隧道开挖技术交底.docx

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隧道开挖技术交底

新建南广铁路

施工技术交底

项目名称：

新建铁路XX至XX线XX至XX北段合同号：

XXXXX

施工单位

XXXXX

监理单位

XXXXXX

工程名称

XXX隧道

编号

XXXXX

技术交底名称

XXXXX隧道开挖

技术交底内容：

一、设计说明

XXX隧道全长XX米，起讫里程：

XXX～XXXX。

适用于Ⅳ级围岩深埋、浅埋段和Ⅴ级围岩深埋段。

二、开挖工法

1、三台阶预留核心土法

1.1施工工艺及施工方法

1.1.1施工工艺：

施工工艺流程见图4。

1.1.2施工方法

三台阶预留核心土开挖法施工，首先进行超前支护，而后进行上台阶弧形导坑开挖→上台阶初期支护→上台阶核心土开挖、中台阶左右侧交错开挖→中台阶边墙支护→中台阶核心土开挖、下台阶左右侧交错开挖→下台阶边墙支护→下台阶核心土开挖→仰拱开挖、支护→仰拱混凝土→仰拱混凝土。

⑴测量放线

测量放样由工区测量组进行，测量时精确放出隧道开挖轮廓线，并用红油漆清晰标示。

在测量放样时需预留围岩变形量，IV级围岩：

8～10cm；V级围岩：

10～15cm，并根据实际监测结果，进行调整。

⑵开挖施工步骤

第1步，上部弧形导坑开挖及支护：

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，核心土长度宜为3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。

开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，Ⅳ级围岩不宜超过1.5m或2榀钢架，Ⅴ级围岩不宜超过1m或1榀钢架。

上台阶开挖矢跨比应大于0.3。

开挖后立即初喷4cm混凝土并及时进行喷、锚、网钢架支护。

在钢拱架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚管，锁脚锚管与钢架牢固焊接，并对锁脚锚管进行注浆，复喷混凝土至设计厚度。

第2步，上台阶核心土开挖及左、右侧中台阶开挖、支护：

开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m或2榀钢架，开挖高度为3～3.5m，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、钢架支护，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30°打设锁脚锚管，锁脚锚管与钢架牢固焊接，并对锁脚锚管进行注浆，复喷混凝土至设计厚度。

第3步，中台阶核心土开挖及左、右侧下台阶开挖、支护：

开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m或2榀钢架，开挖高度一般为3～3.5m，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，复喷混凝土至设计厚度。

图4三台阶预留核心土开挖法施工工艺流程图

第4步，下台阶预留核心土开挖：

开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。

第5步，隧底开挖：

每循环开挖长度宜为2～3m，开挖后及时施作仰拱初期支护。

第6步，仰拱施作，完成不大于两个隧底开挖、支护循环后，应及时施工仰拱衬砌，仰拱衬砌分段长度宜为4～6m。

第7步，仰拱填充混凝土，仰拱衬砌完成后应及时施工仰拱填充，仰拱填充混凝土与仰拱必须分别施工，不得同时进行。

三、爆破设计及要求

1一般规定

1.1隧道开挖应根据地质条件、开挖断面、掘进循环进尺、钻眼机具和爆炸器材及环境等进行钻爆设计。

钻爆设计应根据爆破效果不断调整爆破参数。

1.2钻爆设计的内容应包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼、底板眼）的布置、深度、斜率和数量，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。

1.3凿孔采用YT-28型凿岩机，确保凿孔精度（包括炮眼的开孔位置、角度、深度）。

1.4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

2.1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:

2.1辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴的需要。

2.3周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深10～20cm。

3爆破参数选择

3.1岩石隧道的爆破作业，应采用光面爆破技术。

光面爆破参数应通过试验确定。

当无试验条件时，有关参数可参照表1选用。

表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

50～60

55～75

0.8～0.85

0.25～0.40

硬岩

40～55

50～60

0.8～0.85

0.15～0.05

软质岩

30～45

45～60

0.75～0.8

0.04～0.15

注：

①表列参数适用于炮眼深度1.0～3.5m，炮眼直径40～50mm，药卷直径20～25mm；②断面较小或围岩软弱、破碎或对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值应大于周边眼间距E值。

软岩在取较小E值，W值应适当增大。

W/E:

软岩取小值。

硬岩及小断面取大值。

⑤装药集中度q为以装药长度的平均线装药密度计，施工中应根据炸药类型和爆破试验确定。

3.2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《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）。

3.3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

4.1严格控制装药量及按照光面爆破设计施工，减少炮轰波对围岩的扰动，达到保护围岩的目的。

4.2周边眼采用φ25mm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1～15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（φ25mm直径），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，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。

5超欠挖控制标准：

5.1隧道开挖允许超挖值应符合表2要求。

5.2隧道应严格控制欠挖。

个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。

表2隧道开挖允许超挖值（cm）

围岩级别

开挖部位

Ⅰ

Ⅱ～Ⅳ

Ⅴ、Ⅵ

拱部

平均线性超挖

10

15

10

最大超挖

20

25

15

边墙平均线性超挖

10

10

10

仰拱、隧底

平均线性超挖

10

最大超挖

25

注：

①本表适用于炮眼深度不大于3.0m。

炮眼深度大于3.0m时，可根据实际情况另定；②平均线性超挖值=超挖横断面积/爆破设计开挖断面周长（不含隧底）；③最大超挖值是指最大超挖处至设计开挖轮廓切线的垂直距离。

四、质量验收标准

1主控项目

1.1隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。

检验数量：

施工单位每一开挖循环检查一次；监理单位按施工单位检查数量的10%平行检验。

检验方法：

施工单位采用仪器测量；监理单位平行检验。

1.2隧道开挖断面净空必须满足设计要求，隧道开挖应严格控制欠挖。

石质坚硬岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。

拱脚和墙脚以上１ｍ内断面严禁欠挖。

检验数量：

施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。

检验方法：

施工单位采用自动断面仪测量等仪器测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对；监理单位见证测量，现场核对开挖断面。

1.3光面爆破钻眼前，应根据钻爆设计图或凿岩台车准确标出炮眼位置，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5cm。

辅助炮眼眼口、眼底间距允许偏差均为100mm。

周边眼的间距允许偏差为5cm，外斜率不大于孔深的3%～5%，眼底不应超出开挖轮廓线10cm。

检验数量：

施工单位每一开挖循环检查全部掏槽眼、10个周边眼；监理单位按施工单位检查数量的10%见证检验。

检查方法：

测量、尺量。

1.4隧道开挖进尺应符合设计要求。

软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法开挖时，上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ围岩不应大于1榀钢架间距，Ⅳ围岩不应大于2榀钢架间距。

边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。

检验数量：

施工单位每一开挖循环检查一次；监理单位按施工单位检查数量的10%见证检验。

检查方法：

测量、尺量。

1.5隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。

隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。

检验数量：

施工单位每一开挖循环检查一次；监理单位按20%比例抽验。

检验方法：

用测量仪器测量底部高程，采自动断面仪测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对。

1.6边墙基础及隧道底地质情况应满足设计要求。

基底内无积水、浮碴。

检验数量：

施工单位每一开挖循环检查一次；监理单位按20%比例抽验。

检验方法：

施工单位进行地质描述；监理单位见证检查。

1.7隧道底部开挖不得破坏基底加固处理桩体，开挖时必须预留装顶30cm土体人工开挖。

检验数量：

施工单位、监理单位每处检查一次。

检验方法：

观察、仪器测量。

1.8隧底、仰拱开挖进尺应符合设计要求。

软弱围岩隧道仰拱开挖每循环开挖进尺不得大于3m。

检验数量：

施工单位每一开挖循环检查一次；监理单位按施工单位检查数量的10%见证检验。

检查方法：

测量、尺量。

2一般项目

2.1炮眼装药前应清理干净，装药时严格按照钻爆设计控制每个钻孔装药结构装药量和堵塞方式。

周边眼堵塞长度不宜小于200mm。

检验数量：

施工单位每一开挖循环检查一次；监理单位按施工单位检查数量的10%见证检验。

检验方法：

对照钻爆设计资料，观察、计算单个和剩余药量，检查仪器检定报告。

2.2光面爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。

检验数量：

施工单位每一开挖循环检查一次。

检验方法：

对照钻爆设计资料，观察、计数检验炮眼痕迹保存率。

2.3水沟开挖位置、基底高程应符合设计要求，靠边墙的水沟应与边墙基础同时开挖、一次成型。

检验数量：

施工单位每一开挖循环检查一次。

检验方法：

观察、仪器测量。

五.质量控制及保证

1质量控制

1.1隧道开挖质量控制

1.1.1采用激光导向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。

1.1.2开挖前，采用地质超前预测预报系统对前方围岩进行超前探测，分析掌子面前方的地质情况，以确定合理的施工方案。

1.1.3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，严格控制欠挖，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。

1.1.4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”。

1.1.5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。

1.2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：

1.2.1炮眼的数量、位置、深度和斜率应符合钻爆设计。

掏槽眼眼口间距和眼底间距的允许误差为±5cm；辅助眼眼口间距的允许误差为±10cm；周边眼眼口位置的允许误差为±5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm。

1.2.2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。

1.2.3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。

1.2.4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不宜变动。

1.2.5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。

1.2.6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。

1.3光面爆破质量控制

1.3.1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。

1.3.2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。

软岩周边眼装药宜采用导爆索或导爆索束。

1.3.3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。

1.3.4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5～10cm。

1.3.5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0.05～0.03；外插角的方向应与该点轮廓线的法线方向一致。

2质量检验

2.1开挖质量检验

2.1.1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。

2.1.2施工时，每开挖一个循环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，支护尽量圆顺，从而减小应力集中。

2.1.3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。

2.1.4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。

2.1.5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。

2.2爆破质量检验

2.2.1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。

2.2.2检查并记录超欠挖情况，并应符合要求。

2.2.3开挖轮廓圆顺，开挖面平整。

2.2.4爆破进尺达到设计要求，爆出的石块块度满足装碴要求。

2.2.5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。

2.2.6两次爆破的衔接台阶尺寸应符合规定。

2.2.7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。

2.2.8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：

（1）对洞口附近的建筑物和构筑物的振动。

（2）对浅埋隧道地表的建筑物和构筑物的振动。

（3）对相邻隧道或地下构筑物的振动。

（4）每一新的爆破设计实施时对新喷混凝土、刚脱模的二次衬砌混凝土的振动等。

六、安全及环保要求

1安全要求

1.1施工区域设置警示标志，严禁非施工人员进入施工现场，进入施工现场必须佩带安全帽；

1.2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；

1.3如果洞内有害气体超标，施工人员禁止进洞，加强通风，检测合格后方可进洞。

1.4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；

1.5加强对附近地表、喷射砼面的观察，看是否有开裂、沉陷、滑动等异常情况；加强监控量测工作，并及时进行数据分析，准确掌握初支动态；

1.6施工中应对各种施工机械进行定期检查、保养,确保机械施工安全。

严禁非本机驾驶员驾驶车辆；

1.7现场设专职安全员，坚持班前安全教育；

1.8加强施工用电安全管理，严禁乱接、乱拉电线，安装配电箱与漏电保护装置等，动力电线要架空并符合安全规程要求，电工、焊工等特殊工种需持证上岗；

1.9火工品应由专职人员领取、使用，并严格执行领料、退库手续；

1.10要保证工作区的照明亮度满足施工要求。

2环保要求

2.1开始施工前，必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案；

2.2临时工程及场地布置应采取必要的措施保护环境；施工场地布置时，在水源保护地区内不得取土、弃土、破坏植被，不得设置搅拌站、洗车台、充电房等，并不得堆放含有任何有害物质的材料或者废弃物；

2.3弃碴场必须“先挡后弃”，防止泥沙冲刷污染农田、河流。

出碴时应将洞渣运至弃碴场堆放，严禁随意弃置；弃碴场坡面应按照设计进行复垦及绿化，碴顶整平满足施工图要求，坡脚进行防护，防止水土流失；

2.4加强机械设备养护，减少机械设备漏油，施工机械的废油、废液等应进行回收利用或者采用隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放，或到当地环保部门指定的地点弃置处理；

2.5施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃，并在生活区、生产区及洞门口设置污水沉淀池，生活污水、生产及洞内废水必须经过污水处理池处理后排放到或倒置到指定的位置。

有害物质定点存放，并按照有关规定处理；

2.6洞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相关标准要求；

2.7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，对运输道路进行洒水。

附件：

双线隧道复合式衬砌开挖断面及预留变形量表

交底单位/部门

XXX项目部

交底人

职 务

复核人

职 务

接 收 人

交底日期：

年月日

本表由交底人填写，交底单位/机构与各接收人各存一份。

双线隧道复合式衬砌开挖断面及预留变形量表

衬砌形式

Ⅱ

Ⅲa

Ⅲb

Ⅲc

Ⅳa

Ⅳb

Ⅳc

Ⅳd

Ⅴa

Ⅴb

Ⅴc

使用范围

硬岩、岩体完整

硬岩（设底板）

硬岩或软硬岩互层（设仰拱）

较软岩（岩层夹有软弱夹层，缓倾角岩层地段）

一般深埋、硬岩地段

一般深埋、软岩地段

洞口、浅埋段和地下水发育地段

软岩、具压密或成岩作用的土体、地形或地质构造偏压

一般深埋地段

洞口、浅埋段和地下水发育段

破碎软岩或土体、地形或地质构造偏压

有碴

开挖断面面积（㎡）

120.1

122.72

133.5

135.91

140.58

140.58

141.26

144.77

146.05

146.05

148.21

无碴

开挖断面面积（㎡）

116.11

118.63

131.03

133.45

138.06

138.06

138.73

142.2

143.47

143.47

145.61

预留变形量（cm）

3～5

5～8

8～10

10～15