CD法隧道开挖施工.docx

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CD法隧道开挖施工

CD法开挖作业指导书

1.适用条件、范围

XXX段隧道工程Ⅳ级围岩。

2.施工工艺

2.1.施工工序流程、作业方法及要求

2.1.1开挖及初期支护、临时支护（见CD工法工序图）

1（左侧上部开挖）→Ⅱ（左侧上部初期支护：

每循环进尺一次，掌子面先喷砼封闭，其它面先初喷4cm砼，架立钢架，并打设锁脚锚杆，再钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度）→3（左侧中部开挖）→Ⅳ（左侧中部初期支护：

每循环进尺一次，掌子面先喷砼封闭，其它面先初喷4cm砼，架立钢架，并打设锁脚锚杆，再钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度）→5（先行导坑左下部开挖）→Ⅵ（导坑下左部部初期支护：

每循环进尺一次，掌子面先喷砼封闭，其它面先初喷4cm砼，架立钢架，再钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度）→7（右侧上部开挖）→Ⅷ（右侧上部初期支护：

每循环进尺一次，掌子面先喷砼封闭，其它面先初喷4cm砼，架立钢架，并打设锁脚锚杆，再钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度）→9（右侧中部开挖）→Ⅹ（右侧中部初期支护：

每循环进尺一次，掌子面先喷砼封闭，其它面先初喷4cm砼，架立钢架，并打设锁脚锚杆，再钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度）→11（右侧下部开挖）→ⅩⅡ（右侧下部初期支护：

每循环进尺一次，掌子面先喷砼封闭，其它面先初喷4cm砼，架立钢架，再钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度）→ⅩⅢ（拆除交叉中隔壁）→ⅩⅣ（仰拱超前浇筑）→ⅩⅤ（拆除其它临时支护）→ⅩⅥ（全断面二次衬砌）。

2.1.2.临时支护拆除及衬砌施工（见CD工法临时支护横断面图）

根据监控量测数据分析结果，先拆除中隔壁底部钢架G单元，灌注仰拱及填充，待其达一定强度后，用钢架H单元接长中隔壁临时钢架。

钢架H单元底部支撑于仰拱填充顶面。

待初期支护收敛后，逐段拆除多余的临时钢架，利用衬砌台车一次性灌注二次衬砌（拱墙一次施作）。

2.2.施工参数

2.2.1.中壁拆除

在CD法中的一个关键问题是拆除中壁，据以往经验，中隔壁拆除时间应在全断面成环后，各部位位移充分稳定后，才能拆除，其要求如下。

1）中壁拆除参数

（1）拱顶下沉量：

7d的增量小于2mm；

（2）净空收敛值：

7d的增量小于4mm（拱顶下沉的2倍）

2）安全管理参数

管理水平

管理阶段

中隔壁拆除中位移量（mm）

中隔壁拆除后位移量（mm）

1

安全

3

6

2

注意

6

12

3

危险

12

24

2.2.2.临时支护

临时钢架均采用I18钢架，每榀钢架间距与主洞身钢架一致，喷砼采用C20砼，中隔墙部位厚18cm，临时封底10cm，径向锚杆长L=2.5m，间距1.0×1.0m（环×纵）。

2.3.施工注意事项

2.3.1.隧道施工应坚持"弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测"的原则。

2.3.2.开挖方式均采用弱爆破或人工开挖。

爆破时严格控制炮眼深度及装药量。

2.3.3.工序变化处之钢架（或临时钢架）应设锁脚钢管，以确保钢架基础稳定。

2.3.4.钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作并连接牢固。

2.3.5.右部导洞开挖，应滞后于左部导洞，距离不小于30m为宜。

2.3.6.临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，方可进行。

2.3.7.施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据。

2.3.7.按设计要求做好瓦斯及突水突泥超前地质预报，并及时反馈结果。

2.3.8.按设计要求做好隧底地质检测工作，检测结果为弱软围岩及有溶洞、溶沟及溶槽隧底应按要求采取加固措施。

2.3.9.应及时对隧道环境水进行取样化验，对有侵蚀性，但设计无要求的水应立即向相关单位提出变更，采用侵蚀性砼。

3.质量控制

3.1.质量控制标准

隧道允许超挖值（cm）

围岩级别

开挖部位

Ⅰ

Ⅱ～Ⅳ

Ⅴ，Ⅵ

拱部

线性超挖

10

15

10

最大超挖

15

25

15

边墙线性超挖

10

10

10

仰拱、隧底

线性超挖

10

最大超挖

25

3.2.质量检测

3.2.1.中线及高程应符合设计要求，使用全站仪和水准仪进行检测，技术人员每一开挖循环检查一次。

3.2.2.隧道开挖一般不允许欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每一平方米不大于0.1平方米）侵入衬砌应小于5厘米，拱脚和墙脚以上1米内断面严禁欠挖。

技术人员使用断面仪测量洞身周边轮廓断面，绘制断面图与设计断面进行核对

3.2.3.洞身开挖中，地质工程师应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对地质情况，判断围岩稳定性。

要求地质工程师每开挖一环，应立即对对工程地质进行素描。

3.2.4.石质隧道钻爆要求采用光面爆破。

钻眼前，应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。

钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。

掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5厘米，周边眼的间距允许偏差为5厘米，外插角应符合设计要求，眼底不应超出开挖断面轮廓线15厘米。

要求技术人员使用钢卷尺，每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼。

3.2.5.光爆效果检查，炮眼痕迹保存率硬岩不小于80％，中硬岩不小于60％。

并在开挖轮廓面上均匀分布。

要求技术人员每一开挖循环检查一次炮眼痕迹保存率。

3.2.6.规范规定的超挖允许值及检查方法

对于Ⅳ级围岩：

拱部平均线性超挖不大于15厘米，最大超挖不大于25厘米，边墙平均线性超挖不大于10厘米，仰拱、隧底平均线性超挖不大于10厘米，最大超挖不大于25厘米，Ⅴ级围岩：

拱部平均线性超挖不大于10厘米，最大超挖不大于15厘米，边墙平均线性超挖不大于10厘米，仰拱、隧底平均线性超挖不大于10厘米，最大超挖不大于25厘米。

检查方法：

用全站仪测定，在要测的点位粘贴反光片，用全站仪测定各点的三维坐标，通过计算绘制开挖断面，与设计断面进行比较。

3.3.质量保证措施

3.3.1.隧道开挖质量保证措施

隧道不良地质地段施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。

开挖前，做好超前地质预报，根据预测结果采取合理的开挖方法和支护措施。

成立超欠挖管理领导小组，编制超欠挖管理办法，制订详细的奖罚措施，并严格执行。

派专人负责超欠挖控制，每次爆破由专业工程师值班检查监督爆破全过程，以保证钻爆作业按设计进行。

采用光面爆破，减少对周边围岩的扰动，保证开挖成型质量。

每循环用断面仪对开挖面进行检查，并根据检查结果进行分析，及时将分析的信息反馈到施工中，不断优化设计，以进一步改进光面爆破质量。

选择合理的爆破参数,周边眼采用光爆小药卷不耦合装药,选择合理周边眼间距和光面层厚度,以确保光面爆破。

施工时设备操作人员相对固定，以利于提高钻眼质量。

3.3.2.支护质量保证措施

1）喷射砼

（1）原材料进场前必须有产品合格证，并经检验合格。

（2）喷射砼采用湿喷工艺、拌合楼严格按配合比自动计量配料、拌料，拌料时间不少于1.5min，砼搅拌运输车运输，喷射砼要求连续进行，喷射厚度符合要求；

（3）喷射砼表面平整、无空鼓、裂缝、松酥；

2）锚杆及钢筋网

（1）原材料进场前必须有产品合格证，并经检验合格；

（2）钢筋网格间距严格按设计制作，网片与岩面紧贴；

（3）锚杆垫板与围岩密贴；

（4）钻杆施作严格按设计施工；

3）钢架

（1）原材料进场前必须有产品合格证，并经检验合格；

（2）钢架加工必须经培训合证，持证上岗的技工进行加工，避免出现钢架加工存在假焊、焊缝表面有裂纹、焊瘤等缺陷；

（3）钢架安装前应清除底脚下的虚碴及杂物。

并测出每榀钢架位置，使其安装后，钢架垂直度误差±2°，横向与高程偏差小于±5cm；

（4）沿钢架外缘每隔2m用钢楔或砼预制块楔紧；

（5）钢架底脚置于牢固的基础上。

钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向用钢筋连接。

（6）分部开挖法施工时，钢拱架拱脚打设φ22锁脚锚杆，其长度不小于3.5m，数量为2～4根，下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环；

（7）钢架与围岩间隙用喷射砼充填密实，先喷射钢架与围岩间的空隙，再喷射钢架与钢架间砼，钢架与喷砼形成一体，各种形式的钢架全部被喷射砼覆盖，保护层厚度不得小于40mm。

4.主要机具设备

机械设备名称

规格型号

额定功率或容量

单位

数量

备注

挖掘机

DH220LC-7

0.7m3

台

1

侧卸式装载机

ZLC50D

2.0m3

台

1

电动空压机

4L-20/8

22m3/min

台

4

风动凿岩机

YT-28

台

28

自卸汽车

东风、尼桑

15T

台

3

发电机

STC-75

40Kw

台

1

通风机

37×2

4200m3/min

台

1

钻爆台车

自制

台

1

架立钢架、钢筋及防水板台车

自制

台

1

二衬台车

12m

台

1

仰拱栈桥

自制

12m

组

2

全站仪

GPT-3002N

台

1

水准仪

DSZ2

台

1

地质雷达

TSP

台

1

断面仪

BJSD-2B

台

1

潜水泵

QY10-110

扬程70m

台

2

根据涌水量定

5.劳动力组织

施工所需劳动力

班组

计划数量

工作内容

开挖班

45

开挖、锚杆、钢架、钢筋网、小导管、注浆

喷浆班

34

喷射混凝土

运输班

15

出碴

综合班

8

电修及文明施工

6.安全、环保措施

6.1.安全保证措施

6.1.1.贯彻“不坍就是进度”的指导思想，“安全第一，预防为主”指导方针，正确处理好进度、质量、安全三者之间关系，做好开挖面施工安全保证措施，杜绝塌方。

6.1.2.做好超前地质预报工作，采用TSP、超前钻孔、地质雷达等综合预报手段对开挖面前方的地质情况作出详细的预报。

每个开挖工班配一名工程师跟班，确保各种措施、技术交底的落实，保证标准化作业。

开挖过程中，配备有经验的地质工程师，24小时轮流值班，及时掌握地质变化，监控指导现场施工。

6.1.3.施钻人员到达工作面后，应首先检查工作面是否处于安全状态。

支护、拱顶是否稳定，如有松动危石应清除并加以支护。

6.1.4.操作人员必须互相配合，并保持必要的安全操作距离。

6.1.5.司钻工钻孔前，对风钻和工具作如下检查，不符合要求的应立即修理或更换：

机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常完好。

管路是否良好，连接是否牢固。

钻杆是否弯曲、湿式凿岩的供水装置是否良好。

6.1.6.风钻钻孔时，将支架安置稳妥。

在钻孔台架上打眼时，先检查平台架及斜撑是否稳定，平台上是否铺满板，外侧的防护栏杆是否牢固，防止高处坠落。

6.1.7.严禁在残眼中继续钻孔，严禁在打眼的同时装药。

不得在工作面折卸、修理风钻。

手持风钻打眼，开孔时应用较短的钻杆，其长度不超过0.8～1m。

钻头未入岩壁前，风门不宜开大。

操作时做到退钎子与凿岩机一条线，司钻工要在风钻的左侧方，严禁骑着气腿操作风钻，钻眼时先开水后开风，停钻时先关风后关水。

6.1.8.用风镐开挖时，检查气压及风镐的连接。

工作中，要防止空打，卡钎时不可猛摇风镐，要及时更换磨钝的镐钎，发现滤风网被污物堵塞，需及时排除。

6.1.9.爆破作业时统一指挥：

根据施工条件，洞内每日放炮次数，齐头开挖作业循环时间明确规定；警戒要统一行动；起爆顺序应由里向外，里面的人员末撤出前，外面禁止放炮。

6.1.10.爆破时所有的人员应撤至不受有害气体、震动飞石伤害的地点，其安全距离：

独立导坑内不于200m。

半断面开挖不少于400m。

全断面开挖不少于500m。

6.1.11.爆破器材加工，在洞外远离洞口50m以外的加工房工作台上操作。

除洞外土石方用电雷管外，洞内用非电雷管。

装配起爆管时必须先试验。

计算引线长度，每批分卷进行。

导爆管凡有过粗、凡管体压扁、破损锈蚀、加强帽歪斜者，严禁使用。

加工好的起爆管分段装入木箱内，防止混段（不准把段数标签失落）。

6.1.12.人工运送火工品，雷管与炸药严禁混装，严禁中途逗留。

6.1.13.装药时严禁火种，无关人员和机具等均应撤离到安全地点。

周边眼间隔装药，用胶布包扎在竹片上固定牢实。

6.1.14.装药完毕，工作面所有的机具、材料撤离，经检查无漏装，炮口堵塞完后进行网络连接（采用簇连），网络连接好后，应专人检查是否合格，经确认连接无误，人员机具已撤至安全地带即可起爆。

6.2.环保措施

环保、水保工程与主体工程“三同时”施工（即同时设计、同时实施、同时施工），努力把工程设计和施工对环境的不利影响减至最低限度。

对空压机、发电机等噪音超标的机械设备，采取装消音器来降低噪音；

生产、生活用水必须经污水池净化处理后方可排放，不直接排入河道。

施工场地和运输道路经常洒水尽可能减少灰尘对生产人员和其它人员造成危害及对农作物的污染。