防止围岩风化。一般在围岩表面喷射2一3cm的水泥砂浆或小于 5cm的喷砼。在确保围岩无风化和局部掉块的情况下，亦可不加人工支护。（2）构造支护：利用围岩自身的自支护能力，为防止围岩在长期使用过程中，自支 护能力的降低，而采取的构造上的措施。仅仅按结构的最小厚度设置的支护。它应用于坑道 稳定的情况。这种支护受到的荷载很小，或者说基本不承载的。依计算确定的厚度很小，但 施工很难做到。因此，施工多视施工的可能，或者按具有最小承载力的要求，采用最小值。 采用喷砼时，通常采用5一8cm。如有局部掉块的可能，也可设置一定长度的局部锚杆。（3）承载支护：由围岩自支护能力和一般人工支护构成，二次支护是不承载的。承 载支护是具有一定承载能力的支护。它应用于坑道暂时稳定的情况。根据的荷载的性质、方 向、大小、分布等的不同，其类型与构造是多种多样的。这种支护的厚度多数是依计算决定 的。多采用一次支护采用 1015的喷砼和一定长度的系统锚杆。二次支护，基本上采用砼衬 砌。（4）特殊承载支护：由围岩自支护能力、一般人工支护和超前支护构成，二次支护 是承载的。用于坑道不稳定的情况。由于荷载大，而且是具有特殊性的，如膨胀、偏压等， 因此在这种情况下多要采用“先支后挖”的支护措施及强有力的一次支护。此时一次支护通 常采用“先支后挖”超前支护措施，如小导管注浆、管棚、钢支撑等。告别需要说明的是， 在这种围岩条件下，有时二次支护也要承受一定的荷载。围岩分级、坑道稳定性和支护级别间的大致关系：围岩级别IIIIIIV稳定性级别充分稳定稳定暂时稳定不稳定支护级别饰面构造承载特殊承载作为工程技术人员，在技术上的主要任务，就是要千方百计地把周边围岩的损伤、松弛控制在最小的限度之内，同时，关注支护和衬砌的质量，充分发挥其支护效果。内实外美：所谓“内实”，就是隧道初期支护和衬砌应当具有在设计耐用期间内的强度、耐 久性、使用性和可靠性外，要切实做到“四密实（贴）”，即：砼密实，喷砼密实，初期支护 与围岩密实（贴）和二次衬砌与初期支护密实。普通喷射砼隧道支护构件的喷射砼的支护作用（1）首先，要认识到喷砼是唯一地能够与围岩大面积的、牢固接触的一种支护方式， 是其他方工所不能代替的。从力学意义上说，它既能传递径向应力敢能够传递切向应力。（2）喷砼与岩层的附着力可以把作用在喷砼上的外力分散到围岩上，同时也提供了隧 道周边的裂隙和节理等以剪切阴力保持块体的平稳衡，防止局部掉块，在隧道壁面附近形成 一承载环。（3）比较厚的喷砼是作为一个连连续构件支护围岩，给予约束围岩变形的支护力（内 压），使围岩保持近于三维的应力状态，控制了围岩的应力释放。同时，因早期铺设抑拱使 断面临时封闭，更好地发挥了支护效果。这种效果在软岩和土砂围岩中是显著的（4）具有能够将土压传递至钢支撑和锚杆上的作用。（5）填平围岩的凹面，覆盖弱层，防止应力集中，而加强了软弱层。（6）开挖后，因即被覆盖，具有防止围岩风化、止水和微颗粒流出等效果。喷射方式的比较项目方式干喷法湿喷法砼性质配合比管理上的 特性根据喷射面的状况,W/C是在 喷嘴处管理，而由喷射工决定 W/C。由于机械的改良，可以 让W/C有微小的变化。W/C 值比较小（45%55%）车比 中，水/水泥比的调整会影响 骨料的表面水率和喷嘴前添 加的水量。喷射手的熟练程度 也有影响。由于机械性能的提高和 改善，可以喷射低塌落度（降低W/C）的砼。喷射 砼是用拌和设备制造的， 接近通常灌注砼的情况。要对砼的塌落度、空气 量、强度等进行管理。也 要注意对喷射量、喷射压 力的管理。砼性质强度特性（初期强度）加水后的砼即可喷射，因W/C 比较小，对初期强度有利。回 弹中粗骨料比较多，因此单位 水泥用量也多为确保施工性,W/C稍大 些，初期强度也稍低些。表面状况由于喷射后强度出现的快，喷 射面比较平滑。由于喷射后强度出现稍 迟，喷射有毛刺施工性压送能力水平：150_200m垂直：100_150m水平：100m垂直：30 50m施工能力512m3/h820 m3/h其它粉尘现状无很大差异回弹现状无很大差异涌水对策因水量可以调整，在一定程度 上适应较大范围因水量不能调整，适应范 围很小。拌置时间根据水量，最好在2h内根据水量，最好在1h内作业性机械、管路可用空气清扫机械、管路要完全用水清 洗干喷法是在水泥和骨料 和后加入速凝剂，用压缩空气压送，在喷嘴处加压力水喷射的方式。在喷嘴处是干拌和料与水混合，W/C可以小些。砼的品质，受到喷射手的熟练程度 和能力的左右。同时，粉尘和回弹较多。但材料的压送距离较大。湿喷法与通常的砼制造相同，事先将包括水压内的各种材料正确地计量、充分地拌和， 而后用压缩空气或泵压送，在喷嘴处加速凝剂的方式。与干喷方式比，砼的品质管理比较容 易，粉尘和回弹小，但用压缩空气压送，不能长距离的输送。同时，湿喷方式，拌和后放置 时间的管理很重要。粗骨料的粒径越大越经济，但回弹过多，易引起堵塞。粗骨料粒径最大一般在1015mm 左右，在湿喷中最好采用 10mm。湿喷法施工工艺如下：压缩空气湿喷施工工艺图干喷法施工工艺如下：压缩空气干喷施工工艺图金属网：在软岩和土砂围岩中能够提高附着力，在膨胀性围岩中能够防止剥落、提高柔 性，在节理和龟裂多的硬岩中能够提高抗剪性能和柔性。同时，在有腐蚀的场合，也有采用 玻璃纤维、炭纤维和尼龙纤维等非金属系的高强度纤维网。喷射砼的事前处理：（1）为确保喷射作业的安全和喷砼与围岩成为一体，要事先把可能落下的浮石等仔细 地清除。有涌水时不仅使喷砼的附着性降低，水混入后也会降低砼的品质，在硬 模板：时间间隔选择的经验方法（1）经验算法 爆破过程分为三人阶段：一、应力波作用时间，一般指应力波从爆源传到自由面再反射回来所需时间：二、爆炸气体作用的破坏过程及破裂岩体与保留岩体开始脱离的时间。三爆炸气体继续作用使破裂岩体移动0.1一0.3m所需的时间。深孔台阶爆破31概述：孔径大于50mm,孔深大于7m的多级台阶爆破。（1）爆破石渣的块度和爆堆，应能适合挖掘机械作业。爆渣如需利用，其块度或级配 应符合有关要求。（2）爆破时保留岩体的破坏范围小、爆破地震效应小,空气冲击波小以及爆破飞石少。32深孔台阶爆破的破岩原理3.2.1 单排炮孔爆破：