隧道洞身开挖作业指导书修改Word格式文档下载.docx

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2.2.1对隧道开挖的中线、高程、方向进行复核，确保测量精度。

2.2.2对开挖的洞身围岩采用TSP/TGP法进行地质超前预报，探测前方围岩的性质，地质状况和不良地质状况，宏观掌握隧道段落围岩状况；

同时采用地质钻机对隧道围岩进行直观探测，结合围岩、支护的变形监测，对围岩状况进行分析，其结果与施工图、施工组织设计进行比较，及时修正开挖、支护参数。

2.2.3检查高压风、水、电管路畅通，接头完好，施工机具性能符合施工要求，机械性能良好。

隧道内排水系统完好。

应急材料、物资准备妥当，安全设施功能良好。

3．技术要求

3.1隧道开挖中线、高程，开挖轮廓满足设计和规范要求。

3.2炮眼痕迹保存率符合规范要求。

4．施工程序与工艺流程

4.1根据隧道围岩状况，隧道的开挖方法分为全断面法、台阶法、三台阶法、三台阶临时仰拱法、CD（中隔壁）法。

根据开挖方法的不同，每一循环隧道开挖的程序有所不同。

全断面法是按隧道设计开挖断面，一次开挖到位的施工方法，适用于具备一定自稳能力的Ⅲ级围岩一般段。

台阶法分为两步进行开挖，即上台阶开挖支护后进行下台阶开挖支护，完成一个开挖循环，适用于具备一定自稳能力的Ⅲ级围岩一般段，并在开挖后立即进行初期支护，以确保围岩稳定。

三台阶法分为三步进行开挖，即上台阶开挖支护后进行中台阶开挖支护，最后进行下台阶开挖支护，完成一个开挖循环，适用于一般Ⅳ级围岩深埋地段及Ⅲ级围岩水平岩层段，在超前支护下具备一定自稳能力的围岩，并在开挖后立即进行初期支护，以确保围岩稳定。

三台阶临时仰拱法为先施工上台阶开挖支护并施作上部临时仰拱，再施工中台阶开挖支护并施作中部临时仰拱，最后施工下台阶开挖支护并按设计图纸要求施作隧道永久仰拱，适用于隧道Ⅴ级围岩及Ⅳ级围岩浅埋偏压段，用于自稳能力差，易坍塌的围岩，开挖前进行超前支护，开挖后立即进行初期支护，以确保围岩稳定。

CD法为先施工左侧上部，施工左侧上部初期支护；

再施工左侧中部，施工左侧中部初期支护；

后施工左侧下部，施工左侧下部初期支护；

同样方法施工右侧，用于隧道Ⅴ级围岩不良地质地段，包括：

浅埋偏压、地层稳定性差、软弱围岩地下水发育、对沉降有严格控制要求等地段。

4.1.1每分部开挖循环施工程序

施工准备→施工放样→钻孔台车（架）就位→钻孔→清孔、钻孔质量验收→装药、连接起爆网络→爆破→通风→排危→初喷→出碴→支护

①全断面法开挖施工程序

施工准备→按隧道设计开挖断面，全断面开挖，施作洞身部位的初期支护→灌注该段仰拱及仰拱填充→利用衬砌台车灌注该段二次衬砌。

②台阶法开挖施工程序

施工准备→上台阶开挖，施作上台阶洞身部位的初期支护→上台阶施工至适当距离后，下台阶开挖，施作下台阶洞身部位的初期支护→灌注该段仰拱及仰拱填充→利用衬砌台车灌注该段二次衬砌。

③三台阶法开挖施工程序

施工准备→上台阶开挖→施作上台阶洞身结构的初期支护，即初喷4cm后混凝土，架立钢架→钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度→上台阶施工至适当距离后，中台阶开挖，接长钢架，施做洞身结构的初期支护→下台阶开挖支护→灌筑该段仰拱→灌筑该段隧底填充→利用衬砌台车灌注该段二次衬砌。

④三台阶临时仰拱法开挖施工程序

施工准备→上台阶开挖→施做上台阶周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，钻设锚杆、挂网、架立钢架，并设锁脚钢管→上台阶底部铺设I18轻型工字钢，喷18cm厚混凝土，施做上台阶临时仰拱，封闭掌子面8cm。

→复喷混凝土至设计厚度→中台阶开挖→中台阶周边部分初喷4cm厚混凝土，钻设锚杆、挂网、架立钢架，并设锁脚钢管→中台阶底部铺设I18轻型工字钢，喷18cm厚混凝土，施作中台阶临时仰拱→复喷混凝土至设计厚度→下台阶开挖，初喷4cm厚混凝土，钻设锚杆、挂网、架立钢架，并设锁脚钢管→灌筑该段仰拱→灌筑该段隧底填充→利用衬砌台车灌注该段二次衬砌。

⑥CD法开挖施工程序

施工准备→左侧上部开挖，左侧上部初期支护→左侧中部开挖，左侧中部初期支护→左侧下部开挖，左侧下部初期支护→右侧上部开挖，右侧上部初期支护→右侧中部开挖，右侧中部初期支护→右侧下部开挖，右侧下部初期支护→拆除中隔壁→灌筑该段仰拱→灌筑该段隧底填充→利用衬砌台车灌注该段二次衬砌。

4.2工艺流程

施工准备

加工药卷、炮泥

装药

分析确定支护强度

转入下一个循环

监控量测

支护和临时支护

出碴

初喷混凝土

找顶排危

通风排烟

爆破

机具离开掌子面

清孔

钻孔

开挖台车（架）、风枪就位

清理掌子面、测量画轮廓线、炮眼

5．施工要求

5.1施工准备

隧道开挖前，利用超前预报、超前钻孔、监控量测等探测结果，分析研究围岩的性质，探明前方围岩的完整性、涌水、不良地质等情况，对洞身实际的围岩性质与设计图进行核对，确定开挖、支护参数。

5.1.1开挖方法、钻爆参数

根据围岩的软弱状况和隧道断面，选择合理的开挖方法，以少扰动为宗旨，把开挖对围岩的损伤程度控制在最小限度，最大限度的发挥围岩的自支护能力，确保隧道的施工和隧道主体安全。

根据开挖方法，确定每开挖循环进尺，炮眼深度，选择合理的开槽方法，确定使用直眼掏槽或斜眼掏槽，开挖周边眼间距、开口位置选择合理，周边眼与辅助眼间距、布设方法选择合理，确定周边眼、辅助眼、掏槽眼、底板眼的装药方法、装药量，爆破的先后顺序，雷管的段别，炮眼间的起爆网络，引爆雷管使用电雷管。

在开挖过程中，根据爆破效果和围岩的监测数据，不断修正爆破参数。

5.1.2支护参数

根据围岩的实际情况与设计图纸进行复核，如实际情况与设计不符时，应及时申请变更，选择合理的支护型式，并在施工过程中通过对支护的观察和收敛变形数据不断的修正支护参数，确保支护与围岩实际相符合。

5.2施工工艺

5.2.1施工放样

放样时将隧道断面、隧道中线用红铅油精确地画在掌子面上，并作出明显的高程标识点。

精确定位炮眼位置。

5.2.2钻孔

钻孔的精度是保证爆破成功的首要因素，同时选择合理的炮眼直径，控制与药卷之间的不耦合系数（一般控制在1.1～1.4之间）。

精确控制钻孔位置、方向和深度，钻眼完毕，应按炮眼布置图进行检查，并做好记录，经检查合格后，方可按设计装药结构进行装药和炮泥堵塞。

钻孔时选用经验丰富的钻工司钻周边眼，尽量的减少钻孔偏差，减小开口偏差和钻孔孔底偏差以及方向偏差。

根据目前一般隧道施工的实际情况，采用气腿式风动凿岩机钻孔，炮眼长度根据围岩状况，最大长度不超过4m，并视围岩的不同情况，合理选择进尺，外插角不大于5°

，钻孔实际操作做到“准、平、直、齐”四个字，并采用“炮棍瞄准法”控制炮孔间的平行，并由经验丰富的老钻工精心指挥来确保钻孔的精度，其钻孔方向偏差控制在3cm/m～5cm/m以内。

同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。

（1）钻眼作业应符合下列要求：

①炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。

②当采用手持凿岩机钻眼时，掏槽眼眼口间距和眼底间距的允许误差为±

5cm；

辅助眼眼口间距允许误差为±

10cm；

周边眼眼口位置允许误差为±

5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。

③当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度及装药量，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。

④钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。

⑤采用手持凿岩机凿眼，当凿眼高度超过2.5m时应配备与开挖断面相适应的作业台架进行凿眼；

钻孔作业应定人定岗，尤其是左右侧周边眼司钻工不宜变动。

（2）提高光面爆破效果应采用下列技术措施：

①周边轮廓线和炮眼的放样宜采用隧道激光断面仪或其它类似的仪器，尽量减少人工操作。

周边轮廓线的放样允许误差应为±

2cm。

②周边眼间距与抵抗线的相对距离要合理，通常减小周边眼间距，爆破后轮廓成形好。

③装药结构应均匀分布，眼底可相对加强一些。

④周边眼开眼位置视围岩软硬稍作调整：

硬岩在轮廓线上；

软岩可向内偏移5～10cm。

⑤尽量减小周边眼外插角的角度，孔深小于3m时外插角的允许斜率宜为孔深的±

5％；

孔深大于3m时外插角斜率宜为孔深的±

3％；

外插角的方向应与该点轮廓线的法线方向相一致。

并应根据不同的炮眼深度，适当调整斜率。

5.2.3装药

装药量的多少和装药的方式是隧道光面爆破的关键，必须严格控制周边眼的装药量，应使药量沿炮眼全长合理分布，并合理选择炸药的品种和装药结构。

合理控制周边眼的线装药密度，根据周边眼孔距、爆破层厚度、石质及炸药种类等综合考虑装药量。

在装药结构上，宜采用比炮眼直径小的小直径药卷连续或间隔装药，把药卷与钻孔间的不耦合系数控制在1.25～2.0之间，但药卷直径不应小于该炸药的临界直径，以保证稳定起爆。

起爆雷管的段别选择合理，其安装位置精确，确保起爆的先后顺序。

主要光爆参数如下表5.1所示：

表5.1光面爆破参数表

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（kg/m）q

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值应大于周边眼间距E值。

软岩取较小的E值时，W值应适当增大。

E/W：

软岩取小值，硬岩及小断面取大值。

4、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。

（1）装药作业应符合下列要求：

①爆破工装药前，应与班组长、领工员对装药开挖工作面附近及炮眼等进行全面检查，对检查出的问题及时处理。

②炮眼内岩粉应清理干净。

③炮眼缩孔、坍塌或有裂缝时不得装药。

④装药作业与钻孔作业不能在同一开挖工作面进行。

（2）装药作业应符合下列规定：

①尽量采用装药机（有乳化炸药装药机、粉状炸药装药机）装药，以提高装药效率，减少不安全因素。

②清孔：

装药前，采用掏勺或压缩空气吹眼器清除炮眼内的岩粉、积水，防止堵塞，使用压缩空气吹眼器时应避免炮眼内飞出的岩粉、岩块等杂物伤人。

③验孔：

炮眼清理完成后，应采用炮棍检查炮眼深度、角度、方向和炮眼内部情况。

发现炮眼不符合要求的，及时处理。

④装药方法：

验孔完成后，爆破工必须按作业规程、爆破设计规定的炮眼装药量、起爆段位进行装药。

装药时要一手抓住雷管的脚线，另一手用木质或竹质炮棍将放在眼口处的药卷轻轻的推入炮眼底，使炮眼内各药卷间彼此密接，推入时，用力要均匀。

⑤正向装药的起爆药卷最后装入，起爆药卷和所有的药卷的聚能穴朝向眼底；

反向装药起爆药卷首先装入，起爆药卷和所有的药卷的聚能穴朝向眼外。

⑥堵孔炮泥应满足下列要求：

1）所有装药的炮眼应采用炮泥堵塞，不得用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞。

2）宜用炮泥机制作炮泥，炮泥配合比一般为1：

3的粘土和沙子，加含有2％～3％食盐的水制成，炮泥应干湿适度。

⑦封孔应满足下列要求：

1）最初填塞的炮泥应慢慢用力，轻捣压实，以后各段炮泥应依次用力一一捣实。

2）浅孔宜将余孔全部堵塞。

3）炮眼深度小于1m时，封泥长度不宜小于炮眼深度的1/2。

4）炮眼深度超过1m时，封泥长度不宜小于0.5m。

5）炮眼深度超过2.5m时，封泥长度不宜小于1m。

6）光面爆破周边眼封泥长度不宜小于0.3m。

5.2.4连线、爆破

爆破作业时，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点；

在有可能发生涌水、突水地段应加强开挖工作面与洞内后部工作点的联系。

安全地点至爆破工作面的距离，在独头隧道内不应小于200m，当采用全断面开挖时，应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。

（1）连线起爆作业应符合下列规定：

①每次起爆前，爆破员必须仔细检查起爆网络。

②在同一开挖断面上，起爆顺序应由内向外逐层起爆。

③延发时间一般应采用孔内控制。

④放炮员必须最后离开爆破地点，并必须在有掩护的安全地点进行起爆。

⑤爆破前，班组长必须清点人数，确认无误后，方准下达起爆命令。

放炮员接到起爆命令后，必须先发出爆破警号，至少等5s，方可起爆。

（2）处理瞎炮（包括残炮）必须在班组长直接指导下进行，并应在当班处理完毕，如果当班未能处理完毕，放炮员必须同下一班放炮员在现场交接清楚。

5.2.5通风

爆破前应关闭通风机，爆破后应及时向隧道掌子面通风，排出和减低隧道内灰尘和炸药残留气体、风尘浓度，然后洒水降尘，使隧道内的环境符合职业健康标准，保护施工人员身心健康。

5.2.6初喷

通风后，应在清除开挖段危石后，对开挖断面轮廓初喷3～5cm混凝土，封闭开挖岩面。

喷射混凝土作业应分段分片进行。

喷射作业自下而上，应保持供料均匀，喷射连续，喷射时喷嘴应作偏心划圆或鱼摆等复合运动。

喷嘴在沿隧道纵向作前后移动时应保持与受喷面等距，使受喷面均匀、密实。

5.2.7出碴

出碴时需专人统一指挥车辆，车辆在隧道内的行驶速度，成洞地段不大于25km/h，有施工作业地段不大于15km/h。

弃碴弃于指定位置，应符合环保要求。

5.2.8开挖断面检查

开挖出碴完毕后，对隧道开挖断面的轮廓尺寸、中线、高程进行检查，需符合设计及规范要求，再报监理工程师检查合格后，进行下道工序施工。

5.2.9支护

在每一次开挖后必须立即进行永久支护和临时支护。

支护参数须满足设计和规范要求。

6．劳动组织

6.1劳动力组织方式：

采用工班组织模式。

6.2根据隧道开挖的施工方案、机械、人员组合要求，隧道开挖施工班组分为开挖工班、喷混凝土工班、出碴工班和支护工班。

表6.1每个开挖面人员配备表

负责人

1人

技术主管

技术员

专职安全员

3人

专职质检员

开挖工班

26人

喷混凝土工班

4人

支护工班

20人

出碴工班

6人

技术、质检、测量及试验人员

机械工、普工

指挥出碴、弃碴人员

其中现场负责人、工班长、技术人员、专职安全员及专职质检员由我单位正式职工担任，并可根据施工现场情况适当配备若干劳务工人。

7．材料要求

原材料符合设计和规范要求：

钢材的力学性能和公称直径、尺寸，其指标应达到合格要求。

水泥标号、用量符合设计要求。

骨料粒径不宜大于10mm。

施工用水的水质应符合工程用水标准。

炸药：

Φ32药卷，采用硝铵或乳化炸药，具体选用根据现场实际情况确定。

8．设备机具配置

隧道开挖施工机械设备配置分为四大部分，即隧道开挖、喷混凝土、支护、出碴等工序使用机具及其配属机具。

表8.1每个作业面主要施工机械设备配置表

开挖

喷混凝土

支护

出碴

20m3空压机4台

挖掘机1台

风动凿岩机20台

湿喷机械手1台

风镐6～8台

装载机2台

开挖台车（架）1部

120型拌合站1座

运输车辆2台

自卸载重车6台

材料运输车2台

注浆泵1台、电焊4台

洒水车1台

9．质量控制及检验

9.1基本要求

9.1.1不良地质段开挖前应做好预加固、预支护。

9.1.2当前方地质出现变化迹象或接近围岩分界线时，必须用地质雷达、超前小导坑、超前探孔等方法先探明隧道的工程地质和水文地质情况，才能进行开挖。

9.1.3应严格控制欠挖。

当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别凸出部分（每1m2不大于0.1m2）凸入衬砌断面，整体式衬砌应小于10cm，其他衬砌不应大于5cm，拱脚、墙脚以上1m范围内断面严禁欠挖。

9.1.4开挖轮廓要预留支撑沉落量及变形量，并利用量测反馈信息进行及时调整。

9.1.5隧道爆破开挖时应严格控制爆破震动。

9.1.6洞身开挖在清除浮石后应及时进行初喷支护。

9.2检查项目

9.2.1隧道中线的贯通要求的允许偏差要满足规范要求。

9.2.2隧道结构与净空，必须满足设计建筑限界的要求。

9.2.3超挖：

应按开挖轮廓线作业，尽量减少超挖，洞身开挖的允许偏差见下表。

表9.1洞身开挖断面允许超挖值（cm）

围岩级别

开挖部位

Ⅲ、Ⅳ

Ⅴ

拱部

平均线性超挖15

平均线性超挖10

最大超挖值25

最大超挖值15

边墙

平均10

仰拱、隧底

平均线形超挖10

最大超挖25

表9.1隧道超欠挖的测定方法

测定方法及采用的仪器

方法简述

利用激光束测定

用激光指向仪或激光经纬仪射在开挖工作面上的光束测定特定部位的超欠挖的线性值。

用全站仪测定

在要测的点位粘贴反光片，用全站仪测定各点的三维坐标，通过计算绘制开挖断面，与设计断面进行比较

用激光隧道限界 

测量仪测定

由免棱镜测距全站仪和手提电脑组成，对开挖工作面（或任一断面）测量，直接打印出设计断面与实际断面，并标出设定点的超欠挖值。

用二次衬砌轮廓刚架 

作基准测定

当防水板铺设专用台车移动时，用直尺量取需测定点至轮廓刚架的最小距离，并考虑喷混凝土的厚度，以确定超欠挖值。

9.2.4炮眼痕迹保存率

隧道周边炮眼痕迹保存率是衡量开挖面平整度的一个指标，炮眼痕迹保存率应满足下表的规定：

表9.3各种围岩周边炮眼痕迹保存率

围岩性质

中硬岩

炮眼痕迹保存率

≥80％

≥60％

炮眼痕迹保存率＝（残留有痕迹的炮眼数/周边眼总数）³

100％

9.2.5外观检查

洞顶无浮石。

10．安全及环保要求

10.1安全要求

10.1.1严禁非工作人员进入隧道。

10.1.2施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。

10.1.3施工前主管工程师应对施工班组、人员进行安全交底和安全教育，同时告知安全风险和应对措施。

10.1.4严禁带明火和火种进入隧道，隧道内禁止吸烟。

10.1.5施工人员到达工作地点后，领工员、工班长应首先组织大家分头检查工作面，检查机具设备是否处于安全状态，详细检查支护是否牢固，拱部是否稳定，如有松动或裂纹，应及时加固处理。

同时在施工过程中要经常检查支护的稳定状况，特别是爆破后的工作面和附近要加强检查，发现异常应随时处理，如发现可能有险情时，应立即撤离工作人员并报告上级处理。

10.1.6台阶法开挖：

a、台阶之间控制一定的距离，以适应机具作业，并尽量减少翻碴工作量；

b、支护和临时支护必须紧跟，支护及时成环；

c、台阶宜少分层，使装碴机械紧靠开挖面，以减少扒碴距离；

d、下断面开挖的落底拱脚边沿应留平台，以保证拱圈稳定。

落底采用分层或一次拉槽。

10.1.7司钻中不得将胸部、腹部紧贴风钻手柄，腿部不得抵住风钻卡套弹簧。

钻眼过程中，钻杆与钻孔应保持一条直线，防止钻杆弯曲、掉头、或折断，卡钻时，应用扳钳松动拔出，不可敲打，未送风前不可撤出钻杆。

风钻使用每使用两小时应加一次油；

风钻拆卸、修理、保养维修，不得在工作面进行。

严禁在残眼处钻眼。

使用带支架的风钻钻孔时，应将支架安置稳妥。

当站在碴堆上钻孔时，应注意石碴是否稳定，以防操作中石碴滑塌伤人。

在拱部扩大及马口部位钻挑顶眼、爬眼、斜插眼及吊眼时要注意有无松动石块，以防落石伤人。

10.1.8领取爆破物品时应指定由有爆破资质的人员和工班负责人一道领取，必须严格履行出库审批和出库登记手续，并专人押送，雷管和炸药不得同车运输。

10.1.9爆破物品进入现场雷管、炸药必须距离15m以上放置，使用木质炮棍装药。

监炮人员要做好爆破物品使用记录，防止爆破物品丢失，用剩炸药、雷管必须及时退库。

瞎炮、哑炮须原装药人员进行处理。

10.1.10隧道开挖中所使用爆破器材的运输、贮存、检验、再加工、使用和退库、销毁应符合国家有关法律、法规和现行国家标准《爆破安全规程》（GB6722）的规定。

施工中对爆破器材必须统一管理、发放，不符合要求的一律不准使用。

10.1.11进入隧道的内燃机械与车辆，必须选用带净化装置的柴油机。

有瓦斯等有害气体的隧道，汽油机械与车辆不得进洞。

10.1.12机械装碴时，小型装碴机的电缆或高压胶管，应有专人收放，装载工作场地，应设车辆机械调度与指挥人员。

10.2环保要求

10.2.1隧道内必须连续通风，有粉尘或不良气体时应加强通风。

10.2.2在掌子面装碴时，应先洒水，以减少粉尘，施工场地要时常洒水湿润，粉尘大时要采取降尘措施。

10.2.3弃碴应运至指定位置，隧道内污水应集中净化处理后方可排放。

10.2.4施工机械在夜间施工禁止鸣号，防止打扰附近居民。