1、XX 铁路 XX 标段隧道工程编号：隧-（2016）02铁路隧道全断面开挖施工作业指导书编制单位： 编 制 人：审 核 人：批 准：年 月 日发布 年 月 日实施铁路隧道全断面开挖施工作业指导书1. 适用范围1.1 适用于 XX 铁路 XX 标段双线隧道、级围岩，单线隧道、级围岩开挖，地下水状态：干燥或潮湿。2. 作业准备2.1 内业技术准备作业指导书编制后，应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。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。超前地质预报、全
2、断面开挖、监控量测等严格执行铁建设2010120 号文件及铁建设2008160 号文规定。2.2 外业技术准备(1)人员、机械设备应结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置。配套的生产能力应大于均衡施工能力，均衡施工能力应大于施工进度指标。(2)隧道单口施工，根据开挖方法配置 1 台大型挖掘机，另配备 1 台装载机进行装碴施工，大型自卸汽车不宜少于 4 辆，空压机一般不应少于 3 台。(3)明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道开挖施工，尽可能地减少超挖，保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量。3. 技术要求(1)隧道施工方法应根据地质、覆盖层厚度、结构断面及地面环境
3、条件等，经过经济、技术比较后确定。(2)隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、量测贯通误差和施工误差等因素作适当加大。(3)隧道开挖预留变形量应根据围岩级别、隧道宽度、隧道埋深、施工方法和支护情况采用工程类比法确定。(4)隧道开挖过程中，应对隧道围岩进行观察和监测，拟定监控量测方案。监测围岩变形，反馈量测信息指导设计和施工。量测项目和量测频率应符合设计要求。(5)隧道施工采用钻爆法开挖时，应采用光面爆破或预裂爆破，并根据地质条件、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，并根据爆破效果调整爆破参数。钻爆开挖不得危及衬砌、初期支护，减少对围岩的扰动。(6
4、)隧道开挖过程中，应加强开挖面的地质素描和地质预报工作；(7)隧道开挖后应及时进行初期支护。采用分部开挖时，应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的 70%及以上时，方可进行下一分部的开挖。(8)隧道开挖断面中线、高程必须符合设计要求。(9)隧道不应欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，方允许岩石个别部分侵入衬砌，整体式衬砌应小于 10cm，其他衬砌不应大于 5cm。拱脚和墙脚以上 1m 内断面严禁欠挖。隧底开挖底部高程应符合设计要求。隧底范围岩石局部突出每平方米不应大于 0.1，侵入断面不应大于 5cm，同时要求基底内无积水和浮渣。4. 施工程序与工艺流程4.1 新奥法施工原理(1)按新奥法原理组织
5、施工，根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，应根据监控量测结果，适时施作二次衬砌。(2)按照“先探测、管超前、弱爆破、严控水、短进尺、强支护、早闭合、勤量测、紧衬砌”的原则进行组织施工。(3)开挖根据围岩情况，隧道、级围岩采用全断面法施工，每循环进尺控制在 2.5m 以内。施工通风采用管道压入式通风。(4)在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。4.2 全断面法施工 4.2.1 施工工艺流程全断面法施工工艺流程详见图 4.2.1-1
6、。施工准备地质预报测量与量测布置炮眼钻眼、装药、爆破通风排烟找顶排险 装运机械就位出渣运输开挖质量检查 地质素描初期支护结束修正钻爆参数钻爆设计 台车（台架）就位图 4.2-1 全断面法施工工艺流程图4.2.2 施工示意图全断面法施工步骤详见表 4.2.2-1。表 4.2.2 全断面法施工步骤示意开挖方法 横断面示意 纵断面示意全断面法 3栈 桥注：1-全断面开挖；II-初期支护；3-隧道底部开挖（捡底） ；IV-底板（仰拱）浇筑； V-拱墙二次衬砌。4.2.3 工序时间控制以单线隧道级围岩全断面法为例每循环作业时间如下： 表 4.2.3 级围岩全断面法掘进循环时间表4.3 爆破施工(1)石质
7、隧道的爆破作业，应采用光面爆破或预裂爆破。爆破作业应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、循环进尺和爆炸材料进行钻爆设计。钻爆设计应根据爆破效果不断优化爆破参数。(2)钻爆设计的内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼、底板眼）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、主要经济指标和必要的说明。(3)掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽。凿孔应根据工程规模、工期和施工循环时间（min）工 序 时间（min）60 120 180 240 300 360 420 480测量放样 30钻 爆 20
8、0通风排烟 30喷射混凝土 40出 碴 150质量要求选用凿岩设备，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） 。(4)爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时，可参照表 4.3-1、表 4.3-2 选用。表 4.3-1 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）极硬岩 5060 5575 0.80.85 0.250.30硬岩 4055 5060 0.80.85 0.150.25软质岩 3045 4560 0.750.8 0.070.12表 4.3-2 预裂爆破参数岩石类别 周边眼间距 E（
9、cm） 至内排崩落眼间距 （cm） 装药集中度 q（kg/m）极硬岩 4050 40 0.30.4硬岩 4050 40 0.20.25软质岩 3540 35 0.070.12注：a.表中所列参数适用于炮眼深度 1.03.5m,炮眼直径 4050mm,药卷直径 2035mm。b. 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。c. 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。d. E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值。e. 表列装药集中度 q 为 2 号岩石硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正
10、。(5)周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求，硬岩开眼位置在轮廓线上，软岩可向内偏 510cm。底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破，级围岩段的中心水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆破出的石度适合装碴需要。周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼加深 1020cm。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。(6)炸药可选用岩石硝铵炸药和乳化炸药。常用的周边眼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
11、索装药结构；当眼深不大于 2m 时，可采用空气柱状装药结构。爆破装药方式详见图 4.3-1 所示。图 4.3-1 爆破装药示意图4.4 初期支护施工、级围岩隧道初期支护一般由钢筋网、C25 喷射混凝土、22 砂浆锚杆组成。初期支护施工程序见下图。4.4.1 砂浆锚杆施工导 爆 管 炮 泥 雷 管 小 直 径 药 卷 间 隔 装 药传 爆 线 周 边 眼 竹 片 支 架 雷 管药 卷掏 槽 眼 、 底 眼炮 泥导 爆 管导 爆 管 炮 泥 掘 进 眼 药 卷 雷 管超前地质预报否初喷混凝土施 工 放 样挂钢筋网是否符合标准调整施作系统锚杆喷射混凝土达到设计厚度监 控 量 测反馈 、调整确定支护参
12、数是开 挖每循环开挖完后及时按设计进行初期支护施工，包括全长粘结砂浆锚杆。先进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，采用锚杆台车和人工手持风枪按放样进行钻孔，标志杆做控制钻孔方位，使孔位角度符合设计要求，钻孔完毕打入锚杆后，随即在钻杆尾部安设垫板，上紧螺帽，然后连接注浆管，再用高压注浆设备注浆，注浆顺序自两侧起拱线向拱顶逐根进行。砂浆锚杆孔采用倒退式注浆，人工打入锚杆。砂浆锚杆施工工艺见下图。施工工艺方法：钻孔：根据受喷面情况及设计要求布置孔位，并作标记。施工时采用锚杆台车或风枪钻孔，孔深偏差不大于50mm，采用“先灌注砂浆，后安装锚杆”的程序施工，钻头直径大于锚杆直径 15mm。系统锚杆在围
13、岩开挖和初喷混凝土后打设，钻孔时确保孔口岩面整平，使岩面与钻孔方向垂直。锚杆锚固：锚杆埋设前，对锚孔进行检查，孔位、孔深、孔径、方向等必须合格。同时用高压风、水清孔，使孔干净无积水残碴。锚杆加工前检查锚杆钢材、直径等符合要求，锚杆端头加工螺纹长度不小短于 10cm。锚杆埋设采取先灌注砂浆后插杆施工，砂浆强度及配比由设计和试验选定，注浆时注浆管插至距孔底 50100mm，随砂浆的注入缓慢拔出，并插入锚杆，然后用半干硬砂浆封实孔口，用楔子固定锚杆，并安设垫板，上好螺帽。锚杆埋设后 24h以内不许碰撞，不许悬挂重物，锚杆砂浆参膨胀及早强剂，以提高其早期强度，砂浆强度达到 10MPa 后，拧紧螺母，使
14、垫板紧贴初喷砼面。4.4.2 钢筋网施工钢筋网加工：钢筋网按照设计要求加工成方格网片，纵横钢筋相交处可点焊成块。工艺流程：钢筋网一般在初喷砼、锚杆完工之后安设，施工时运至工作面进行敷设，网片要紧贴初喷面，砼保护层厚度必须满足设计要求。网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。技术要点：钢筋必须经试验检测性能合格；使用前要作钢筋除锈和去污处理；钢筋网节点与锚杆间采用电焊焊接牢固，网片间用铁丝扎紧或焊接，在喷射作业时不得移动；钢筋网搭接长度不小于一个网格；钢筋网铺设随砼初喷面起伏，并与壁面接触密实；复喷砼后，将钢筋网完全覆盖，钢筋网不得外露，而且要有 35cm厚保护层。复喷后喷砼面应平整。4.4.3
15、喷射混凝土施工喷射砼施工采用湿喷砼工艺，详见图。在作业时，砼由砼拌合站拌好，通过砼输送车向洞内送料，空压机供风，采用湿喷机喷射。施工工艺：砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔 16mm） ，以避免超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗干净受喷围岩面，而后即可开始喷射砼。 ( 4 % )图 5 - 1 8 喷射砼施工工艺流程图送风之前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内） ，以免高压砼拌合物堵塞速凝剂喷射孔；送风后调整风压，使之控制在 0.450.7MPa 之间，若风压过小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，风压过大将导致回弹量增大。因此，按砼回弹量大小，表面湿润易粘着力度来掌握。喷射压力与喷射机机械手调配适当，根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。喷嘴与岩面的距离按规范执行，喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射。一次喷射厚度不宜超过 10cm，采用凿孔法检查厚度。若需喷第二层，两层喷射的时间间隔为 1520min。 为提高工效和保证质量，喷射作业分片进行，可按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约 30cm，力求喷出的砼层面平顺光滑。按规定留置喷射混凝土试块。5. 施工要求(1)洞身开挖中，应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、
