1、04隧道开挖施工作业指导书课件新建*至*州客运专线 *ZQ-*标段隧道开挖施工作业指导书案编 制： 复 核： 审 核： *客专项目经理部 二一五年十一月目 录1适用范围 12施工准备 12.1内业技术准备 12.2外业技术准备 13技术要求 14施工程序与工艺流程 24.1施工程序 24.2工艺流程 25施工要求 25.1 施工准备 25.2 施工工艺 36爆破设计 87劳动组织 117.1劳动力组织 117.2劳动力配置 118设备机具配置 129质量控制及检验 129.1质量控制 129.2质量检验 1410安全及环保要求 1610.1安全要求 1610.2环保要求 171适用范围本作业指
2、导书适用于新建*至*客运专线*ZQ-*标段隧道工程开挖施工作业。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：采用地质超前预测预报系统对前方围岩进行超前探测，分析围岩的各种性能指标，以确定合理的施工方案。施工测量放样：开挖前将控制开挖的中线、水平引至开
3、挖部位掌子面，确定开挖轮廓。拟定采用机械开挖法，需要弱爆破的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。钻爆设计图应包括炮眼布置图、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通风
4、出碴 支护。 4.2工艺流程5施工要求5.1 施工准备开挖前应先进行测量放样，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(1)洞身开挖正洞洞身主要开挖方法根据设计内容，洞塘隧道围岩类型为级，级围岩采用三台阶加临时仰拱法、六步CD法施工。 (2)正洞开挖方法及适用条件开挖方法适用围岩级别及说明备注明挖法隧道明挖段段施工三台阶加临时仰拱法V级围岩（浅埋、偏
5、压）六步CD法V级围岩(3)洞身开挖方法工艺及施工工序开挖后及时施做喷、锚、网联合支护。台阶法施工工艺流程图三台阶加临时仰拱法适用于V级围岩软质岩深埋段，采用YT28风钻钻眼，弱爆破开挖 ，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，并按设计架设临时仰拱支撑并喷混凝土封闭临时仰拱。环形预留核心土法开挖本标段级围岩一般地段采用环形预留核心土法开挖，其开挖示意图如图所示。环形预留核心土开挖法示意图三台阶临时仰拱法开挖法示意图6爆破设计(1)一般规定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。钻爆设计应根据爆破效果调整爆破
6、参数。钻爆设计的内容应包括炮眼（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。钻爆设计图应包括炮眼布置图、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。凿孔应根据工程规模、工期和施工质量要求选用凿岩钻机设备，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）。掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽。(2)炮眼布置应符合下列规定：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。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。周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂
7、直面上，掏槽炮眼应加深1020cm。(3)爆破参数选择岩石隧道的爆破作业，应采用光面爆破或预裂爆破。光面爆破和预裂爆破参数应通过试验确定。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）硬岩506055750.80.850.300.35较硬岩456560800.71.00.200.30软质岩304545600.750.80.070.12预裂爆破参数岩石类别周边眼间距E（cm）至内排崩落眼间距（cm）装药集中度q（kg/m）硬岩4050400.300.40较硬岩4045400.200.25软质岩35403
8、50.070.12注： 表37、38所列参数适用于炮眼深度1.04.0m，炮眼直径4050mm，药卷直径2025mm。 当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E应取较小值。 周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。软岩在取较小E值时，W值应适当增大。 E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值。 表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药，选用其他类型炸药时，应修正。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、雷管参见客运专线铁路隧道工程施工技术指南。常用的周边眼
9、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。(4)工艺控制周边眼采用25mm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115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/cm3）、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（25mm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
10、，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。施工顺序：测量放样标出孔位钻孔装药连线起爆。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：
11、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。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。根据铁路施工经验，围
12、岩光面爆破周边眼间距宜控制在4560cm、底板眼间距控制在5060cm之间、抵抗线控制在60cm左右；上台阶内圈眼间距为7090cm，每环间距控制在75100cm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110130cm之间，每层之间为70110cm。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35指挥卸出渣卸土人员34技术、质量、测量46钻爆工1015机械工810普工10158设备机具配置隧道开挖机械配置分
13、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11空压机42装载机12风钻53自卸汽车439质量控制及检验9.1质量控制(1)隧道开挖质量控制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，达到设计要求标准。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。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
14、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。双线隧道属大断面隧道开挖，施工严格控制进尺，每次开挖一榀钢架间距并尽快施作初期支护。做到“管超前、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”。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。(2)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：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3cm，眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口排距、行距误差
15、均不得大于5cm；周边眼眼口位置误差不得大于3cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线35cm/m（深眼取大值，浅眼取小值）。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5cm；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于10cm；周边眼眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。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。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。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
16、不宜变动。所有装药的炮眼应采用炮泥堵塞，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；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。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。(3)光面爆破质量控制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。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
17、药宜采用导爆索或导爆索束。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应不大于2cm。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510cm。应减小外插角的误差，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0.050.03；外插角的方向应与该点轮廓线的法线方向一致。9.2质量检验(1)开挖质量检验采用台阶法、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。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
18、，支护尽量圆顺，从而减小应力集中。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。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。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。(2)爆破质量检验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。检查并记录超欠挖
19、情况，并应符合要求。开挖轮廓圆顺，开挖面平整。爆破进尺达到设计要求，爆出的石块度满足装碴要求。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。两次爆破的衔接台阶尺寸应符合规定。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。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
20、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(1)施工区域设置警示标准，严禁非工作人员出入。(2)如果洞内有害气体超标，施工人员禁止入洞。(3)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。(4)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。(5)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。(6)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
21、下工作。(7)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。(8)要保证工作区的照明亮度满足施工规范要求。(9)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(1)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。(2)弃土场要先挡护后弃碴，防止泥沙冲刷污染农田、河流。(3)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。(4)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。(5)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。
