隧道开挖施工技术交底

隧道开挖施工技术交底编制单位:中交二公局贵广铁路工程指挥部第一经理部工序名称隧道开挖日期1、隧道开挖施工1.1方案设计本隧道按新奥法原理组织施工，并要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。石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段（台阶）防护一段（台阶）。先施做护拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，随后进入暗洞施工。目前我隧道根据围岩情况，暗洞施工采用三台阶七步开挖法。隧道采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。施工通风采用管道压入式通风。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。1.2开挖施工工艺1.2.1Ⅴ级围岩三台阶七步开挖方法示意图，见图1图1Ⅴ级围岩三台步开挖施工方法示意图精品学习资料可选择pdf第1页，共11页----------------------- 216161111-11图示说明：6第1步：施作超前支护后，开挖拱部弧4311-2形导坑，预留核心土，施作拱部初期5支护；第2、3步：开挖左、右侧中台阶并施作初期支护；10第4、5步：开挖左右侧下台阶并施作11-3初期支护；87916第6步：分别开挖上中下台阶核心土；第7步：开挖隧底并施作隧底初期支护、仰拱及填充。12151314b．施工步骤及工艺第1步：上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度为3～5m，宽度为隧道开挖宽度的1/3～1/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，一般0.6m左右，开挖高度一般为3～4m，开挖后立即初喷4cm混凝土。开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°和60°两边对称打设四根锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。见图1工序1、2。第2、3步：左、右侧中台阶开挖：开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，一般0.6m左右，开挖高度一般为3～4m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷4cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°和60°两边对称打设四根锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。见图1工序3、4、5、6；精品学习资料可选择pdf第2页，共11页----------------------- 第4、5步：左、右侧下台阶开挖：开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，一般0.6m左右，开挖高度一般为3～4m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷4cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°和60°两边对称打设四根锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。见图1工序7、8、9、10；第6步：开挖上、中、下台阶预留核心土，各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。见图1工序11-1、11-2、11-3。第7步：开挖隧底：每循环开挖长度宜为2～3m，开挖后及时施作仰拱初期支护，完成隧底开挖、初期支护循环后，及时施作仰拱及仰拱回填，仰拱分段长度一般为4～6m。为了不影响车辆进出，采用栈桥过渡方案。见图1工序12、13、14；Ⅴ级围岩Ⅰ型加强复合式衬砌三台阶开挖断面如图2所示。Ⅴ级围岩Ⅰ型加强复合式衬砌三台阶开挖施工工序平面如图3所示。上台阶开挖～中台阶开挖～～下台阶开挖Ⅴ级围岩I型加强复合式衬砌三台阶法开挖断面示意图精品学习资料可选择pdf第3页，共11页----------------------- 图2Ⅴ级围岩Ⅰ型加强复合式衬砌三台阶开挖断面示意图下台阶开挖中台阶开挖上台阶开挖Ⅴ级围岩I型加强复合式衬砌三台阶法开挖施工工序平面图3Ⅴ级围岩Ⅰ型加强复合式衬砌三台阶开挖施工工序平面示意图三台阶七步开挖法施工流程见“图4”。c.三台阶七步开挖法控制要点Ⅰ、根据隧道的水文地质条件，严格按设计要求做好超前支护，控制好超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，防止围岩松弛，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工，确保隧道施工安全。在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中，超前支护应按设计要求进行加强，以确保安全。图4三台阶七步开挖法施工流程图精品学习资料可选择pdf第4页，共11页----------------------- 测量放样超前支护上部弧形导坑开挖，施作初期支护否断面检查满足左右错开开挖中台阶，施作初期支护围岩稳定性评判修正支护参数左右错开开挖下台阶，施作初期支护开挖上、中、下台阶预留的核心土分段开挖隧底，施做临时仰拱施作砼仰拱施作仰拱填充1.2.2正台阶法正台阶法是指先开挖上半断面,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。施工工艺流程见图5，施工工序见图6、图7。精品学习资料可选择pdf第5页，共11页----------------------- 超前地质预报测量放线拱部超前支护上导坑开挖、出碴围岩上部初期支护围岩监控量测稳定性评判、下导坑开挖、出碴修正施工下部初期支护围岩监控量测方案，仰拱确定二次衬砌仰拱填充施工施作围岩监控量测下一工序图5正台阶法施工工艺流程台阶法施工工序说明：第1部：⑴开挖①部。⑵施作①部台阶周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，并设锁脚锚杆。⑶钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第2部：⑴在滞后①部一段距离后，开挖②部。⑵台阶周边部分初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网。⑶接长钢架。⑷钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第3部：⑴在滞后于②部一段距离后，开挖③部。⑵施作隧底喷混凝土。第4部：灌注Ⅳ部仰拱衬砌与矮边墙。第5部：施工防水层。精品学习资料可选择pdf第6页，共11页----------------------- 第6部：灌注仰拱填充Ⅴ部至设计高度。第7部：利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅵ部衬砌。台阶法施工注意事项：1、隧道施工应坚持“弱爆破、断进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。2、工序变化之处钢架应设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定，下台阶安全，防止塌方。3、钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。4、各部台阶开挖长度不宜过长，应根据围岩条件确定，第③部开挖后，及时施作仰拱，封闭成环。5、复合式衬砌段在施工时，需按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，根据结果进行分析，确定灌注二次衬砌的时机。精品学习资料可选择pdf第7页，共11页----------------------- 2、综合超前地质预测预报本线隧道地质情况复杂，存在偏压、围岩质软、断层等不良地质，需结合施工地质工作予以查明。为此，要求针对本线大断面隧道的具体情况，开展综合超前地质预测预报，尤其存在破碎带时，必须提前做好超前地质预报工作，确保隧道安全通过。施工中应该将几种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证。综合监测结果，及时提出对不良地质的处理措施，以降低施工风险，确保工程质量和运营安全。超前地质预报若发现前方地质情况与设计不符时要及时通知设计单位到现场核实，以便及时采取有效的设计变更方案。①常规地质法常规地质法适用于为近期开挖、支护提供预报（设平导时视超前正洞的长度）。开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、地下水等情况进行观察和测定后，绘制地质素描图，通过开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对开对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况，据以指导施工。②超前水平钻孔采用超前水平钻机钻进过程中钻速和钻碴的变化对开挖面前方较短距离内的地质情况进行判断，为提高其预报的准确度，与地质素描配套使用。通过超前钻探取芯测定含水率为主要手段确定下一步施工方案。3、爆破施工我管段隧道的爆破作业，均采用光面爆破。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。钻爆设计的内容包括炮眼（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。钻爆设计土应包括炮眼布置图、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。精品学习资料可选择pdf第8页，共11页----------------------- 爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时，可参照表1、表2选用。表1光面爆破参数周边眼间距周边眼抵抗线相对距离装药集中度q岩石类别E（cm）W（cm）E/W（kg/m）极硬岩50～6055～750.8～0.850.25～0.30硬岩40～5050～600.8～0.850.15～0.25软质岩35～4545～600.75～0.80.07～0.12注：1.表中所列参数适用于炮眼深度1.0～4.0m,炮眼直径40～50mm,药卷直径20～25mm。2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。3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。4E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值。5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。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5～10cm。底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破。辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴需要。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10～20cm。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，炸药可选用岩石硝铵炸药。4、安全、质量控制措施⑴加强对技术及施工人员的培训，提高全体参建人员的安全、质量意识。⑵岩石隧道坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则组织施工。⑶严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工，否则应按照变更程序申请改变施工方案。⑷在隧道开挖前，对隧道地表中线附近范围进行勘察，对地表冲沟、深井、滑塌、陷穴、地表附着物等不良地质情况进行统计，并按里程桩号逐一登记、拍照，施工中应加强监控量测工作，严格按设计方案施工，确保隧道安全、顺利通过。精品学习资料可选择pdf第9页，共11页----------------------- ⑸每循环进行测量放样，严格控制超欠挖。定期对测量控制点进行检查、复核，避免由于隧底下沉、上鼓、不均匀变形及人工或机械碰撞等原因对控制点的损害。⑹边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须满足设计要求。软弱地基处理方法和施工质量应符合设计要求。隧底开挖前应进行施工工艺设计。⑺开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时反馈量测信息。⑻隧道开挖中，应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小，核对设计情况，判断围岩的稳定性。⑼土质隧道在开挖过程中，尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖，应采用人工风镐对隧道周边进行修整，减少对围岩的扰动，避免侧壁或拱顶掉块现象。拱脚、墙角应预留30cm人工开挖，严禁超挖。土质隧道拱墙脚严禁被水浸泡。开挖完毕后，应尽早对围岩进行支护封闭，减少围岩暴露的时间。⑽制定安全施工应急预案，日常做好应急物资储备。⑾洞口工程施工，宜避开雨季和严寒季节。⑿洞口施工前，应先检查边、仰坡以上山坡稳定情况，清除悬石，处理危石，施工期间实施不间断监测和防护。地层含水量大时，上台阶掌子面附近宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部纵向排水沟排出洞外，以免浸泡拱脚。必要时应配合井点降水等措施将地下水位降至隧道二次衬砌底部以下，确保施工顺利进行。⒀爆破作业时，所有人员应撤离至不受有害气体、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。设置放炮前的安全检查员，及时检查现场的安全情况，以确定是否可以起爆，爆破后经专职安全员检查，排除瞎炮等安全隐患后，其他人员方可进入施工现场。5、其他注意事项（1）暗洞分部开挖时，在满足设计规范及安全质量要求的前提下，应尽精品学习资料可选择pdf第10页，共11页----------------------- 量采用适合机械化作业的施工工艺，分部尺寸划分合理，各分部尽量平行作业，从而达到快速施工的目的。（2）弃碴时要由专人指挥、堆放整齐、边坡平整，弃碴场需设置挡墙。施工过程中杜绝随意倾倒弃碴和弃土。施工完毕后，对弃碴场及时平整，并做好绿化、防护，避免水土流失。（3）隧道在整个施工过程中，作业环境应符合职业健康及安全标准。（4）施工独头掘进长度超过150m时，应采取机械通风，确保洞内每人供3应3m/min的新鲜空气。（5）便道及施工现场要注意撒水防尘，减少对周围环境的破坏。（6）隧道施工作业地段必须保证足够的照明。不安全因素较大的地段应加大照度。在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明，漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。交底人：复核人：接受人：精品学习资料可选择pdf第11页，共11页-----------------------