隧道開(kāi)挖施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

隧道開(kāi)挖施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)1.1.施工方法本段工程各隧道洞身段開(kāi)挖，II、Ⅲ級(jí)圍巖采用全斷面法，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法或CRD法，Ⅴ級(jí)圍巖加強(qiáng)帶臨時(shí)仰拱的臺(tái)階法施工。1.2.開(kāi)挖工藝隧道斷面開(kāi)挖施工工藝見(jiàn)圖3-1。超前地質(zhì)預(yù)報(bào)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)判定圍巖級(jí)別鉆爆設(shè)計(jì)鉆爆作業(yè)超前預(yù)支護(hù)通風(fēng)、排危開(kāi)挖斷面檢測(cè)是否需要超前預(yù)支護(hù)初期支護(hù)是否進(jìn)入下一循環(huán)出碴運(yùn)輸圖3-1隧道斷面開(kāi)挖施工工藝流程圖1.1.開(kāi)挖方法1.1.1.全斷面開(kāi)挖法全斷面法開(kāi)挖施工程序見(jiàn)圖3-2。圖3-2全斷面法開(kāi)挖順序圖1.1.2.臺(tái)階開(kāi)挖法臺(tái)階法開(kāi)挖施工程序見(jiàn)圖3-3。（一）Ⅳ級(jí)圍巖開(kāi)挖施工步驟圖（二）Ⅴ級(jí)圍巖開(kāi)挖施工步驟圖圖3-3臺(tái)階法開(kāi)挖順序圖1.1.1.三臺(tái)階七步開(kāi)挖作業(yè)法開(kāi)挖法施工程序及步驟見(jiàn)圖3-4。1、上部環(huán)形土開(kāi)挖，進(jìn)行初期支護(hù)；2、左側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖，進(jìn)行初期支護(hù)；3、右側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖，進(jìn)行初期支護(hù)；4、左側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖，進(jìn)行初期支護(hù)；5、右側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖，進(jìn)行初期支護(hù)；6、預(yù)留核心土開(kāi)挖；7、仰拱開(kāi)挖；Ⅷ、仰拱部支護(hù)；Ⅸ、仰拱回填澆筑；Ⅹ、拱墻防水板及二次襯砌。圖3-4三臺(tái)階七步開(kāi)挖法施工程序及步驟圖1.1.4.大拱腳臺(tái)階開(kāi)挖法大拱腳臺(tái)階開(kāi)挖法施工程序及步驟見(jiàn)圖3-5。1、上部左側(cè)開(kāi)挖，回填大拱腳、進(jìn)行初期支護(hù)；2、上部右側(cè)開(kāi)挖，回填大拱腳、進(jìn)行初期支護(hù)；3、下部左側(cè)開(kāi)挖，進(jìn)行初期支護(hù)；4、下部右側(cè)開(kāi)挖，進(jìn)行初期支護(hù)；5、仰拱開(kāi)挖；Ⅵ、仰拱部支護(hù)襯砌；Ⅶ、仰拱回填澆筑；Ⅷ、拱墻防水板及二次襯砌。圖3-5大拱腳臺(tái)階開(kāi)挖法施工程序及步驟圖1.1.5.CRD開(kāi)挖法（1）CRD法開(kāi)挖工法施工程序CRD法開(kāi)挖工法施工程序詳見(jiàn)圖3-6。圖3-6CRD法施工程序示意圖（2）CRD法開(kāi)挖施工工藝CRD法開(kāi)挖施工工藝見(jiàn)圖3-7。監(jiān)控量測(cè)監(jiān)控量測(cè)施工準(zhǔn)備施作超前支護(hù)、注漿開(kāi)挖1、2部，進(jìn)尺同鋼架間距噴射8cm砼封閉掌子面施作洞身錨桿架立拱部、中壁、臨時(shí)仰拱鋼架開(kāi)挖5部施工仰拱混凝土5～6米拆除中隔壁5～6米施作防水層澆注二次襯砌施作錨噴支護(hù),閉合成環(huán)監(jiān)控量測(cè)開(kāi)挖3、4部，進(jìn)尺同鋼架間距噴射8cm砼封閉掌子面施作洞身錨桿架立拱部、中壁、臨時(shí)仰拱鋼架開(kāi)挖6部施作錨噴支護(hù),閉合成環(huán)仰拱填充5～6米圖3-7CRD法施工工藝框圖（3）CRD法開(kāi)挖施工方法步驟一：利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道拱部超前小導(dǎo)管、超前錨桿支護(hù)及導(dǎo)坑側(cè)壁超前錨桿支護(hù)。弱爆破或人工風(fēng)鎬開(kāi)挖1部，每循環(huán)進(jìn)尺一次，進(jìn)尺為鋼架間距。噴8cm厚混凝土封閉掌子面。施作1部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，即初噴4cm厚混凝土，架立鋼架和導(dǎo)坑臨時(shí)鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿。鉆設(shè)洞身徑向錨桿、鋼筋網(wǎng)后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。步驟二：弱爆破或人工風(fēng)鎬開(kāi)挖2部。每循環(huán)進(jìn)尺一次，進(jìn)尺為鋼架間距。噴8cm厚混凝土封閉掌子面，施作2部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，即初噴4cm厚混凝土，接長(zhǎng)鋼架和導(dǎo)坑周邊臨時(shí)鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿。鉆設(shè)洞身徑向錨桿、鋼筋網(wǎng)后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。步驟三：在滯后于1部一段距離后，開(kāi)挖3部并施作導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，步驟及工序同步驟二。步驟四：在滯后于3部一段距離后，開(kāi)挖4部并施作導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，步驟及工序同步驟二。步驟五：弱爆破或人工風(fēng)鎬開(kāi)挖5部，并施作導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)。隧底周邊部分初噴4cm厚混凝土。接長(zhǎng)周邊鋼架和施作仰拱鋼架，施工洞身錨桿、鋼筋網(wǎng)后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。步驟六：弱爆破或人工風(fēng)鎬開(kāi)挖6部，并施作導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)。隧底周邊部分初噴4cm厚混凝土。接長(zhǎng)周邊鋼架和施作仰拱鋼架，施工洞身錨桿、鋼筋網(wǎng)后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。步驟七：逐段拆除靠近二次襯砌6～8m仰拱范圍內(nèi)的中隔壁底部鋼架單元，灌筑該段Ⅶ部仰拱。步驟八：澆注該段內(nèi)Ⅷ部隧底填充，并接長(zhǎng)中隔壁臨時(shí)鋼架，使鋼架底支撐于仰拱填充頂面。步驟九：根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果分析，待初期支護(hù)收斂穩(wěn)定后，逐段拆除多余的臨時(shí)鋼架。利用襯砌模板臺(tái)車(chē)一次性灌筑Ⅸ部二次襯砌（拱墻襯砌一次施作）（4）施工注意事項(xiàng)隧道施工應(yīng)堅(jiān)持“弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的原則，做到步步為營(yíng)、穩(wěn)扎穩(wěn)打，保證施工安全。開(kāi)挖方式均采用弱爆破或人工開(kāi)挖，爆破時(shí)嚴(yán)格控制炮眼深度及裝藥量，盡量減小對(duì)圍巖的擾動(dòng)。鋼架之間縱向連接鋼筋及時(shí)施作并連接牢固。第3、4部開(kāi)挖應(yīng)滯后于1、2部一段距離，第5、6部開(kāi)挖應(yīng)滯后于3、4部一段距離。開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺不得大于10m。臨時(shí)鋼架的拆除等洞身主體結(jié)構(gòu)初期支護(hù)施工完畢并穩(wěn)定后，方可進(jìn)行。施工時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)圖的要求，進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋結(jié)果，分析洞身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，為支護(hù)參數(shù)的調(diào)整、灌注二次襯砌的時(shí)機(jī)提供依據(jù)。1.4.開(kāi)挖施工按光面爆破設(shè)計(jì)布眼，采用鑿巖臺(tái)車(chē)或YT28型鑿巖機(jī)鉆孔，塑料導(dǎo)爆管非電起爆、毫秒微差爆破。（1）測(cè)量放線鉆孔前測(cè)量放樣，準(zhǔn)確繪出開(kāi)挖輪廓線及周邊眼、掏槽眼和輔助眼的位置，用激光鉛直儀控制邊線。距開(kāi)挖面50m處埋設(shè)中線樁，每100m設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。每次測(cè)量放線的同時(shí)，要對(duì)上次爆破斷面進(jìn)行檢查，利用隧道開(kāi)挖斷面量測(cè)系統(tǒng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)，以達(dá)到最佳開(kāi)挖斷面效果。（2）鉆孔作業(yè)鉆眼前，鉆工要熟悉炮眼布置圖，嚴(yán)格按鉆爆設(shè)計(jì)實(shí)施。特別是周邊眼和掏槽眼的位置、間距及數(shù)量，未經(jīng)主管工程師同意不得隨意改動(dòng)。定人定位，周邊眼、掏槽眼由經(jīng)驗(yàn)豐富的司鉆工司鉆。準(zhǔn)確定位鑿巖機(jī)鉆桿，使鉆孔位置誤差不大于5cm，保持鉆孔方向平行，嚴(yán)禁相互交錯(cuò)。周邊眼鉆孔外插角度控制：眼深3m時(shí)外插角<3°，眼深5cm時(shí)外插角<2°，使兩茬炮接口處臺(tái)階不大于15cm。同類(lèi)炮眼鉆孔深度要達(dá)到鉆爆設(shè)計(jì)要求，眼底保持在一個(gè)鉛垂面上。（3）周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu)周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)光面爆破的重要條件，嚴(yán)格控制周邊眼裝藥量，采用合理的裝藥結(jié)構(gòu)，盡量使炸藥沿孔深均勻分布。施工時(shí)采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，不耦合裝藥系數(shù)一般控制在1.4～2.0范圍內(nèi)。（4）裝藥及起爆根據(jù)巖石強(qiáng)度選用不同猛度爆速的炸藥，有水地段及周邊眼選用乳化炸藥，其余均用2號(hào)巖石硝銨炸藥。周邊眼用φ25×200小藥卷，不耦合裝藥；其余炮眼用φ40×200藥卷，連續(xù)裝藥。采用塑料導(dǎo)爆管復(fù)式起爆網(wǎng)路非電起爆。裝藥按鉆爆設(shè)計(jì)圖確定的裝藥量定人、定位、定段別，自上而下順序進(jìn)行，導(dǎo)爆管要“對(duì)號(hào)入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長(zhǎng)度不小于20cm。（5）爆破作業(yè)管理控制按“一標(biāo)準(zhǔn)、二要求、三控制、四保證”的原則進(jìn)行光面爆破施工?！耙粯?biāo)準(zhǔn)”即一個(gè)控制標(biāo)準(zhǔn)?！岸蟆奔淬@眼作業(yè)要求和裝藥聯(lián)線作業(yè)要求?！叭刂啤奔纯刂沏@眼角度、深度、密度；控制裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)；控制測(cè)量放線精度?！八谋ＷC”即搞好思想保證，端正態(tài)度，糾正“寧超勿欠”等錯(cuò)誤思想；搞好技術(shù)保證，及時(shí)根據(jù)爆破實(shí)際情況調(diào)整鉆爆設(shè)計(jì)參數(shù)；搞好施工保證，落實(shí)崗位責(zé)任制，組織QC小組活動(dòng)，嚴(yán)格工序自檢、互檢、交接檢；搞好經(jīng)濟(jì)保證，落實(shí)經(jīng)濟(jì)責(zé)任制。裝藥前，所有炮眼全部用高壓風(fēng)吹洗；嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)的裝藥結(jié)構(gòu)和藥量施作。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)實(shí)施，控制導(dǎo)爆索連接方向和連接點(diǎn)牢固性。（6）微震爆破隧道周邊采用光面爆破，不良地質(zhì)、淺埋地段采用微震控制光面爆破。（7）鉆爆設(shè)計(jì)鉆爆設(shè)計(jì)以Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖施工為例，見(jiàn)圖3-8。（一）全斷面鉆爆設(shè)計(jì)圖（二）臺(tái)階法爆破法圖圖3-8Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖臺(tái)階法開(kāi)挖爆破設(shè)計(jì)圖其它各級(jí)圍巖參照其設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并在實(shí)際施工中不斷優(yōu)化爆破參數(shù)，以取得最佳爆破效果。采用CD開(kāi)挖法開(kāi)挖的Ⅳ級(jí)圍巖、CRD法或大拱腳臺(tái)階法開(kāi)挖的Ⅴ級(jí)圍巖，采用微震爆破及機(jī)械式開(kāi)挖，以減小對(duì)圍巖的擾動(dòng)。（8）施工注意事項(xiàng)隧道施工堅(jiān)持“管超前、弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)、速反饋”的原則。在隧道開(kāi)挖時(shí)，根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果，及時(shí)反饋信息，核對(duì)圍巖級(jí)別及地下水狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整施工方案、施工方法，調(diào)整超前支護(hù)，確保施工安全。1.5.光面爆破（1）光面爆破工藝鉆爆作業(yè)按照鉆爆設(shè)計(jì)進(jìn)行。當(dāng)開(kāi)挖條件出現(xiàn)變化時(shí)，爆破參數(shù)隨圍巖條件的變化而作相應(yīng)改變。隧道光面爆破施工工藝流程見(jiàn)圖3-9。光面爆破設(shè)計(jì)光面爆破設(shè)計(jì)測(cè)量放線清理鉆孔鉆孔鉆孔質(zhì)量檢查設(shè)置警戒網(wǎng)絡(luò)檢查爆破材料準(zhǔn)備裝藥計(jì)算裝藥與堵塞連接起爆網(wǎng)絡(luò)起爆通風(fēng)光爆效果與質(zhì)量準(zhǔn)備堵塞材料圖3-9光面爆破施工工藝流程（2）爆破參數(shù)選擇Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)圍巖全斷面爆破參數(shù)可參見(jiàn)表3-8。表3-8Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)類(lèi)圍巖全斷面法鉆爆參數(shù)開(kāi)挖方案周邊眼間距（cm）周邊眼至內(nèi)圈眼間距（cm）周邊眼裝藥集中度（kg/m）裝藥不耦合系數(shù)每循環(huán)進(jìn)尺(m)單位耗藥(kg/m3)Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖50600.281.431.4Ⅳ級(jí)和Ⅴ級(jí)類(lèi)圍巖正臺(tái)階法爆破參數(shù)參見(jiàn)表3-9。表3-9Ⅳ級(jí)和Ⅴ級(jí)類(lèi)圍巖正臺(tái)階法鉆爆參數(shù)開(kāi)挖方案周邊眼間距（cm）周邊眼至內(nèi)圈眼間距（cm）周邊眼裝藥集中度（kg/m）裝藥不耦合系數(shù)每循環(huán)進(jìn)尺(m)單位耗藥(kg/m3)Ⅳ級(jí)圍巖40500.122.01.20.6Ⅴ級(jí)圍巖35350.142.50.850.4（3）周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu)周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)光面爆破的重要條件，要嚴(yán)格控制周邊眼裝藥量，采用合理的裝藥結(jié)構(gòu)，盡量使炸藥沿孔深均勻分布。施工時(shí)采用不耦合裝藥結(jié)構(gòu)，不耦合裝藥系數(shù)一般控制在1.4～2.0范圍內(nèi)。藥卷選用φ25×200mm的小直徑藥卷間隔捆綁在竹片上，藥卷有20～40cm的空氣柱間隔，在炮孔內(nèi)與巖壁間有很大空隙，能減輕爆炸猛度，使炮眼內(nèi)壁受力均勻，使隧道輪廓分明，成型美觀。見(jiàn)圖3-10。圖3-10周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)（4）爆破作業(yè)的實(shí)施測(cè)量布眼：鉆眼前先繪出開(kāi)挖斷面的中線、水平和斷面輪廓，并根據(jù)爆破設(shè)計(jì)標(biāo)出炮眼位置，經(jīng)檢查符合設(shè)計(jì)要求后，方可鉆眼。施工測(cè)量采用全站儀配合激光定位儀。用經(jīng)緯儀、鋼卷尺等準(zhǔn)確繪出開(kāi)挖輪廓線及周邊眼、輔助眼和掏槽眼的位置，并用紅油漆標(biāo)出炮眼，嚴(yán)格控制開(kāi)挖邊線。距開(kāi)挖面50m處埋設(shè)中線樁，每100m設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。每次放線時(shí)，對(duì)上次爆破效果進(jìn)行檢查，并及時(shí)將結(jié)果告知技術(shù)主管和爆破人員，技術(shù)人員對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，修正爆破參數(shù)，以達(dá)到最佳爆破效果。測(cè)量作業(yè)由測(cè)量班專(zhuān)業(yè)人員實(shí)施，每半月進(jìn)行一次測(cè)量檢查、復(fù)測(cè)，確保測(cè)量控制工序質(zhì)量。鉆孔作業(yè)：炮眼的深度、角度、間距按爆破設(shè)計(jì)要求確定，并符合精度要求。鉆孔由專(zhuān)業(yè)鉆孔工班承擔(dān)，司鉆工嚴(yán)格按照鉆爆設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆孔作業(yè)，特別是周邊眼和掏槽眼位置、間距和數(shù)量，未經(jīng)主管技術(shù)工程師許可不得隨意改動(dòng)。各司鉆手分區(qū)、分部位定人定位進(jìn)行施鉆，實(shí)行嚴(yán)格的鉆孔作業(yè)質(zhì)量經(jīng)濟(jì)責(zé)任制，周邊眼、掏槽眼由經(jīng)驗(yàn)豐富的司鉆工司鉆。臺(tái)車(chē)操作手及風(fēng)槍手實(shí)行二定三保，即定人、定位，保質(zhì)、保量、保安全。炮眼要“準(zhǔn)、平、齊”：“準(zhǔn)”是指炮眼位置要準(zhǔn)，周邊眼口全部在設(shè)計(jì)輪廓線內(nèi)5cm的連線上，眼底全部在設(shè)計(jì)輪廓線外5cm的連線上終止，其余炮眼定位誤差不能超過(guò)10cm。只有這樣才能達(dá)到兩排炮之間錯(cuò)臺(tái)不大于10cm；“平”是要求炮眼方向和隧道中線平行，兩側(cè)邊墻要順幫水平打眼，各排炮相同位置的炮眼平行，爆破后各排同位炮眼連成一條線；“齊”，主要是眼底要齊，要在一個(gè)垂面上，才能保證良好的爆破效果。周邊眼鉆孔外插角度控制在2°以?xún)?nèi)。鉆眼完畢，按炮眼布置圖進(jìn)行檢查，并做好記錄，經(jīng)檢查合格后，方可裝藥。清孔：裝藥前用鋼筋彎制的炮鉤、高壓風(fēng)將炮眼內(nèi)的泥漿、存水、石粉吹洗干凈。炸藥：選用乳化炸藥，適用于光面爆破，具有低爆速、低密度、高爆力、小直徑、傳爆性能良等優(yōu)點(diǎn)。起爆器材：采用塑料導(dǎo)爆管和非電毫秒雷管起爆。試驗(yàn)證明毫秒雷管和塑料導(dǎo)爆管結(jié)合使用，能獲得更節(jié)約炸藥、減小振動(dòng)的效果。裝藥與堵塞：分片分組按炮眼設(shè)計(jì)圖確定的裝藥量自上而下裝藥，雷管“對(duì)號(hào)入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長(zhǎng)度不小于20cm。聯(lián)結(jié)起爆網(wǎng)絡(luò)：采用復(fù)式起爆網(wǎng)絡(luò)，以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。聯(lián)結(jié)時(shí)注意：導(dǎo)爆管不能打結(jié)和拉細(xì)；各炮眼雷管連接次數(shù)相同；引爆雷管用黑膠布包扎在離一簇導(dǎo)爆管自由端10cm以上處。網(wǎng)路聯(lián)好后，專(zhuān)人負(fù)責(zé)檢查。（5）微震爆破不良地質(zhì)、圍巖軟弱地段采用微震控制爆破技術(shù)。微震爆破作業(yè)段最大一段允許裝藥量Qmax＝R3×(Vkp/K)3/a式中：Qmax—最大一段爆破藥量，kg；Vkp—安全速度，cm/s；取V=5cm/s；R—爆破安全距離，m；K—地形、地質(zhì)影響系數(shù)，a—衰減系數(shù)，K、a值是針對(duì)隧道的具體情況，通過(guò)多次試爆基礎(chǔ)上進(jìn)行K、a值回歸后確定。根據(jù)爆破