隧道洞身开挖工序技术交底Word格式.doc
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1、一般要求
（1）隧道开挖应控制循环进尺，最大不宜超过3.5m，仰拱开挖一次开挖长度不应大于1倍洞径。
（2）隧道开挖后，应及时喷射混凝土封闭围岩，并及时完成初期支护。
2、全断面法开挖应符合的要求
（1）全断面法开挖时，应控制一次起爆的炸药量，减少爆破振动对围岩的影响。
（2）长及特长隧道应采用大型施工机械，各种施工机械设备应合理配套，充分发挥机械设备的综合效率。
3、台阶法开挖应符合的要求
（1）采用台阶法开挖隧道时，应根据围岩条件合理确定台阶长度和高度。
台阶长度不应过长，应控制在一倍洞径以内。
（2）台阶形成后，各台阶开挖、支护宜平行作业。
（3）下台阶开挖，左右侧宜交错进行。
（4）循环进尺应根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定。
Ⅲ级围岩不宜超过2.0m,Ⅳ级围岩不宜超过1.5m，Ⅴ级不宜超过1.0m。
2、工艺措施
本隧道为大断面隧道，隧道洞身开挖采用钻爆法开挖。
根据隧道围岩地质特点，不同级别围岩段采用不同的开挖方法。
2.1全断面开挖
1、适用范围：
全断面开挖适用于本标段辅助坑道Ⅱ、Ⅲ级围岩，循环进尺宜控制在3.0-3.5m。
辅助坑道Ⅳ、Ⅴ级围岩硬岩地层，在采取超前小导管、超前预注浆等辅助施工措施加固后，也可采用全断面法施工，但应根据具体围岩情况适当缩短开挖进尺。
2、全断面开挖方法简介
全断面开挖法是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。
全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，且工序少，施工操作比较简单，便于施工组织和管理，较分部开挖法减少了爆破震动次数。
但由于开挖面较大，围岩相对稳定性降低，且每个循环工作量较大，每次深孔爆破引起的震动较大，因此要求具有较强的开挖、出渣能力和相应的支护能力。
3、全断面开挖法施工工序
全断面法施工工序示意图见图2.1.1
图2.1.1全断面法施工工序示意图
1—开挖；
Ⅰ—初期支护；
全断面法施工工艺流程见图2.1.2
施工准备
开挖质量检查
初期支护
地质素描
出渣运输
装运机械就位
找顶排险
修正钻爆参数
通风排烟
钻眼、装药、爆破
钻爆设计
台车（台架）就位
布置炮眼
测量与量测
地质预报
图2.1.2全断面法施工工艺流程图
2.2台阶法
在Ⅲ、Ⅳ级围岩铁路客运双线隧道施工时采用台阶法，Ⅴ级围岩隧道在采用了有效的措施（如超前预注浆加固围岩）后亦可采用台阶法开挖。
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。
2、台阶法开挖方法简介
台阶法开挖是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工工艺。
上台阶开挖采用风动凿岩机钻眼，二级楔型掏槽；
下台阶采用风动凿岩机钻眼，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒延时有序起爆，光面爆破。
上台阶由挖掘机装碴，下台阶由3m3装载机或反铲装碴，20t自卸汽车运碴。
施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业。
隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后仰拱（或铺底）紧跟。
3、台阶法施工工序
台阶法施工工序示意图见图2.2.1
图2.2.1台阶法施工工序示意图
1—上台阶开挖；
Ⅰ—上台阶初期支护；
2—下台阶开挖；
Ⅱ—下台阶初期支护；
3—仰拱开挖；
Ⅲ—仰拱初期支护；
Ⅳ—仰拱填充混凝土；
Ⅴ—拱墙混凝土
台阶法施工工艺流程见图2.2.2
开始
（
含超前地质预报
）
上台阶爆破设计
上台阶测量放线
下台阶测量放线
凿岩机
、
台架就位
上台阶钻眼
下台阶钻眼
上台阶装药
下台阶装药
爆破
通风
出渣
开挖断面检查及爆破效果评价
结束
良
差
信
息
反
馈
图2.2.2台阶法施工工艺流程图
4、双线隧道Ⅱ类、Ⅲ类围岩台阶法爆破参数设计
（1）爆破器材
爆破器材选用乳胶炸药、塑料导爆管非电起爆系统、毫秒延时起爆。
周边眼采用Φ25mm小直径药卷间隔装药，装药结构用竹片绑扎，导爆管传爆，进行间隔装药，根据围岩情况，可对间隔距离和药量进行调整。
其它炮眼采用Φ32mm药卷连续装药。
起爆材料采用1-15段的非电毫秒雷管起爆，电雷管引爆。
网络联接掏槽采用孔内复式网络，其余孔采用单式网络，周边孔采用传爆线竹片，小直径间隔装药，孔外网采用复式网络联接。
（2）钻爆设计参数要求
光面爆破主要参数：
最小抵抗线、炮眼密集系数、不耦合系数、线装药密度、眼距和起爆时差、起爆顺序。
光面爆破参数表
岩石种类
周边眼间距E（CM）
周边眼最小抵抗线W（CM）
相对距E/W
周边眼装药参数Q（KG/M）
硬岩
55～70
60～80
0.7～1.0
0.30～0.35
中硬岩
45～65
50～70
0.2～0.30
软岩
35～50
45～60
0.5～0.8
0.07～0.12
①最小抵抗线与炮眼密集系数
光爆层厚度为周边眼（光爆眼）的最小抵抗线，光爆层厚度W与周边眼的间距α有密切关系，可用两者比值（周边眼密集系数）K=α/W，周边眼密集系数过大，爆破后可能在光爆眼间留下岩埂，造成欠挖，达不到光面爆破效果，反之则可能出现超挖。
一般情况下周边眼密集系数小于1，可使反射拉伸波从最小抵抗线方向折回之前造成贯穿裂缝，隔断反射拉伸波向围岩传播的可能，减少围岩破坏。
光爆层厚度与隧道断面大小有关，大断面隧道拱顶垮度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩体比较容易崩落，光爆层厚度可适当放大一些；
小断面光爆眼受到的夹制作用大，其厚度宜小一些。
②不耦合系数
不耦合系数用K、表示，指炮眼直径与药包直径之比，随着K、值的增大，爆炸冲击作用减弱，而爆炸气体准静态压力的作用时间得到延长，作用在炮眼壁岩石上的应力值下降。
不耦合系数K、取值一般在1.5～3.0之间，此时可使炮眼壁岩石上受到的冲击压力（或产生的应力）不大于岩石的极限抗压强度，避免压碎圈的形成，从而留下半炮眼痕迹，同时，在炮眼连心线上产生的切向拉应力大于岩石的抗拉强度，产生定向裂隙。
根据不耦合系数的大小和所选用药卷直径，光面爆破装药结构通常有两种形式：
环向空气间隔连续装药结构和轴向空气间隔装药结构。
③线装药密度
在已确定光面爆破炮眼直径和选定不耦合系数K、值之后，即可计算出线装药密度（装药集中度）q。
式中△——炸药密度，Kg/m3；
d1——药卷直径，m；
q——线装药密度，Kg/m；
在采用环向不耦合连续装药结构时，因为K、=d2/d1，这里d2为炮眼直径，则由上式得
如果采用炮眼内各药包间也保持一定间隙的装药结构，则q值的计算另当别论。
臂如，当采用既有环向不耦合又有轴向空气间隔的装药结构时，应按当量药包或体积不耦合系数计算q值。
当光爆眼直径为35～45mm时，一般将线装药密度取为0.1～0.3Kg/m，其中软岩为0.07～0.12Kg/m，中硬岩为0.1～0.15Kg/m，硬岩则为0.15～0.25Kg/m。
④眼距
光爆眼的间距比主爆眼小，它与炮眼直径、岩性和装药量等参数有关。
眼距过大、难以爆出平整光面；
眼距过小会增加凿岩费用，且产生大块。
通常，合理的眼距可按炮眼直径选取
式中α——眼距，m；
⑤起爆时差
两相邻光爆炮眼因雷管会导致不能同时起爆，即存在起爆时差。
这种时差在10ms内时，光爆眼间应力叠加明显，有利于贯通裂隙的形成，可视为光爆炮眼同时起爆，通过采用高精度雷管或导爆索来实现。
⑥周边眼装结构
a、软岩周边眼装药结构
一般采用两种形式：
一种是较破碎围岩采用空气间隔装药，导爆索传爆。
导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。
另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。
分别如下图所示：
b、硬岩周边眼装药结构
硬岩一般采用导爆索间隔装药，装药结构如下图：
除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均为连续装药，只是装药长度不同。
⑦起爆顺序
光面爆破掘进有两种方案：
全断面一次掘进方案和预留光面层方案。
前者常用多段毫秒电雷管或非电塑料导爆管起爆系统顺序起爆，多用于掘进小断面隧道；
后者是分次爆破，采用超掘进小断面导洞，然后刷至全断面，多用于掘进大断面隧道。
全断面一次掘进方案的炮眼起爆顺序为：
掏槽眼→辅助孔→周边眼
⑧掏槽形式
掏槽眼的形式有三种：
斜眼、直眼、直眼和斜眼的混合掏槽。
根据隧道断面大小及工程地质特点，结合现场的钻眼机械设备，一般采用的掏槽方式为斜眼掏槽方式。
（3）双线隧道Ⅱ类围岩台阶法开挖爆破孔布置见图2.4.2.5炮眼药量分配见表2.4.2.6。
表2.4.6双线Ⅱ级围岩台阶光面爆破炮眼药量分配表
序号
上下台阶
炮眼分类
炮眼数（个）
雷管段数（段）
炮眼长度（m）
炮眼装药量
每孔药卷数（卷/孔）
单孔药卷数（Kg/孔）
合计药量（Kg）
1
上台阶
掏槽眼
2
2.5
10
1.5
3.0
3
13
1.95
3.9
5
3.5
15
2.25
4.5
4
辅助眼
7
3.2
13.5
2.025
8.1
11
9
22.275
6
30.375
17
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