施工交底单隧道洞身开挖施工.docx

施工交底单隧道洞身开挖施工.docx

《施工交底单隧道洞身开挖施工.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《施工交底单隧道洞身开挖施工.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

施工交底单隧道洞身开挖施工

SJL22技术交底单（施工）

页码共页编号：

项目名称

广州市凤凰山隧道工程

施工单位

中铁二十三局集团有限公司

合同段

TJ-04

监理单位

广州诚信公路建设监理咨询有限公司

交底范围

牛鼻山隧道洞身开挖施工（第1级交底）

1、适用范围：

牛鼻山隧道洞身开挖施工。

2、编制依据：

（1）、凤凰山隧道工程TJ-04合同段设计图纸；

（2）、招投标文件；

（3）、《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）、《公路工程施工安全技术规范》JTJ076-95、《爆破安全规程》GB6722；

（4）、现场勘查的施工区域自然因素、沿线交通情况及现场施工条件。

3、工程简介

牛鼻山隧道为上、下行分离的六车道高速公路隧道，属第TJ-04合同段。

隧道起点位于天鹿南路黄陂，终点位于沙垯村附近，穿越一低山，相对高差约170米，山坡较陡峻，山顶地势较平缓。

左线隧道起讫桩号：

ZK6+212～ZK7+980，全长1768m；隧道平面线型进出口均为直线，洞身为圆曲线，曲线半径R=4020m；纵面线型为+1.25%的单向坡。

右线隧道起迄桩号YK6+114～YK7+935，全长1821m，隧道平面线型进出口均为直线，洞身为圆曲线，曲线半径R=4020m；纵面线型为+1.319%的单向坡。

隧址区属低山地貌，山势缓和，植被发育。

上部为厚层残坡积层，以左线ZK7+480和右线YK7+450为界，前段为震旦系混合花岗岩，后段为侏罗世花岗岩。

隧道地下水类型为层状岩石裂隙水。

隧道围岩情况见下表。

隧道围岩级别及长度

路线

Ⅱ级

Ⅲ级

Ⅳ级

Ⅴ级

左线（1768m）

232

1039

288

209

分级比例（%）

13.1

58.8

16.3

11.8

右线（1821m）

199

1121

267

234

分级比例（%）

10.9

61.6

14.7

12.8

4、施工方法与施工工艺

牛鼻山隧道全线均为小净距隧道，小净距隧道施工应保证中夹岩柱（墙）的围岩稳定，重点控制爆破震动对中岩柱（墙）的危害。

先行洞的开挖可采用与分离式隧道相同的施工方法，当采用侧壁导坑法开挖时，后行洞开挖宜先开挖中夹岩柱（墙）一侧。

隧道施工遵循“弱爆破、短进尺、少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的原则施工，现根据设计图纸以及现场实际情况，其牛鼻山隧道开挖施工方法阐述如下：

4.1施工方案概述

（1）隧道暗洞均采用新奥法施工，分为一般分离式隧道施及小净距隧道施工一般分离式隧道施工具体方法如下：

①对于Ⅴ级围岩视现场围岩情况，采用单（双）侧壁导坑法、三台阶法开挖或CD法开挖施工；单（双）侧壁导坑法开挖左右断面间距控制在1～2倍洞径尺寸。

②对于Ⅳ级围岩段，施工开挖应先做好超前支护，隧道浅埋软质岩段采用单侧壁导坑法开挖，左右断面间距控制在1～2倍洞径尺寸；隧道浅埋硬质岩段及深埋软质岩段施工采用微台阶弧形导坑留核心土的方法开挖，上、下断面间距控制在1～2倍洞径尺寸；深埋硬质围岩段可采用三台阶法开挖。

③Ⅲ、Ⅱ级围岩段可采用上下断面正台阶法施工，上下台阶之间的距离应能满足机具正常作业，当顶部围岩破碎，施工支护需紧跟时可适当延长，减少施工干扰，上台阶可采用拉中槽分部开挖。

小净距隧道施工具体方法如下：

①小净距Ⅴ级围岩视现场围岩情况，采用单（双）侧壁导坑法、三台阶法开挖或CD法开挖施工；单（双）侧壁导坑法开挖先施工内侧壁导坑，再通过系统锚杆或小导管注浆加固中间岩柱，必要时增设临时仰拱（其余施工步骤同一般分离式隧道施工）；小净距隧道Ⅴ级土质及软岩隧道，先行洞二次衬砌应超前后行洞开挖，超前距离20m；硬质岩段后行洞开挖待先行洞初支封闭后进行。

②小净距Ⅳ级围岩段，浅埋软质围岩段采用单侧壁导坑法开挖，先施工内侧壁导坑，再通过系统锚杆或小导管注浆加固中间岩柱，（其余施工步骤同一般分离式隧道施工）；隧道浅埋硬质岩段及深埋软质岩段施工采用微台阶弧形导坑留核心土的方法开挖，上、下断面间距控制在1～2倍洞径尺寸；深埋硬质围岩段可采用三台阶法开挖。

Ⅳ级围岩段后行洞开挖待先行洞初支封闭后进行。

③小净距Ⅲ、Ⅱ级围岩段可采用上下断面正台阶法施工（上台阶可采用拉中槽法）。

（2）隧道紧急停车带开挖跨度接近四车道，开挖高度大，为保证施工安全，对于Ⅲ级围岩地段，其开挖方式拟采用先开挖上导坑、再开挖边墙部侧导坑、最后开挖中部核心土；对于Ⅳ级围岩地段，采用CD法开挖。

紧急停车带应避开Ⅴ级围岩段施工。

（3）隧道按照“新奥法”原理组织施工，并根据工程地质、水文地质和不同围岩级别及周边环境选择相应施工工法，合理划分作业段，科学统筹，采取平行流水作业法施工。

隧道开挖前，首先完成洞顶截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。

洞口土方采用人工配合挖掘机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段防护一段。

开挖至明暗分界线后，应先施做套拱混凝土，再施做暗洞超前长管棚，暗洞口前所有开挖、防护、排水完成后才能进入暗洞施工。

隧道开挖采用多功能作业台架配合风动凿岩机钻眼，实施光面爆破，光面爆破参数通过试验确定，并根据现场爆破效果不断进行调整，严格控制超欠挖。

隧道出碴采用挖掘机配合装载机装碴，大吨位自卸汽车运输。

（4）施工将超前地质预报和监控量测纳入工序管理，施工过程中加强监控量测，仰拱超前、二次衬砌紧跟，以保证施工安全。

不良地质段坚持“早预报、预加固、弱爆破、强支护、紧封闭、快成环、勤量测、早衬砌、稳扎稳打、确保安全”的施工原则，组织施工。

浅埋及浅埋偏压地段除加强洞内监控外，同时加强地表监测，施工时遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则，注意对监控量测的数据进行分析、整理，发现异常情况及时反馈以便尽早提出处理方案。

4.2洞身及附属洞室开挖方法

4.2.1全断面法施工

全断面法按隧道设计轮廓线一次爆破成形，具有工序少、相互干扰小，便于组织施工和管理、工作空间大以及施工速度快等优点。

全断面开挖法用于岩质较完整的硬岩中，应注意初期支护及时跟进，稳定围岩，充分发挥围岩的承载作用。

本隧道内设1处车行横洞和2处行人横洞。

行人横洞的设置按照规范考虑，间距300～500米设置一处，行人横洞布置一般与隧道轴线正交。

横洞应尽可能设置围岩较好地段，当实际地质情况有变化时，可适当调整横洞位置。

横洞与主隧道连接处施工时，应注意施工方法，尽量减少对围岩的扰动。

行人横洞净空：

2.0m（宽）×2.5m（高）。

行车横洞按间距750米左右设置一处，行车横洞布置一般与隧道轴线正交。

横洞应尽可能设置围岩较好地段，当实际地质情况有变化时，可适当调整横洞位置。

横洞与主隧道连接处施工时，尽量减少对围岩的扰动。

行车横洞净空：

4.5m（宽）×5.0m（高）。

隧道行人横洞、行车横洞采用全断面开挖法施工，采用自制开挖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。

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。

4.2.2台阶法施工

台阶法开挖施工是将隧道结构断面分成两个或几个部分，即分成上下两个断面或几个断面，分部进行开挖的隧道开挖方法，台阶法包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法等三种。

上台阶采用自制台车配合风钻打眼，下台阶采用风钻钻眼，实施光面爆破。

爆破后，上断面挖掘机扒碴，下断面采用挖掘机配合侧翻式装载机装碴，自卸汽车运输。

隧道开挖后及时施做锚、喷、网联合支护，下半断面开挖完仰拱施工紧跟。

正台阶开挖法是将隧道设计断面自上而下分两台或三台开挖，台阶间控制一定距离，采用同时并进的隧道开挖施工方法。

该施工方法的优点是对地质变化的适应性较强，工序转换较容易，并能较早地使初期支护闭合，有利于控制沉降。

台阶长度分为长台阶法上台阶宜超前50m以上或大于5倍洞跨，短台阶法一般应控制在1～1.5倍洞径，为及早使初期支护封闭成环，也可适当缩短台阶长度，当围岩较稳定，短台阶能保持时，台阶长度亦可适当缩短至3～5m，上下台阶同时钻眼爆破，以起到加快施工进度，减少设备配置量的目的。

下部断面（中、下层台阶）是开挖作业的重要环节。

在开挖顺序上，宜采用先挖侧槽、左右错开向前推进的做法，不宜采用拉中槽挖马口的方法。

侧槽一次开挖长度不宜太长，靠近边墙范围应采用风钻、风镐手工开挖，人工清壁扒渣，严禁使用重型机械开挖和装渣，以免对围岩产生过大扰动，破坏围岩和初期支护系统的整体稳定性。

4.2.3弧形导坑预留核心土法施工

弧形导坑预留核心土法施工的上下台阶均采用人工风钻打眼，光面爆破，每循环开挖进尺不得超过两榀钢架。

爆破后，上断面采用挖掘机扒碴、下断面挖掘机配合侧翻式装载机装碴，自卸汽车运输。

隧道开挖后及时安装拱架施做锚、喷、网联合支护。

下半断面开挖后仰拱施工紧跟。

弧形导坑预留核心土法又称台阶分部开挖法，可将断面分成为环形拱部、上部核心土、下部台阶等三部分。

根据开挖断面的大小，环形拱部可分成几块交替开挖。

环形开挖进尺为0.5～1.0m，不宜过长，上部核心土和下台阶的距离，宜为1倍隧道跨径。

当围岩稳定性差、开挖后掌子面易坍塌是，可转化为三台阶法施工，上台阶开挖长度为1～2m，中台阶及时跟进，做到及早落底成环。

采用台阶分部开挖法宜注意：

1、台阶分部开挖法中，上部留有的核心土支挡着开挖面，能迅速及时地施作拱部初期支护，开挖面稳定性好，适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩。

与超短台阶法相比，台阶分部开挖法的台阶长度可以加长，减少上下台阶施工干扰；与侧壁导坑法相比，施工机械化程度较高，施工速度更快。

2、采用台阶分部开挖时，虽然核心土增强了开挖面的稳定，但开挖中围岩要经受多次扰动，而且断面分块多，支护结构形成全断面封闭的时间较长，有可能使围岩变形增大，应结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护或预加固。

3、台阶分部法可作为台阶法施工的及时转换，利用其较台阶法落底成环较早，可有效地减小围岩的变形收敛。

4.2.4三台阶七步法开挖

三台阶七步开挖法施工尽量采用人工、风镐配合长臂挖掘机开挖，侧翻式装载机装碴，自卸汽车运输。

必要时采用微振动爆破，YT28风钻钻眼，非电毫秒雷管起爆，每循环进尺不得超过0.6m。

4.2.4.1工法特点

1、施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。

部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。

2、在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工方法。

3、适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。

4、在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。

5、当围岩变形较大或突变时,在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。

4.2.4.2施工工艺

1、工艺原理

“三台阶七步开挖法”，是以弧形导坑开挖预留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。

2、三台阶七步开挖法施工步骤

第1步，上部弧形导坑开挖：

在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。

开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土。

上台阶开挖矢跨比应大于0.3m，开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。

第2、3步，左、右侧中台阶开挖：

开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。

第4、5步，左、右侧下台阶开挖：

开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。

第6步，上、中、下台阶预留核心土：

各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。

第7步，隧底开挖：

每循环开挖长度宜为2～3m，开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4～6m。

4、三台阶七步开挖法施工注意事项

⑴、采用三台阶七步开挖法施工的隧道，应将超前地质预报纳入施工工序，并根据工程水文地质变化情况，及时调整各部台阶长度或施工方法，采取相应的技术措施，及早封闭成环，保证施工安全。

⑵、采用三台阶七步开挖法施工的隧道，应根据工程水文地质条件，按设计要求做好超前支护，防止围岩松弛，保证隧道开挖安全。

在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中，超前支护应按设计要求进行加强。

⑶、三台阶七步开挖法施工应符合下列要求：

①以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破；

②弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，开挖后及时支护；

③其他分步平行开挖，平行施作初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；

④仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系；

⑤施工过程通过监控量测，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；

⑥完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。

4.2.4.3三台阶七步开挖法施工安全、质量控制措施

1、隧道进洞前应做好洞顶及洞口防排水系统。

洞顶及洞口排水沟应铺砌，用砂浆抹面，防止地表水及施工用水下渗，影响结构安全。

2、三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。

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。

①初期支护应及时封闭成环，全断面初期支护闭合时间宜控制在15d左右；

②仰拱应超前施作，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应及时进行。

③对于土质隧道，衬砌应紧跟仰拱施工，一般为15～20m，衬砌距开挖掌子面最大不得超过60m；对于岩石爆破隧道，衬砌距开挖掌子面距离须满足爆破距离要求；

3、在满足作业空间和台阶稳定的前提下，应尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制在3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。

4、三台阶七步开挖法施工应严格控制开挖长度，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。

5、严格按设计要求施作超前支护，控制好超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。

6、隧道周边部位应预留30cm人工开挖，其余部位宜采用机械开挖，局部需要爆破时，必须采用弱爆破，不得超挖。

施工时应严格控制装药量，减少对围岩的扰动。

7、中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开，左右侧错开距离宜为2～3m。

8、钢架应严格按设计及规范要求加工制作和架设。

钢架应架设在坚实基面上，严禁拱（墙）脚悬空或采用虚碴回填。

钢架应与锁脚锚杆（管）焊接牢固。

9、隧道超挖部位必须回填密实，严禁初期支护背后存在空洞。

必要时初期支护背后应进行充填注浆，保证初期支护与围岩密贴。

10、施工过程中可采用增加拱（墙）脚锁脚锚杆（管）、增设钢架拱（墙）脚部位纵向连接筋、扩大拱（墙）脚初期支护基础及增设拱（墙）脚槽钢垫板等增强拱（墙）脚承载力等措施控制变形。

11、应加强监控量测工作，根据量测结果，及时调整支护参数，确定二次衬砌施作时间，进行信息化施工管理。

12、应完善洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱（墙）脚及在施工现场漫流，防止基底承载力降低。

当地层含水量大时，上台阶开挖工作面附近宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部或两侧排水沟排出洞外。

必要时应配合井点降水等措施，降低地下水位至隧道仰拱以下，确保施工顺利进行。

反坡施工时，应设置集水坑将水集中抽排。

13、隧道施工应加强洞内通风，作业环境应符合职业健康及安全标准。

4.2.5双侧壁导坑法开挖

双侧壁导坑法又称眼镜工法（DCD），可适用于隧道跨度相对较大、地表沉陷要求严格、围岩条件特别差、单侧壁导坑法难以控制围岩变形的地段。

该工法将断面分成四块：

左、右侧壁导坑、上部核心土、下台阶。

侧壁导坑的宽度应根据机械设备和施工条件确定，尺寸不宜超过断面最大跨度的1/3.左、右侧导坑错开的距离，应按开挖一侧导坑引起的围岩应力重新分布的影响不致波及另一侧已成导坑的稳定为原则予以确定，且不宜小于15m。

临时支护导坑设置为弧形。

双侧壁导坑法设计的施工作业顺序为：

（1）开挖一侧导坑，并及时将其初期支护闭合；

（2）相隔适当距离后开挖另一侧导坑，并施作初期支护；

（3）开挖上部核心土，施作拱部初期支护，拱脚支承在两侧壁导坑的初期支护上；

（4）开挖下台阶，施作底部的初期支护，使初期支护全断面闭合；

（5）拆除临时支护，浇筑二次衬砌。

5安全保证措施及注意事项

（1）、实行班前安全教育制度，做到“安全第一，预防为主”。

（2）、隧道开挖钻爆方位严格遵守技术安全操作规程，由工序负责人按工序技术交底，合理组织劳动力，明确分工。

（3）、隧道施工现场负责人必须按设计要求进行交底，要详细观察了解地层结构，地质复杂段应采取弱爆破、强支护，以防坍塌为主，进行指导施工。

（4）、钻眼人员到工作面时，应先检查工作面是否处于安全状态，支护是否牢固，如有松动危石，应立即清除，方可进行作业。

（5）、工作面应设专人找顶、找帮，发现安全隐患及时处理。

（6）、洞内打眼必须用水风钻，结合综合防尘措施，严禁打干钻。

（7）、严格执行交接班制度，做好交接班记录。

（8）、进行爆破时，所有人员应撤至安全地点，爆破后经15—20分钟的通风排烟后，经工地负责人及爆破工进行检查，确认安全时，找顶、找帮人员方可进行排除危石，其他人员方可进入作业面施工。

（9）、所有爆破工程必须执行“一总”、“六专”、“四不点”的安全制度，即爆破要设总指挥，领炸药、雷管、装炮、点炮、警戒、处理瞎炮必须指定专人负责，爆破时做到施工人员没进入安全区不点，炮没有装好不点，没有警戒不点，没有命令不点。

（10）、所有机动车必须由受过专门培训合格的专职人员驾驶，无证人员严禁操作，人员、机械不得带病作业。

（11）、洞内装载车辆运输出碴时，挖掘机司机、车辆驾驶员应互相配合，听从信号指挥。

（12）、洞内装碴运输，必须设信号指挥员统一指挥。

（13）、洞内车辆相遇或发现有行人时，应关闭大灯改用小灯或近光灯，车辆起动前应注意了望、鸣笛，洞内倒车与转向时，必须开灯、鸣笛或有专人指挥。

6、环境保护措施

（1）、成立以项目经理任组长的环境保护领导小组，配备一定数量的环保设施和技术人员，认真学习环保知识，共同搞好环保工作。

（2）、采取各种有效措施，对容易引起环境污染的各种渠道严格控制。

（3）、认真贯彻各级政府相关水土保护、环境保护的方针、政策和法令，结合设计文件和工程特点，及时申报有关环保设计，切实按批准的文件组织实施。

（4）、运输车辆必须用好防止漏湿措施，以防物料污染道路。

（5）、施工场地和运输道路产生的扬尘，尽可能防止对人身造成的危害，经常洒水防护。

交底人单位

凤凰山隧道工程TJ-04标项目部工程部

交底人

日期

被交底人单位/职务

项目工程部、安全环保部、计划合同部、试验室、测量组等各部主管

被交底人签认

说明：

本表中交底内容可另附；一式两份，双方签认后各执一份。

项目经理：