鐵路隧道全斷面開挖施工作業(yè)指導書

1、XX 鐵路XX標段隧道工程編號：隧-（2016）02鐵路隧道全斷面開挖施工作業(yè)指導書編制單位： 編 制 人：審 核 人：批 準： 年 月 日發(fā)布 年 月 日實施17 / 18鐵路隧道全斷面開挖施工作業(yè)指導書1. 適用圍1.1適用于XX鐵路XX標段雙線隧道、級圍巖，單線隧道、級圍巖開挖，地下水狀態(tài)：干燥或潮濕。2. 作業(yè)準備2.1業(yè)技術準備作業(yè)指導書編制后，應在開工前組織技術人員認真學習實施性施工組織設計，閱讀、審核施工圖紙，澄清有關技術問題，熟悉規(guī)和技術標準。制定施工安全保證措施，提出應急預案。對施工人員進行技術交底，對參加施工人員進行上崗前技術培訓，考核合格后持證上崗。超前地質預報、全斷面開

2、挖、監(jiān)控量測等嚴格執(zhí)行鐵建設2010120號文件與鐵建設2008160號文規(guī)定。2.2外業(yè)技術準備(1)人員、機械設備應結合隧道開挖方法、工期要求進行合理配置。配套的生產能力應大于均衡施工能力，均衡施工能力應大于施工進度指標。(2)隧道單口施工，根據開挖方法配置1臺大型挖掘機，另配備1臺裝載機進行裝碴施工，大型自卸汽車不宜少于4輛，空壓機一般不應少于3臺。(3)明確隧道開挖作業(yè)的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準，指導、規(guī)隧道開挖施工，盡可能地減少超挖，保證隧道的開挖作業(yè)安全、保證開挖質量。3. 技術要求(1)隧道施工方法應根據地質、覆蓋層厚度、結構斷面與地面環(huán)境條件等，經過經濟、技術比較后確

3、定。(2)隧道開挖斷面應以襯砌設計輪廓線為基準，考慮預留變形量、量測貫通誤差和施工誤差等因素作適當加大。(3)隧道開挖預留變形量應根據圍巖級別、隧道寬度、隧道埋深、施工方法和支護情況采用工程類比法確定。(4)隧道開挖過程中，應對隧道圍巖進行觀察和監(jiān)測，擬定監(jiān)控量測方案。監(jiān)測圍巖變形，反饋量測信息指導設計和施工。量測項目和量測頻率應符合設計要求。(5)隧道施工采用鉆爆法開挖時，應采用光面爆破或預裂爆破，并根據地質條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環(huán)進尺、鉆眼機具和爆破材料等進行鉆爆設計，并根據爆破效果調整爆破參數。鉆爆開挖不得危與襯砌、初期支護，減少對圍巖的擾動。(6)隧道開挖過程中，應加強開挖面

4、的地質素描和地質預報工作；(7)隧道開挖后應與時進行初期支護。采用分部開挖時，應在初期支護噴射混凝土強度達到設計強度的70%與以上時，方可進行下一分部的開挖。(8)隧道開挖斷面中線、高程必須符合設計要求。(9)隧道不應欠挖。當圍巖完整、石質堅硬時，方允許巖石個別部分侵入襯砌，整體式襯砌應小于10cm，其他襯砌不應大于5cm。拱腳和墻腳以上1m斷面嚴禁欠挖。隧底開挖底部高程應符合設計要求。隧底圍巖石局部突出每平方米不應大于0.1，侵入斷面不應大于5cm，同時要求基底無積水和浮渣。4. 施工程序與工藝流程4.1 新奧法施工原理(1)按新奧法原理組織施工，根據不同圍巖級別與周邊環(huán)境選擇相應工法，應根

5、據監(jiān)控量測結果，適時施作二次襯砌。(2)按照“先探測、管超前、弱爆破、嚴控水、短進尺、強支護、早閉合、勤量測、緊襯砌”的原則進行組織施工。(3)開挖根據圍巖情況，隧道、級圍巖采用全斷面法施工，每循環(huán)進尺控制在2.5m以。施工通風采用管道壓入式通風。(4)在施工過程中應不斷總結經驗，優(yōu)化工藝。加強超前地質預測、預報，加強圍巖監(jiān)控量測管理。根據量測結果，與時調整預留變形量與支護參數，適時施作二次襯砌，確保隧道安全。開挖方法的改變，要嚴格按程序申請設計變更。4.2 全斷面法施工 4.2.1 施工工藝流程全斷面法施工工藝流程詳見圖4.2.1-1。施工準備地質預報測量與量測布置炮眼鉆眼、裝藥、爆破通風排

6、煙找頂排險裝運機械就位出渣運輸開挖質量檢查地質素描初期支護結束修正鉆爆參數鉆爆設計臺車（臺架）就位圖4.2-1 全斷面法施工工藝流程圖4.2.2施工示意圖全斷面法施工步驟詳見表4.2.2-1。表4.2.2 全斷面法施工步驟示意開挖方法橫斷面示意縱斷面示意全斷面法注：1-全斷面開挖；II-初期支護；3-隧道底部開挖（撿底）；IV-底板（仰拱）澆筑； V-拱墻二次襯砌。4.2.3工序時間控制以單線隧道級圍巖全斷面法為例每循環(huán)作業(yè)時間如下： 表4.2.3 級圍巖全斷面法掘進循環(huán)時間表工 序時間（min）循環(huán)時間（min）60120180240300360420480測量放樣30鉆 爆200通風排煙3

7、0噴射混凝土40出 碴1504.3 爆破施工(1)石質隧道的爆破作業(yè)，應采用光面爆破或預裂爆破。爆破作業(yè)應根據工程地質條件、開挖斷面、開挖方法、循環(huán)進尺和爆炸材料進行鉆爆設計。鉆爆設計應根據爆破效果不斷優(yōu)化爆破參數。(2)鉆爆設計的容包括炮眼（掏槽眼、輔助眼、周邊眼、底板眼）的布置、深度、斜率和數目，爆破器材、裝藥量和裝藥結構，起爆方法和爆破順序，鉆眼機具和鉆眼要求等。鉆爆設計圖應包括炮眼布置圖、周邊眼裝藥結構圖、鉆爆參數表、主要經濟指標和必要的說明。(3)掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽。鑿孔應根據工程規(guī)模、工期和施工質量要求選用鑿巖設備，有條件時優(yōu)先采用鑿巖臺車，以提高鑿孔精度（包括炮眼的

8、開孔位置、角度、深度）。(4)爆破參數應通過試驗確定。當無試驗條件時，可參照表4.3-1、表4.3-2選用。表4.3-1 光面爆破參數巖石類別周邊眼間距E（cm）周邊眼抵抗線W（cm）相對距離E/W裝藥集中度q（kg/m）極硬巖506055750.80.850.250.30硬巖405550600.80.850.150.25軟質巖304545600.750.80.070.12表4.3-2 預裂爆破參數巖石類別周邊眼間距E（cm）至排崩落眼間距（cm）裝藥集中度q（kg/m）極硬巖4050400.30.4硬巖4050400.20.25軟質巖3540350.070.12注：a.表中所列參數適用于炮眼

9、深度1.03.5m,炮眼直徑4050mm,藥卷直徑2035mm。b. 當斷面較小或圍巖軟弱、破碎或對曲線、折線開挖成形要求較高時，周邊眼間距E應取較小值。c. 周邊眼抵抗線W值在一般情況下均應大于周邊眼間距E值。軟巖在取較小E值時，W 值應適當增大。d. E/W：軟巖取小值，硬巖與斷面小時取大值。e. 表列裝藥集中度q為2號巖石硝銨炸藥，選用其它類型炸藥時，應修正。(5)周邊眼應沿隧道開挖輪廓線布置，保證開挖斷面符合設計要求，硬巖開眼位置在輪廓線上，軟巖可向偏510cm。底板和仰拱底面采用預留光爆層爆破，級圍巖段的中心水溝應與隧底光爆層同時爆破成形。輔助眼交錯均勻布置在周邊眼和掏槽眼之間，力求

10、爆破出的石度適合裝碴需要。周邊炮眼與輔助炮眼的眼底應在同一垂直面上，掏槽炮眼加深1020cm。當開挖面凹凸較大時，應按實際情況調整炮眼深度，使周邊眼和輔助眼眼底在同一垂直面上。(6)炸藥可選用巖石硝銨炸藥和乳化炸藥。常用的周邊眼裝藥結構有小直徑連續(xù)裝藥、間隔裝藥、導爆索裝藥和空氣柱狀裝藥。一般情況下宜選用小直徑連續(xù)裝藥或間隔裝藥結構；當巖石很軟時，可采用導爆索裝藥結構；當眼深不大于2m時，可采用空氣柱狀裝藥結構。爆破裝藥方式詳見圖4.3-1所示。圖4.3-1 爆破裝藥示意圖4.4 初期支護施工、級圍巖隧道初期支護一般由鋼筋網、C25噴射混凝土、22砂漿錨桿組成。初期支護施工程序見下圖。超前地質

11、預報否初噴混凝土施 工 放 樣掛鋼筋網是否符合標準調整施作系統(tǒng)錨桿噴射混凝土達到設計厚度監(jiān) 控 量 測反饋、調整確定支護參數是開 挖4.4.1砂漿錨桿施工每循環(huán)開挖完后與時按設計進行初期支護施工，包括全長粘結砂漿錨桿。先進行孔位測量放樣，孔位測量做到位置準確，采用錨桿臺車和人工手持風槍按放樣進行鉆孔，標志桿做控制鉆孔方位，使孔位角度符合設計要求，鉆孔完畢打入錨桿后，隨即在鉆桿尾部安設墊板，上緊螺帽，然后連接注漿管，再用高壓注漿設備注漿，注漿順序自兩側起拱線向拱頂逐根進行。砂漿錨桿孔采用倒退式注漿，人工打入錨桿。砂漿錨桿施工工藝見下圖。施工工藝方法：鉆孔：根據受噴面情況與設計要求布置孔位，并作標

12、記。施工時采用錨桿臺車或風槍鉆孔，孔深偏差不大于50mm，采用“先灌注砂漿，后安裝錨桿”的程序施工，鉆頭直徑大于錨桿直徑15mm。系統(tǒng)錨桿在圍巖開挖和初噴混凝土后打設，鉆孔時確?？卓趲r面整平，使巖面與鉆孔方向垂直。錨桿錨固：錨桿埋設前，對錨孔進行檢查，孔位、孔深、孔徑、方向等必須合格。同時用高壓風、水清孔，使孔干凈無積水殘碴。錨桿加工前檢查錨桿鋼材、直徑等符合要求，錨桿端頭加工螺紋長度不小短于10cm。錨桿埋設采取先灌注砂漿后插桿施工，砂漿強度與配比由設計和試驗選定，注漿時注漿管插至距孔底50100mm，隨砂漿的注入緩慢拔出，并插入錨桿，然后用半干硬砂漿封實孔口，用楔子固定錨桿，并安設墊板，上

13、好螺帽。錨桿埋設后24h以不許碰撞，不許懸掛重物，錨桿砂漿參膨脹與早強劑，以提高其早期強度，砂漿強度達到10MPa后，擰緊螺母，使墊板緊貼初噴砼面。4.4.2鋼筋網施工鋼筋網加工：鋼筋網按照設計要求加工成方格網片，縱橫鋼筋相交處可點焊成塊。工藝流程：鋼筋網一般在初噴砼、錨桿完工之后安設，施工時運至工作面進行敷設，網片要緊貼初噴面，砼保護層厚度必須滿足設計要求。網片與網片間、網片與錨桿間要焊接牢固。技術要點：鋼筋必須經試驗檢測性能合格；使用前要作鋼筋除銹和去污處理；鋼筋網節(jié)點與錨桿間采用電焊焊接牢固，網片間用鐵絲扎緊或焊接，在噴射作業(yè)時不得移動；鋼筋網搭接長度不小于一個網格；鋼筋網鋪設隨砼初噴面

14、起伏，并與壁面接觸密實；復噴砼后，將鋼筋網完全覆蓋，鋼筋網不得外露，而且要有35cm厚保護層。復噴后噴砼面應平整。4.4.3噴射混凝土施工噴射砼施工采用濕噴砼工藝，詳見圖。在作業(yè)時，砼由砼拌合站拌好，通過砼輸送車向洞送料，空壓機供風，采用濕噴機噴射。施工工藝：砼噴射機安裝調試好后，在料斗上安裝振動篩（篩孔16mm），以避免超粒徑骨料進入噴射機；用高壓水沖洗干凈受噴圍巖面，而后即可開始噴射砼。送風之前先打開計量泵（此時噴嘴朝下，以免速凝劑流入輸送管），以免高壓砼拌合物堵塞速凝劑噴射孔；送風后調整風壓，使之控制在0.450.7MPa之間，若風壓過小，粗骨料則沖不進砂漿層而脫落，風壓過大將導致回彈量

15、增大。因此，按砼回彈量大小，表面濕潤易粘著力度來掌握。噴射壓力與噴射機機械手調配適當，根據噴射儀表反饋的信息與時調整風壓和計量泵，控制好速凝劑摻量。噴嘴與巖面的距離按規(guī)執(zhí)行，噴射方向盡量與受噴面垂直，拱部盡可能以直徑方向噴射。一次噴射厚度不宜超過10cm，采用鑿孔法檢查厚度。若需噴第二層，兩層噴射的時間間隔為1520min。 為提高工效和保證質量，噴射作業(yè)分片進行，可按照先邊墻后拱腳，最后噴射拱頂的順序施噴。噴前先找平受噴面的凹處，再將噴頭成螺旋形緩慢均勻移動，每圈壓前面半圈，繞圈直徑約30cm，力求噴出的砼層面平順光滑。按規(guī)定留置噴射混凝土試塊。5. 施工要求(1)洞身開挖中，應在每一次開挖

16、后與時觀察、描述開挖面地層的層理、節(jié)理、裂隙結構狀況、巖體的軟硬程度、出水量大小等，核對設計地質情況，判斷圍巖穩(wěn)定性。(2)光面爆破或預裂爆破鉆眼前，應根據鉆爆設計圖準確標出炮眼位置，鉆孔時應按鉆爆設計要求嚴格控制炮眼的間距、深度和角度。掏槽眼的眼口間距和眼底間距允許偏差為5cm。輔助眼口間距允許誤差為10cm。周邊眼的間距允許偏差為5cm，外插角應符合鉆爆設計要求，眼底不應超出開挖輪廓線15cm。(3)隧底開挖輪廓和底部高程應符合設計要求。隧底圍石質堅硬時，巖石個別突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入襯砌應不大于5cm，拱腳和墻角以上1m圍嚴禁欠挖。(4)隧底開挖后應與時核對隧底地質情況

17、。當需要進行加固處理時，應符合設計要求。(5)光面爆破或預裂爆破的炮眼痕跡保存率，硬巖不應小于80%，中硬巖不應小于60%，并在開挖輪廓面上均勻分布。(6)水溝開挖位置、基底高程應符合設計要求，靠邊墻的水溝應與邊墻基礎同時開挖、一次成型。(7)按照鐵建設2008160號文件要求，、級圍巖地段仰拱距離掌子面不宜大于90m，、級圍巖地段二襯距離掌子面不大于200m，級圍巖地段二襯距離掌子面不宜大于120m。(8)加強對技術與施工人員的培訓，提高全體人員的安全、質量意識。(9)嚴格按照設計文件規(guī)定的開挖方法進行施工，如需改變開挖方法應按照變更程序申請改變施工方案。(10)每循環(huán)進行測量放樣，嚴格控制

18、超欠挖。定期對測量控制點進行檢查、復核，避免由于隧底下沉、上鼓、不均勻變形與人工或機械碰撞等原因對控制點造成損害。(11)邊墻、仰拱或底板等的地基承載力必須滿足設計要求。軟弱地基處理方法和施工質量應符合設計要求。(12)隧道開挖中，應在每次開挖后與時觀察、描述圍巖裂隙結構狀況、巖體軟硬程度、出水量大小，核對設計情況，判斷圍巖的穩(wěn)定性。(13)隧道在開挖過程中，盡量減少挖掘機對隧道邊沿的開挖，應采用人工風鎬對隧道周邊進行修整，減少對圍巖的擾動，避免側壁或拱頂掉塊現象。拱腳、墻角應預留30cm人工開挖，嚴禁超挖。土質隧道拱墻腳嚴禁被水浸泡。(14)制定安全施工應急預案，日常做好應急物資儲備。(15

19、)隧道施工應做好洞頂、洞門與洞口防排水系統(tǒng)。洞門與洞排水溝應進行鋪砌，砂漿抹面，防止地表水與施工用水下滲，影響結構安全。必要時應配合井點降水等措施將地下水位降至隧道二次襯砌底部以下，確保施工順利進行。6. 勞動組織(1)勞動力組織方式：采用架子隊組織方式。(2)單個掌子面開挖班設置24人，每個循環(huán)16人上班，保證每班始終有8人休息，開挖作業(yè)勞動力配置詳見表6-1。表6-1開挖作業(yè)勞動力配置表（單個掌子面）工種/職務數量備注管理層隊長1技術負責人1專職安全員1專職質量員1開挖班長1作業(yè)層裝載機司機1挖掘機司機1出碴車司機4爆破員6風槍手18測量人員2合計36其中負責人、技術人員、專兼職安全員必須

20、由施工企業(yè)正式職工擔任，并可根據工程情況適當配備若干勞務工人。7. 材料要求爆破材料應符合設計要求。8. 設備機具配置表8-1 開挖作業(yè)設備機具配置表（單個掌子面）序號儀器設備名稱規(guī)格型號數量功率、容量或噸位用途備注1裝載機12挖掘機13自卸出碴車44氣腿式鑿巖機205全站儀19. 質量控制與檢驗9.1 嚴格控制爆破參數，避免欠挖和大面積超挖。9.2 定期對已開挖段進行斷面復測，分析超欠挖。9.3 鉆爆作業(yè)必須按照鉆爆設計進行鉆眼、裝藥、網路接線和起爆。并加強裝藥和起爆聯網的監(jiān)控和檢查，嚴格執(zhí)行鉆爆設計，經檢查合格后方可起爆。9.4 鉆眼作業(yè)應符合下列規(guī)定：(1)炮眼的深度和斜率應符合鉆爆設計

21、。掏槽眼眼口間距誤差不大于3cm，眼底間距誤差不得大于5cm；輔助眼眼口排距、行距誤差均不得大于5cm；周邊眼眼口位置誤差不得大于3cm，眼底不得超出開挖斷面輪廓線35cm/m（深眼取大值，淺眼取小值）。(2)當采用鑿巖機鉆眼時，掏槽眼眼口間距誤差和眼底間距誤差不得大于5cm；輔助眼眼口排距、行距誤差均不得大于10cm；周邊眼眼口位置誤差不得大于5cm，眼底不得超出開挖斷面輪廓線15cm。(3)當開挖面凹凸較大時，應按實際情況調整炮眼深度，使周邊眼和輔助眼眼底在同一垂直面上。(4)鉆眼完畢，按炮眼布置圖進行檢查并做好記錄，對不符合要求的炮眼應重鉆，經檢查合格后方可裝藥。(5)當采用鑿巖機鉆孔，

22、當鑿孔高度超過2.0m，都應配備與開挖斷面相適應的作業(yè)臺架進行鑿孔，鉆孔作業(yè)應定人定崗，尤其是左右側周邊眼司鉆不宜變動。9.5 所有裝藥的炮眼應采用炮泥堵塞，炮泥宜采用炮泥機制作的粘土炮泥，堵塞前應事先將炮泥制成比炮孔直徑稍小一點的炮泥條備用，堵塞長度應通過計算確定；淺孔應將余孔全部堵塞。不得采用炸藥的包裝材料等代替炮泥堵塞。9.6 爆破作業(yè)時，所有人員應撤至不受有害氣體、振動與飛石傷害的安全地點。安全地點至爆破工作面的距離，在獨頭坑道不應小于200m，當采用全斷面開挖時，應根據爆破方法與裝藥量計算確定安全距離。9.7 提高光面爆破效果，除注意地質條件的影響外，應在爆破設計、鉆爆作業(yè)等方面采取

23、以下技術措施：9.7.1 周邊眼間距與抵抗線的相對距離要合理，通常減小周邊眼間距和抵抗線，爆破后輪廓成形好。9.7.2 周邊眼裝藥集中度太大易造成超挖，而太小易造成欠挖。裝藥結構應均勻分布，眼底可相對加強一些。軟巖周邊眼裝藥宜采用導爆索或導爆索束。9.7.3 周邊輪廓線和炮眼的放樣宜采用隧道激光斷面儀、全站儀或其他類似的儀器，盡量減少人工操作。周邊輪廓線的放樣誤差應不大于2cm。9.7.4 減少周邊眼開眼誤差，硬巖開眼位置在輪廓線上，軟巖可向偏510cm。9.7.5 應減小外插角的誤差，一般小于3m時外插角的斜率宜為0.05，大于3m時外插角的斜率宜為0.050.03；外插角的方向應與該點輪廓

24、線的法線方向一致。9.7.6 爆破后應檢查爆破效果，并符合下列要求：(1)爆破后圍巖的穩(wěn)定情況應符合：硬巖無剝落；中硬巖基本無剝落；軟弱圍巖無大的剝落或坍塌。(2)檢查并記錄超欠挖情況，并應符合要求。(3)開挖輪廓圓順，開挖面平整。(4)爆破進尺達到設計要求，爆出的石塊度滿足裝碴要求。(5)炮眼痕跡保存率應符合規(guī)定并在開挖輪廓面上均勻分布。對地質條件好的隧道，光面爆破炮眼殘留率要求硬巖達到80以上、中硬巖達到60以上。(6)兩次爆破的銜接臺階尺寸應符合規(guī)定。(7)當在淺埋、軟巖、鄰近有建筑物等特殊情況地段爆破時，應采用儀器檢測圍巖爆破擾動圍和垂直振速，并采取措施控制爆破對圍巖的擾動程度。(8)

25、爆破作業(yè)實施前應進行爆破震動監(jiān)測、噪聲監(jiān)測、空氣污染和粉塵監(jiān)測。爆破振動監(jiān)測的對象有：a 對洞口附近的建筑物和構筑物的振動。b 對淺埋隧道地表的建筑物和構筑物的振動。c 對相鄰隧道或地下構筑物的振動。d 每一新的爆破設計實施時對新噴混凝土、剛脫模的二次襯砌混凝土的振動等。(9)測得的質點振動速度應符合爆破安全規(guī)程（GB6722）的規(guī)定，若振速超過規(guī)定時應調整爆破設計參數。10. 安全與環(huán)保要求10.1 從事爆破、電力、高處作業(yè)與起重作業(yè)等特殊作業(yè)人員，各種機械的操作人員與機動車輛駕駛人員，必須經過勞動安全管理部門專業(yè)培訓并考試取得安全操作合格證后，方準持證獨立操作。10.2 爆破作業(yè)時，所有人

26、員應撤離至不受有害氣體、振動與飛石傷害的安全地點。安全地點至爆破工作面的距離，在獨頭坑道不應小于200m，當采用全斷面開挖時，應根據爆破方法與裝藥量計算確定安全距離。10.3 隧道爆破作業(yè)按爆破安全規(guī)程操作施工，洞爆破時，必須統(tǒng)一指揮，所有人員應撤至不受有害氣體、振動與飛石傷害的地點，安全距離大于200米。10.4 設置放炮前的專職安全檢查員，與時檢查現場的安全情況，以確定是否可以起爆，爆破后必須經過通風排煙，且至少相距15分鐘以上，爆破后經專職安全員檢查，排除瞎炮等安全隱患后，其他人員方可進入施工現場。10.5 瞎炮處理必須設立警戒區(qū)，瞎炮必須由原爆破手按規(guī)定處理。視情況確定具體處理方法：將引線或電線重新接好，再行起爆，嚴禁打殘眼；在距瞎炮0.6m處打一平行炮眼誘爆，但必須注意巖層節(jié)理情況，在打眼地點不得有連通瞎炮的裂縫；安全妥善地取出堵塞物，重裝藥起爆。10.6 當相對開挖工作面相距40m時，兩端施工應加強聯系，統(tǒng)一指揮。當相對開挖工作面相距1015m時，應從一端開挖貫通。10.7 開挖達到一定距離后，必須跟進仰拱與二襯施工，仰拱距離掌子面距離規(guī)定：、級圍巖不超過90m，二襯距離掌子面距離的規(guī)定：級圍巖不超過200m，級圍巖不超過120。10.8 爆破器材運輸與爆破施工