施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)隧道開(kāi)挖作業(yè)指導(dǎo)書(shū)1目的明確隧道開(kāi)挖作業(yè)的工藝流程、操作要點(diǎn)和相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)、規(guī)范隧道開(kāi)挖施工，盡可能地減少超挖，保證隧道的開(kāi)挖作業(yè)安全和開(kāi)挖質(zhì)量2 編制依據(jù)⑴《鐵路大斷面隧道三臺(tái)階七步開(kāi)挖法施工作業(yè)指南》經(jīng)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)[2007]119號(hào)⑵《鐵路隧道施工規(guī)范》TB10204-2002 ⑶《京包線集寧至包頭段增建第二雙線工程設(shè)計(jì)圖》3 適用范圍適用京包線集寧至包頭段增建第二雙線工程八蘇木隧道正洞開(kāi)挖施工4 隧道開(kāi)挖施工4.1 方案設(shè)計(jì)要求本線隧道按新奧法原理組織施工，并要根據(jù)不同圍巖級(jí)別及周邊環(huán)境選擇相應(yīng)工法，應(yīng)根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果，適時(shí)施作二次襯砌土質(zhì)隧道施工嚴(yán)格按照“嚴(yán)控水、強(qiáng)支護(hù)、短進(jìn)尺、勤量測(cè)”的原則組織施工，應(yīng)特別注意地表沖溝、陷穴對(duì)隧道的影響，要加強(qiáng)調(diào)查和處理石質(zhì)隧道破碎帶按照“先支護(hù)、后開(kāi)挖、短進(jìn)尺、弱爆破、快封閉、勤量測(cè)”的原則進(jìn)行組織施工隧道開(kāi)挖前，首先完成洞口截水溝、洞口土方及邊仰坡防護(hù)施工洞口土方采用挖掘機(jī)配合裝載機(jī)自上而下分層施工，大型自卸汽車(chē)運(yùn)輸，并及時(shí)做好坡面防護(hù)，開(kāi)挖一段（臺(tái)階）防護(hù)一段（臺(tái)階），洞口先施做護(hù)拱混凝土，然后施做超前大管棚，正洞開(kāi)挖根據(jù)圍巖情況Ⅳ、Ⅴ級(jí)地段采用三臺(tái)階七步開(kāi)挖法施工，每循環(huán)進(jìn)尺控制在1.5m以內(nèi)，Ⅱ級(jí)采用全斷面法施工，每循環(huán)進(jìn)尺控制在3.0m左右，Ⅲ級(jí)采用臺(tái)階法施工，每循環(huán)進(jìn)尺控制在2.5m以內(nèi)。

土質(zhì)隧道開(kāi)挖采用人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行，出碴采用裝載機(jī)配合大型或中型自卸汽車(chē)無(wú)軌運(yùn)輸石質(zhì)隧道采用鉆爆法開(kāi)挖，出碴采用裝載機(jī)配合大型或中型自卸汽車(chē)無(wú)軌運(yùn)輸施工通風(fēng)采用管道壓入式通風(fēng)在施工過(guò)程中應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化工藝加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)，加強(qiáng)圍巖監(jiān)控量測(cè)管理根據(jù)量測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整預(yù)留變形量及支護(hù)參數(shù)，適時(shí)施作二次襯砌，確保隧道安全開(kāi)挖方法的改變，要嚴(yán)格按程序申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)變更4.2 三臺(tái)階七步法先開(kāi)挖上部導(dǎo)坑成環(huán)形，施做拱部初期支護(hù)；再中、下臺(tái)階左右錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖，施做墻部初期支護(hù)；最后為中心預(yù)留核心土開(kāi)挖、隧底開(kāi)挖，施做隧底初期支護(hù)每部開(kāi)挖后均應(yīng)及時(shí)支護(hù)，隧底初期支護(hù)后應(yīng)及時(shí)施做仰拱，盡早封閉成環(huán)工藝流程見(jiàn)圖1，施工工序見(jiàn)圖2超前地質(zhì)預(yù)報(bào)測(cè)量放樣 超前支護(hù)上部弧形導(dǎo)坑開(kāi)挖，施做初期支護(hù)左右錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖中臺(tái)階，施做初期支護(hù)左右錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖下臺(tái)階，施做初期支護(hù)開(kāi)挖上、中、下臺(tái)階預(yù)留核心土分段開(kāi)挖隧底，施做初期支護(hù)圍巖穩(wěn)定性評(píng)判、修正支護(hù)參數(shù)施做仰拱施做仰拱填充圖 1 三臺(tái)階七步法施工工藝流程三臺(tái)階七步開(kāi)挖法施工工序說(shuō)明：1、上部弧形導(dǎo)坑開(kāi)挖：在拱部超前支護(hù)后進(jìn)行，環(huán)向開(kāi)挖上部弧形導(dǎo)坑，預(yù)留核心土，核心土長(zhǎng)度宜為3～5m,寬度宜為隧道開(kāi)挖寬度的1/3~1/2。

開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺最大不得超過(guò)1.2m，開(kāi)挖后立即初噴3～5cm砼開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，架設(shè)鋼架，在拱架拱腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾30°打設(shè)鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度2、左、右側(cè)中臺(tái)階開(kāi)挖：開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺最大不得超過(guò)1.2m，開(kāi)挖高度為2m，左右側(cè)臺(tái)階錯(cuò)開(kāi)2～3m,開(kāi)挖后立即初噴3～5cm砼及時(shí)進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，接長(zhǎng)鋼架，在拱架拱腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾30°打設(shè)鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度3、左右側(cè)下臺(tái)階開(kāi)挖：開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺最大不得超過(guò)1.2m，開(kāi)挖高度一般為3～3.5m, 左右側(cè)臺(tái)階錯(cuò)開(kāi)2～3m,開(kāi)挖后立即初噴3～5cm砼及時(shí)進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，接長(zhǎng)鋼架，在拱架拱腳以上30cm高度處，緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾30°打設(shè)鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度4、上、中、下臺(tái)階預(yù)留核心土開(kāi)挖：各臺(tái)階分別開(kāi)挖預(yù)留的核心土，開(kāi)挖進(jìn)尺與各臺(tái)階循環(huán)進(jìn)尺相一致5、隧底開(kāi)挖：每循環(huán)開(kāi)挖長(zhǎng)度宜為2～3m，開(kāi)挖后及時(shí)施做仰拱初期支護(hù)，完成兩個(gè)隧底開(kāi)挖、支護(hù)循環(huán)后，及時(shí)施做仰拱，仰拱分段長(zhǎng)度宜為4～6m。

三臺(tái)階七步開(kāi)挖法施工控制要點(diǎn)：1、三臺(tái)階七步開(kāi)挖法施工應(yīng)做好工序銜接工序安排應(yīng)緊湊，盡量縮短圍巖暴露時(shí)間，避免因長(zhǎng)時(shí)間暴露引起圍巖失穩(wěn)1.1 初期支護(hù)應(yīng)及時(shí)封閉成環(huán)，全斷面初期支護(hù)閉合時(shí)間宜控制在15d左右，有條件應(yīng)盡量縮短閉合時(shí)間；1.2 仰拱應(yīng)超前施做，仰拱距上臺(tái)階工作面宜控制在30～40m，鋪設(shè)防水板、二次襯砌等后續(xù)工作應(yīng)及時(shí)進(jìn)行；1.3 二次襯砌距仰拱宜保持2倍以上襯砌循環(huán)作業(yè)長(zhǎng)度，但不得大于50m2、在滿足作業(yè)空間和臺(tái)階穩(wěn)定的前提下，應(yīng)盡量縮短臺(tái)階長(zhǎng)度，核心土長(zhǎng)度應(yīng)控制在3～5m，寬度宜為隧道開(kāi)挖寬度的1/3～1/23、三臺(tái)階七步開(kāi)挖法施工應(yīng)嚴(yán)格控制進(jìn)尺長(zhǎng)度，根據(jù)圍巖地質(zhì)情況，合理確定循環(huán)進(jìn)尺，每次開(kāi)挖長(zhǎng)度不得超過(guò)1.5m，開(kāi)挖后立即初噴3～5cm混凝土，以減少圍巖暴露時(shí)間4、嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施做超前支護(hù)，控制好超前支護(hù)外插角，嚴(yán)格按注漿工藝加固地層，保證隧道開(kāi)挖在超前支護(hù)的保護(hù)下施工5、隧道周邊部位應(yīng)預(yù)留30cm人工開(kāi)挖，其余部位宜采用機(jī)械開(kāi)挖，局部需要爆破時(shí)，必須采用弱爆破，不得超挖施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制裝藥量，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)6、中、下臺(tái)階左、右側(cè)開(kāi)挖應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，嚴(yán)禁對(duì)開(kāi)，左右側(cè)錯(cuò)開(kāi)距離宜為2~3m。

7、鋼架應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求加工制作和架設(shè)鋼架應(yīng)架設(shè)在堅(jiān)實(shí)基面上，嚴(yán)禁拱（墻）腳懸空或采用虛碴回填鋼架應(yīng)與鎖腳錨桿（管）焊接牢固8、隧道超挖部位必須回填密實(shí)，嚴(yán)禁初期支護(hù)背后存在空洞必要時(shí)初期支護(hù)背后應(yīng)進(jìn)行充填注漿，保證初期支護(hù)與圍巖密貼9、應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作，根據(jù)量測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)，確定二次襯砌施做時(shí)間，進(jìn)行信息化施工管理4.3 正臺(tái)階法 先開(kāi)挖上半斷面,待開(kāi)挖至一定長(zhǎng)度后同時(shí)開(kāi)挖下半斷面,上下半斷面同時(shí)并進(jìn)的施工方法主要應(yīng)用于正洞Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖及橫洞Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖的施工施工工藝流程見(jiàn)圖3，施工工序見(jiàn)圖4超前地質(zhì)預(yù)報(bào)測(cè)量放線拱部超前支護(hù)上導(dǎo)坑開(kāi)挖、出碴圍巖穩(wěn)定性評(píng)判、修正施工方案，確定二次襯砌施作時(shí)間圍巖監(jiān)控量測(cè)上部初期支護(hù)下導(dǎo)坑開(kāi)挖、出碴下部初期支護(hù)圍巖監(jiān)控量測(cè)仰拱仰拱填充施工圍巖監(jiān)控量測(cè)下一工序圖3 臺(tái)階法施工工藝流程臺(tái)階法施工工序說(shuō)明：第1部：開(kāi)挖①部后及時(shí)進(jìn)行上臺(tái)階噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護(hù)，架設(shè)鋼架并復(fù)噴砼至設(shè)計(jì)厚度，形成較穩(wěn)定的承載拱第2部：在滯后①部3～6m后開(kāi)挖②部，并進(jìn)行下導(dǎo)初期支護(hù)第3、4部：及時(shí)施作仰拱砼、填充混凝土，及早封閉成環(huán)第5部：根據(jù)圍巖量測(cè)結(jié)果，適時(shí)施作二次襯砌。

4.4 全斷面開(kāi)挖法采用全斷面一次開(kāi)挖成形的施工方法主要應(yīng)用于隧道正洞Ⅰ、Ⅱ級(jí)圍巖和斜井Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖的施工循環(huán)進(jìn)尺宜控制在3m左右超前地質(zhì)預(yù)報(bào)爆破設(shè)計(jì)測(cè)量放線信息反饋鉆 眼圍巖穩(wěn)定性評(píng)判、修正施工方案，確定二次襯砌施作時(shí)間裝 藥爆 破初期支護(hù)圍巖監(jiān)控量測(cè)出 碴下一工序圖5 全斷面法施工工藝流程5 綜合超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)本線隧道地質(zhì)情況復(fù)雜，部分隧道洞身通過(guò)圍巖不整合接觸帶和泥巖地段，易出現(xiàn)圍巖失穩(wěn)現(xiàn)象和產(chǎn)生變形為此，要求針對(duì)本線大斷面隧道與輔助坑道設(shè)置的具體情況，開(kāi)展綜合超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，成立專業(yè)的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)室，由總工程師負(fù)責(zé)，配置物探、水文、地質(zhì)、試驗(yàn)專業(yè)工程師并配備先進(jìn)的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)設(shè)備和儀器，并將綜合超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)納入施工工序尤其是巖石隧道存在破碎帶時(shí)，必須提前做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，確保隧道安全通過(guò)針對(duì)隧道具體的工程特點(diǎn)，采用地貌、地質(zhì)調(diào)查與地質(zhì)推理相結(jié)合的方法，進(jìn)行定性預(yù)測(cè)具體采取的措施有：對(duì)開(kāi)挖全過(guò)程進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)，方法有地質(zhì)素描法(常規(guī)地質(zhì)法)、TSP-2003長(zhǎng)期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等施工中應(yīng)該將幾種預(yù)報(bào)手段綜合運(yùn)用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，相互補(bǔ)充和印證綜合監(jiān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)提出對(duì)不良地質(zhì)的處理措施，以降低施工風(fēng)險(xiǎn)，確保工程質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)安全。

超前地質(zhì)預(yù)報(bào)若發(fā)現(xiàn)前方地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)不符時(shí)要及時(shí)通知設(shè)計(jì)單位到現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，以便及時(shí)采取有效的設(shè)計(jì)變更方案①常規(guī)地質(zhì)法常規(guī)地質(zhì)法適用于為近期開(kāi)挖、支護(hù)提供預(yù)報(bào)開(kāi)挖面圍巖級(jí)別、巖性、圍巖風(fēng)化變質(zhì)情況、節(jié)理裂隙、產(chǎn)狀、地下水等情況進(jìn)行觀察和測(cè)定后，繪制地質(zhì)素描圖，通過(guò)開(kāi)挖后利用羅盤(pán)儀、地質(zhì)錘、放大鏡、皮尺等簡(jiǎn)單工具對(duì)開(kāi)對(duì)洞內(nèi)圍巖地質(zhì)特征變化分析來(lái)推測(cè)開(kāi)挖面前方的地質(zhì)情況，據(jù)以指導(dǎo)施工②TSP-2003長(zhǎng)期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)TSP-2003 隧道地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)在中等硬度級(jí)別的圍巖中預(yù)報(bào)距離為200m對(duì)掌子面前方150m～200m范圍內(nèi)的巖性變化、斷層、破碎帶、巖溶發(fā)育帶以及它們的產(chǎn)狀、規(guī)模和前方巖層的含水特性作出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，并能計(jì)算出上述范圍內(nèi)的縱波、橫波速度、波速比，泊松比，相應(yīng)巖體的動(dòng)彈模量和剪切模量等巖石力學(xué)參數(shù)6 監(jiān)控量測(cè)1、監(jiān)控量測(cè)必測(cè)項(xiàng)目序號(hào)監(jiān)控項(xiàng)目測(cè)量方法和儀表測(cè)量精度備 注1洞內(nèi)、外觀察現(xiàn)場(chǎng)觀察、地質(zhì)羅盤(pán)2凈空變化收斂?jī)x0.1mm主要進(jìn)行水平收斂量測(cè)3拱頂下沉水準(zhǔn)測(cè)量的方法，水準(zhǔn)儀、鋼尺1mm4地表下沉水準(zhǔn)測(cè)量的方法，水準(zhǔn)儀、鋼尺1mm淺埋隧道、洞口段必測(cè)（H0≤2b）⑴、開(kāi)挖工作面觀察應(yīng)在每次開(kāi)挖后進(jìn)行。

對(duì)已施工地段的觀察每天至少進(jìn)行一次，主要觀察噴射砼、錨桿和鋼架等的工作狀態(tài)⑵、洞外觀察重點(diǎn)在洞口段和洞身淺埋段其觀測(cè)內(nèi)容主要包括地表開(kāi)裂、地表沉陷、邊仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲透情況等2、必測(cè)項(xiàng)目量測(cè)斷面間距和每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量圍巖級(jí)別斷面間距（m）每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量?jī)艨兆兓绊斚鲁立?～101～2條基線1～3點(diǎn)Ⅳ10～301條基線1點(diǎn)Ⅲ30～501條基線1點(diǎn)3、量測(cè)頻率（按位移速度）位 移 速 度（mm/d）量 測(cè) 頻 率≥52次/d1～51次/d0.5～１1次/2～3d0.2～0.51次/3d＜0.21次/7d量測(cè)頻率（按距開(kāi)挖面距離）量測(cè)斷面距開(kāi)挖面距離（m）量 測(cè) 頻 率（0～1）b2次/d（1～2）b1次/d（2～5）b1次/2～3d＞5b1次/7d各項(xiàng)量測(cè)作業(yè)均應(yīng)持續(xù)到變形基本穩(wěn)定后2～3周結(jié)束對(duì)于膨脹性和擠壓性圍巖，位移長(zhǎng)期沒(méi)有減緩趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)量測(cè)時(shí)間7 爆破施工石質(zhì)隧道的爆破作業(yè)，應(yīng)采用光面爆破或預(yù)裂爆破爆破作業(yè)應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、開(kāi)挖斷面、開(kāi)挖方法、循環(huán)進(jìn)尺和爆炸材料進(jìn)行鉆爆設(shè)計(jì)鉆爆設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)爆破效果不斷優(yōu)化爆破參數(shù)鉆爆設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括炮眼（掏槽眼、輔助眼、周邊眼）的布置、深度、斜率和數(shù)目，爆破器材、裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)，起爆方法和爆破順序，鉆眼機(jī)具和鉆眼要求等。

鉆爆設(shè)計(jì)土應(yīng)包括炮眼布置圖、周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)圖、鉆爆參數(shù)表、主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和必要的說(shuō)明爆破參數(shù)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定當(dāng)無(wú)試驗(yàn)條件時(shí)，可參照表1、表2選用表1 光面爆破參數(shù)巖石類別周邊眼間距E（cm）周邊眼抵抗線W（cm）相對(duì)距離E/W。