新建杭黄铁路站前段Ⅳ标隧道工程
编 号：
隧道开挖作业指导书
单位：中铁四局杭黄铁路站前Ⅳ标项目部第四架子队
编制： 审核： 批准：
年 月 日发布 年 月 日实施
目录
1.适用范围 .................................................................................................................. - 1 - 2.作业准备 .................................................................................................................. - 1 - 2.1内业技术准备 ....................................................................................................... - 1 - 2.2外业技术准备 ....................................................................................................... - 1 - 3.技术要求 .................................................................................................................. - 1 - 3.1洞口段明挖 ........................................................................................................... - 1 - 3.2洞身开挖 ............................................................................................................... - 1 - 4.施工程序与工艺流程 .............................................................................................. - 2 - 4.1施工程序 ............................................................................................................... - 2 - 4.2工艺流程 ............................................................................................................... - 2 - 5.施工要求 .................................................................................................................. - 3 - 5.1明洞开挖 ............................................................................................................... - 3 - 5.2洞身开挖 ............................................................................................................... - 4 - 6.劳动组织 ................................................................................................................ - 10 - 7.材料要求 ................................................................................................................ - 11 - 8.机械设备配置 ........................................................................................................ - 11 - 9.质量控制及检验 .................................................................................................... - 11 - 9.1质量控制 ............................................................................................................. - 11 - 9.2质量检验 ............................................................................................................. - 11 - 10.安全及环保要求 .................................................................................................. - 12 - 10.1安全要求 ........................................................................................................... - 12 - 10.2环保要求 ........................................................................................................... - 12 -
新建杭黄铁路站前Ⅳ标隧道工程
隧道开挖作业指导书
1.适用范围
本作业指导书适用于杭黄铁路站前Ⅳ标 (DK77+465.235～DK85+264.79)管段内的常安隧道、场口隧道，隧道洞口开挖施工。
2.作业准备 2.1内业技术准备
作业指导书编制后，在开工之前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读审核施工图纸，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岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
进行线路复测及导线网加密布设的测量，进行现场地形地貌的踏勘，施工作业层中所涉及的各种外部技术数据搜集，为施工技术方案的比选提供依据。
3.技术要求 3.1 洞口段明挖
认真学习设计图纸，了解设计意图，深入工地做好施工调查、核对设计文件，调查核对工程地质、边坡、仰坡是否符合实际。
结合设计图纸和施工方案进行测量放线，确定洞门、明洞的平面位置、几何尺寸和地面高程等，结合放坡开挖的坡度、坑底水沟的设置确定开挖的尺寸。
进行钻爆设计，内容包括炮眼的布置、深度、斜率和数目，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方式和爆破顺序，钻机选择和钻眼要求等。钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济技术指标及必要的说明。
检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，消除悬石、处理危石。进行洞口天、边沟的施工，并确保水流畅通。
3.2 洞身段开挖
1、超前地质预报：采用地质超前预测预报系统对前方围岩进行超前探测，分析围岩的各种性能指标，以确定合理的施工方案。
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2、施工测量放样：开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓。根据钻爆设计布置好炮眼。
3、钻爆设计：岩石隧道开挖前，根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。其内容为：炮眼的布置、深度、斜率和数目，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方式和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济技术指标及必要的说明。
4、开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风、水管的连接。做好洞内、外排水系统，保证排水畅通。规划弃碴位置，布置出碴路线，出碴设备准备。
4.施工程序与工艺流程 4.1施工程序
1、洞口段明挖：施工准备→测量放线→钻孔→装药→爆破→开挖→边坡支护。
2洞身段开挖：施工准备→围岩处理→测量放线→钻孔→装药→爆破→开挖→洞身支护。
4.2工艺流程 施工工艺流程见下图 1、 洞口明挖
洞口段明挖流程图
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2、洞身段开挖
台车、台架就位 超前地质预报 施工准备 风水电就绪 测量、布孔 钻 孔 按规定处理并反馈信息 装药连线 爆 破 通 风
清危、初喷混凝土 · ·
出 碴 断面检查、爆破 效果分析 支 护
下一循环 洞身开挖流程图 5.施工要求
5.1、洞口明挖
土石方开挖采用从上至下分段分层拉槽开挖；边、仰坡应随开挖的分层高度随挖随支护。支护类型应根据地质条件和边坡的稳定情况选择，采用素喷或锚网喷支护。
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1、土方开挖
人工预先清除开挖区内的植被、杂物，测量人员放出设计开挖边线，核实开挖断面，按设计图纸施工截水沟。修筑区内开挖施工便道，并同步形成开挖区内临时排水沟。土方开挖一般采用挖掘机从上至下分段分层开挖，边、仰坡预留30cm，采取人工刷坡。大面积土方采用挖掘机配合自卸车运输至弃碴场。
2、石方开挖
石方开挖采用钻爆法，从上至下分段分层开挖，路堑边坡坡比严格按设计要求进行施工。边、仰坡采用预裂爆破，中间区域采用松动爆破，挖掘机扒碴、装碴，自卸汽车运至指定弃碴场。
洞口段石方采用浅孔微差光面爆破技术，自上而下，从后向前的方式进行。开挖时同层先挖中槽，后挖边坡, 以减小爆破对边坡的损伤。根据主爆体的爆破效果和岩体岩性对预先确定的爆破参数进行优化，确保边坡的光爆效果。光面爆破参数施工前，通过生产性试验，对初拟的钻爆参数进行验证。
5.2、洞身开挖
根据设计要求，Ⅲ级围岩宜采用台阶法，Ⅳ级围岩宜采用三台阶法，Ⅴ级围岩宜采用四步CD法或三台阶临时仰拱法。
1、台阶法
㈠：根据地质情况，开挖上部土石方，及时施作初喷2-3cm厚砼，再在拱部设计范围内打眼施作Ф22中空注浆锚杆并按要求完成其注浆；再在拱部挂钢筋网；最后复喷砼至设计厚度。上断面每循环进尺为3m。
㈡：待上部进尺6～10m后，及时开挖下部土石方，并及时施作初喷3cm厚砼，然后在拱墙按设计布置安装Ф22砂浆锚杆，最后复喷砼至设计厚度。
㈢：初期支护完成后，可根据实际情况安排施工仰拱及填充，仰拱及填充完成后按要求施作结构防水设施，主要是铺设防水板、横纵滤水盲管、安装施工缝止水带，待结构防水设施安装完成后，就位液压衬砌台车，进行二衬砼浇筑。
㈣：待洞内其它土建工程完成后，及时施作水沟电缆槽，采用隧道全长连续施作，以利控制其线型和几何尺寸。
㈤：施工工序见下图。
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2、三台阶法
㈠：开挖上台阶（①部），施做上台阶洞身结构初期支护，初喷4cm厚混凝土，架立钢架；钻设系统锚杆，复喷混凝土至设计厚度。
㈡：上台阶施工至3～5m后，开挖中台阶（②部），接长钢架，施做洞身结构初期支护，参见第一步进行。
㈢：开挖下台阶（③部），及时封闭初期支护，参见第二步进行；灌筑该段内Ⅳ部仰拱，灌筑该段内Ⅴ隧底填充。
㈣：利用衬砌台车一次性灌筑Ⅵ部二次衬砌。 ㈤：施工工序见下图。
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①
①②③ 三台阶法施工工序纵断面
2ф42mm锁脚钢管 L=4m壁厚3.5mm①开挖界线隧道中线2ф42mm锁脚钢管 L=4m壁厚3.5mmⅥ2ф42mm锁脚钢管 L=4m壁厚3.5mmⅥ②开挖界线2ф42mm锁脚钢管 L=4m壁厚3.5mmⅣ③ ⅤⅣ 三台阶法施工工序横断面
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3、三台阶临时仰拱法
㈠：（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护，（2）弱爆破开挖①部(3)施作①部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立工字钢架,并设锁脚钢管。（4）导坑底部铺设I18轻型工字钢，喷20cm厚混凝土，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混凝土至设计厚度。在①部中间设置竖向支撑。
㈡：（1）在滞后于①部3～5m后，弱爆破开挖②部。(2)导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，架立工字钢架，并设锁脚锚杆。(3)施导坑底部8cm厚混凝土，施作②部临时仰拱（4）钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，待初期支护收敛后，拆除临时仰拱钢架。
㈢：（1）在滞后于②部3～5m后，弱爆破开挖③部。（2）初喷4cm厚混凝土，架立钢架。（3）隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。
㈣：浇筑Ⅳ部仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充分次施作）。
第五步：根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌台车一次性浇筑Ⅴ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
㈤：施工流程见下图。
466R20002φ50mm锁脚钢管L=4.5m壁厚3.5mm12φ50mm锁脚钢管L=4.5m壁厚3.5mm设I18轻型工字钢（临时横撑）隧道中线开挖界限3612R25002φ50mm锁脚钢管L=4.5m壁厚3.5mm2φ50mm锁脚钢管L=4.5m壁厚3.5mm喷8cm厚C25砼3422开挖界限三台阶临时仰拱法施工工序横断面
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3、四步CD法
㈠：利用上一循环架立的钢架施作隧道及中隔壁超前支护，弱爆破开挖①部，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架设I18钢架及I18临时钢架，并设锁脚钢管，导坑底部喷4cm厚混凝土，施作①部临时仰拱，安设I18横撑，钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
㈡：在滞后于①部2~3m后，弱爆破开挖②部，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，施作②部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架设I18钢架及I18临时钢架，并设锁脚钢管，钻设钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
㈢：利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护 ，在滞后②部10~15m后，开挖③部并施作周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同①。
㈣：在滞后③部2~3m后，开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同②。
㈤：拆除开挖尾部靠近二次衬砌仰拱6～8m范围内临时中隔壁钢架，灌注该段内Ⅴ部仰拱。
㈥：灌注该段内Ⅵ部隧底填充。接长中隔壁临时钢架，使得钢架底支撑于仰拱顶面。
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㈦：上述步骤逐步循环。并根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，逐段拆除临时钢架，利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅶ部二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
㈧施工工序见下图。
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6.劳动组织
6.1劳动力组织方式采用架子队组织模式。
6.2班组施工人员应结合本管段确定的施工方案、机械、人员组织、工期要求进行合理的配置。
每个架子队工地现场主要人员配置表 架子队长 技术负责人 技术主管 主站联络员 防护员 专兼职安全员 工班长 技术、质检、测量、试验人员 机械工、开挖工、普工 - 10 -
1人 1人 1人 1人 1人 1人 3～5人 4～6人 15～20人
其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全人员等必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
7.材料要求
无 8.机械设备配置
为实现隧道安全、快速施工的目的，结合隧道施工工期要求，进行合理配置,施工机具如下：
序号 1 2 3 4 5 机械名称 挖 机 装载机 自卸车 空压机 风钻 单位 台 台 台 台 台 数量 1 1 5 4 6 备注 9.质量控制及检验 9.1质量控制
1、采用激光导向仪配合测量人员准确放样，根据围岩情况合理调整钻爆参数，采用每一开挖循环一分析，及时调整钻爆参数,对出现超欠挖部位在下一循环进行修补，达到设计要求标准。
2、开挖前，采用地质超前预测预报对前方围岩进行超前探测，分析围岩的各种物理化学性能指标，以确定合理的施工方案。
3、开挖时根据工程地质条件以及开挖方法，采用合理的开挖机具，严格管制欠挖，并根据围岩级别，确定合理的循环进尺过长，造成围岩失稳。同时按照设计要求及时施作永久性支护体系和临时支撑体系。在上一循环支护达到一定强度后，再进行下一循环的开挖。
4、双线隧道属大断面隧道开挖，施工严格控制进尺，每次开挖一榀钢架间距并尽快施作初期支护。做到“管超前、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”。
5、开挖后按照设计要求加强围岩变形量测监控，根据量测反馈数据及时调整开挖方案，防止围岩坍塌。；隧道洞门的排、截水设施应与洞门工程同步施工，当端墙顶部水沟置于填土上时，必须将填土夯填密实。隧道洞口及缓冲结构物的排、截水工程应与路基排水系统合理连通。
9.2质量检验
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1、采用台阶法、三台阶法开挖，由于开挖步骤比较多，工序较复杂，因此必须合理安排工序，才能保证施工规范、有序进行，从而保证施工进度。
2、施工时，每开挖一步均及时施作喷锚支护、安设钢架。各部分开挖时，钢架设计加工与开挖轮廓吻合，支护尽量圆顺，从而减小应力集中。
3、每一分部的开挖高度，台阶长度要根据设备、地质等情况适当调整。 4、施工中特别注意施工用水和隧道渗水的排放。由于工序多，施工用水和隧道渗水容易在边墙处汇集，浸泡拱脚基础，使其变软，从而造成初期支护和围岩的整体下沉。
10.安全及环保要求 10.1安全要求
1、施工区域设置警示标准，严禁非工作人员出入，进场施工人员必须佩戴安全吗。
2、如果洞内有害气体超标，施工人员禁止入洞。
3、爆破作业时，要有专人指挥。所有人员撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。
4、对软弱破碎，不稳定围岩实施多钻眼，少装药，短进尺，多循环，强支护，早封闭的原则，以减少对围岩的扰动。
5、开挖成型后要及时进行初喷混凝土封闭开挖面，防止围岩风化。初期支护和临时支护要及时施作，控制围岩的初期变形量，提高隧道围岩的自稳能力。
10.2环保要求
1、加强设备养护，减少设备漏油施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放。
2、弃土场要先挡护后弃碴，防止泥沙冲刷污染农田、河流。 3、洞内外施工场地修筑临时排水设施保证排水畅通。工地废水排放前先经沉淀池沉淀，并采取必要的净化措施处理达标后方可排放。有害物质定点存放并按照有关规定处理。
4、洞内爆破后要进行洒水除尘或采取必要的设备除尘，严格控制洞内空气中微小颗粒的含量符合有关规定要求。
5、运输可能产生粉尘的车辆配备挡板及棚布，防止粉尘飞扬，减少对生产人员和当地居民造成危害，必要时对运输道路进行洒水。
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