洞身开挖作业指导书.doc

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1、洞身开挖作业指导书1目的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。2编制依据（1）铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2008；（2）铁路隧道工程施工质量验收标准TB10417-2003；（3）改建铁路广通至大理扩能改造工程隧道施工图。3适用范围适用于昆明200时速铁路项目隧道工程，云驿隧道、祥城1号隧道、祥城2号隧道、祥云隧道。4施工准备4.1外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。4.2内业技术准备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

2、悉规范和技术标准。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。隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口边仰坡防护施工。洞口土石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，开挖一层，防护一层。5隧道开挖施工5.1方案设计本标段施工隧道按新奥法原理组织施工，并根据不同围岩级别及周边环境相应工法，应根据监控量测结果，适时施作二次衬砌。岩溶隧道施工严格按照“严控水、强支护、短进尺、勤量测”的原则组织施工，应特别注意地表冲沟、陷穴对隧道的影响，要加强调查和处理。石质隧道断层破碎段按照“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。洞口明洞

3、采用明挖法施工，然后施作暗洞超前大管棚，暗洞施工一段后在合适的时候做好明洞衬砌，待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。暗洞开挖根据围岩情况级地段采用三台阶临时仰拱法施工，级围岩采用三台阶法或台阶法施工。特别软弱围岩隧道开挖采用人工配合挖掘机进行开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车运输。施工通风采用管道压入式或混合式通风。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，确保隧道开挖施工安全。开挖方法的改变要严格按程序申请设计变更。5.2技术要求5.2.1在开挖前进行施工放线，达到图纸

4、设计的开挖内轮廓尺寸。5.2.2隧道开挖应严禁欠挖，当岩石完整，石质坚硬时，确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别突出（每平方米内不大于0.1m2）可侵入衬砌，侵入量不得大于5cm。拱、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。允许超挖值达到下表列规定（cm）开挖部位 围岩级别 拱部平均线性超挖1510 最大超挖2515边墙线性超挖10105.3爆破方法采用光面爆破和预裂爆破，减少对围岩的扰动，及时支护及时封闭。5.4级围岩开挖采用三台阶临时仰拱法和三台阶法开挖施工，上、中、下断面均采用风枪钻孔施工，循环进尺控制在1米以内。采用超前小导管支护。采用乳化炸药光面爆破，周边眼间隔装药，掏槽眼采用楔形掏槽，

5、非电毫秒雷管起爆。施工特别注意防止坍塌。施工遵循“短进尺、多循环、强支护、快衬砌”的原则。开挖步骤及方法图5-1和图5-2。5.5 级围岩开挖采用台阶法和三台阶法施工，循环进尺控制在2米以内。采用乳化炸药光面爆破，周边眼间隔装药，掏槽眼采用直眼掏槽，非电毫秒雷管起爆。开挖步骤及方法见图5-2和图5-35.6 级围岩开挖采用台阶法施工，上下断面均采用风枪钻孔施工，循环进尺控制在3米以内。采用乳化炸药光面爆破，周边眼间隔装药，掏槽眼采用直眼掏槽，非电毫秒雷管起爆。开挖步骤及方法见图35.7施工通风采用轴流式风机压入式通风或混合式通风。5.8 施工用电、高压风、高压水隧道洞口设专用变压器，经洞口配电

6、室变压后进洞，每个施工隧道口自备一台250KW发电机。在洞口建空压机房，选用20m3电动空压机，用200钢管将风送入洞内，在隧道口顶部设高压水池，用100钢管引入洞内使用。图5-1图5-2图5-35.9施工排水开挖为顺坡时，在隧道两侧设水沟自然排水；反坡排水采用逐级排水措施排水。5.10施工测量洞内测量用全站仪进行洞内中线测量，结合水准仪进行高程测量。拱部施工放样采用“五寸台法”。洞内每隔300m设置平面控制桩，高程采用二等高程。5.11各项施工如下5.11.1联结管路：将压缩空气及给水管路用胶皮管和凿岩机联结牢固，装上钢钎，进行试转，并检验风压大小及水管是否漏水。5.11.2确定中线及高程：

7、根据设计图纸，用全站仪等测量仪器测出中线、高程，再用“五寸台法”布眼。根据炮眼设计，将炮眼位置逐一标识到工作面上。（1）周边眼严格按设计轮廓线布置。（2）周边眼眼口，软岩周边眼距开挖轮廓线510cm内开眼，炮眼方向，从眼口分别向外稍微倾向；硬岩在开挖轮廓线上开眼。眼底视石质而定，在松软岩层眼底不得超过设计开挖轮廓线，在坚硬岩层眼底不得超过设计轮廓线510cm，底眼的眼底无论何类岩层均应超出隧底1020cm。（3）周边眼间距一般为4060cm，辅助眼的眼口间距一般为6080cm，其他位置均匀布置在掏槽眼与周边眼之间。（4）除掏眼、底眼外，其他炮眼眼底，应在同一垂直平面内，不可深浅不一。（5）掏槽

8、眼选用楔形掏槽：a炮眼方向在岩层层理明显时，应尽量垂直与层理。b掏槽眼应比其他眼加深20cm。（6）爆破药卷采用32200乳化炸药，非电毫秒雷管起爆。（7）隧道开挖时通过试验确定爆破参数，试验参照爆破参数表：表1光面爆破参数岩石类型周边眼间距E（cm）周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W极硬岩506055750.80.85硬岩405050600.80.85软质岩354545600.750.8注：1）表中所列参数使用于炮眼深度1.03.5m，炮眼直径4050mm，药卷直径2035mm。2）当断面较小或围岩软弱破碎或对开挖成形要求较高时，周边眼间距取较小值。3）周边眼抵抗线W值应大于周边眼E值。软

9、岩取较小的E值时，W值应适当增大。E/W:软岩取小值，硬岩及小断面取大值。4）装药集中度q以装药长度的平均线装药密度计，一般为0.040.4kg/m，过大易破坏光爆面，施工中应根据炸药类型和爆破试验确定。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裂光面爆破，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。5.11.3确定钻眼顺序根据工作面上标

10、定的炮眼，以及凿岩机的数量和进度要求，分工定位，确定钻眼顺序，使凿岩机工作时的位置变动最小。5.11.4连接风动凿岩设备进行钻眼。5.11.5开眼开眼时，钻工把操纵阀开到慢转位置，使风钻的冲击力和扭力受到一定的限制，以便领钎工容易把住钎子并固定在预定眼位上钻进。开钻时，应先送水后送风，钻眼开始，采用钻杆长度不超过80cm，钻头未进入岩壁前，风门开小，进入后再开大，操作手不得用胸部、腹部紧贴风钻手柄，钻眼过程中，领钎工必须用力把杆掌稳开钻到钻进岩面30mm左右时，钻工把操纵手把扳动到中运转位置进行钻进，当钻进50mm左右而钻头不至于脱离眼口时，钻杆与钻孔保持一条直线，领钎工根据炮眼角度来调整钎杆

11、角度，进行钻眼。当岩石松软或破碎时，一定要轻运转，当钻进5060mm再稍加大风门，钻进到80mm左右，再中运转，防止钻杆弯曲、掉头或折断。卡钻时，用管钳松动拔出，不得敲打，未送风前不可撤出钻杆，风钻使用平时注意保养、维修。5.11.6检查炮眼质量钻眼工作完毕后，检查炮眼位置、角度、深度是否符合要求，并用高压风将眼内石粉冲洗干净，以备装药放炮。5.11.7装药、点炮（1）装药前a应先检查爆破作业面、围岩和附近支护是否牢固；b炮眼内的泥浆，石粉应吹洗干净；c如遇照明不足，发现流砂、流泥未经妥善处理，可能有大量溶洞水流出的情况时，应严格禁止装药。（2）装药时a要严格按爆破设计规定的爆破器材、类别和药

12、量装药，并堵塞炮泥，堵塞长度不小于20厘米；b用于潮湿或有水工作面使用的炸药及爆破器材，必须具有防潮、防水功能；c严禁使用金属器具装药，应使用木、竹棍轻轻送入炮眼，不得冲击，不得挤压导爆管及导爆索；d装药与钻孔不得平行作业。（3）点炮a爆破作业要统一指挥明确规定洞内每日装药起爆、防护、解除警戒的制度及人员。b爆破的安全距离：在进行爆破时安全警戒距离不得小于200m。c点炮人员，必须按计划一次点炮，点炮前应选好撤出路线和躲避点。d起爆顺序的安排应该先起爆掏槽眼，然后辅助眼，周边眼，最后地板眼进行光面爆破。掏槽眼选用正向装药起爆，其他眼采用反向装药起爆；当采用周边眼预裂爆破时，周边眼采用非电毫秒雷

13、管正向起爆；其他与光面爆破相同。5.11.8瞎炮处理（1）瞎炮未经处理，不得进入下道工序作业。（2）恢复警戒防护，瞎炮由原爆破人员处理；（3）当检查孔处导爆线路损坏，此时切去损坏部分导爆线路，重新连接导爆线路起爆。（4）炮眼中只有炸药而没有雷管时，首先使用炮棍掏出炸药，不奏效时，再用高压水冲洗炸药，再用高压风吹，最后重新装药爆破。如果炮眼内残留的炸药完好，不另装起爆药包，再重新引爆。如一次爆破不成功要进行第二次爆破时，首先应用水或空气冷却炮眼。只有在不得已时才允许在瞎炮旁边另钻一平等炮眼装药引爆，但距离不小于40cm，而且一定要找清炮眼方向，切忌盲目开钻造成事故。（5）炮眼中有雷管炸药和炮孔堵

14、塞时，可用木制挖耳掏出炮泥后重新装起爆炸药引爆；或高压水或高压空气冲洗，但应注意吹洗炮眼只允许使用铜制吹筒；原则上不宜重新钻眼起爆，必要时一定要确保新旧眼孔之间间距和方向正确满足爆破安全规程要求，以确保安全。6 光面爆破控制措施a炮眼布置要经过严密的测量，尤其是周边眼、底眼间距布孔误差不得大于5cm；b周边眼方向应以3%5%的斜率外插，保证眼底不超过开挖断面轮廓线10cm；c及时测量爆破后断面，根据超欠挖情况调整周边眼间距，装药量，钻孔方向。d根据围岩变化及时调整装药参数，并严格按调整后的参数装药。e中硬岩炮痕保存率保持在60%以上；硬岩炮痕保存率保持在80%以上。7.劳动组织7.劳动力组织方

15、式：采用架子队组织模式。7.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。7-2作业工地人员配备表负责人人技术主管人质检员人副队长人测量、试验人员人机械工、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。8 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；9 出渣当危石排除完毕，向洞边适当通风，利用装载机装碴，自卸车运输出碴至指定位置卸碴。10 检验标准及检验方法序号检验项目及标准检验方法1开挖断面的中线、高程必须符合设计要求仪器测量2断面开挖轮廓预留变形量，

16、应符合设计要求测绘断面轮廓与设计断面核对3允许超挖值在规定范围内将实际隧道断面图与设计断面核对101 验收规范铁路隧道工程施工质量验收标准TB10417-2003。10.2 分项验收标准10.2.1 主控项目隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。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：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。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

17、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。检验数量：施工、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法：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。检验数量：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

18、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。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。检验数量：施工单位、监理单位每处检查一次。检验方法：施工单位进行地质描述；监理单位见证检查。10.2.2一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

19、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。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。11安全及环保11.1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，严禁采用的“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，

20、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

21、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

22、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

23、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1015m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

24、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。11.2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2040m。11.3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。