隧道开挖施工作业指导书根据最新规范及文件编制第三次修订值得拥有再也不担心检查资料了.docx
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隧道开挖施工作业指导书根据最新规范及文件编制第三次修订值得拥有再也不担心检查资料了
广大铁路站前一标
隧道工程施工作业指导书
本次作业指导书修订主要依据：
⑴铁建设[2010]257号《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204—2008）；⑵《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417-2003；⑶《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010；⑷隧道施工图；⑸隧道标准化施工工艺经验。
隧道开挖施工作业指导书
1适用范围
本作业指导书适用于广大铁路站前一标隧道工程开挖施工。
2施工准备
2.1内业技术准备
在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计、阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
对施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
进行线路复测及导线网加密布设的测量，进行现场地形地貌的踏勘，施工作业层中所涉及的各种外部技术数据搜集，为施工技术方案的比选提供依据。
3技术要求
超前地质预报：
采用综合超前地质预测预报系统对前方围岩进行超前探测，岩溶及富水破碎断层隧道采用以水平钻探为主的综合方法，及时收集分析预报资料，以确定合理的开挖施工方案。
施工测量放样：
开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓。
根据钻爆设计布置好炮眼。
钻爆设计：
岩石隧道开挖前，根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。
其内容为：
炮眼的布置、深度、斜率和数目，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方式和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。
钻爆设计图包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济技术指标及必要的说明。
开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风、水管的连接。
做好洞内、外排水系统，保证排水畅通。
规划弃碴位置，布置出碴路线，出碴设备准备。
4施工程序与工艺流程
4.1施工程序：
施工准备→围岩处理→测量放线→钻孔→装药→爆破→洞身开挖
4.2工艺流程
5施工要求
5.1施工准备
开挖前先进行测量放样，控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓。
测量人员定出隧道中线和开挖轮廓线，用红油漆按钻爆布置画出炮眼位置，经检测合格后方可施工。
开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风水管的连接，做好洞内、外排水系统，保证排水畅通，规划弃碴场位置，布设出碴路线，出碴设备准备。
5.2施工工艺
⑴洞身开挖
①正洞洞身主要开挖方法
根据设计要求，Ⅲ级、Ⅳ级围岩宜采用台阶法，Ⅴ级围岩一般段宜采用三台阶临时仰拱法施工。
②辅助坑道主要开挖方法
辅助坑道Ⅱ、Ⅲ围岩宜采用全断面法，Ⅳ级、Ⅴ级围岩采用台阶法。
⑵正洞、辅助坑道开挖方法及适用条件
开挖方法
适用围岩级别及说明
备注
全断面法
单线隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩
主要用于辅助导坑（平导）
台阶法
⑴单线隧道Ⅴ级围岩
⑵双线隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩
台阶长度应有利于施工操作和机械设备效率的发挥，同时应利于支护尽早封闭成环。
台阶法加临时横撑
⑴单线隧道Ⅴ级围岩、岩溶处理段落
⑵双线隧道Ⅳ、Ⅴ级软质岩、Ⅴ级硬质岩
为方便采用机械化作业，提高开挖进度，施工中应尽量减少开挖分部，采用大断面分部。
三台阶七步法
⑴双线隧道Ⅴ级围岩
⑵双线隧道软弱围岩、破碎带
大拱脚法
⑴双线隧道Ⅲ级围岩缓倾及水平岩层
⑵双线隧道Ⅴ级软质围岩、土层一般地段
⑶洞身开挖方法工艺及施工工序
①全断面法
隧道平导采用全断面开挖法施工，配备多功能台架配合风钻进行钻孔作业，非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破，全断面一次成型。
全断面开挖支护作业流程为：
超前地质预报→台架（车）、机具就位→全断面测量画线布眼→钻炮眼→装药爆破→清危排险→出渣→打锚杆→喷混凝土→稳定安全检查及监控量测→下一循环。
附：
全断面法施工工艺流程图
采用挖掘机配合侧翻装载机装碴，自卸汽车运碴。
出碴完成后，先进行初喷砼，然后进行喷锚支护，支护紧跟开挖，以确保施工安全。
全断面法施工工艺流程图
②台阶法
隧道Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩地段采用台阶法开挖，见下施工工艺流程图。
Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级围岩采用正台阶法施工，分上下台阶施工，采用多功能平台风钻打眼，非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药光面爆破。
爆破后，上断面挖掘机扒碴，下断面采用挖掘机配合侧翻式挖掘机装碴，自卸汽车运输。
隧道开挖后及时施作初期支护，下半断面开挖后仰拱施工紧跟。
开挖后及时施做喷、锚、网联合支护。
台阶法施工工艺流程图
②台阶法加临时横撑
隧道Ⅳ级软质围岩、Ⅴ级围岩一般段采用台阶法加临时横撑施工，采用凿岩台架钻孔，人工装药，非电毫秒雷管微差控制爆破。
开挖后及时施做喷、锚、网联合支护，并按设计架设临时支撑。
隧道开挖采用光面爆破，严格控制超欠挖，初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。
③三台阶七步法
三台阶七步开挖法施工做好工序衔接，工序安排应紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。
初期支护及时封闭成环，全断面初期支护闭合时间宜控制在15d左右，有条件时应尽量缩短闭合时间。
仰拱超前施做，仰拱距上台阶开挖工作面宜控制在30～40m，铺设防水板、二次衬砌等后续工作及时进行。
二次衬砌距仰拱宜保持2倍以上衬砌循环作业长度，但不得大于50m。
在满足作业空间和台阶稳定的前提下，尽量缩短台阶长度，核心土长度控制在3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。
三台阶七步法开挖施工严格控制开挖长度，根据围岩地质情况，合理确定循环进尺，每次开挖长度不得超过1.5m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土，以减少围岩暴露时间。
中、下台阶、右侧开挖错开，严禁对开，左右侧错开距离宜为2～3m。
三台阶七步开挖法施工工艺流程图
6爆破设计
⑴一般规定
①隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸材料等进行钻爆设计。
钻爆设计根据爆破效果调整爆破参数。
②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。
钻爆设计图包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。
③凿孔根据工程规模、工期和施工质量要求选用凿岩设备，有条件时优先采用凿岩台车，以提高凿孔精度（包括炮眼的开孔位置、角度、深度）。
④掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽。
⑵炮眼布置符合下列规定：
①周边眼根据围岩情况合理布置，保证开挖断面符合设计要求。
②辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块度适合装碴的需要。
③周边炮眼与辅助炮眼的眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10～20㎝。
⑶爆破参数选择
①岩石隧道的爆破作业，采用光面爆破，一次开挖进尺不宜大于3.5m，爆破参数通过试验确定。
当无试验条件时，有关参数可参照下表选用。
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
0.25～0.40
硬岩
40～55
50～60
0.8～0.85
0.15～0.25
软质岩
30～45
45～60
0.75～0.8
0.04～0.15
②隧道爆破应根据地质、水文条件选择适当的炸药品种和型号；宜采用导爆管毫秒雷管起爆，光面爆破宜选用低密度、低爆速、低猛度或高爆力的炸药。
常用炸药、雷管参见《高速铁路隧道施工技术指南》（铁建设[2010]241号）。
③常用的周边眼装药结构有小直径连续装药、间隔装药、导爆索装药和空气柱状装药。
一般情况下宜选用小直径连续装药或间隔装药结构；当岩石很软时，可采用导爆索装药结构；当眼深不大于2m时，可采用空气柱状装药结构。
⑷工艺控制
①Ⅲ级深埋段和Ⅳ级围岩段上、下半断面采用台阶法光面爆破开挖，严格控制装药量及按照光面爆破设计施工，减少炮轰波对围岩的扰动，达到保护围岩的目的。
②周边眼采用φ25㎜小直径药卷不耦合装药方式，其余炮眼采用连续装药，富水地段采用乳化防水炸药，掏槽眼采用复式楔形掏槽。
爆破材料采用1～15段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆，周边眼采用低爆速（3000-3200m/s）、低密度（0.85-1.05g/㎝³）、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（φ25㎜直径），富水地段采用乳化炸药，炮泥堵塞，导爆管复式网路联接，各部一次起爆。
光面爆破受多种因素影响，包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，爆破参数进行现场设计动态调整。
同一类围岩经试爆取得的技术参数，做为初步依据，每一循环爆破作业都要根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。
上一循环是下一循环的预设计和试爆破。
光面爆破工艺流程见下图。
③施工顺序：
测量放样→标出孔位→钻孔→装药连线→起爆。
④钻爆作业整个钻孔过程，可分为准备、定位、开口、拔杆、移位五步。
准备：
开工前准备工作做到“四查”，即：
查风动凿岩机水管路连接部位是否牢固；查钻头钻杆等配件是否齐全；查易耗材料、器材是否有充分的备用量。
定位：
利用自制钻爆台车在掌子面画出各炮孔位置及中线和高程十字线，确定钻孔范围，并明确钻孔先后次序。
开口：
风动凿岩机开口时缓慢推进，并特别注意钻杆方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。
拔杆：
在整体性较好的石质中缓慢拔出钻杆；如遇破碎岩石卡钻时，应慢慢来回推进，使之拔出；如拔杆困难，在靠近该钻位重新钻眼，使之拔出。
移位钻孔：
钻好一个炮孔进行下一炮孔钻进时，要做到“准、顺、平、齐”。
准：
按周边孔参数要求，孔位要选准；顺：
侧墙孔孔口要顺开挖轮廓线布置，使孔底均位于开挖允许的超欠范围内；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。
⑤按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线，塑料导爆管起爆网络联接采用复式联接网路。
炮孔孔口采用炮泥堵塞。
⑥根据铁路施工经验，围岩光面爆破周边眼间距宜控制在45～60㎝、底板眼间距控制在50～60㎝之间、抵抗线控制在60㎝左右；上台阶内圈眼间距为70～90㎝，每环间距控制在75～100㎝之间，中、下台阶内圈眼间距可根据出碴能力灵活控制，一般为110～130㎝之间，每层之间为70～110㎝。
7劳动组织
7.1劳动力组织
劳动力组织方式：
采用架子队组织模式。
7.2劳动力配置
施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
每个作业工工地人员配置表
负责人
1人
技术主管
1人
专职安全员
1人
工班长
3～5
指挥卸出渣卸土人员
3～4
技术、质量、测量
4～6
钻爆工
10～15
机械工
8～10
普工
10～15
8设备机具配置
隧道开挖机械配置分为两大部分，即隧道开挖和隧道钻爆机械。
隧道开挖机械
隧道钻爆机械
序号
型号
数量
序号
型号
数量
1
挖掘机
1～2
1
空压机
3～5
2
装载机
2～3
2
风钻
15～20
3
自卸汽车
6～10
3
9质量控制及检验
9.1质量控制
⑴隧道开挖质量控制
①采用全站仪配合测量人员准确放样，根据围岩情况合理调整钻爆参数，采用每一开挖循环一分析，及时调整钻爆参数,对出现超欠挖部位在下一循环进行修补，石质坚硬岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌小于5㎝，拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖，达到设计要求标准。
②开挖前，采用地质超前预测预报对前方围岩进行超前探测，分析围岩的各种物理化学性能指标，以确定合理的施工方案。
③开挖时根据工程地质条件以及开挖方法，采用合理的开挖机具，严格管制欠挖，并根据围岩级别，确定合理的循环进尺过长，造成围岩失稳。
同时按照设计要求及时施作永久性支护体系和临时支撑体系。
在上一循环支护达到一定强度后，再进行下一循环的开挖。
④双线隧道属大断面隧道开挖，施工严格控制进尺，软弱围岩Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时，上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不大于1榀钢架间距，Ⅵ级围岩不得大于1榀钢架间距。
边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。
每次开挖后尽快施作初期支护。
做到“管超前、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”。
⑤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，仰拱开挖后初期支护及时施作并封闭成环，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距掌子面不得大于35m。
⑥开挖后按照设计要求加强围岩变形量测监控，根据量测反馈数据及时调整开挖方案，防止围岩坍塌。
⑵钻爆作业施工质量控制
钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、网路接线和起爆。
并加强装药和起爆联网的监控和检查，严格执行钻爆设计，经检查合格后方可起爆。
钻眼作业应符合下列规定：
①炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。
掏槽眼眼口间距误差不大于5㎝，眼底间距误差不得大于100㎜；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5㎝；周边眼眼口位置误差不得大于5㎝，眼底不得超出开挖断面轮廓线3～5㎝/m（深眼取大值，浅眼取小值）。
②当采用凿岩机钻眼时，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5㎝；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于10㎝；周边眼眼口位置误差不得大于5㎝，眼底不得超出开挖断面轮廓线15㎝。
③当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，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当采用凿岩机钻孔，当凿孔高度超过2.0m，都应配备与开挖断面相适应的作业台架进行凿孔，钻孔作业应定人定岗，尤其是左右侧周边眼司钻不宜变动。
⑥所有装药的炮眼采用炮泥堵塞，炮泥宜采用炮泥机制作的粘土炮泥，堵塞前应事先将炮泥制成比炮孔直径稍小一点的炮泥条备用，堵塞长度应通过计算确定，不宜小于200㎜；浅孔应将余孔全部堵塞。
不得采用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞。
⑦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。
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。
⑶光面爆破质量控制
①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和抵抗线，爆破后轮廓成形好。
②周边眼装药集中度太大易造成超挖，而太小易造成欠挖。
装药结构应均匀分布，眼底可相对加强一些。
软岩周边眼装药宜采用导爆索或导爆索束。
③周边轮廓线和炮眼的放样宜采用隧道激光断面仪或其他类似的仪器，尽量减少人工操作。
周边轮廓线的放样误差不大于±2㎝。
④减少周边眼开眼误差，硬岩开眼位置在轮廓线上，软岩可向内偏5～10㎝。
⑤减小外插角的误差，一般小于3m时外插角的斜率宜为0.05，大于3m时外插角的斜率宜为0.05～0.03；外插角的方向与该点轮廓线的法线方向一致。
9.2质量检验
⑴开挖质量检验
①采用台阶法、三台阶法开挖，由于开挖步骤比较多，工序较复杂，因此必须合理安排工序，才能保证施工规范、有序进行，从而保证施工进度。
②施工时，每开挖一步均及时施作喷锚支护、安设钢架。
各部分开挖时，钢架设计加工与开挖轮廓吻合，支护尽量圆顺，从而减小应力集中。
③每一分部的开挖高度，台阶长度要根据设备、地质等情况适当调整。
④施工中特别注意施工用水和隧道渗水的排放。
由于工序多，施工用水和隧道渗水容易在边墙处汇集，浸泡拱脚基础，使其变软，从而造成初期支护和围岩的整体下沉。
⑤台阶法开挖，将隧道断面分成二或三部，从而“减小”开挖断面，减小隧道断面效应，同时减小爆破对围岩的扰动，因此在施工中爆破必须注意药量控制，不能影响围岩的稳定造成很大破坏，同时注意加强初期的支护质量，确保其支撑强度，从而保证使用本工艺施工成功。
⑵爆破质量检验
①爆破后围岩的稳定情况应符合：
硬岩无剥落；中硬岩基本无剥落；软弱围岩无大的剥落或坍塌。
②检查并记录超欠挖情况，并应符合要求。
③开挖轮廓圆顺，开挖面平整。
④爆破进尺达到设计要求，爆出的石块度满足装碴要求。
⑤炮眼痕迹保存率应符合规定并在开挖轮廓面上均匀分布。
对地质条件好的隧道，光面爆破炮眼残留率要求硬岩达到80％以上、中硬岩达到60％以上，并在开挖轮廓线上均与分布。
⑥两次爆破形成的接茬错台，采用凿岩机钻眼时，不大于15㎝，采用凿岩台车钻眼不大于25㎝。
⑦当在浅埋、软岩、邻近有建筑物等特殊情况地段爆破时，应采用仪器检测围岩爆破扰动范围和垂直振速，并采取措施控制爆破对围岩的扰动程度。
⑧爆破作业实施前应进行爆破震动监测、噪声监测、空气污染和粉尘监测。
爆破振动监测的对象有：
对洞口附近的建筑物和构筑物的振动。
对浅埋隧道地表的建筑物和构筑物的振动。
对相邻隧道或地下构筑物的振动。
每一新的爆破设计实施时对新喷混凝土、刚脱模的二次衬砌混凝土的振动等。
10安全及环保要求
10.1安全要求
⑴施工区域设置警示标准，严禁非工作人员出入。
⑵如果洞内有害气体超标，施工人员禁止入洞。
⑶爆破作业时，要有专人指挥。
所有人员撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。
⑷对软弱破碎，不稳定围岩实施多钻眼，少装药，短进尺，多循环，强支护，早封闭的原则，以减少对围岩的扰动。
⑸开挖成型后要及时进行初喷混凝土封闭开挖面，防止围岩风化。
初期支护和临时支护要及时施作，控制围岩的初期变形量，提高隧道围岩的自稳能力。
⑹严格按照机械设备的操作规程合理使用施工机械。
对各种机械设备要定期进行检查，保证机械设备在正常状况下工作。
⑺规范施工用电管理。
要做到“一机、一闸、一保护”，进洞电缆都要采用绝缘电缆线架空进洞。
⑻要保证工作区的照明亮度满足施工规范要求。
⑼隧道内加强通风，在有粉尘的作业环境中作业，除洒水和通风外，作业人员还必须配备劳保防护用品。
10.2环保要求
⑴加强设备养护，减少设备漏油施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放。
⑵弃土场要先挡护后弃碴，防止泥沙冲刷污染农田、河流。
⑶洞内外施工场地修筑临时排水设施保证排水畅通。
工地废水排放前先经沉淀池沉淀，并采取必要的净化措施处理达标后方可排放。
有害物质定点存放并按照有关规定处理。
⑷洞内爆破后要进行洒水除尘或采取必要的设备除尘，严格控制洞内空气中微小颗粒的含量符合有关规定要求。
⑸运输可能产生粉尘的车辆配备挡板及棚布，防止粉尘飞扬，减少对生产人员和当地居民造成危害，必要时对运输道路进行洒水。
广大铁路站前1标隧道工程
广通4号隧道斜井
隧道开挖施工作业指导书
编制:
审核:
批准：
2013年04月1日
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