客运专线铁路隧道施工作业指导书.doc

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1、隧道施工作业指导书1. 编制目的为了规范施工程序，严格控制施工过程，保证隧道施工工程质量和施工安全，特制定本施工作业指导书，请严格遵照执行。2. 适用范围中体二局成渝客专CYSG-5标项目经理部三分部陈家坡隧道。3. 职责分工主管工程师负责施工方法控制，并根据试验结果对施工方案进行优化；技术员负责施工现场的施工组织安排与施工技术；质检员监督检查现场的施工质量与检查报表的收集与填写；试验员负责检验原材料、成品质量及混凝土施工过程中配合比的执行情况；安全员制定施工现场安全技术措施并督导施工落实；4. 编制依据铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10417-2003）；铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南

2、（TZ231-2007）；铁路混凝土工程施工技术指南（TZ210-2005）；铁路隧道喷锚构筑法技术规范TB10108-2002J159-2002；陈家坡隧道施工设计图；5. 作业准备1、内业技术准备 隧道开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。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，考核合格后持证上岗工作。2、外业技术准备 修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要，满足技术工人生活休息的需要施工所需的材料和机械设备已到场。水、电、施工道路能够满足

3、施工生产的需要。6. 环保要求环保、水保要本着“三同时”原则与工程本体同步实施。符合国家、铁道部及地方政府的有关环保、水保的标准，在施工过程中严格按照国家有关部委批复的环保、水保方案实施，自觉接受并积极配合国家及地方环保、水保行政主管部门的监督检查。确保工程所处的环境不受污染和通过国家验收。1、开工施工前，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、临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境；3、施工场地布置时，在水源保护地区内不得弃土、破坏植被等，不得设置搅拌站、洗车台、充电房等，并不得堆放任何含有害物质的材料或废弃物；4、施工废水、生活污水不得随意排放，并在生活区、生产区

4、及洞门口设置污水处理池，生活污水或生产及洞内废水必须经过污水处理池处理后排放到指定地点。5、施工营地和施工现场的生活垃圾，设置临时堆放场集中堆放，定期运至环保部门指定场所。6、隧道开挖后的岩石，在弃渣中挑选块石用于弃渣场的挡墙挡护工程的砌料，在隧道洞口附近设置级配碎石拌和站，利用隧道弃方做为圬工用料及路基填料。隧道弃渣场坡面应按设计进行复垦或绿化，渣顶整平满足施工图要求，坡脚进行防护、防止水土流失；陈家坡隧道工程洞口工程施工作业指导书1适用范围适用于陈家坡隧道洞口施工。2技术要求洞口工程施工工艺是一项综合性施工工艺，土方开挖可参照路堑开挖施工工艺，洞身施工可参照隧道施工工艺。2.1根据洞口地形

5、、地质条件正确拟定进洞方案，尽量维持原始地形、地貌，保护生态环境，减少刷坡工程量，减少地质扰动，减少施工用地。2.2结合洞口相邻工程及场地布置通盘考虑，妥善安排，及早完成。2.3指导书中未详细说明处参见相关施工技术指南及验标规范。3施工程序与工艺流程3.1施工程序施工准备测量放线截水天沟的施做边仰坡开挖边仰坡支护洞门超前支护洞身开挖施做洞门及端翼墙3.2 工艺流程见图3-2-1 洞口施工工艺流程图4施工要求4.1施工准备4.1.1确定渣场位置和范围；汽车运输道路的引入和其他运输设施的布置。4.1.2施工用风、用水、用电设施布置。4.1.3施工前人员、设备应组织到位。风、水、电应能满足工程施工的

6、需要。技术人员熟悉图纸，制定施工方案指导具体施工人员进行施工。4.1.4清除洞门口范围内边坡、仰坡以上可能滑塌的表土、危石，不留后患。施工准备测量放样修筑洞顶截水沟边仰坡开挖边仰坡支护需要采取进洞安全措施大管棚施工小导管施工洞身开挖施做洞门及端翼墙否是 图3-2-1洞口施工工艺流程图4.2施工工艺4.2.1测量放样根据复测导线及高程成果，结合现场地形实际情况，放出洞顶截水沟及边仰坡开挖线。4.2.2 截水天沟的施作洞顶截水沟位置结合现场实际情况布设，采用人工开挖和人工砌筑，自低处向高处分段开挖和砌筑，并根据现场实际情况进行分段，分段长度应根据天沟坡度确定，一般情况下为1520m。必须在边仰坡施

7、工前完成，确保坡面稳定。4.2.3边坡开挖1、根据测量放线的位置采取正确的开挖方法。2、洞口边仰坡开挖，对于边坡厚度较大的地方采用机械辅助开挖、人工修坡的方式进行。开挖自上而下进行，分层开挖，并每层检查坡度。挖掘机开挖后预留2030cm进行人工修坡，清除虚土。对于边坡土层较硬的围岩采用人工手持风镐进行凿除。4.2.4边仰坡支护边仰坡应边开挖边支护，首先利用风钻钻孔和安装锚杆，然后挂钢筋网，最后喷射混凝土。4.2.5进洞施工一般情况下，进洞施工一般分为直接进洞、套拱配合小导管进洞、套拱配合大管棚进洞三种形式。1、直接进洞：洞口围岩稳定，可采用微台阶法直接开挖进洞，开挖进尺不易大于0.5m，并按施

8、工图要求及时施作初期支护。2、大管棚和超前小导管进洞：围岩情况较差，可采取套拱配合大管棚和超前小道管开挖进洞。具体施工工艺见大管棚和超前小导管施工工艺。4.2.6洞门端翼墙施工洞门端翼墙结构一般为钢筋混凝土结构，采用大块钢模、泵送灌注施工。为保证防水质量。端墙混凝土应一次灌注成型。施工前严格检查、检修搅拌站、混凝土输送车、混凝土输送泵等施工主要设备，避免灌注中发生事故。5. 劳动力组织5.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。5.2根据施工方案，进行机械、人员的合理配置。每个作业工地人员配备表负 责 人1人技术主管1人专职安全员1人工 班 长2人钻爆工10人喷射工4人钢筋工10人模板工10人混

9、凝土工10人普工10人电焊工4人电工1人司机2人其中负责人、技术主管、工班长、专职安全员必须由施工企业正式职工担任。6. 材料要求各种原材料应符合设计和规范要求。7设备机具配置主要施工机械设备配置表多功能作业台架1台电焊机4台钢筋、钢架加工场1个搅拌站1台挖掘机1台自卸运输车4台混凝土运输车2台注浆机2台风镐2把电动空压机2台湿喷机2台气腿式凿岩机6把8. 质量控制及检验1、隧道门端翼墙基坑开挖尺寸偏差和检验方法必须符合下表的规定。端翼墙基坑开挖尺寸偏差和检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法检查数量1基坑中线距线路中线+50、-0尺量，每边不少于5处全部检查2基坑长度、宽度+100、-03

10、基坑高程-100仪器测量，每边不少于5处2、端翼墙模板安装允许偏差和检验方法必须符合下表的规定。端翼墙模板安装允许偏差和检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法及数量1基础边缘位置+15、-0测量，每边不少于4处全检2基础顶面高程103边墙拱脚、端翼墙顶面高程102m靠尺测量，不少于4处全检4模板表面平整度55模板表面错台2尺量，全检 9. 安全要求1、施工机械使用、操作人员资格、检修保养、各种专用施工机具和料具、施工用电等应严格执行铁路工程施工安全技术规程（TB10401）。2、施工过程中必须对施工人员加强安全技术交底，特殊工种必须经考试合格后方能上岗。3、对洞口周围的，尤其是边仰坡顶部危石

11、要在边仰坡施工前清除，确保下面施工人员的安全。4、开挖截水沟时要注意土石滑落，施工时错开上下垂直工作面，平行作业。陈家坡隧道工程洞身开挖施工作业指导书1适用范围适用于陈家坡隧道开挖施工。2技术要求2.1隧道按新奥法原理组织施工。施工中坚持监控检测，开挖采用光面爆破技术。洞内出渣均采用无轨运输2.2围岩较好地段采用非电毫秒雷管起爆、光面爆破技术，严格控制超欠挖；软弱围岩地段采用微震光面爆破技术或非爆破开挖，以减轻对围岩的扰动和破坏。2.3指导书中未详细说明处参见相关施工技术指南及验标规范。3施工程序与工艺流程3.1施工程序超前地质预报测量放线钻孔装药起爆通风排烟清危排险出渣进入下道工序3.2 工

12、艺流程见图3-2-1 洞身开挖施工工艺流程图4施工要求4.1施工准备4.1.1确定渣场位置和范围；汽车运输道路的引入和其他运输设施的布置。4.1.2施工用风、用水、用电设施布置。4.1.3施工前人员、设备应组织到位。风、水、电应能满足工程施工的需要。技术人员熟悉图纸，制定施工方案指导具体施工人员进行施工。4.2施工工艺4.2.1超前地质预报根据各隧道工程地质条件，采用TSP203地质预报系统、红外线探测仪、地质雷达、超前钻孔探测及地质素描等综合地质预报技术，长距离预报与测量放线施工准备爆破设计钻 眼装药爆破通 风排除危石爆破效果处理欠挖装碴运输进入下道工序调整爆破参数欠挖超挖超前预报预报图3-

13、2-1洞身开挖施工工艺流程图短距离预报相结合，预测开挖工作面前方一定范围内的工程地质。施工中将超前地质预报工作纳入施工工序，由专人负责，主要资源配置见表4-2-1。表4-2-1 超前地质预报主要设备配置表序号设 备 名 称数 量（台套/工作面）1TSP203超前预报仪1台2SIR3000型地质雷达1台3红外探水仪1台4围岩量测仪器设备1套5KSY-1型钻孔窥视仪1台6GLP150型全液压钻机（超前水平地质钻机）1台超前地质预报的重点内容：预测开挖面前方地质情况，围岩整体性、断层、软弱围岩破碎带在前方的位置和对施工的影响，地下水活动情况等。超前地质预报施工流程见图4-2-1。 质预报计划施工过程

14、中必须将超前地质预报纳入施工工序管理，做到先探测、后施工，不探测不施工。施工准备制定预报方案预报分级研究地质资料地质分析长距离预报物探法深孔水平探测地质综合判断施工建议施工方案选择隧道施工地质素描下循环预报项目技术决策预报验证反馈加深炮孔探测红外探测超前水平钻孔地质雷达异常段正常段异常段地质预报报告中长距离预报短距离预报地质素描 图4-2-1 超前地质预报施工工艺流程图实施计划总的思路是：长期预报和短期预报相结合，采用TSP203超前地质预报系统进行长距离宏观控制，红外探水连续实施，地质雷达进一步强化、补充和验证，加大超前水平钻探和孔内数码成像的力度，加强常规地质综合分析，根据地质预报结果，经

15、专业人员进行分析研究后，拟定相应对策以指导施工。多管齐下，力争把发生地质灾害的机率降至最低地质超前预报计划见表4-2-2。表4-2-2 地质超前预报计划表预测预报手段仪 器预 报 内 容预报频率及 计 划地 质素 描罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺、数码相机等简单工具对开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、破碎带分布和形态、地下水等情况进行观察和测定后，绘制地质素描图，通过对洞内围岩地质特征变化分析，推测开挖面前方地质情况。地质素描在每次开挖后进行。TSP203技术TSP203超前预报仪重点探查规模较大的破碎带、裂隙发育带等。每隔100m用TSP203探测一次。地质雷达周边 探

16、测SIR3000型地质雷达重点进行隧道周边的地质体探测，查找地质破碎带及其它不良地质体，防止开挖通过后，隧道顶板、底板及侧壁出现灾害性的突水突泥。每隔3040m内。红 外探 水红外探水仪根据构造探测结果，趋近不良地质体和地质异常体时，利用便携式红外线探水仪进行含水构造探测。当洞内个别区段渗水量较大时，亦用红外探水仪探测预报，探明隧道周边隐伏的含水体。每隔20m30m对掌子面进行一次含水构造探测。钻孔射频透视 技 术KSY-1型钻孔窥视仪利用钻孔射频透视法探测掌子面前方隧道开挖断面内的小型导水通道，查明其空间分布，以便制定相应措施，在施工时预防和整治。依据红外探水和高密度电法探测结果确定进一步探

17、测的距离和频率。水 平超前钻孔钻机选型用GLP150型全液压钻机，将超前钻孔作为主要的探测手段，用以验证超前地质预报的精度，并直接探明前面围岩地段的涌水压力及其含量。按隧道全长进行探测，孔径50mm。每次钻孔深度30m，必要时进行取芯分析。预报方法地质素描地质素描是根据岩体节理产状确定不稳定块体出露位置。地质素描预测法分为岩层岩性及层位预测法、条带状不良地质体影响隧道长度预测法以及不规则地质体影响隧道长度预测法三种。对掌子面已揭露出的岩层进行地质素描（观察岩石的矿物成分及其含量，结构构造特征和特殊标志），给予准确定名，测量岩层产状和厚度。测量该岩层距离已揭露的标志性岩层或界面的距离，并计算其垂

18、直层面的厚度。将该岩层与地表实测地层剖面图和地层柱状图相比，确定其在地表地层（岩层）层序中的位置和层位。依据实测地层剖面图和地层柱状图的岩层层序，结合TSP探测成果，反复比较分析，最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的不良地质在隧道中的位置和规模。施工过程中，每次爆破后由地质工程师进行地质素描，内容包括掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度（产状、间距、长度、充填物、数量）、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。同时定期对地表水文环境进行观测和监测记录，及时了解隧道施工对地表水的影响，确定施工控制措施，最终做出掌子面地质素描图和洞

19、身地质展示图。及时对洞内涌水进行水质分析和试验，提交分析和试验结果，对影响隧道衬砌结构的水质提出处理意见，上报技术部门，以利采取有效的防护措施。TSP203地震（声）波由特定点上的小规模爆破产生，并由电子传感器接收。当地震波遇到岩石强度变化大（如物理特性和岩石类型的变化、破碎带、破裂区、陷穴的出现）的界面时，在绕射点处部分射波的能量被反射回来。反射信号的传播时间与到达的距离成正比，因此能作为直接的度量方法。TSP203系统特别适用于高分辩率的隧道折射地震（微地震）勘探，以及断裂和岩石强度降低地带的监测。TSP203系统理论上可预测150300m的距离。地质雷达预报应用电磁波反射原理进行探测。通

20、过测定与含水性有关的介电常数的变化来探测充水的地质体，如含水的地层、岩性界面等。采用TSP203地震反射波法进行中长距离(100m)较大的岩性结构变化情况的预报，采用探地质雷达进行短距离(3040m以内)的精细岩性结构变化情况的预报。作为TSP203超前地质预报的补充，在高水压地段对TSP203预报的异常点，比如确定异常体的规模、性质、危害等有困难时采用地质雷达作为补充手段。红外探水红外探水每20m测量一次。红外探水仪通过接收岩体的红外辐射强度，根据围岩红外辐射场强的变化值来确定掌子面前方或洞壁四周是否有隐伏的含水体。红外探水有较高的准确率，但是它对水量、水压等重要参数无法预报。超前水平钻探超

21、前钻探是隧道施工期超前地质预测预报最直接、最有效的方法，也是对其他探测手段成果的验证和补充。通过钻孔钻进速度测试和对钻孔岩芯的观察及相关试验获取隧道掌子面前方岩石的强度指标、可钻性指标、地层岩性资料、岩体完整程度及地下水等诸方面的资料。预报为单孔，孔深一般4060m，采用地质钻机接杆钻孔。为防止遇高压水时突水失控，开孔采用120钻头，孔内放入3.0m长的108钢管做为孔口管，孔口管伸出掌子面50cm，孔壁间用环氧树脂加水泥浆锚固，孔口管伸出部分安封闭装置，并与注浆泵联接，以便遇高压水时及时封堵并注浆。钻孔时作业平台要求平稳、牢固，钻机施工时不晃动。施钻过程中，由地质工程师详细记录钻速、水质、水

22、量变化情况，并对岩芯进行统一编录、收集，综合判断预报前方水文、地质情况。预报效果检查开挖到预报位置时，将实际地质进行素描，和预报地质资料进行对比，以此来评价预报的准确性，积累经验，为以后的预报提供参考，并及时将预测数据、结果反馈至设计院，调整设计、改变施工方案。4.2.2测量放样洞外控制测量隧道开工前，首先进行复测工作，并在山顶布设导线网联系隧道。进出口，严密平差，达到设计精度；对进出口高程进行联测闭合，采用统一高程。洞外采用三角控制测量，每个洞口设置三个平面控制点，将控制点设在能相互通视，稳固不动，而且便于引测进洞，能与开挖后的洞口通视之处。每个洞口布设两个高精度水准点。水准点布设在坚固、通

23、视好、施工方便、便于保存且高程适宜之处。两个水准点的高差，以安置一次水准仪即可联测为宜。洞内控制测量洞内控制测量采用索佳SET2100全站仪（测量精度1.5）和DSZ2水准仪（精度1.5mm）。内平面控制测量进洞：利用距离洞口较近、通视效果较好的导线点SD1，后视其它导线点，分别测得SD1至洞口导线点的方位角。再取均值作为SD1距洞口导线点的方位角。控制网见图4-2-2。图4-2-2 交叉导线主控网示意图主网布设：采用交叉导线作为主控网，导线平均边长200400m，主控网布设导线点如“交叉导线主控网示意图”所示。沿隧道中线布设Z1、Z2、Zn各点，沿隧道一侧布设B1、B2、Bn各点，Bi、Zi

24、近视在同一里程。各导线点同时作为水准点，可通过精密几何水准测Bi与Zi间高差来检核导线点稳定性。施工导线：在开挖面向前推进时，用以进行放样来指导开挖的导线，其边长直线段为150250m，曲线段为60100m。基本导线：当掘进100300m时，为了检查隧道的方向是否与设计相符，选择一部分施工导线，敷设200m精度较高的基本导线，以减小测量误差的传递与积累。洞内高程控制测量采用二等精密水准。路线往返测高差不符值、环闭合差、检测高差较差的限差等要求按G12897-91执行，每千米水准测量误差小于2mm。往返测高差不符值限差0.8n1/2，n为两个水准点间单程测站数。每公里偶然中误差小于1.0mm，水

25、准网全中误差2.0mm。贯通面上的测量中误差为mhmL1/2。洞内施工放样隧道开挖放样分别采用BJSD-2型三维激光断面仪和J2激光经纬仪直接设站于洞内中线点上，将掌子面里程和仪器高程输入编程计算机后即可确定掌子面拱部中心，据此再放出开挖轮廓线，结合爆破设计，将炮眼位置在工作面上标出，为钻孔提供依据。4.2.3钻孔、装药起爆4.2.3.1 工艺流程 施工放样布眼定位钻眼清孔装药联网起爆4.3.2 施工方法(1) 放样布眼台车或人工钻眼前，测量人员要用红油漆准确绘出开挖面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，其误差不得超过5cm。在直线段，可用35台激光准直仪控制开挖方向和开挖轮廓线。(2) 定位开眼钻

26、孔时，钻杆要与隧道轴线要保持平行。按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差要控制在3cm和5cm以内。(3) 钻眼台车钻眼：钻工要首先熟悉炮眼布置图，熟练地操纵凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要有丰富经验的老钻工司钻，有专人指挥，周边眼外斜率不得大于5cm/m，眼底不超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm。同时，根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。人工钻眼：利用自制的多功能操作平台施工，钻眼要点同台车钻孔。(4) 清孔装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。(5) 装

27、药装药需分片分组按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。(6) 联结起爆网路起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后，要有专人负责检查。合格后，专职安全员进行安全警戒，专职爆破员进行引爆。(7) 瞎炮的处理发现瞎炮，首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头尽量靠近炮眼。(8) 爆破参数调整爆破后，检查光爆效果，根据检测的情况适时调整爆破参数，为

28、下一循环光面爆破提供理想的参数。4.2.4 爆破设计4.2.4.1 炮眼直径 炮眼直径对凿岩生产率，炮眼数目，单位耗药量和洞壁的平整程度均有影响。加大炮眼直径以及相应装药量可使炸药能量相对集中，爆炸效果得以改善。但炮眼直径过大将导致凿岩速度显著下降，并影响岩石破碎质量，洞壁平整程度和围岩稳定性。因此，必须根据岩性和工具，炸药性能等综合分析，合理选用孔径。一般隧道的炮眼直径在32-50mm之间，药卷与眼壁之间的间隙一般为炮眼直径的10%-15%。4.2.4.2 炮眼数量炮眼数量主要与开挖断面，炮眼直径，岩石性质和炸药性能有关，炮眼的多少直接影响凿岩工作量。炮眼数量应能装入设计的炸药量，通常可根据

29、各炮眼平均分配炸药量的原则来计算。其公式为:N=qS/r式中 N炮眼数量，不包括未装药的空眼数； q单位炸药消耗量， kg/m3;S开挖断面积，(m2); 装药系数，即装药长度与炮眼全长的比值。 r每米药卷的炸药质量，kg/m，2号岩石铵梯炸药的每米质量见下表。2号岩石铵梯炸药每米质量值药卷直径(mm)323538404445（kg.m）0.780.961.101.251.521.594.2.4.3 炮眼深度和长度 炮眼深度是指炮眼底部至作业面的距离。 炮眼长度是指炮眼本身的长度。 通常爆破后，掌子面上不能按炮眼全部深度将岩石炸落，炮眼的一部分未被炸下，而残留在作业面上，称为“残孔”，炮眼长度

30、被炸下部分与炮眼全部长度的比值叫炮眼利用率。m=（L-n）/LL炮眼全部长度（米）n残留长度（米）m-炮眼利用率 每循环爆破作业中要求炮眼利用率不低于85%，掘进中实际的炮眼长度不等于炮眼深度，而应为炮眼深度和炮眼利用率的乘积。L=m.H（米）L爆破进尺 （米）H炮孔深度 （米）炮眼深度对爆破效果的影响:（1）炮眼深度对钻眼速度的影响 一般来说，钻眼速度随钻眼深度的增加而降低，因为眼深使炮眼初始直径加大，增加了钻爆岩石需要的破碎功能而使钻孔速度减小。眼深需要长钎，工作时产生纵向弯曲而有弹性变形，损失有效功；钎面上与眼圈岩壁的摩擦面积增大，钎长则惯性大，需要用更多的能量来克服它；眼深时排除深眼内

31、岩屑较困难，使钎转动阻力增加。（2）眼深对掘进循环时间的影响： 由于眼深增加，钻孔作业时间加长，辅助作业时间缩短。根据经验资料统计，炮眼深度在下列范围时，能使掘进平均1米所用循环时间最短。机械装渣，轻型钻机钻眼，适当眼深为2.0米-3.0米；机械装渣，重型钻机钻眼，适当眼深为2.25米-3.5米。（3）眼深对炮眼利用率和炸药消耗量的影响 在有层理、节理发育的岩层中，无论断面大小，眼深在1.5米左右时，炮孔利用率较高。加大或减小深度，炮眼利用率都将降低10%-20%，当眼深为1.5-2.5米时，装药量q与深度变化关系不大，但眼深在3-3.5米时将增加10%-15%。（4）作业面大小对炮眼深度的影

32、响 开挖断面小，岩石夹制作用大，炮眼不能很深。在作业面钻有角度的炮眼时，断面的高度和宽度，对钻眼操作有限制，也限制了钻眼的深度。炮眼深度的确定（1）采用斜眼掏槽时，炮眼深度不宜过大，一般最大炮眼深度取断面宽度（或高度）B的0.5-0.7倍，即L=（0.5-0.7）B（2）利用每一掘进循环的进尺数及实际的炮眼利用率来确定，即L=Tm式中 L炮眼深度（米） T每掘进循环的计划进尺数 （米） m炮眼利用率，一般要求不低于0.85（3）按每一掘进循环中所占时间确定，即L=mvt/N式中 m钻机数量 v钻眼速度 （m/h） t每一掘进循环中钻眼所占时间 （h） N炮眼数目 炮眼深度应该根据上述的三种情况

33、综合考虑选定。对于掏槽眼还应加深1020cm,以保证其他炮眼能充分发挥效能。底眼也应加深510cm,且应多装药以达到翻渣的作用。不管工作表面凹凸程度如何，应该使所有炮眼的眼底均位于深部的同一断面上。 此外，所确定的炮眼深度还应与装渣运输能力相适应，使每个作业班能完成整数个循环，而且使掘进每米隧道消耗的时间最少，炮眼利用率最高。目前较多采用的炮眼深度为浅眼1.21.8m,中深眼2.53.5m,深眼3.55.15m。4.2.4.4 炮眼方向和角度 炮眼轴线的方向称为炮眼方向，而其轴线与作业面的夹角称为炮眼角度。炮眼方向、角度的选择，就是为了在岩石的薄弱部位突破，利用暴露的岩石自由面和构造特点，最大

34、限度的发挥炸药的爆炸威力，以提高爆破效果。因此，在掘进时，炮眼必须有一定的方向和角度，而方向和角度的大小，则根据各种炮孔所起到的作用，岩石的坚硬程度和结构特点等具体情况而定。4.2.4.5 炮眼布置 在破碎岩石的过程中存在着破碎岩石应力和岩石抵抗破坏的力。破碎岩石的力通过合理的确定各项钻爆参数，充分发挥它们的效能使其得到提高，抵抗破碎的力决定于岩石的物理力学性质和自由面的多少，也关系到破坏岩石力的有效发挥问题。它对爆破效果有决定性的影响。所以，炮眼布置是否合理，是钻爆方案中的决定性因素。（1）掏槽眼的布置 掏槽眼是断面中首先起爆的眼，其眼位应选在岩石的薄弱部位，亦要充分利用断面中岩石的结构面。

35、如果岩石是均质的，采用锥形或楔形掏槽时，一般布置在断面中央或偏下部，以断面轴线上一点为圆心，以断面高度或高度的1/4为半径的圆内，因为这个部位岩石对爆破的夹制作用小，钻眼也方便。 掏槽眼的数目主要随岩石的坚硬程度而定，并依据断面大小，适当考虑，原则上是在保证掏槽效果的前提下，力求眼数最少，但一般不少于两对。掏槽眼与作业面的倾角是掏槽眼布置的关键，它依岩石的坚硬程度和采用的掏槽形式而定。一般变化在5575之间，也有采用直眼掏槽的。掏槽眼系数表岩石坚硬性系数f4681010151520楔形掏槽与掘进面所成角度7570706565606055平行两对掏槽眼间距7060504040相对两掏槽眼眼底距3

36、0202015151010掏槽眼数目466668锥形掏槽与掘进面所成角度7065656055相邻两掏槽眼眼底距4030302020151510掏槽眼数目1.5 B（1.6-1.9）B(22.5) B（33.7）B说 明B开挖断面宽度或高度的最小值 掏槽眼的深度由循环进尺定，通常比其他炮眼深1020cm。 掏槽眼的眼距（一是指每对掏槽眼的眼口距离（在作业面上的距离），二是指平行两对掏槽眼的间隔距离）可由下式确定：B=2c+b式中 B两掏槽眼眼口的间距 b两掏槽眼眼底距离 c掏槽眼眼底与眼口的直线距离斜孔掏槽装药量计算：Q=qV/n q-掏槽爆破岩石单位体积炸药消耗量（kg/m3）; V-槽腔体积

37、（kg/m3）; n=斜眼掏槽炮眼数。（2）辅助眼的布置辅助眼的布置主要是解决炮眼间距和最小抵抗线的问题，这可以由施工经验决定，一般抵抗线W约为炮眼间距的60%80%，并在整个断面上均匀排列。当采用2号岩石铵锑炸药时，W值一般取0.60.8m.（3） 周边眼的布置周边眼应严格按照设计位置布置。断面拐角处应布置炮眼。为满足机械钻研需要和减少超欠挖，周边眼设计位置应考虑0.03-0.05的外插斜率，并应使前后两排炮眼的衔接台阶高度（即锯齿行的齿高）最小。此高度一般要求为5-10cm。4.2.4.6 装药量的计算和分配炮眼装药量的多少是影响爆破效果的重要因素。药量不足，会出现炸不开，炮眼利用率低和石

38、渣块度过大；装药量过多，则会破坏围岩稳定，崩坏支撑和机械设备，使抛渣过散，对装渣不利，且增加了洞内有害气体，相应地增加了排烟时间和供风量等。合理的药量应根据所使用的炸药的性能和质量，地质条件，开挖断面尺寸，临空面数量，炮眼直径和深度及循环的总用药量要求来确定。目前多采取以下方法计算装药量，即先用体积公式计算一个循环的总用药量，然后按各种类型的炮眼的爆破特性进行分配，再在爆破实践中加以检验和修正，直到取得良好的爆破效果为止。计算药量Q的公式为 Q=qv式中 Q一个爆破循环的总用药量，Kg; q爆破1m3岩石炸药的消耗量，Kg/ m3, V一个循环进尺所爆落的岩石总体积，m3，其值为 V=L.S其

39、中 L计划循环进尺，m； S开挖面积，m2。注：围岩类别根据铁路隧道围岩分类总的炸药量应分配到各个炮孔中去。由于各炮眼的夹制作用及受到岩石夹制情况不同，装药量也不同，通常按装药系数进行分配，值可参考下表取值装药系数值炮眼名称岩石坚固系数f101085-63-41-2掏槽眼0.80.70.650.600.550.5辅助眼0.70.60.550.500.450.4周边眼0.70.650.600.550.450.44.2.5通风排烟、清危排险、出渣掌子面放炮后由专人喷洒水雾除尘以减少空气中的悬浮颗粒。加强工作面的通风，降低有害气体浓度。掌子面围岩经排险确认安全后，立即组织机械车辆进行出渣，弃碴时要由

40、专人指挥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。4.2.6台阶法施工先开挖上半断面,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。主要应用于、级围岩的施工。施工工艺流程见图4-2-3，施工工序见图4-2-4。测量放线拱部超前支护上导坑开挖、出碴下导坑开挖、出碴下部初期支护超前地质预报上部初期支护围岩监控量测围岩监控量测围岩监控量测围岩稳定性评判、修正施工方案，确定二次衬砌施作时间仰拱填充施工下一工序仰拱图4-2-3 台阶法施工工艺流程台阶法施工工序说明：第1部：开挖部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护，架设钢架并复喷砼

41、至设计厚度，形成较稳定的承载拱。第2部：在滞后部36m后开挖部，并进行下导初期支护。第3、4部：及时施作仰拱砼、填充混凝土，及早封闭成环。第5部：根据围岩量测结果，适时施作二次衬砌。4.2.7 CD法开挖级围破碎段以及级围岩采用CD法施工，施工工艺图见图4-2-5，施工工序示意图见图4-2-6。CD法施工工序说明1、利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁50超前钢花管及导坑侧壁22水平锚杆超前支护。人力配合机械开挖部，高约为6.0m，宽约为7.5m。施作部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆（管），安装径向锚杆及铺设钢筋网片，复喷混凝土至设

42、计厚度。2、在滞后于部一段距离后，挖掘机开挖部，人工整修表面。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。接长型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆（管）。钻设径向锚杆并铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。基底加固图4-2-5 CD法施工工艺流程图测量放线左侧拱部超前支护左侧上部开挖、出碴左侧上部、上部中隔壁初期支护、同时进行左侧下部开挖、出碴右侧拱部超前支护右侧上部开挖、出碴超前地质预报围岩监控量测围岩监控量测右侧上部、上部中隔壁初期支护、同时进行右侧下部开挖、出碴左侧下部初期支护右侧下部初期支护底部开挖、出碴，接长临时钢架仰拱初期支护拆除临时钢架、仰拱衬砌仰拱填充施工下一工序围岩监控量测 3、在滞后于

43、部一段距离后，挖掘机开挖部，人工整修表面，施作导坑周边初期支护，步骤及工序同。4、在滞后于部一段距离后，挖掘机开挖部，人工整修表面，施作导坑周边初期支护，步骤及工序同。5、在滞后于部一段距离后，挖掘机开挖部。接长I18临时钢架至隧底，底部垫槽钢。6、根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架。利用仰拱栈桥灌筑 部边墙基础与仰拱。7、利用仰拱栈桥灌筑仰拱填充部至设计高度。8、利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌（拱墙衬砌一次施作）4.2.8陈家坡隧道弧形导坑预留核心土法工艺流程见图4-2-7，施工工序见图4-2-8。弧形导坑预留核心土施工工序说明：1、 利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁50小导管。机械开挖部，人工配合整修。施作部初期支护和临时支护，即