隧道开挖施工技术培训.docx

1、隧道开挖施工技术培训新建丽江至香格里拉铁路站前工程LXZQ-2标 隧道开挖施工技术培训教材编 制： 复 核： 审 核： 中铁隧道集团有限公司丽香铁路项目经理部一工区 二一七年二月隧道开挖施工技术标准1适用范围适用于新建铁路（丽香线）站前工程二标段隧道洞身和辅助坑道的开挖作业。2作业准备2.1 编制施工工艺设计、工序质量控制设计和作业指导书；2.2 确定卸渣场的位置和范围；汽车运输道路的引入和其他运输设施的布置；2.3 施工用风、用水和用电准备。2.4 施工机械准备和检修。3技术要求3.1应采用配套机械化作业，各道工序尽可能平行交叉作业，缩短循环时间。3.2爆破引起的震动较大，应严格控制一次同时

2、起爆的炸药量，按钻爆设计要求控制炮眼间距、深度和角度，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。3.3钻眼时，周边眼及掏槽眼应定人定岗，并严格控制周边眼外插角。每循环爆破后，应认真查看爆破效果，并根据超欠挖及炮眼痕迹保留率不断优化钻爆参数，改善爆破效果，减少超欠挖。3.4应确定合理的循环进尺，确保两个循环的接茬位置平滑、圆顺。3.5每循环爆破后及时找顶，初期支护施作前应按要求进行地质素描。3.6施工前应根据围岩等级、地质条件情况和现场技术条件等确定适当的开挖方法。4施工工艺与流程隧道严格按“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测”的原则组织施工，

3、并根据不同围岩级别选择相应工法，根据监控量测结果，及时施作二次衬砌，仰拱适时超前。明洞段采用明挖法施工，暗挖段采用钻爆法开挖，爆破方式采用光面爆破。开挖方法：、级、级围岩采全段面法，、级围岩采用台阶法，车站段采用台阶法、台阶+临时仰拱及CRD法施工。4.1 全断面开挖施工工艺流程框图4.1.1 全断面开挖施工程序测量放线全断面开挖初期支护铺底及拱墙铺设防水层施作二次衬砌洞内路面及附属结构。4.1.2 全断面开挖施工工艺流程框图见图4-1。 图4-1 全断面开挖施工工艺流程框图及施工方法示意图采用全断面一次开挖成形的施工方法。主要应用于隧道、级围岩和辅助坑道、级围岩的施工。循环进尺宜控制在34.

4、0m。4.2台阶法 4.2.1 台阶法开挖施工程序施工测量打掘进眼装药起爆、通风初喷出渣设置锚杆、挂网立拱架复喷下一循环。见图4-2。4.2.2 台阶法开挖施工工艺流程框图见图4-3。图4-2 台阶法开挖施工方法示意图图4-3 台阶法开挖施工工艺流程框图隧道及辅助导坑、级围岩围岩，均采用台阶法开挖，台阶长度35m,周边采用光面爆破减少对围岩的震动。上台阶风钻钻孔，挖掘机扒碴到下台阶，下台阶利用风钻钻孔。下断面出碴利用装载机装碴，自卸汽车运碴至指定的弃碴场地。为确保施工安全量测及时进行。煤系地层隧道采用有轨设备装运。先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法

5、。4.3CRD法 CRD法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横隔板施工的施工方法，主要应用于车站段抗震设防地段施工。4.3.1 CRD法施工工艺流程CRD法施工工艺流程见图4-4。图4-4 CRD法施工工艺流程4.3.2 CRD法施工工序说明CRD法施工工序见图4。1、 利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁小导管及导坑侧壁水平锚杆超前支护。机械开挖部，人工配合整修。必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。施作部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和临时钢架，并设锁脚锚杆（管），安设横撑。安装径向锚

6、杆后复喷混凝土至设计厚度。2、在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修，必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，接长型钢钢架和临时钢架，安装锁脚锚杆（管），安设横撑，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。3、在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同。4、在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同。5、在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。接长临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。拆除下部横撑，安设型钢钢架仰拱单元，使之封闭成环。6、根据监控

7、量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除临时钢架及上部临时横撑。利用仰拱栈桥灌筑部边墙基础与仰拱混凝土。7、灌筑仰拱填充部至设计高度。8、利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。4.3.3 CRD法施工控制要点 为确保施工安全，上导坑、部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.60.75m），下部、部的开挖可依据地质情况适当加大，部仰拱一次开挖长度依据监控量测结果、地质情况综合确定，一般不宜大于6m。中间支护系统的拆除中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响，通过围岩监控量测进行确定。当围岩变形达到设计允许的范围之内，并在严格考证拆除的安全性之后，方可拆除。同时要注意后续作业的及

8、时跟进。如围岩稳定条件满足设计要求，临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除，一次拆除长度依据仰拱浇筑长度确定（一般为46m）。中隔壁混凝土拆除时，要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动。可采用风镐由上至下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土，以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土，临时钢构件采用气焊烧断。 CRD法台阶长度可根据施工机械、人员安排等情况适当调整，一般宜为35米。各部工序间隔距离可根据现场施组安排自行拟定，但不得太长。5施工要求5.1 施工测量当上一循环结束时，测量技术人员利用洞内中线控制桩点，画出工作面开挖轮廓线，并初步标记出主要钻孔位置。5.2 凿岩台车（多功能台架

9、）就位根据工作面的开挖轮廓线把凿岩台车（多功能台架）等开到指定位置，固定台车，并调整台车的高度，便于工作。5.3 钻孔、装药5.3.1 隧道开挖前必须根据工程地质、开挖断面、开挖方法、循环进尺、钻孔机具和爆破材料等进行钻爆设计。5.3.2 隧道的爆破作业，应采用光面爆破。光面爆破参数应通过试验确定。5.3.3 根据爆破设计要求和工作面的钻孔位置，开始人工操作凿岩台车机械手（或人工利用风钻）进行钻孔，在钻进过程中要根据钻进速度、围岩软弱程度等，及时调整供风量和供水量。钻孔位置和角度要准确。当钻孔结束时，开始装药，炸药要采用低密度低爆速、低猛度的炸药，严格控制周边眼装药量，间隔装药。同时使药量沿钻

10、孔全长适当分布。雷管采用毫秒微差有序起爆，一般周边眼采用导暴索起爆，以减小起爆时差。5.4 施工通风当工作面起爆后，开始进行施工通风。5.5 初次喷射砼见“喷射混凝土支护作业指导书”。5.6 出渣运输工作面使用大功率装载机装渣，大型自卸汽车运输。首先要保证工作面的照明，便于司机操作，同时也保证出渣机械处于良好的状态，装运能力大于开挖能力并有备用，运输道路平整通畅，在关键地段设车辆调度协调进出车辆，安全警示和标识要齐全。6劳动组织6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。6.2施工人员应根据施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。 工种名称工序名称找顶工测量工修钻工钻爆工台车司机电工司机

11、班长合计凿岩台车开挖142238121人工风钻开挖14218181357材料要求7.1 炸药采用乳化炸药7.2 雷管电雷管和非电毫秒雷管8设备机具配置开挖施工方法与机械设备配套原则为：配置设备生产能力高于进度指标，保证即使个别设备发生故障，施工生产也不致受到影响。同类机械设备尽可能采用同厂家设备，以便于维修、配件供应和通用互换，确保机械使用率。主要施工机械配置参见表8-1。表8-1 开挖机械设备配置序号名称技术条件数量（台/套）备注凿岩台车开挖人工风钻开挖1三臂凿岩台车21SGBC-CR12气腿式凿岩机YT-28183多功能开挖台架6m14轴流式通风机SDF（C）一11、l2.525装载机侧卸

12、式16挖掘机PC20017电动空压机4L-20/828自卸汽车510m89质量控制及检验9.1 隧道开挖断面的中线和高程必须符合施工图要求；(1)检查数量：每一开挖循环检查一次；(2)检查方法：采用仪器测量；9.2 隧道开挖必须严格控制欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部位侵入衬砌必须小于5cm；拱脚和墙脚以上1m以内断面严禁欠挖。(1)检查数量：每一开挖循环检查一次；(2)检查方法：采用自动断面仪等仪器测量周边轮廓断面，绘制断面图与施工图进行核对；9.3 洞身开挖必须核对地质，在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙的结构状况、岩体的软硬程度，出水量的大小等，核对施工

13、图地质情况，判断围岩的稳定性；9.4 光面爆破或预裂爆破钻孔眼，必须根据钻爆设计图准确标示出钻孔位置。钻孔时必须按钻爆设计要求严格控制钻孔的间距、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，外插角必须符合钻爆设计要求，孔底不得超出开挖断面轮廓线15cm。(1)检查数量：每一开挖循环检查全部掏槽眼和10%的周边眼；(2)检查方法：测量9.5 光面爆玻的钻孔痕迹保存率，硬岩不得小于80%，中硬岩不得小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。(1)检查数量：每一爆破开挖循环检查一次；(2)检查方法：对照钻爆设计资料，观察、计数检验钻孔痕迹保存率。9.6 开挖断面允许

14、超挖值和检验方法见表9-1。表9-1 开挖断面允许超挖值和检验方法围岩级别开挖部位检验方法拱部线形超挖10cm15cm激光断面仪或全站仪测量，每开挖循环检查一个断面最大超挖20cm25cm边墙线形超挖10cm10cm仰拱、隧底线形超挖10cm最大超挖25cm10施工安全及环境保护10.1 施工安全10.1.1 开始施工前，必须对施工工艺中存在的危险源进行辨识和安全风险评估，编制安全管理实施方案，并制定相应的应急预案；10.1.2 施工机械使用、操作人员条件、检修保养、各种专用施工机具和料具、施工用电、特殊环境中作业等应严格执行铁路工程施工安全技术规程（TB10401）；10.1.3 施工过程中

15、必须对施工人员加强安全技术交底，特殊工种必须经考试合格以后方能上岗。在推广新技术和使用新型机械设备时，应对员工进行再培训和安全教育；10.1.4 进洞人员必须戴好安全帽，洞内作业人员应佩戴防尘面具。禁止无关人员进洞；10.1.5 开挖作业必须保证安全。开挖时必须减少对围岩的扰动；10.1.6 爆破后应检查爆破和开挖面情况，清除瞎炮、残炮和危石；10.1.7 开挖面及未衬砌地段应随时检查，险情应及时处理；10.1.8 开挖工作面与衬砌的距离必须在确保施工安全并力求减少施工干扰的原则下合理选定；10.1.9 开挖不得危及衬砌、初期支护及施工设备的安全；10.1.10 施工作业地段的出渣车辆行车速度

16、不得大于15km/h，成洞地段不得大于25km/h；在衬砌模板台车等狭窄地段必须设置减速和警示标识；10.1.11 出渣时间洞内必须加强通风，保证洞内清晰，并且使洞内环境必须符合职业健康标准。10.2 环境保护10.2.1 开始施工前，必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案；10.2.2 临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境；10.2.3 隧道弃碴场坡面应按设计进行复垦或绿化，碴顶整平满足设计要求，坡脚进行防护，防止水土流失；10.2.4 施工场地布置时，在水源保护地区内不得取土、弃土、破坏植被等，不得设置拌合站、洗车台、充电房等，并不得堆放任何含有害物质的材料或废弃物；10.2.5 施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃，并在生活区、生产区及洞门口设置污水处理池，生活污水或生产及洞内废水必须经过污水处理池处理后排放到或倒置指定的地点。