隧道开挖施工作业指导书

隧道开挖施工作业指导书一、目的开挖是隧道施工的关键工序之一，为了保证隧道开挖质量，满足设计要求，符合规范规定，特编制本作业指导书二、适用范围本作业指导书适用于客运专线隧道开挖施工。

三、作业流程隧道采取单口独头掘进，短隧道采用串打顺序施工，配移动设备。

按照“进、出口快速形成生产能力、工序紧凑平行、地质预报准确、措施有力及时、员工组织精干、机具配备精良、搞好环境保护、安全优质高效”的原则进行总体施工规划。

隧道穿越岩溶、断层破碎带、煤系地层等不良地层，施工中把超前地质预报纳入施工工序，建立以地质工作为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系，根据预报结果采取相应的处理措施，制定可靠的处理方案和技术措施，发现围岩级别与地下水状态与设计不符时，及时提出设计变更，确保施工安全和不留隐患。

施工时选用以多功能作业台架（重点控制隧道配备液压凿岩台车）、装载机、衬砌模板台车、仰拱栈桥、重载运输等为主要特征的大型机械设备配套，组成钻爆、装运、超前支护、喷锚支护、衬砌等机械化作业线的有机配合，严格机械设备管、用、养、修制度，科学管理，达到快速施工的目的。

四、作业方法（见下表）隧道施工方法和主要设备配套表项目 围岩级别开挖方法运输方式主要钻爆设备主要装运设备主要支护衬砌设备洞口 Ⅴ 明挖法、CRD法、双侧壁导坑法无轨挖掘机、风镐和风钻浅埋段 ⅤCRD法、双侧壁导坑无轨风镐和风钻，以及挖掘机配合装载机和挖掘机，配15t以上自卸汽车出碴进料湿喷机喷砼；模板台车衬砌。

全隧采用自动计量拌和站生产砼、砼罐车运输砼。

采用栈桥通过仰拱施工区。

Ⅴ CRD法 无轨风镐开挖，必要时弱爆破Ⅳ CD法、CRD法 无轨 台架配风钻Ⅲ 台阶法或CD法 无轨液压凿岩台车钻下台阶孔或台架配风钻装载机和挖掘机装碴，配15t以上自卸汽车运碴进料正洞 洞身Ⅱ 台阶法或全断面法无轨液压凿岩台车钻孔或台架配风钻装载机和挖掘机，配15t以上自卸汽车出碴进料配湿喷机喷砼；15m模板台车衬砌。

采用自动计量拌和站生产砼、砼罐车运输砼。

采用栈桥通过仰拱施工区。

五、施工工艺5.1洞门和洞口段施工由于隧道洞口多处于浅埋、风化岩层地段，隧道口明洞采取明挖法施工，多座隧道口采取长大管棚预加固后采用CRD法、双侧壁导坑法暗挖进洞施工。

隧道洞门形式有：斜切式喇叭口洞门、等环宽斜切式洞门、帽檐式洞门、倒切式洞门、双侧挡墙式洞门等。

洞门及洞口段施工顺序为：测量放线→洞口开挖（地表处理→截水天沟→洞口土石方开挖）→边仰坡刷坡与防护→超前大管棚施工→暗洞进洞施工→洞口段基底处理→明洞衬砌→洞门→回填。

5.2洞口开挖施工顺序：测量放线→地表处理→边仰坡截、排水沟施工→洞口土石方开挖→边仰坡支护。

5.2.1地表处理及截水天沟进出口洞门施工前先进行测量放线，根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟，以利截排水，同时将洞口段开挖线以外10～15米范围的漏斗、洼地、危石等进行处理，防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全，确保边仰坡稳定。

5.2.2洞口土石方开挖洞口土石方用挖掘机挖装，开挖方法采用自上而下分层分台阶进行，台阶高度2～3米，石方采用弱爆破，挖掘机、装载机装碴，自卸汽车运碴。

5.2.3边仰坡刷坡与支护边仰坡刷坡自上而下分层进行，每层高度2～3m，随开挖及时进行锚网喷等支护。

做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。

5.3 暗洞进洞暗洞施工前首先对洞口衬砌外1～3m范围内的边仰坡进行锚喷（网）加固。

洞口土石方开挖到达明暗洞交界处满足大管棚施作高度时，形成台阶做超前大管棚施作平台，在平台上施作超前大管棚，超前大管棚施工工艺见“超前大管棚施工工艺框图”。

在超前大管棚施作完成后进行暗洞洞身开挖。

超前大管棚施工工艺框图5.4洞口段基底处理由于多座隧道洞口基底承载力不满足设计要求，根据地质复查及设计文件要求按以下几种方式进行处理：换填处理、挖孔桩加固处理、钢管桩注浆加固处理、CFG桩加固处理、中空注浆锚杆注浆加固处理、砂浆锚杆加固处理，直至满足基底承载力要求。

基底换填施工：首先检测地基承载力，埋深较浅且承载力不满足要求时，挖除后进行底部压实，然后利用砼进行换填施工，换填至基础下设计深度，然后进行仰拱的施工。

挖孔桩加固处理，其施工顺序为：场地平整→桩位布置→锁口→开挖和护壁施工→下钢筋笼→浇筑砼→桩头处理→仰拱施工。

钻孔桩加固处理，其施工顺序为：场地平整→桩位布置→钻机就位→下（套）管→钻孔→清孔→下钢筋笼或钢管→浇筑砼或注浆→桩头处理→仰拱施工。

CFG桩施工：施工前，编制好施工组织计划书，对施工现场进行勘察，同时根据现场地质条件选择机械设备、确定施工技术参数，确定施做顺序。

CFG桩施工顺序：场地平整→桩位布置→钻机就位→钻孔→下管 投料→振动拔管→封底移机。

中空注浆锚杆注浆加固处理，其施工顺序为：布孔→钻孔→安装锚杆→封头→注浆→仰拱施工。

具体施工工艺见本章洞身支护中“中空锚杆施工工艺框图”。

5.5明洞施工5.5.1明洞施工顺序明洞分为两种：一种为洞口段设明洞，另一种全隧设为明洞。

明洞全部采用明挖法施工。

具体施工顺序：测量放线→排截水沟施作→边仰坡开挖、支护（锚网喷支护及抗滑桩施工）→基底处理（见4.4洞口段基底处理）→仰拱、填充施工→拱墙衬砌→明洞防水层施工→洞顶回填→无碴轨道基础施工。

5.5.2施工方法明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工，采用挖掘机开挖，必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡，装载机装碴自卸汽车出碴。

按照设计施作边仰坡防护或抗滑桩。

开挖完成后进行基底处理，基底承载力达到要求后施作仰拱、填充砼，填充砼在仰拱砼终凝后进行浇筑。

隧道进出口明洞衬砌在仰拱填充完成后由洞内向洞口方向先仰拱后拱墙的顺序施工；全部为明洞的衬砌自一端向另一端施作。

明洞衬砌均采用模板台车作内模（喇叭口段采用组合钢模作内模），外模采用组合钢模对拱墙衬砌混凝土一次性灌注，混凝土由自动拌合站生产，罐车运输，泵送入模，插入式振捣器振捣。

洞口衬砌与隧道洞门整体灌筑后进行洞顶回填施工。

明洞回填分层填筑，每层层厚不大于1m，左右对称回填。

码砌及浆砌分层错缝进行、夯填密实，确保施工质量。

5.6一般地段洞身施工方法一般地段洞身开挖、出碴及初期支护施工工序流程：超前地质预测预报→洞身开挖→出碴运输→洞身支护施工→衬砌施工→无碴轨道基础施工。

5.6.1洞身开挖5.6.1.1不同围岩地段的开挖方法隧道开挖全部采用新奥法原理组织施工，隧道开挖采用光面爆破。

针对不同的围岩、不同的地段，开挖按下述施工方法进行：隧道Ⅴ级围岩段采用双侧壁导坑法或CRD法；隧道内Ⅳ级围岩地段采用CRD法、三台阶临时仰拱法、CD法。

本段各隧道开挖方法见“上表所列”。

5.6.1.1.1明挖法隧道洞身埋深较浅，地表高差起伏较大，围岩较差且局部存在洞身出露等情况，施工时采取明挖法施工。

明挖法具体施工方法和步骤同洞口段明洞施工。

5.6.1.1.2 CRD法对断层、洞口附近的Ⅴ级围岩和过渡段的Ⅳ级围岩利用CRD工法开挖。

CRD工法主要适合于非爆破和少爆破围岩的开挖支护施工，开挖进尺控制在0.6m。

开挖、支护过程中量测紧跟、及时反馈，以调整支护参数，衬砌前拆除临时支护。

具体施工方法见铁路隧道工程施工技术指南“CRD法开挖施工工序流程图”。

5.6.1.1.3双侧壁导坑开挖主要在浅埋偏压段、断层破碎带及其影响带采用此施工方法进行开挖。

侧壁导坑、核心上部、核心下部错开一定距离后平行作业。

侧壁导坑可采用短台阶法开挖，左右侧壁导坑施工同步进行，开挖进尺一般不超过1.0m；当量测显示支护体系稳定，变形很小时，可适当加大循环进尺。

具体施工方法见铁路隧道工程施工技术指南“双侧壁导坑法开挖及施工工序流程图”。

5.6.1.1.4三台阶临时仰拱法Ⅳ级围岩深埋及Ⅲ级围岩偏压段采用三台阶临时仰拱法，具体施工方法见铁路隧道工程施工技术指南“三台阶临时仰拱法开挖及施工工序流程图”。

5.6.1.2钻爆设计5.6.1.2.1设计原则据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案。

5.6.1.2.1.1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。

5.6.1.2.1.2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。

5.6.1.2.1.3选用低密度低爆速、低猛度的炸药，本工程采用乳化炸药，非电毫秒雷管起爆。

5.6.1.2.1.4采用微差爆破，周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差。

5.6.1.2.2钻爆参数的选择通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照 “光面爆破参数表”。

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 50～60 0.8～0.85 0.15～0.25 软质岩 35～45 45～60 0.75～0.8 0.07～0.125.6.1.2.3掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。

直眼掏槽操作较简单，钻孔方向易掌握；当石质较硬、断面较大时，采用斜眼掏槽，以便减少钻眼数量。

5.6.1.2.4装药结构及堵塞方式5.6.1.2.4.1装药结构周边眼：用小直径药卷间隔装药，岩石很软时采用导爆索代替药卷。

5.6.1.2.4.2堵塞方式所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于25cm。

5.6.1.2.5爆破效果监测及爆破设计优化5.6.1.2.5.1爆破效果检查检查项目主要有：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；炮眼痕迹保存率，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。

5.6.1.2.5.2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，使爆破眼眼底基本落在同一断面上。

5.6.1.3出碴运输本段的9座隧道开挖施工时存在多种开挖施工方法，出碴时均采用无轨运输，机械设备投入不尽相同。

详见各隧道施工方法和主要设备配套表。

5.7隧道通风5.7.1通风方式施工通风设计依据《铁路隧道施工规范》和本施组的施工工作面安排进行设计。

根据施工条件所有工作面均采取压入式通风方式。

5.7.2风量和风阻计算5.7.2.1施工通风所需风量按洞内同时工作的最多人数、洞内允许最小风速、一次性爆破所需要排除的炮烟量和内燃机械设备总功率分别计算，取其中最大值作为控制风量。