隧道开挖术交底

中铁二十一局集团新建黔张常铁路项目部二分部

技 术 交 底

编号：001

工程名称 交底项目 新建黔张常铁路项目 隧道工程 隧道开挖 接受交底队 交底日期 架子 队 交底依据： 《新建铁路黔江至张家界至常德线施工图》。 《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2004]8号）。 《双线隧道复合式衬砌参考图（无砟轨道）》（黔张常施隧参201）。 《双线隧道复合式衬砌参考图（有砟轨道）》（黔张常施隧参202）。 《双线隧道复合式衬砌锚段参考图（无砟轨道）》（黔张常施隧参203）。 《双线隧道复合式衬砌锚段参考图（有砟轨道）》（黔张常施隧参204）。 《隧道铺助施工措施施工及施工方法参考图》（黔张常施隧参208）。 《隧道防排水耐久性参考图》（黔张常施隧参210）。 《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）。 《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10414—2003）。 交底内容： 隧道开挖 本标段隧道开挖，Ⅱ级围岩采用全断面法施工，Ⅲ、Ⅳ围岩采用三台阶法施工，Ⅴ级围岩采用三台阶横撑法和三台阶临时仰拱法施工。 施工工艺及技术要求 一、隧道全断面开挖法 采用全断面一次开挖成形的施工方法。主要应用于双线隧道正洞Ⅱ级围岩1

围岩的施工。循环进尺宜控制在3～4.0m。 1．施工工艺流程 施工工艺流程见下图。 测量放线布孔 下一工序 处理危石 通风排烟 其他人员撤离 风枪钻孔 装 药 简易台车退出 联网起爆 初 喷 出 碴 图 隧道全断面法开挖工艺流程图 2．全断面法施工工序说明 第1部.测量放样：测放中线、水平及炮眼位置； 第2部.钻孔：上部、下部同时人工风枪钻孔，全断面开挖，光面爆破。 第3部.通风排烟、出碴：通风排烟后，出碴用装载机装碴，自卸汽车运输至弃碴场。 第4部.初期支护：初期支护喷射混凝土采用喷射机湿喷。初期支护结束后，进入下一开挖循环施工。 3.施工控制要点 3.1应配备钻孔台车或多功能台架及高效率装运设备，合理安排工序的平行交叉作业，缩短循环作业时间，提高施工进度。 2

3.2利用深孔爆破增加循环进尺，控制周边眼间距及角度，改善光面爆破效果，减少超欠挖。 3.3全断面法开挖应优先考虑锚杆和锚喷砼、挂网、撑梁等支护形式，初期支护应及时施作，围岩条件变化时及时调整施工方法。 3.4有条件时可采用导洞超前的开挖方法，合理组施工，保证作业安全。 3.5加强对开挖面前方工程地质和水文地质的探测，对不良地质情况要及时预测预报，有针对性地采取应急措施（包括改变施工方法），保证施工安全。 二、隧道三台阶临时仰拱法开挖 三台阶临时仰拱法就是将大断面划分成自上而下三个小单元进行开挖，缩小开挖断面；采用临时仰拱就是使每个小单元及时封闭成环，形成环向受力，有效地发挥初期支护整体受力效果，有效阻止支护结构变形。适用于IV级围岩、V级围岩地段，与初期支护钢架配合使用，施工时根据围岩完整性、地层风化程度、地下水发育情况等选用。 1.三台阶临时仰拱法施工工艺流程详见下图。 3

超前地质预报 测量放线 拱部超前支护 上部开挖、出碴 上中下部进行五个循环 上部初期支护 中部开挖、出碴 中部初期支护 下部开挖、出碴 下部初期支护 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 围岩监控量测 底部开挖 底部初期支护 仰拱 围岩监控量测 仰拱填充施工 下一工序 图 三台阶法临时仰拱法施工工艺流程图 2.施工工序 2.1.（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。（2）弱爆破①部。（3）施作①部导坑周边的初期支护，即初喷4cm后砼，架立格栅钢架、并设锁脚钢管。（4）导坑底部铺设I18轻型工字钢，喷20cm厚砼，施作①部临时仰拱，必要时封闭掌子面。（5）钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。 2.2（1）在滞后①部一段距离后，弱爆破②部。（2）导坑周边部分初喷4cm4

砼，架立格栅钢架，并设锁脚钢管。（3）导坑底部喷8cm厚砼，施作②部临时仰拱。（4）钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。 2.3（1）在滞后于②部一段距离后，弱爆破开挖③部。（2）初喷4cm厚砼，架立格栅钢架。（3）隧底周边部分喷砼至设计厚度。 2.4灌筑④部仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充应分次施作）。 2.5根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑⑤部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。 2.6量测工作应紧跟施工，及时反馈信息，以调整支护参数。 2.7开挖前应根据施工图纸施做超前支护，一般多采用小导管超前注浆加固。 2.8开挖过程中坚持“管超前、短进尺、弱爆破”的原则。 3.三台阶临时仰拱法施工工序示意图 5

4.施工注意事项 4.1隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的原则。 4.2小炮开挖，严格控制装药量。 4.3导坑开挖宽度及台阶高度可根据施工机具，人员安排等进行适当调整。 三.临时横撑法施工具体步骤如下 （1）开挖1部台阶，同时每循环进尺一次，均做好超前支护，在1部分开挖6

完成后，施做1部洞身结构的初期支护，初喷4cm厚混凝土，安装钢筋网片、架立钢架及临时钢架，并设置锁脚锚杆（管），钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 （2）在1部台阶施工到3到5米后，开挖2部台阶，接长钢架，施做洞身结构的初期支护，临时支撑，可参见1部台阶施工工序进行。 （3）在2部台阶施工到3到5米后，开挖3部台阶，接长钢架，施做洞身结构的初期支护，可参见2部台阶施工工序进行。 （4）在3部台阶支护完成后，开挖4部台阶，及时封闭初期支护，可参见3部台阶施工工序进行。 （5）施作Ⅴ部仰拱，仰拱一次性灌注，仰拱施工完成后进行Ⅳ部的隧道填充。 （6）根据监控量测的结果进行分析，围岩和初期支护基本稳定后，拆除I20a临时钢拱架，利用衬砌模板台车一次性灌筑拱墙衬砌。特殊条件下的二次衬砌应在初期支护完成后及时施作。 7

四、隧道三台阶开挖法 1、三台阶开挖法主要步骤 1.1上部弧形导坑环向开挖，施做拱部初期支护，每循环进尺为1榀拱架间距，核心土顶至拱顶开挖线高度不大于1.5m，以人工开挖为主； 1.2中台阶左右错开开挖，施作墙部初期支护，每开挖循环进尺为2榀拱架间距，左侧距掌子面距离为6榀拱架距离，右侧滞后于左侧开挖，保持4榀拱架距离，同时保留核心土，以挖掘机配合人工开挖； 1.3下台阶开挖同中台阶； 1.4每循环核心土开挖时，弃土用于临时机械作业平台的构筑，并修整出作业通道。 1.5开挖时中、下台阶核心土位置修整为作业通道，通道修整时，台阶核心土严禁全部除去，右侧壁未开挖支护侧距开挖线边缘不小于3.5m。滞后于下台阶12m开挖隧底，施做隧底初期支护并及时浇施作仰拱钢筋混凝土及填充混凝土。 2、施工注意事项 2.1当现场地质有变化时，现场施工负责应及时通知技术人员，调整各部台阶长度或施工方法，采取相应的技术措施，及早封闭成环，保证施工安全。 2.2根据地质条件，按设计要求做好超前支护，防止围岩松弛，保证隧道开挖安全。 2.3各部平行开挖，平行施做初期支护，各分部初期支护衔接紧密，开挖后及时封闭，初期支护及早成环。仰拱紧跟下台阶，下台阶距仰拱不得超过16m，及时闭合构成稳固的支护体系。 2.4测量人员要注意拱顶沉降观测，及时向技术负责人反馈围岩及支护的变形情况，以调整支护参数和预留变形量，保证施工安全。 2.6二次衬砌要及时施作跟进，二衬滞后仰拱施工24m，距掌子面距离不超过72m。 4.施工注意事项 8

（1）小炮开挖或人工开挖，应严格控制装药量； （2）施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整提供依据。 （3）临时支架及横撑均采用热轧轻型工字钢； （4）台阶长度施工时可根据施工机械、人员安排等情况进行调整。各部工序间隔距离可根据现场施组安排自行拟定，但不宜太长。 五.施工安全和环境保护 （1）开始施工前，必须对施工工艺中存在的危险源进行辨识和安全危险评估，编制安全管理实施方案，并制定相应的应急预案； （2）施工过程中必须对施工人员加强安全技术交底，在推广新技术和使用新型机械设备时，应对员工进行再培训和安全教育； （3）进洞人员必须戴好安全帽，进洞作业人员应佩戴防尘面具。禁止无关人员进洞； （4）开挖作业必须保证安全。开挖时必须减少对围岩的扰动； （5）爆破后应检查爆破和开挖面情况，清楚瞎炮、残炮和危石； （6）开挖面和未衬砌地段应随时检查，险情应及时处理； （7）开挖工作面与衬砌的距离必须在保证施工安全并力求减少施工干扰的原则下合理选定； （8）开挖不得危及衬砌、初期支护及施工设备的安全； （9）施工作业地段的出碴车辆行车速度不得大于15Km/h，成洞地段不得大于25Km/h；在衬砌模板台车等狭窄地段必须设置减速和警示标志； （10）出碴时间洞内必须加强通风，保证洞内清晰，并且使洞内环境符合职业健康标准。 接底人

复核人 交底人 9