轿顶坡隧道洞身开挖施工技术交底.docx

技 术 交 底
单位工程名称
轿顶坡隧道
编 号
DSKW-JDP-010
分部工程名称
洞身开挖
分项工程名称
洞身开挖
一、交底内容:
轿顶坡隧道洞身开挖施工方法、工艺。在进行轿顶坡隧道洞身开挖施工过程中，要严格按照技术交底要求施工，有疑问必须事先与我部现场技术人员沟通，在我部技术人员的指导下进行操作施工。
二、设计参数
轿顶坡隧道各类围岩开挖方法详见下表
序号
起始里程
终止里程
长度
围岩级别
开挖方法
1
DK59+355
DK59+425
70
Ⅱ
三台阶临时仰拱法、全断面法
2
DK59+425
DK59+450
25
Ⅲ
台阶法
3
DK59+450
DK59+500
50
Ⅳ
三台阶法
4
DK59+500
DK59+525
25
Ⅲ
台阶法
5
DK59+525
DK60+890
1365
Ⅱ
全断面法
6
DK60+890
DK60+915
25
Ⅲ
台阶法
7
DK60+915
DK60+965
50
Ⅳ
三台阶法
8
DK60+965
DK60+990
25
Ⅲ
台阶法
9
DK60+990
DK61+100
110
Ⅱ
全断面法
10
DK61+100
DK61+165
65
Ⅲ
台阶法
11
DK61+165
DK61+510
345
Ⅳ
三台阶法
12
DK61+510
DK61+556
46
Ⅴ
三台阶四步开挖法
三、隧道开挖施工工艺、方法
1、台阶法开挖施工工艺、方法
(1)台阶法开挖工艺流程图
施工准备
超前地质预报、测量、量测
钻爆设计
布置炮眼
调整钻爆参数
台架（台车）就位
上部断面钻眼
下部断面钻眼
装药、爆破
通风排烟、排险
初喷混凝土、锚杆、出碴
开挖质量检查
初期支护

不
合
格

合格
台阶法开挖工艺流程图

（2)台阶法开挖施工工序
利用上一循环架立的钢架施作隧道洞身纵向超前支护；1-开挖上部土方；2-施作上部初期支护；3-开挖下部土方；4-施作下部初期支护；5-底部开挖（捡底）；6-施作仰拱及混凝土填充；7-施作二次衬砌。台阶法施工工序图见下图

(3)台阶法施工控制要点
①根据围岩条件和施工机械配备情况合理确定台阶长度、台阶高度及台阶数量，其各部形状应有利于保持围岩稳定的前提下尽量便于机械作业。
②当围岩自稳能力较好，隧道开挖跨度不大时，为方便作业，台阶长度宜控制在10m以内；围岩稳定性较差时，台阶长度宜控制在4m以内。
③围岩整体性较差时，施工中应采取措施减少下部开挖时对上部围岩和支护的扰动，下部断面开挖应两侧交错进行，下部断面应在上部断面喷混凝土达到一定强度后开挖。
④仰拱应及时施作，使支护尽早闭合。
2、弧形导坑预留核心土法开挖施工工艺、方法
超前地质预报
测量放线
拱部超前支护
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
上部初期支护
下一工序
仰拱填充施工
仰拱
底部初期支护
围岩监控量测
围岩监控量测
围岩监控量测
底部开挖
下部初期支护
下部开挖、出碴
中部初期支护
核心土及中部开挖、出碴
上部环行开挖、出碴
(1)弧形导坑预留核心土法开挖工艺流程图

上中下部进行四个循环

弧形导坑预留核心土法开挖工艺流程图
（2)弧形导坑预留核心土法开挖施工工序
利用上一循环架立的钢架施作隧道洞身纵向超前支护；1-施作超前支护；2-上部弧形导坑开挖；3-上部初期支护；4-上部核心土开挖；5、6-两侧开挖；7、8施作两侧初期支护；9-下部核心土开挖；10-仰拱开挖（捡底）；11-仰拱初期支护；12-施作仰拱及填充混凝土；13-施作拱墙二次衬砌。弧形导坑预留核心土法施工工序图见下图

(3)施工控制要点
①当围岩自稳能力较好，隧道开挖跨度不大时，为方便作业，台阶长度宜控制在20m以内；围岩稳定性较差时，台阶长度宜控制在4m。
②上部断面使用钢架时，可采用扩大拱脚和施作锁脚锚杆等措施，防止拱部下沉变形。上下断面初期支护钢架连接应平顺、螺栓连接应牢固。
③围岩整体性较差时，施工中应采取措施减少下部开挖时对上部围岩和支护的扰动，下部断面开挖应两侧交错进行，下部断面应在上部断面喷混凝土达到一定强度后开挖。
④当围岩不稳定时进尺宜为1.5m，落底应立即施作初期支护。
3、三台阶临时仰拱法开挖施工工艺、方法
(1)三台阶临时仰拱法开挖工艺流程图
超前地质预报
施工准备

开挖方案设计

上中下台阶测量放线

下台阶开挖
中台阶开挖
上台阶开挖
反馈综合信息

良好
良好

清理开挖面
下一循环
上中下三断面支护与施作临时仰拱
下断面检查稳定性
中断面检查稳定性
上断面检查稳定性

初喷后出渣

三台阶临时仰拱法开挖工艺流程图

(2)三台阶临时仰拱法开挖施工工序
Ⅰ-利用上部开挖上一循环架立的钢架施做隧道超前支护；1-上台阶开挖；2-施作初期支护；3-施作弧形喷射混凝土；4-中台阶开挖；5-施作两侧初期支护；6-施作仰拱临时仰拱；7-开挖下台阶；8-施作下台阶两侧初期支护；9-开挖仰拱；10-施作仰拱初期支护；11-施作仰拱及仰拱填充；12-施作二次衬砌。施工工序流程图见下图　

(3)施工控制要点
①隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
②如有超前支护等辅助施工措施，应首先利用上一循环架立的钢架施作完毕，再开挖。
③ 各步台阶一次开挖长度宜控制在10m之间，第 3 部台阶开挖后仰拱应紧跟。
④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、灌筑二次衬砌的时机提供依据。
接长钢架，施作钢筋网
架立钢架，施作大拱脚、锁脚锚杆
施作隧底混凝土
在滞后4、5部距离后，开挖8、9部
监控量测
在滞后2部距离后，开挖4、5部
拆除临时钢架
开挖2部
拱部超前支护
灌筑仰拱衬砌与边墙
超前地质预报、测量、量测
隧底填充
施工准备
一次性施作拱墙衬砌
4、大拱脚台阶法开挖施工工艺、方法
（1）大拱脚台阶法开挖工艺流程图

大拱脚台阶法开挖工艺流程图
(2)大拱脚台阶法开挖施工工序
利用上一循环架立的钢架施作隧道洞身纵向超前支护；1-施作超前支护；2-上部弧形导坑开挖（含大拱脚）；3-上部初期支护（含大拱脚）；4、5-中部两侧开挖（含大拱脚）；6、7-中部两侧初期支护（含大拱脚）；8、9-下部两侧开挖；10、11-下部两侧初期支护；上、中、下部核心土开挖；12-仰拱开挖；13、仰拱初期支护；14、施作仰拱及填充混凝土

(3)大拱角台阶法施工控制要点
①隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
②工序变化处应设锁角锚杆，以确保钢架基础稳定，下台阶安全，防止塌方。
③钢架之间纵向连接钢筋应及时施做并连接牢固。
④各部台阶开挖长度宜在5m，仰拱开挖后应及时施作初期支护。
⑤衬砌施工时，必须按照有关规范要求，进行监控量测，根据量测结果确定二次衬砌浇注时机并及时调整支护参数，施做临时仰拱。
⑥当拱架拱脚下沉或内移时，可以加大I18横向支撑的矢高。
⑦I18横撑为临时支护，施工中应尽量倒换使用。
5、洞身开挖施工质量控制：
(1)洞身开挖方式和开挖方法严格按照设计方案进行，严禁擅自变更施工方案，如地质条件变化，应及时进行变更设计，采用动态管理；
(2)开挖前应按设计要求进行超前地质预报，监控量测应按设计要求进行，及时反馈，指导施工；
(3)不良地质地段隧道开挖应根据实际情况采用短进尺、弱爆破、强支护、勤量测的施工方法；
(4)分部开挖隧道严格按设计顺序进行，控制好每部开挖步距；
（5)对爆破器材要加强管理，检查要严格进行，加大检查频率；
(6)严格控制好超欠挖，控制爆破参数。
6、正洞洞身开挖钻爆设计
石质隧道的爆破作业，应采用光面爆破或预裂爆破。爆破作业应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、循环进尺和爆炸材料进行钻爆设计。钻爆设计应根据爆破效果不断优化爆破参数。
钻爆设计的内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、深度、斜率和数目；爆破器材、装药量和装药结构；起爆方法和爆破顺序；钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设计土应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济指标和必要的说明。
爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时，可参照表6-1、表6-2选用。

表6-1光面爆破参数
岩石类别
周边眼间距
E（cm）
周边眼抵抗线
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
0.2～0.30
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
0.07～0.12
表6-2预裂爆破参数
岩石类别
周边眼间距
E（cm）
至内排崩落眼间距
（cm）
装药集中度q
（kg/m）
极硬岩
40～50
40
0.3～0.4
硬岩
40～50
40
0.2～0.25
软质岩
35～40
35
0.07～0.12
注：1．表中所列参数适用于炮眼深度1.0～4.0m,炮眼直径40～50mm,药卷直径20～25mm。
2．当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E应取较小值。
3．周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。软岩在取较小E值时，W值应适当增大。
4．E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值。
5．表中装药集中度q为2号岩石硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。
周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求，硬岩开眼位置在轮廓线上，软岩可向内偏5cm。底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破，Ⅱ级围岩段的中心水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴需要。周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼加深15cm。当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。
光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓线上均匀分布。
(1)工艺流程
光面爆破受多种因素影响，包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，现场围岩地质结构千变万化，爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数，做为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。上一循环是下一循环的预设计和试爆破。光面爆破设计工艺流程见下图
测定围岩参数

爆破参数预设计

试 爆 破

爆破效果评判
调整爆破参数

不理想
理想

确定爆破参数

结合围岩具体特征调整参数

钻 爆 作 业

光面爆破设计流程图
(2)工艺要点
①钻爆采用凿岩机。凿岩机钻孔作业：固定人员司钻，固定部位孔眼，严格控制外插角和周边眼间距；在拱部周边眼钻孔完毕后，利用装药平台进行装药联线作业。
整个钻孔过程，可分为准备、定位、开口、拔杆、移位五步。
②准备：开工前准备工作做到“四查”。即：查钻机的运转及钻机油管各部件；查水电及管路连接部位是否牢固；查钻头钻杆等配件是否备全；检查易耗材料、器材是否有充分的备用量。
③定位：在掌子面画出各炮孔位置及中线和高程十字线，确定钻孔范围，并明确钻孔先后次序。
④开口：钻机开口时缓慢推进，并特别注意钻机方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。
⑤拔杆：在整体性好的石质可中速较慢拔出；如遇破碎岩石卡钻时，应慢慢来回推进，使之拔出；如拔杆困难，靠近该钻位重新钻眼，使之拔出。
⑥移位钻孔：钻好一个炮孔进行下一炮孔钻进时，要做到“准、顺、平、齐”。准：按周边孔参数要求，孔位要选准；顺：侧墙孔孔口要顺开挖轮廓线布置，使孔底均位于开挖允许的超欠范围内；平：各炮眼相互平行（孔口和孔底距相等）；齐：孔底要落在同一平面上，爆出的断面要整齐，便于下一循环作业。
⑦保证钻孔质量措施：光爆钻孔时，由爆破设计技术员统一指挥协调行动，认真实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制；分区按顺序钻孔，避免相互干扰、碰撞、拥挤；固定钻孔班，以便熟练技术，掌握规律，提高钻孔的速度和准确性。
⑧按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线，周边眼采用φ25mm小直径药卷不隅合装药方式，其余炮眼采用连续装药，富水地段采用乳化防水炸药，掏槽眼采用复式楔形掏槽。爆破材料采用1～17段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆，周边眼采用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（φ25mm直径），富水地段采用乳化炸药，厂制炮泥堵塞，导爆管复式网路联接，各部一次起爆。
四、洞身开挖质量控制标准
主控项目
1、隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。
检验方法：采用全站仪进行测量。
2、隧道开挖应严格控制欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。拱角和墙角以上1m内断面严禁欠挖。
检验方法：采用自动断面仪测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对。
3、洞身开挖中，应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。
检验方法：进行工程地质观察和描述。
4、光面爆破或预裂爆破钻眼前，应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。周边眼的间距允许偏差为5cm，外插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖断面轮廓线15cm。
检验方法：测量。
一般项目
1、光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保持率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。
检验方法：对照钻爆设计资料，观察、计数检验炮眼痕迹保存率。
交底

复核

审批

接收

接收时间