隧道开挖作业指导书完稿Word文档格式.doc

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石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。

隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。

洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段（台阶）防护一段（台阶）。

洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做护拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。

暗洞开挖根据围岩情况确定其开挖方法，正洞Ⅴ级地段一般采用三台阶七步开挖法，正洞Ⅳ级采用弧形导坑预留核心土法或三台阶法施工，每循环进尺控制在1m以内，Ⅲ级围岩采用台阶法施工，每循环进尺控制在2.5m以内。

土质隧道以人工用风镐开挖为主，机械开挖为辅。

石质隧道采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。

施工通风采用管道压入式通风，随着隧道开挖进尺深度和通风效果考虑采用混合式通风。

在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。

加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。

根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。

开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。

6施工程序与工艺流程

隧道开挖按照新奥法原理施工，根据不同的围岩选择不同的开挖方法，对于软弱围岩及断层破碎带地段，严格按照“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测，步步为营，稳步前进”的原则，施工则由人工配合机械开挖或弱爆破进行开挖，稳扎稳打。

钻爆设备均采用气腿式凿岩机配合自制的半自动施工台架开挖,实现快速施工。

各级围岩开挖方法见表6-1。

表6-1隧道开挖方案表

围岩级别

开挖方法

机械配合

正洞Ⅲ级

台阶法开挖

钻孔平台配YT28风动凿岩机钻孔，光面爆破

正洞Ⅳ级

三台阶法开挖

液压钻孔平台配YT28风动凿岩机进行上下断面钻孔，微震爆破法开挖

正洞Ⅴ级

弧形导坑预留核心土、三台阶七步法开挖

风镐配合机械开挖，微震爆破或非爆破法开挖

6.1台阶法

将设计断面分两次或三次开挖，其中上台阶超前一定距离后，上下台阶同时并进。

施工工艺流程见图6.1-1，台阶法开挖见图6.1-2。

上、下台阶测量放线

差

良好

初期支护

监控量测

下一循环施工

施工准备

上台阶钻眼

装药爆破

通风

断面检查、爆破效果分析

按

规

定

处

理

并

反

馈

意

见

信

息

超前地质预报

初喷后出渣

装渣运输

爆破设计

下台阶钻眼

图6.1-1台阶法施工工艺流程图

图6.1-2台阶法开挖示意图

6.2弧形导坑预留核心土法

Ⅳ级围岩浅埋地段及部分Ⅴ级围岩段采用弧形导坑预留核心土开挖。

弧形导坑预留核心土开挖见图6.2-1。

施工步骤：

②上部弧形导坑开挖；

④上部核心土开挖；

⑤左侧导坑开挖；

⑦右侧导坑开挖；

⑨下部核心土开挖；

⑩仰拱开挖。

施工要点：

①施工中坚持“软爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的基本原则。

②开挖方式应以人工配合机械开挖，必要时辅以弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。

③导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。

④导坑开挖每部开挖进尺宜为0.5～1.0m。

⑤开挖后及时喷锚支护，安装钢架支撑或格栅支撑，每榀钢架之间应采用钢筋连接，并应加索腿锚管，全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m。

⑥预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定要求。

上部核心土的长度宜为2.0-3.0m，面积不小于上半断面的50%，核心土刷坡坡率意为1：

0.5～1：

0.75。

⑦上部弧形，左右侧墙部，中心核心土开挖各错开3.0～5.0m。

6.3三台阶七步法

Ⅴ级围岩及部分Ⅳ级围岩由于围岩较差，为确保施工安全，采用三台阶七步法施工。

三台阶七步法施工工艺见图6.3-1，开挖方法见图6.3-2。

测量放样

上部弧形导坑开挖

左右错开开挖中台阶

分段开挖隧底

断面检查

超前支护

左右错开开挖下台阶

施作仰拱填充

施作仰拱

开挖上、中、下台阶核心土

围岩稳定性评判修正支护参数

图6.3-1三台阶七步法施工工艺流程图

图6.3-2三台七步法开挖示意图

施工步骤：

①上部弧形导坑开挖；

②左侧导坑开挖；

③右侧导坑开挖；

④左侧导坑开挖；

⑤右侧导坑开挖；

⑥预留核心土开挖；

⑦仰拱开挖。

施工方法：

①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,开挖后立即初喷3～5cm混凝土上台阶开挖矢跨比应大于0.3，开挖后及时进行架设钢拱架、锚杆、网系统支护，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30º

打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。

②左、右侧中台阶开挖：

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，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土，及时进行施工接长钢架、锚杆、网、喷射混凝土系统支护在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30º

③左、右侧下台阶开挖：

④上、下、中台阶预留核心土：

各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。

⑤隧底开挖：

每循环开挖长度宜为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，及时施做仰拱和仰拱填充，仰拱分段长度宜为4～6m。

7.施工要求

7.1施工准备

7.1.1洞外准备

检查、检修各机械设备及机具，使各种机具设备处于良好的工作状态，确保开挖掘进的正常进行。

7.1.2洞内准备：

对需进行开挖的掌子面测量放样，定出隧道开挖内轮廓线，根据围岩级别布置周边眼及掏槽眼，确定合理有效的炮眼间距。

施工人员提前进入掌子面，做好施工前的准备工作。

7.2施工方法的选择及施工要点

7.2.1施工方法的选择

本标段隧道开挖方法主要有：

台阶法、弧形导坑预留核心土法、三台阶七步开挖法。

开挖时应根据工程地质和水文地质条件、开挖断面大小、隧道埋深、工法转换的难易程度、机械设备配置及环境制约等因素综合确定具体的开挖方法。

对地质条件变化较大的隧道，选用的施工工法应有较大的适应性，当需要变更工法时，以工序倒换简单和较少影响施工进度为原则，一般不宜选用多种施工工法。

开挖时应严格按各开挖方法程序进行施工。

7.2.2施工要点

爆破施工是开挖掘进的重中之重，本处重点对光面爆破进行说明。

7.2.2.1爆破施工

石质隧道的爆破作业，应采用光面爆破或预裂爆破。

爆破作业应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、循环进尺和爆炸材料进行钻爆设计。

钻爆设计应根据爆破效果不断优化爆破参数。

钻爆设计的内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、深度、斜率和数目，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。

钻爆设计应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济指标和必要的说明。

爆破参数应通过试验确定。

当无试验条件时，可参照表1、表2选用。

表1光面爆破参数

岩石类别

周边眼间距

E（cm）

周边眼抵抗线

W（cm）

相对距离

E/W

装药集中度q

（kg/m）

极硬岩

50～60

55～75

0.8～0.85

0.25～0.30

硬岩

40～55

0.15～0.25

软质岩

30～45

45～60

0.75～0.8

0.07～0.12

注：

1.表中所列参数适用于炮眼深度1.0～3.5m,炮眼直径40～50mm,药卷直径20～35mm。

2当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E应取较小值。

3周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。

软岩取较小E值时，W值应适当增大。

E/W：

软岩取小值，硬岩及断面小时取大值。

4表列装药集中度q以装药长度的平均线装药密度计，一般为0.04-0.4kg/m，过大易破坏光爆壁面，施工中应根据炸药类型和爆破试验确定。

表2预裂爆破参数

至内排崩落眼间距

（cm）

40～50

40

0.3～0.4

0.2～0.25

35～40

35

1表中所列参数适用于炮眼深度1.0～4.0m,炮眼直径40～50mm,药卷直径20～25mm。

软岩在取较小E值时，W值应适当增大。

4E/W：

5表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。

周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求，硬岩开眼位置在轮廓线上，软岩可向内偏5～10cm。

底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破，Ⅱ级围岩段的中心水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。

辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆破出的石块粒径适合装碴需要。

周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10～20cm。

当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，