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隧道洞身开挖交底

技术交底记录

ZT20JLLZX-01年月日

工程名称

交底地点

项目部会议室

交底组织单位

工程管理部

交底负责人

施工单位

一、二、三、四、五、九、十队

接收负责人

内容及说明：

吕临项目隧道洞身开挖交底

台阶法

本项目隧道单洞双线隧道及单洞单线隧道IV级围岩采用台阶法。

一、施工工序

1、利用上一循环的钢架施做隧道洞身超前支护；

2、1-开挖上部土方；

3、II-施作上部初期支护；

4、3-开挖下部土方；

5、IV-施作下部初期支护；

6、5-开挖底部（捡底）；

7、VI-施作下部初期支护；

8、VII-仰拱及混凝土填充；

9、VIII-施作拱墙二次衬砌。

二、工序示意图

台阶法工序横断面示意图

台阶法工序纵断面示意图

三、施工要点

1、根据围岩条件和施工机械配置情况合理确定台阶长度、台阶高度及台阶数量，其各部形状应有利于保持围岩稳定的前提下尽量便于机械作业。

2、单线隧道台阶长度控制在10～15m，双线隧道台阶长度控制在3～10m。

3、上部断面使用钢架时，采用锁脚锚管防止拱部下沉变形，上下断面初期支护钢架连接应平顺，螺栓连接应牢固。

4、围岩整体性较差时，施工中应采取措施减少下部开挖时对上部围岩和支护的扰动，下部断面开挖应两侧交错进行，下部断面应在上部断面喷混凝土达到一定强度后开挖。

5、IV级围岩上台阶每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距，边墙每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距，边墙左右错开2～3m开挖。

黄土隧道边墙左右错开至少3～4m，杜绝同一台阶的同一断面上出现开挖。

6、仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m；非爆破开挖和爆破开挖初支仰拱应分别于8h和12h内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土作业，确保初支仰拱快挖、快支、快速封闭；

7、及时抽排水，杜绝浸泡隧底现象。

8、初支仰拱开挖施作全过程设立专人监控指挥。

短台阶法

本项目隧道单洞双线隧道及单洞单线隧道V级围岩采用短台阶法。

一、施工工序

1、利用上一循环的钢架施做隧道洞身超前支护；

2、1-开挖上部土方；

3、II-施作上部初期支护；

4、3-开挖下部土方；

5、IV-施作下部初期支护；

6、5-开挖底部（捡底）；

7、VI-施作下部初期支护；

8、VII-仰拱及混凝土填充；

9、VIII-施作拱墙二次衬砌。

二、工序示意图

短台阶法工序横断面示意图

三、施工要点

1、根据围岩条件和施工机械配置情况合理确定台阶长度、台阶高度及台阶数量，其各部形状应有利于保持围岩稳定的前提下尽量便于机械作业。

2、单线隧道台阶长度控制在3～8m，双线隧道台阶长度控制在3～5m。

3、上部断面使用钢架时，采用锁脚锚管防止拱部下沉变形，上下断面初期支护钢架连接应平顺，螺栓连接应牢固。

5、V级围岩上台阶每循环开挖进尺不得大于1榀钢架间距，边墙每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距，边墙左右错开2～3m开挖。

黄土隧道边墙左右错开至少3～4m，杜绝同一台阶的同一断面上出现开挖。

7、及时抽排水，杜绝浸泡隧底现象。

8、初支仰拱开挖施作全过程设立专人监控指挥。

三台阶临时仰拱法

本项目隧道单洞双线隧道及单洞单线V级围岩浅埋地段采用三台阶临时仰拱法。

一、施工工序

1、

（1）利用上一循环的钢架施做隧道洞身超前支护；

（2）开挖1部台阶，留核心土；

（3）施作1部洞身结构的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立格栅钢架及临时仰拱；

（4）钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，如为注浆环节，则在掌子面喷10cm混凝土封闭；

2、上台阶施工至适当距离后，开挖2部台阶，可参见1部进行。

3、开挖3部台阶，接长钢架，施作初期支护。

4、灌筑该段内IV部仰拱。

5、灌筑该段内V部隧底填充。

6、根据量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性灌筑VI二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

二、工序示意图

三台阶临时仰拱法工序横断面示意图

三台阶临时仰拱法工序纵断面示意图

三台阶临时仰拱法工序平面示意图

三、施工要点

1、三台阶临时仰拱法应以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破，各分部平行作业，平行施作初期支护，各分部初期支护应衔接紧密，及时封闭成环。

2、仰拱应紧跟下台阶施作，及时闭合构成稳固的支护体系。

3、施工过程中应通过监控量测掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全。

4、应完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。

5、拱部超前支护完成后，环向开挖上台阶弧形导坑，预留核心土长度3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。

上台阶开挖矢跨比应大于0.3。

6、上台阶每循环开挖进尺不得大于1榀钢架间距，中、下台阶每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距。

中、下台架左右交错2～3m开挖，黄土隧道边墙左右错开至少3～4m，杜绝同一台阶的同一断面上出现开挖。

7、各台阶采用锁脚锚管防止拱部下沉变形，上、下断面初期支护钢架连接应平顺，螺栓连接应牢固。

8、仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m；非爆破开挖和爆破开挖初支仰拱应分别于8h和12h内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土作业，确保初支仰拱快挖、快支、快速封闭；

9、及时抽排水，杜绝浸泡隧底现象。

10、初支仰拱开挖施作全过程设立专人监控指挥。

双侧壁法

本项目前陡泉隧道IV型、V型V级围岩大跨断面采用双侧壁法，采用人工配合机械开挖，严格控制超欠挖。

一、施工工序

1、利用上一循环的钢架施做隧道洞身超前支护；

2、I-施作超前支护；

3、1-左侧导坑上部开挖；

4、II-左侧导坑上部支护；

5、2-左侧导坑下部支护；

6、III-左侧导坑下部支护成环；

7、3-右侧导坑上部开挖；

8、IV-右侧导坑上部开挖；

9、4-右侧导坑下部支护；

10、V-右侧导坑下部支护成环；

11、5-中槽部开挖；

12、VI-中槽部拱部初期支护与左右II、IV部闭合；

13、6-中槽中部开挖；

14、6-中槽下部开挖；

15、VII-中槽下部初期支护与左右III、V部闭合；

16、8-拆除临时支护；

17、仰拱及填充混凝土；

18、IX-施作拱墙二次衬砌。

二、工序示意图

双侧壁法工序横断面示意图

双侧壁法工序纵断面示意图

双侧壁法工序平面示意图

三、施工要点

1、侧壁导坑形状宜近于椭圆形断面，导坑断面高度宜为整个断面高的的1/3。

2、侧壁导坑、中槽部位宜采用短台阶法开挖，各部距离应根据隧道埋深、断面大小、结构类型等选取。

各部开挖应及时进行初期支护及临时支护，并尽早封闭成环。

3、两侧壁导坑超前中槽部位10～15m，可独立同步开挖和支护；中槽部位采用台阶法开挖，并保持平行作业。

4、中槽开挖后，拱部钢架与两侧壁钢架的连接是难点，在两侧壁导坑施工中，钢架的位置准确定位，确保各部架设钢架连接后在同一垂直面内，避免钢架发生扭曲。

5、根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除临时支护，一次拆除长度不得大于15m，并加强监控量测。

6、临时支护拆除完成后，应及时施作仰拱及二次衬砌。

中洞法

本项目前陡泉隧道V级加强连拱段采用中洞法。

一、施工工序

1、1-开挖中导坑；

2、II-中导洞周边支护（含临时）；

3、III-芯墙混凝土施工（含芯墙顶部与岩面同级砼回填）；

4、IV-右洞超前支护；

5、5-右洞上半断面开挖；

6、VI-右洞上半断面初期支护（含锁脚锚杆）；

7、7-右洞下半断面开挖；

8、VIII-右侧侧墙初期支护；

9、IX-左洞超前支护；

10、10-左洞上半断面开挖；

11、XI-左洞上半断面初期支护（含锁脚锚杆）；

12、12-左洞上半断面开挖；

13、XIII-左洞侧墙初期支护；

14、XIV-拆除中导洞右边墙临时支护；

15、XV-右洞全断面二次衬砌施工；

16、16-中导洞左侧边墙临时支护拆除；

17、XVII-左洞全断面二次衬砌施工；

二、工序示意图

中洞法工序示意图

三、施工要点

1、中导洞先贯通，并以查明隧道地质情况，为实际施工围岩分级提供参考。

2、左右洞身施工时先超前支护、后开挖，开挖后及时支护。

3、左右洞工序错开。

4、开挖工序自上而下，衬砌工序自下而上。

5、注意施工的前后工序衔接，注意防排水系统的施作，施工中需预留或预埋的防排水根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除临时支护，一次拆除长度不得大于15m，并加强监控量测。

6、上台阶钢拱架加锁脚锚杆，以减少在下台阶施工时的变形量，锚杆采用Φ25药卷锚杆，方向为向下30～45°，长度为3m。

7、左洞（后行洞）掌子面宜落后右洞（先行洞）掌子面30～40m，施工时根据实际情况调整。

8、在右洞（先行洞）施作二次衬砌前，应在中墙左侧进行临时支撑，确保中墙的侧向稳定。

强制性要求

洞身开挖满足《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设【2010】120号）；《关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理工作的通知》（建技【2010】352号）；《山西中南部铁路通道黄土隧道及软弱围岩地段隧道安全施工强制性规定》（晋豫鲁铁工【2011】63号）等有关文件。

一、一般要求

1、严格按设计工法开挖。

2、严格控制超挖，杜绝欠挖。

3、黄土隧道采用预留核心土人工配合机械开挖，施工中预留一定的开挖断面，人工修整到位。

二、循环进尺

1、上台阶每循环开挖支护进尺IV级围岩不得大于2榀钢架间距，V级以上围岩不得大于1榀钢架间距。

2、IV、V级围岩边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀，中、下台阶开挖时左右错开2～3m，黄土隧道左右错开3～4m，严禁同一台阶同时接底。

3、IV、V级围岩仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m。

三、预留变形量

III级围岩3～5cm，IV级围岩5～8cm，V级围岩8～12cm，黄土隧道15～20cm，根据地质条件及监控量测合理确定预留变形量。

四、仰拱开挖

1、非爆破开挖和爆破开挖初支仰拱应分别于8小时和12小时内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土作业，确保初支仰拱快挖、快支、快速封闭。

2、初支仰拱开挖施作全过程必须设立专人监控指挥，机械司机经培训交底后上岗，墙脚、拱脚等隅角处应预留60～70cm人工开挖，严禁机械碰触墙脚钢架，加强抽排水。

五、安全步距

1、仰拱距离掌子面：

III级围岩不得大于90m，IV级以上围岩不得大于35m，黄土隧道不得大于30m。

质量控制标准

一、洞身开挖

1、隧道开挖断面的中线、高程必须符合设计要求。

2、隧道不应欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，方允许岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌，整体式衬砌应小于10cm，其它衬砌不应大于5cm。

拱脚及墙脚以上1m内断面严禁欠挖。

3、光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩应≥80%，中硬岩应≥60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。

4、隧道开挖断面允许超挖值（cm）及检验方法

围岩级别

开挖部位

II-IV

V、VI

检验数量

检验方法

拱部

平均线性超挖10

平均线性超挖15

平均线性超挖10

每一开挖循环检查一个断面

激光断面仪、全站仪测量周边轮廓线，绘断面图与设计断面校对

最大超挖值20

最大超挖值25

最大超挖值15

边墙

平均10

二、隧底开挖

1、隧底开挖底部高程应符合设计要求，隧底范围岩石局部突出每平方米内不应大于0.1m2，侵入断面不大于5cm。

2、边墙基础及隧底地质情况应满足设计要求，基底内无积水浮渣。

3、当隧道底需进行加固处理时，应符合设计要求。

4、水沟与边墙基础同时开挖，且一次成型。

边墙基础高程应符合设计要求。

5、隧底轮廓符合设计要求，隧底允许最大平均超挖值为10cm。

钻爆设计

一、钻爆设计主要参数

1、周边眼间距E、最小抵抗线W

周边眼间距E是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素，一般情况下E=（8～12）d（d为炮眼直径）；抵抗线W＝（1.0～1.5）E。

本设计炮眼间距E为450mm，炮眼直径D为42mm，满足对E、W值的要求，施工过程根据爆破效果和具体岩层适当调整。

2、周边眼每米装药长度L、装药集中度q

（1）L=2m2.8[δ]c/（V0×ρ0）1.4—L1.4

满足条件：

每米装药长度L的精度达到0.005m即可

m——不耦合系数m＝D/d＝35/25＝1.4

ρ0——炸药密度，采用2＃岩石炸药，ρ0＝0.95g/cm3

[δ]c——岩石抗压强度，弱风化灰岩，[δ]c＝140MPa=1400Kg/cm3

V0——标准状态下，每克炸药生成气体的体积，查表取8000cm3/g

（2）q＝（πd2/4）ρ0•L

＝π×3.22/4×0.95×0.0261＝0.2Kg/m

3、炮眼数量N的确定

炮眼数量计算根据下列公式计算：

N=S0/E+CS

=34.4/0.45+1.4×82.89=193（个）

S0——开挖面周长（m）

E——周边眼间距（m）

C——掏槽眼和扩大眼系数，中硬岩取1.4（m）

S——开挖隧道断面积（m2）

实践证明，该公式求得炮眼数量偏小，N取值在160～190个。

4、各炮眼药量分配

光面爆破关键技术，遵循药包对殉爆距离的要求，通过多个循环爆破效果对比分析，优化炮眼中药量分配，掏槽眼及底眼采用大直径药卷，连续装药；辅助眼及内圈眼采用大直径药卷，连续装药，其装药量按照递减的原则进行分配；周边眼采用小直径药卷。

5、炮眼堵塞

每个作业面配1台炮泥机，现场加工炮泥，最小堵塞长度不小于30cm，要求堵塞密实，不能有空隙或间断。

6、爆破器材

炸药：

采用2＃岩石销铵炸药，周边眼采用φ25mm小药卷，其它采用30cm长，直径φ32mm标准药卷，每卷0.30Kg炸药。

雷管：

采用非电毫秒雷管（1、3、5、7、9、11、13、15段），共8种段别。

导爆索：

周边眼采用导爆索不耦合装药。

装药结构：

掏槽眼和底眼连续装药。

周边眼采用间隔不耦合装药结构，炮泥封口。

7、装药连线网路

装药时，每2人一组，分片按照钻爆设计图确定的装药量自上而下进行装药，起爆网路采用复式联结网路，每一簇即“一把握”，导爆管在自由端15cm以上处，安装2个引爆雷管，起爆器引爆，各联结均采用黑胶布包扎，以保证起爆的可靠性和准确性。

联结时注意：

导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数相同；网路连接好后，要有专人负责检查。

8、炮眼布置原则

（1）掏槽炮眼布置在开挖断面的中部采用直眼掏槽，炮眼方向在岩层层理或节理明显时，不得与其平行，呈一定角度并尽量与其垂直。

（2）周边炮眼沿设计开挖轮廓线布置，以保证爆出的断面符合设计要求。

（3）辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆下的石渣块度适合装渣的需要。

（4）周边眼与辅助眼的眼底在同一垂直面上，以保证开挖面平整，但掏槽炮眼加深10-20cm。

（5）炮眼布置数量视隧道开挖断面的大小和围岩情况而定。

二、炮眼布置及装填系数

1、III级围岩炮眼布置及装填系数

III级围岩钻爆设计图

III级围岩装填系数表

部位

炮眼名称

炮眼数量（个）

炮眼深度（m）

装药（节）

装填系数

单孔装药量（Kg）

合计装药量（Kg）

雷管段别

上台阶

掏槽眼

6.0

3.0

6.0

0.6

1.8

10.8

MS1

掏槽眼

6.0

2.8

6.0

0.6

1.8

10.8

MS3

掏槽眼

4.0

2.8

6.0

0.6

1.8

7.2

MS5

辅助眼

9.0

2.8

4.0

0.4

1.2

10.8

MS7

辅助眼

13.0

2.8

4.0

0.4

1.2

15.6

MS9

辅助眼

19.0

2.8

3.0

0.3

0.9

17.1

MS11

周边眼

37.0

2.8

2.0

0.2

0.6

22.2

MS13

底眼

12.0

2.8

6.0

0.6

1.8

21.6

MS15

小计

106.0

116.1

下台阶

辅助眼

9.0

3.0

5.0

0.5

1.5

13.5

MS1

辅助眼

8.0

3.0

5.0

0.5

1.5

12.0

MS3

辅助眼

9.0

3.0

5.0

0.5

1.5

13.5

MS5

内圈眼

20.0

3.0

4.0

0.4

1.2

24.0

MS7

周边眼

14.0

3.0

2.0

0.2

0.6

8.4

MS9

底眼

15.0

3.0

4.0

0.4

1.2

18.0

MS11

小计

75.0

89.4

合计

181.0

205.5

2、IV级围岩炮眼布置及装填系数

IV级围岩钻爆设计图

IV级围岩装填系数表

部位

炮眼名称

炮眼数量（个）

炮眼深度（m）

装药（节）

装填系数

单孔装药量（Kg）

合计装药量（Kg）

雷管段别

上台阶

掏槽眼

2.8

0.54

1.5

MS1

掏槽眼

2.6

3.5

0.40

1.05

6.3

MS3

掏槽眼

2.6

3.5

0.40

1.05

4.2

MS5

辅助眼

2.6

3.5

0.40

1.05

9.45

MS7

辅助眼

2.6

3.5

0.40

1.05

14.7

MS9

辅助眼

2.6

3.5

0.40

1.05

22.05

MS11

周边眼

2.6

1.33

0.15

0.399

17.6

MS13

底眼

2.6

0.58

1.5

MS15

小计

116

101.3

下台阶

辅助眼

2.6

3.5

0.40

1.05

9.5

MS1

辅助眼

2.6

3.5

0.40

1.05

8.4

MS3

辅助眼

2.6

3.5

0.40

1.05

9.5

MS5

内圈眼

2.6

2.5

0.29

0.75

15.0

MS7

周边眼

2.6

1.33

0.15

0.399

6.4

MS9

底眼

2.6

3.5

0.40

1.05

17.9

MS11

小计

66.5

合计

195

167.8

3、V级围岩采用人工配合机械开挖，必要时辅助采用浅眼松动爆破。

三、光面爆破控制要点

1、采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴。

2、隧道开挖每个循环都要进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm。

并采用激光准直仪来控制开挖方向。

3、钻眼必须按设计指定的位置进行。

钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底低5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制在3～4°以内。

掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。

4、装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。

装药时专人分好段别，按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。

每眼装药后用炮泥堵塞。

5、起爆采用复式网络、非电起爆系统，联接时，每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别，且使用低段别的雷管。

雷管联接好后有专人检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后起爆。

6、开挖中注意观察石质的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计。

7、控制隧道底超欠挖，保证底面平顺。

保持临时排水系统畅通，防止积水浸泡围岩。

四、光面爆破技术措施

1、严密组织：

光爆钻孔时，应由专人统一指挥协调，认真实行定人、定位、定机、定标准、定数量的岗位责任制。

2、测量定位：

先由测量班在掌子面测出炮孔位置，并用十字线标定，钻孔过程中严格控制炮眼方向。

3、掏槽：

全断面开挖时采用大直径中空直眼掏槽，台阶法开挖时采用复式楔形掏槽。

掏槽眼炮孔超钻200～300mm，并加强装药。

4、钻孔：

分区按顺序钻孔，刷帮压顶钻孔时，固定技术熟练的司机司钻，提高钻孔的速度和准确性。

开口时慢慢推进，特别是要控制好周边炮眼的钻孔精度和外插角，达到定位准确，开挖轮廓平顺，炮孔末端齐整的要求。

5、清孔验孔：

钻完一孔后及时进行清孔验孔，炮眼检查的标准为:

“准、直、平、齐”；炮眼深度符合设计要求，各炮眼相互平行，孔底要落在同一平面上。

炮眼验收合格后，清除孔内的碴粉，准备装药；对不合格的炮孔要坚持重钻。

6、装药联线：

选用低爆速、低猛度、传爆性好、威力大的炸药，并与岩石的波阻抗相匹配的炸药。

各类炮眼采用合理的装药系数，周边眼选用小直径药卷不耦合装药，事先将药卷按照设计间距固定在小竹片上，然后轻轻地送入孔内；掘进炮眼连续装药，掏槽眼药量要加强。

炮孔采用机制炮泥堵塞，炮孔最小堵塞长度不得小于200mm，联线应确保内圈眼的爆破效果和周边眼同时或分段起爆。

爆破网络检查：

装药联线完成后要对整个爆破网络进行全面检查，在确认整个网络无误后方可起爆。

7、不断优化爆破设计：

每次钻爆完成后，技术人员与爆破人员一起检验爆破效果，主要检验石碴块度是否均匀、周边眼炮痕保留情况、炮眼利用率等，根据爆破效果及围岩实际情况，调整参数，以求取得更好光爆效果

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