隧道洞身开挖施工作业指导书

隧道洞身开挖施工作业指导书

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，尽可能地减少超欠挖，保证隧道的开挖质量及作业安全。

2 编制依据

⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》

⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》

⑶《高速铁路设计规范(试行)》

3 适用范围

适用于杭长客专XX段站前工程双线隧道洞身开挖施工作业。

4 隧道开挖施工

4.1 方案设计

要求本线隧道按新奥法原理组织施工，并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，应根据监控量测结果，适时施作二次衬砌。

土质隧道施工严格按照“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。

石质隧道破碎带按照“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。

隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土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，开挖一段（台阶）防护一段（台阶）。洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做导向墙，然后施做暗洞超前大管棚，随后进入暗洞施工。及时施做明洞衬砌，待明洞衬砌混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。开挖方法以设计为主导，暗洞开挖Ⅴ级地段采用CD法、三台阶七步法或三台阶法施工，Ⅳ级采用三台阶临时仰拱法或三台阶法施工，每循环进尺控制在规范及设计允许范围之内，Ⅲ级采用台阶法或全断面法施工，横洞Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工，每循环进尺控制在规范及设计允许范围之内。

土质隧道开挖采用人工配合挖掘机进行，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。石质隧道采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。

施工通风采用管道压入式通风。

在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。加强超前地质预测、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，确保隧道安全。开挖工法的改变，要严格按程序申请设计变更。

4.2 隧道开挖方法的优缺点

4.2.1 全断面法

全断面开挖法：全断面开挖法是按设计开挖断面一次开挖成型。

其有缺点主要有：(1)全断面开挖有较大的工作空间，适应于大型配套机械化施工，施工速度较快，且因单工作面作业，便于施工组织和管理。但开挖面大，围岩相对稳定性降低，且每循环工作量相对较大，因此要求具有较强的开挖、出碴能力和相应的支护能力。(2)采用全断面开挖，则有较大的断面进尺比，可获得较好的爆破效果，且爆破对围岩的震动次数较少，但每次爆破震动强度却较大，因此要求进行严格的控制爆破设计，尤其是对于稳定性较差的围岩。

4.2.2 台阶法

台阶法：台阶开挖法一般是将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖或分上、中、下三台阶分级开挖成型。

其优缺点主要有：（1）台阶法开挖可以有足够的工作空间和相当的施工速度，但上下部作业有一定的干扰。（2）台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数，但台阶有利于开挖面的稳定。尤其是上部开挖支护后，下部作业就较为安全。

4.2.3 分部开挖法

分部开挖法：分部开挖法是将隧道断面分部开挖逐步成型，且一般将某部超前开挖，故也可称为导坑超前开挖法。常用的有上下导坑超前开挖法、上导坑超前开挖法、双侧壁导法，中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD）等。

分部开挖的优缺点：(1)分部开挖因减少了每个隧洞的一次开挖跨度，能显著增强隧道围岩的相对稳定性，且易于进行局部支护，因此它主要适应于围岩软弱破碎严重或设计断面较大的隧道中。分部开挖由于作业面较多，各工序相互干扰大，且增加了对围岩的扰动次数，施工组织和管理的难度亦较大。(2)导坑超前开挖，有利于提前探明地质情况，并予以及时处理。但采用断面小，则施工速度较慢。(3)由于开挖步骤多，临时支护工作量较大，且拆除困难，较费工时。

4.3 隧道开挖工法

4.3.1全断面法

全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施做支护和衬砌的施工方法。

全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用配套机械化作业，提高施工速度，且工序少，干扰少，便于施工组织和管理。

1.施工工艺流程

隧道开挖全断面工法施工工艺流程见图4-3-1

2.施工注意事项

(1)将超前地质预报纳入施工工序中，洞身开挖前必须施做超前地质预报；

(2)配备高效率的装运设备，缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度；

(3)全断面法开挖量大，爆破引起的震动较大，应严格控制一次同时起爆的炸药量，按钻爆设计要求控制炮眼间距、深度和角度，钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药；

(4)钻眼时，周边眼及掏槽眼应定人定岗，并严格控制周边眼外插角。每循环爆破后，应认真查看爆破效果，并根据超欠挖及炮眼残留率不断优化钻爆参数，改善爆破效果，减少超欠挖。

(5)及时施做初期支护，围岩条件变化时及时调整施工方法。