03丽香铁路Ⅳ标隧道开挖施工作业指导书Word格式文档下载.docx

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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.施工程序及工艺流程

4.1施工程序

施工准备→围岩处理→测量放线→钻孔→装药→爆破→开挖→洞身支护→进行下一循环。

4.2工艺流程

5.施工要求

5.1洞口段开挖

洞口工程应按照施工组织设计和图纸要求提早完成。

依据现场地形及边仰坡的稳定情况，可采取零刷坡进洞的方式，以减少对原地面的破坏。

按图纸要求,应在洞口施工放样的线位上自上而下地进行边坡,仰坡开挖,不得采用大爆破,尽量减少地层的扰动；

边坡,仰坡上的浮石,危石要清除,坡面凹凸不平应予以整修平顺；

洞门土石方开挖,应结合地层稳定程度，洞门施工季节，隧道施工方法等进行；

松软地层开挖边坡,仰坡时,宜随挖随支护,加强防护,随时监测,检查山坡稳定情况；

进洞前必须完成土石方的开挖,废弃的土石方,应堆放在指定地点,边坡,仰坡上方不得堆置；

边坡,仰坡外的防排水系统应在洞口开挖前完成；

边仰坡的外侧上方若有坑洼积水时,不得用土石方填筑，以免流失堵塞排水沟渠，影响洞口安全；

洞口边仰坡开挖后必须及时进行锚喷支护。

5.2洞身开挖

5.2.1开挖超欠挖要求：

隧道开挖不应欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别突出部分（每1㎡不大于0.1㎡）侵入衬砌不大于5cm。

拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。

隧道的允许超挖值符合下表。

隧道允许超挖值

围岩级别

开挖部位

Ⅲ、Ⅳ级围岩

（cm）

Ⅴ级围岩

（cm）

拱部

平均线形超挖

15

10

最大超挖

25

边墙线形超挖

仰拱、隧底

5.2.3隧道洞身开挖采用的施工方法有全断面开挖法、台阶法、三台阶七步开挖法、CRD法。

⑴全断面法

Ⅱ、Ⅲ级围岩地段可采用全断面开挖，利用多功能台架配合人工钻孔，光面爆破。

利用TSP、水平地质钻机等对隧道前方进行工程水文地质调查，分析研究，调整开挖进尺和钻爆参数。

施工前经对开挖轮廓及方向点进行放样,并用油漆在掌子面进行标识,点的密度需满足周边眼间距控制要求。

钻孔：

钻孔前应查看围岩、渗水等情况，清理掌子面上的浮石和破碎层；

检查凿岩机、支架的完整性和转动情况；

检查风、水路是否畅通，各连接接头是否牢固。

根据测量放样点勾画出整个隧道的轮廓，对各个炮孔的位置进行标记。

炮眼位置应先捣平防止打滑或炮眼移位，开眼时先低速运转，待钻进一定深度后再全速钻进。

周边孔一定要由有丰富经验的老钻工司钻；

不能在残眼处、裂缝处钻孔，开孔时如确实有困难，可以适当调整，调整范围不超过5倍的炮孔直径；

底板孔下部炮孔钻完后立即用木棍、纸团或编织物将其填塞；

钻孔中发现不正常声音，排粉出水不正常时，应停机检查，找出原因并消除后，才能继续钻进。

钻孔完毕后，应按炮眼图进行检查，掏槽孔孔口间距误差和眼底间距误差不大于5cm；

辅助孔孔口排距、行距误差均不大于5cm；

周边孔孔口位置误差不大于5cm。

装药：

查看领用的炸药品种、数量、雷管段别及各段数量、质量；

准备装药用的炮棍、梯子、炮泥、连接线和胶布等；

装药与填塞由爆破员持证操作；

用带有阀门专用吹管插入孔内，利用高压风将杂物吹出，刚打好的炮孔由于热度过高不得立即装药。

爆破工仔细核对所装炮孔和手上炸药品种、数量是否与要求相符，核对雷管段别与所装炮孔的位置相适应。

用炮棍将炸药装到底，每装一卷炸药用木质炮棍捅一次，并记好每次炮棍插入的尺寸，保持装药连续性，对装有雷管的药卷只需压住即可，不能用炮棍重重撞击；

装药过程中保护好雷管脚线及导爆管；

堵塞炮孔时将炮泥放入孔内，并用炮棍轻轻压实、堵严，填塞长度不小于20cm，填塞过程中防止导线、导爆管被砸断、砸破；

专人检查记录装药情况，剩余的起爆器材交回炸药库。

起爆：

查网络连接在全部炮孔装填完毕，无关人员全部撤离后实施。

起爆网路由有经验的爆破员操作并采用双人作业，各种连接牢固可靠，符合爆破交底要求。

按交底将规定数目导爆管捆成束，由工作面向爆点逐段进行连接，并对起爆器材进行全面检查；

起爆员由爆破员担任，由两人负责实施，一人操作，一人监督。

起爆前进行警戒，所有人员要撤离至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点；

起爆后，经原装药爆破人员检查确认无瞎炮或其它险情后，方可解除安全警戒。

爆破后，先等待15min，经通风吹散炮烟、空气质量优良后由原装药爆破员进入作业现场查看，检查有无瞎炮，有无残存的爆破器材及围岩稳定情况，发现险情，及时妥善处理。

盲炮处理：

若发现盲炮，应由有经验的爆破员进行处理，无关人员不允许进入警戒区；

盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕的，应将盲炮情况（盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置，处理方法和意见）在现场交接清楚，由下班继续处理。

由于起爆网络发生盲炮时,检查导爆管是否破损或断裂,修复后可重新起爆。

在盲炮孔旁边不小于30cm钻平行孔后装药爆破,以引爆盲炮；

也可用木、竹不产生火花的材质工具,轻轻将炮孔内填塞物掏出,用药包引爆。

⑵台阶法

隧道Ⅳ、V级围岩均可采用台阶法开挖，台阶长度根据地质和开挖断面跨度及装碴等情况确定，一般采用3～5m。

对于拱架地段为保证上台阶拱架具有足够的支撑力,可在拱脚部位打设锁脚锚杆，锚杆尾端与上台阶拱架焊接牢固。

下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。

每次开挖完毕，应及时施作初期支护，及早成环。

仰拱距上台阶开挖工作面距离根据规范控制在相关步距要求之内。

台阶法开挖同样需严格按照爆破设计交底进行施工，具体要求见全断面开挖的相关内容。

⑶三台阶七步开挖法

隧道Ⅴ级围岩段可采用三台阶七步开挖法开挖，首先进行超前支护，进行上部弧形导坑开挖→初期支护施工→中部左右侧交错开挖→边墙支护→下部左右侧交错开挖→边墙支护→核心土开挖→仰拱开挖与支护。

三台阶七步开挖法施工工序图见下图。

三台阶七步开挖法工序正面示意图

三台阶七步开挖法工序纵断面示意图

上部弧形开挖超前中部5m，采用风钻钻孔，弱爆破，人工翻碴至两侧导坑内，装载机端碴；

中部左侧超前右侧5m，左右交错进行开挖与支护，采用装载机端碴，自卸汽车运输，中部采用风钻钻孔，弱爆破；

下部左侧超前右侧5m，左右交错进行开挖与支护，采用装载机

端碴，自卸汽车运输，中部采用风钻钻孔，弱爆破。

上部核心土跟中部左侧同时开挖，中部核心土和下部左侧同时开挖，下部核心土在下部右侧开挖支护后开挖。

施工过程中上部弧形拉开距离后各作业面可同步作业。

底部仰拱开挖后进行支护及时封闭成环。

开挖过程采用弱爆破时，严格按照爆破设计进行，并不断进行优化。

特别注意断面交界处的超欠挖和成形控制是重点。

量测必须及时紧跟，及时分析反馈，指导安全施工。

（4）CRD开挖法

适用于浅埋段及软弱围岩段开挖。

施工顺序：

上部左侧开挖

（1），下部左侧开挖

（2），上部右侧开挖（3），下部右侧开挖（4）隧底开挖（5），数字代表部位见附图。

开挖中各台阶长度、循环进尺、左右台阶错开长度、上下台阶高度严格按设计要求控制。

初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的70%以上时进行下一部分的开挖。

每循环每分块开挖前按设计施作超前支护。

开挖后及时施作初期支护和中隔壁。

中隔壁拆除必须在监控量测确定围岩变形稳定之后进行，拆除顺序、长度按设计要求实施，拆除时加强观测并做好安全防护。

4.2钻爆设计

4.2.1设计原则

根据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案。

根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深20cm。

严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。

选用低密度低爆速、低猛度的炸药，本标隧道采用2号岩石炸药，非电毫秒雷管起爆。

采用微差爆破，周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差。

图三CRD法施工工序横断面示意图

5.2.2钻爆参数的选择

通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照下表。

光面爆破参数表

岩石

种类

周边眼间距

E（cm）

周边眼最小抵抗线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

0.25～0.3

硬岩

40～50

0.15～0.25

软质岩

35～45

45～60

0.75～0.8

0.07～0.12

5.2.3掏槽方式

采用斜眼掏槽。

5.2.4装药结构及堵塞方式

周边眼装药结构：

用小直径药卷间隔装药，岩石很软时采用导爆索代替药卷。

其它眼：

均采用连续装药结构。

所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于20cm。

5.2.5爆破效果监测及爆破设计优化

爆破效果检查项目主要有：

断面周边超欠挖检查；

开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；

爆破进尺是否达到爆破设计要求；

爆出石碴块是否适合装碴要求；

炮眼痕迹保率，硬岩≥80％，中硬岩≥60％，并在开挖轮廓面上均匀分布；

两次爆破衔接台阶不大于10cm。

爆破设计优化：

每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果，改善技术经济指标。

根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距，用药量，特别是周边眼。

根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数。

根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼底基本落在同一断面上。

6.劳动组织

6.1劳动力组织方式：

采用架子队组织模式。

6.2施工人员结合施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。

作业工地人员配备表

负责人

1人

技术主管

质检员

2人

安全员

测量、试验人员

4人

机械工、普工

25人

其中负责人、技术人员、队长、安质员必须由项目部正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。

7.设备机具配置

开挖所需机械如下：

出渣车6台；

装载机3台；

空压机6台；

挖掘机1台；

风动凿岩机16台；

开挖台车1台；

8．质量控制及检验

8.1质量控制

1）隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计及规范要求。

检验数量：

每一开挖循环检查一次。

检验方法：

激光断面仪、全站仪、水准仪测量。

2）隧道开挖应严格控制欠挖。

采用激光断面仪、全站仪量测周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对。

3）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、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。

进行工程地质观察和描述。

4）光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩应大于等于80%，中硬岩应大于等于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。

每一爆破开挖循环检查一次。

查爆破设计方案，观察、目测炮眼痕迹保存率。

8.2验收标准

8.2.1主控项目

隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。

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。

采用仪器测量。

隧道开挖应严格控制欠挖。

当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分侵入衬砌应小于5cm。

拱脚和墙脚以上2米内断面严禁欠挖。

施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。

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。

洞身开挖中，应在每次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理等结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。

施工、监理单位每一开挖循环检查一次。

施工单位进行工程地质观察和描述；

监理单位见证检查。

光面爆破或预裂爆破钻眼前，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5cm。

周边眼的间距允许偏差为5cm，外插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖轮廓线10cm。

施工单位每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼；

监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。

检查方法：

测量。

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。

施工单位用仪器测量底部高程，绘断面图与设计断面核对；

监理单位见证测量，核对开挖断面。

隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。

当需要进行加固处理时，应符合设计要求。

施工单位、监理单位每处检查一次。

施工单位进行地质描述；

8.2.2一般项目

光面爆破或预裂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。

施工单位每一开挖循环检查一次。

对照钻爆设计资料，观察、计数检验炮眼痕迹保存率。

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。

观察、仪器测量。

9.安全及环保

9.1安全措施

（1）施工时，要坚持“敲帮问顶”，发现险情及时排除。

发现预兆应停止作业，立即处理。

（2）凿岩应采用湿式作业，并加强通风和个人防护。

（3）风钻打眼时，手不得离开钻机风门，操作风钻的操作人员必须佩带专制的耳塞，防止产生职业病，严禁采用“骑马式”作业，严禁在残废眼上打眼。

（4）使用凿岩机时，胶皮风管不得缠绕和打结，不得用折弯风管的方法止风，更换钻杆应先关风门。

（5）高压风、水管连接必须牢固、紧密。

（6）放炮人员在点炮时也必须佩戴专用的耳塞。

（7）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。

（8）岩石隧道坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，隧道施工严格按照“先探测、管超前、非爆破、严控水、短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。

（9）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。

（10）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。

（11）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。

（12）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。

（13）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。

（14）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。

（15）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。

（16）制定安全施工应急预案，日常做好应急物资储备。

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。

（17）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，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。

当相对开挖工作面相距40m时，两端施工应加强联系，统一指挥。

当两开挖工作面相距10～15m时，应从一端开挖贯通。

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。

（18）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。

（19）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。

（20）隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：

A．空气中氧气含量，按体积计不得小于20%；

B．粉尘永许浓度，每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg；

C．有害气体最高允许浓度：

a一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m3，在特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min并佩戴防毒面具；

b二氧化碳按体积计不得大于0.5%；

c氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下；

C.隧道内气温不得高于28℃；

D.隧道内噪声不得大于90dB。

（21）施工独头掘进长度超过150m时，应采取机械通风，确保洞内每人供应3m3/min的新鲜空气。

（22）便道及施工现场要注意撒水防尘，减少对周围环境的破坏。

（23）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亮度。

在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明，漏水地段照明应采用防水灯头和灯罩。

9.2防尘措施

a喷砼采用湿喷工艺。

b加强通风和水幕喷雾，对降尘有显著效果。

一般通风管距工作面20～40m。

9.3环保要求

（1）、遵守国家及本项目有关环保规定。

（2）、弃渣于指定场地，工程竣工后对渣场进行绿化。

（3）、作业中应按设计文件及其它有关规定要求布置施工现场。

（4）、生产中的废弃物及时集中处理达到排放标准后方可排放。

（5）、按环保要求集中处理实验及生活中产生的污水及废水。