开挖技术交底Word格式文档下载.docx
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①本台阶法开挖工序适用于主洞及平导一般Ⅳ、Ⅴ级围岩段施工，开挖作业由上至下，陈其施工由下而上。
②施工前，应根据工程地质条件，结合开挖断面、开挖方法、初拟每循环爆破进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力编制实施性施工组织设计。
每循环爆破进尺应根据围岩实际情况经试验确定。
③喷射砼采用湿喷工艺；
锚杆安设垫板，钢筋网与锚杆连接牢固，喷射砼时要适时调整喷射角度，保证钢筋与壁面间砼的密实性；
钢架与避免的间隙必须用喷射砼充填密实。
1-1台阶法开挖施工工艺流程图
1.3、Ⅴ级加强衬砌围岩地段采用环形开挖预留核心土法开挖
（1）施工工序见下图1-2
台阶开挖；
Ⅱ：
左侧上台阶初期支护（含锁脚锚杆或锚管）；
上台阶核心土开挖；
4：
下台阶左侧开挖；
Ⅴ：
下台阶左侧（仰拱）初期支护（含锁脚锚杆或锚管）；
6：
下台阶右侧开挖；
下台阶右侧（仰拱）初期支护（含锁脚锚杆或锚管）；
8：
下台阶核心土开挖；
Ⅸ：
下台阶初期支护；
X：
仰拱施作；
Ⅺ：
二次衬砌整体浇筑。
图1-2较差Ⅴ级围岩段施工工序图
（3）初期支护顺序
①本环形开挖预留核心土法施工工序法适用于开挖工序适用于Ⅴ级加强衬砌围岩地段；
开挖作业由上至下，衬砌施工由下而上。
④二次衬砌的施作，应通过监控量测，在围岩与支护变形基本稳定后进行；
在用模板台车和有压泵送砼整体式浇筑，并在浇筑时保证电、料的持续供应；
超挖部分，采用与二次衬砌统计的砼回填。
4.4、Ⅳ级围岩紧急停车地段采用台阶法（必要时预留核心土）开挖
（1）施工工序见下图1-3。
超前支护；
2上半断面环向开挖；
Ⅲ：
上半断面初期支护（含锁脚锚杆或锚管）；
4：
上半断面核心土开挖；
5：
下半断面左侧壁开挖；
Ⅵ：
下半断面左侧壁初期支护；
7：
下半断面右侧壁开挖；
Ⅷ：
下半断面右侧壁初期支护；
9：
下半断面核心土开挖（含仰拱开挖）；
Ⅹ：
仰拱砼和矮边墙施工；
拱墙二次衬砌施工。
①本台阶法（必要时预留核心土）施工工序法适用于Ⅳ级围岩紧急停车地段；
图1-3Ⅳ级围岩停车带施工工序图
1.5、Ⅲ级围岩采用全断面开挖法开挖。
其施工步骤为：
①全断面开挖；
②施作初期支护；
③施作二次衬砌。
施工程序见下图1-4。
本标段隧道正洞Ⅲ级围岩地段全断面开挖均利用多功能
图1-4全断面法施工步骤
台架配合人工钻孔，光面爆破。
锚杆钻机钻孔、安装锚杆并进行锚固和注浆，采用湿喷机进行喷砼。
根据量测要求布设量测点，并及时进行分析反馈指导施工。
开挖、支护和出碴施工工序见图1-5。
图1-5多功能台架全断面开挖施工工艺及流程图
全断面法开挖施工工艺流程见图1-2。
图1-2全断面施工工艺流程图
二、钻爆设计
1、设计原则
根据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案。
根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深20cm。
严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。
选用低密度低爆速、低猛度的炸药，本标段隧道采用乳化炸药，非电毫秒雷管起爆。
采用微差爆破，周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差。
2、爆破设计
巴朗山隧道进口段主洞及平导开挖钻爆设计图见图2-1～2-5，爆破药眼药量分配表见表2-1～2-3，光面爆破技术经济指标见表2-4～2-6。
表2-1主洞Ⅲ仰围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表
序号
炮眼分类
炮眼数
（个）
雷管
段数
（段）
炮眼深度
（cm）
炮眼装药量
每孔
药卷数
（卷/孔）
单孔
装药量
（Kg/孔）
合计
药量
（Kg）
1
掏槽眼
8
370
17
3.3
26.4
2
6
3
19.8
扩槽眼
13
5
360
16.5
3.2
41.6
4
辅助眼
26
7
83.2
内圈眼
31
9
99.2
周边眼
39
11
1.0
底板眼
14
46.2
137
355.4
表2-2平导Ⅲ仰围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表
12.8
19
60.8
27
23.1
65
150.1
表2-3平导PⅣ及PⅣ平围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表
表2-4主洞Ⅲ仰围岩全断面光面爆破主要经济技术指标
项目
单位
数量
开挖断面积
m2
84.77
预计每循环进尺
m
3.6
每循环爆破石方
m3
305.172
炮眼总数
个
140
钻孔总数
511
雷管用量
发
炸药用量
Kg
比钻眼数
个/m2
1.65
比钻眼量
m/m3
1.67
10
比装药量
Kg/m3
1.16
单位体积岩体耗雷管量
发/m3
0.45
12
预计炮眼利用率
%
96%
表2-5平导Ⅲ仰围岩全断面光面爆破主要经济技术指标
36.82
132.552
68
249.3
1.85
1.88
1.13
0.49
表2-6平导PⅣ及PⅣ平围岩全断面光面爆破主要经济技术指标
42.11
151.596
109
398.7
106
155
2.59
2.63
1.02
0.7
85%
（1）钻爆参数的选择
钻爆参数参照表2-7选取。
应通过爆破试验修改和确定爆破参数。
表2-7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
0.25～0.3
硬岩
40～50
0.15～.25
软质岩
35～45
45～60
0.75～0.8
0.07～.12
（2）掏槽方式
采用楔形掏槽，可根据需要设置中空眼。
（3）装药结构及堵塞方式
周边眼装药结构：
用小直径药卷间隔装药，岩石很软时采用导爆索代替药卷。
其他眼：
均采用连续装药结构。
所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于20cm。
本设计炮眼堵塞长度采用30cm。
（4）初步设计循环进尺不低于3.5m，故周边孔L=3.6m，掘进主炮孔L=3.6m，掏槽孔底板眼采用L＝3.6m。
（5）爆破材料采用1-18段塑料导爆管，非电毫秒雷管。
周边孔采用传爆线竹片。
小直径间隔装药，孔外网路采用复式网路联接，全断面一次起爆。
（6）爆破效果监测及爆破设计优化
爆破效果检查项目主要有：
断面周边超欠挖检查；
开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；
爆破进尺是否达到爆破设计要求；
爆出石碴块是否适合装碴要求；
炮眼痕迹保率，硬岩≥80％，中硬岩≥60％，并在开挖轮廓面上均匀分布；
两次爆破衔接台阶不大于10cm。
爆破设计优化：
每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。
根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距，用药量，特别是周边眼。
根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数。
根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼底基本落在同一断面上。
3、光爆钻孔的技术与技巧要求
（1）严密组织
光爆钻孔时，应统一指挥协调行动，认真实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制。
分区按顺序钻孔，避免相互干扰、碰撞、拥挤和窝工。
刷帮压顶钻孔时，最好固定钻孔班，以便熟练技术，掌握规律，提高钻孔的速度和准确性。
（2）钻孔方法步骤
整个钻孔过程中，可分为准备、定位、开口、拔杆、移位五步。
①准备
开工前准备工作做到“四查”。
即：
查钻机及两个钻臂的运转及钻机油管各部件；
查风水电及管路连接部位是否牢固；
查钻头钻杆等配件是否备全；
查消耗较多的器材是否有充分的余量。
②定位
先由测量班在掌子面画出各炮孔位置及在隧道掌子面画出中线十字线，作业班将钻机范围定下来，并将钻孔先后次序分配明确。
③开口
开口时慢慢推进，并特别注意钻臂的方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。
④拔杆
遇整体性好的石质可中速慢慢拔出，如遇破碎岩石卡钎时，应慢慢来回推进，使之拔出，如拔不出，再靠近钻孔重新打眼，使之拔出。
⑤移位
钻好一个炮孔进行第二个炮孔钻进时，要做到“准、直、平、齐”。
准：
按周边孔参数要求，孔位要选准；
直：
侧墙孔孔口要开在同一垂线上，孔底要落在同一垂面上；
平：
各炮眼相互平行（孔口和孔底距相等）；
齐：
孔底要落在同一平面上，爆出的断面要整齐，便于下一循环作业。
（3）保证钻孔质量措施
Ⅰ找准中线腰线，标出孔位；
Ⅱ首先钻正顶孔；
Ⅲ预量钻杆长度做好标记，保证孔深符合设计深度。
Ⅳ作业中的“七快、四勤、四不钻”
钻孔作业要做到“七快”，即：
拉风水管快、安钻快、开钻快、换钻杆快、移动钻杆快、交换位置快、排除故障快；
“四勤”，即：
保养钻机勤、维修风水电路勤、检查钻孔质量勤、检查险情勤；
“四不钻”，即：
不钻残孔、不钻石缝、不钻软夹层、不钻破碎层，只有这样才能有效地提高钻孔速度和质量。
光面爆破施工程序见流程图2-6。
三、劳力、机械设备的配置
人员、机械设备应结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置。
配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2～1.5倍。
隧道单口施工，根据开挖方法配置1台大型挖掘机，另备1台装载机进行装碴施工，自卸汽车不宜少于4辆，20m3/min空压机一般不应少于3台。
根据隧道施工特点，每工班开挖作业人员不宜少于20人。
八、质量要求
8.1验收规范
《铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》
8.2分项验收标准
8.2.1主控项目
●隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。
检验数量：
施工单位每一开挖循环检查一次；
监理单位抽查。
检验方法：
采用仪器测量。
●隧道开挖应严格控制欠挖。
当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌的尺寸（整体式衬砌）应小于10cm。
拱脚和墙脚以上１ｍ内断面严禁欠挖。
检验数量：
施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。
施工单位采用激光断面仪测量、全站仪、经纬仪等仪器测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对；
监理单位现场核对开挖断面，必要时采用仪器测量。
●洞内观测可分为洞身开挖工作面观测和已支护地段观测，开挖工作面观测应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性；
对已支护地段的观测，主要观测围岩、喷射混凝土、锚杆和钢架的工作状态。
施工、监理单位每一开挖循环检查一次，已支护地段每天检查至少一次。
施工单位进行工程地质观察和描述；
监理单位见证检查。
●光面爆破钻眼前，应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置，钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。
掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。
周边眼的间距允许偏差为5cm，外插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖轮廓线15cm。
施工单位每一开挖循环检查全部掏槽眼和周边眼。
检查方法：
测量。
●隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。
隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。
施工单位用仪器测量底部高程，绘断面图与设计断面核对；
监理单位见证测量，核对开挖断面。
●隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。
当需要进行加固处理时，应符合设计要求。
施工单位、监理单位每处检查一次。
施工单位进行地质描述；
8.2.2一般项目
●光面爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。
施工单位每一开挖循环检查一次。
对照钻爆设计资料，观察、计数检验炮眼痕迹保存率。
●水沟开挖位置、基底高程应符合设计要求，靠边墙的水沟应与边墙基础同时开挖、一次成型。
观察、仪器测量。
九、安全、质量控制措施
⑴加强对技术及施工人员的培训，提高全体参建人员的安全、质量意识。
⑵岩石隧道坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，瓦斯隧道施工严格按照“先探测、管超前、非爆破、严控水、短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。
⑶严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工，否则应按照变更程序申请改变施工方案。
⑷在隧道开挖前，对隧道地表中线附近范围进行勘察，对地表冲沟、深井、滑塌、陷穴、地表附着物等不良地质情况进行统计，并按里程桩号逐一登记、拍照，尤其是隧道下穿高速公路等大型构筑物地段，施工中应加强监控量测工作，严格按设计方案施工，确保隧道安全、顺利通过。
⑸每循环进行测量放样，严格控制超欠挖。
定期对测量控制点进行检查、复核，避免由于隧底下沉、上鼓、不均匀变形及人工或机械碰撞等原因对控制点的损害。
⑹边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须满足设计要求。
软弱地基处理方法和施工质量应符合设计要求。
隧底开挖前应进行施工工艺设计。
⑺开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时反馈量测信息。
⑻隧道开挖中，应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小，核对设计情况，判断围岩的稳定性。
⑼隧道明挖段在开挖过程中，尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖，应采用人工风镐对隧道周边进行修整，减少对围岩的扰动，避免侧壁或拱顶掉块现象。
拱脚、墙角应预留10cm人工开挖，严禁超挖。
开挖完毕后，应尽早对围岩进行支护封闭，减少围岩暴露的时间。
⑽制定安全施工应急预案，日常做好应急物资储备。
⑾洞口工程施工，宜避开雨季和严寒季节。
⑿洞口施工前，应先检查边、仰坡以上山坡稳定情况，清除悬石，处理危石，施工期间实施不间断监测和防护。
⒀隧道施工前应做好洞顶、洞门及洞口防排水系统。
洞门及洞内排水沟应进行铺砌，砂浆抹面，防止地表水及施工用水下渗，影响结构安全。
地层含水量大时，上台阶掌子面附近宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部纵向排水沟排出洞外，以免浸泡拱脚。
必要时应施工集水孔等措施将地下水位降至隧道二次衬砌底部以下，确保施工顺利进行。
⒁隧道明洞段施工时，边仰坡应分层分段开挖，并按设计及时做好防护。
临时边仰坡应进行适当放坡。
⒂明洞段因地基加固等施工的振动可能造成边坡失稳时，应预先在边坡上设置观测桩进行监测，并派专人检查边坡的稳定情况。
发现边坡有开裂、变形现象时，应立即对边坡体进行加固处理，确保安全后方可继续进行施工。
⒃爆破作业时，所有人员应撤离至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。
安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于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。
当相对开挖工作面相距40m时，两端施工应加强联系，统一指挥。
当两开挖工作面相距10～15m时，应从一端开挖贯通。
设置放炮前的安全检查员，及时检查现场的安全情况，以确定是否可以起爆，爆破后经专职安全员检查，排除瞎炮等安全隐患后，其他人员方可进入施工现场。
十、其他注意事项
⑴暗洞分部开挖时，在满足设计规范及安全质量要求的前提下，应尽量采用适合机械化作业的施工工艺，分部尺寸划分合理，各分部尽量平行作业，从而达到快速施工的目的。
⑵弃碴时要由专人指挥、堆放整齐、边坡平整，弃碴场需设置挡墙。
施工过程中杜绝随意倾倒弃碴和弃土。
施工完毕后，对弃碴场及时平整，并做好绿化、防护，避免水土流失。
⑶隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：
A．空气中氧气含量，按体积计不得小于20%；
B．粉尘永许浓度，每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg，每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg；
C．有害气体最高允许浓度：
a一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m3，在特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；
b二氧化碳按体积计不得大于0.5%；
c氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下；
d瓦斯浓度小于0.3%时；
D隧道内气温不得高于28℃；
E隧道内噪声不得大于90Db。
⑷施工独头掘进长度超过150m时，应采取机械通风，确保洞内每人供应3m3/min的新鲜空气及洞内瓦斯气体浓度稀释到0.3%以下。
⑷便道及施工现场要注意撒水防尘，减少对周围环境的破坏。
⑸隧道施工作业地段必须保证足够的照明。
不安全因素较大的地段应加大照度。
在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明，漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。
编制
复核人
作业队队长
总工程师
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