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1、隧道洞身开挖施工实施细则1.1 一般要求1.1.1 洞身开挖采用“新奥法”施工，根据实施性施工组织设计的开挖方案进行洞身开挖。根据隧道长度、断面大小、结构形式、机械设备、地质条件等选定开挖方法。1.1.2 利用TSP、地质钻孔、地质雷达等对隧道前方水文、地质情况进行调查、分析研究，调整开挖进尺和钻爆参数。1.1.3 开挖作业。1) 确定合理的开挖步骤和循环进尺，保持各开挖工序相互衔接，均衡施工。2) 采用有效的测量手段控制开挖轮廓线，确保开挖断面尺寸符合设计要求；做好预留沉降量工作；开挖质量应符合设计及规范要求，严禁二次爆破开挖，在开挖过程中，施工单位应随时测定隧道轴线位置和高程。3) 掌子面
2、爆破后及时处理易滑落的楔形三角体和水平岩体,消除安全隐患。4) 开挖后应做好地质构造的核对，及时进行监控量测工作，地质变化处和重要地段，应留存相应的图文资料。5) 开挖作业必须保证安全，不得危及初期支护、二次衬砌和设备的安全，并应保护好量测用的测点。6) 开挖爆破作业应在上一循环喷射混凝土终凝不少于4h后进行。1.1.4 隧道爆破必须采用光面爆破，施工中应优化钻爆设计，提高钻眼效率和爆破效果，降低工料消耗。对不宜爆破、挖掘机又难以挖动的软弱围岩以及黄土地段，鼓励采用铣挖机配合装载机进行隧道开挖施工。1.1.5 隧道双向开挖的贯通位置应选择在级以上围岩地段。当两开挖面间的距离为1530m时，应改
3、为单向开挖，另一端必须停止开挖，并将人员机具撤走，在安全距离处设立警告标志；对采用单向开挖的隧道，出洞前应反向开挖不少于30m且不小于洞口超前管棚长度，严禁在隧道洞口处贯通。1.1.6 双洞开挖时，应根据两洞的轴线间距、洞口里程距离、地质条件及其他自然条件，选择适当的开挖方法，确定好两洞开挖的时间差和距离差，并采取措施防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良影响。1.1.7 施工单位应安排好施工过程的测量，以保证隧道按设计方向和坡度施工，使开挖断面符合图纸所示尺寸，尽量做到不欠挖和不超挖。洞内应每隔50m设置一个水准点。1.1.8 在施工过程中，施工单位应根据对开挖面的现场观察、围岩变形的量测结果，
4、辅以超前地质预报，结合岩层构造、岩性及地下水情况，提出围岩分级的修改意见，并判定隧道围岩稳定性，提出相应的处理措施。1.2 施工工序一般分离式隧道总体施工工序如图5-1。洞顶截水沟施工、砌筑及洞口排水浅埋段开挖超过50m必须进行浅埋段二衬及明洞模筑衬砌施工根据围岩条件和量测情况合理选择支护参数初支紧跟开挖面及时施作,减少围岩暴露时间,抑制围岩变形,并及时进行复喷,硬岩地段复喷作业距掌子面不得超过60m仰拱和垫层距离掌子面不大于60m开工前施工准备洞口土石方开挖及临时防护套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工浅埋段开挖、初期支护及仰拱施工浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工洞身开挖及排水洞身初期支护仰拱和垫层
5、洞身防排水设施模筑二次衬砌洞内路面及附属工程洞门及其附属工程施工洞口及洞内软弱岩段二衬尽早施工,其他段落根据监控量测结果适时施工,一般情况下二衬距离掌子面不超过200m1.3 施工要点隧道的开挖方法主要有全断面法、台阶法、预留核心土法、中隔壁法、双侧壁导坑法等其他施工方法。根据隧道长度、断面大小、结构形式、工期要求、机械设备、地质条件等选定，开挖必须与支护、衬砌施工相协调。并具有较大的适应性。变换开挖方法时，应有过渡措施。(见附图A-9)1.3.1 全断面法。用于IIII级围岩的中小跨度隧道，IV级围岩中小跨度隧道和III级围岩大跨度隧道在采取预加固措施后，也可采用全断面法开挖。1) 施工方法
6、。全断面一次开挖成形，其施工步骤见图5-2。 全断面施工工序横断面及纵断面示意图5-2a)横断面b)纵断面2) 施工顺序说明。(1)全断面开挖；(2)初期支护；(3)全断面二次衬砌。 3) 施工要求。循环进尺宜控制在34m；采用大型机械配套作业。1.3.2 台阶法。用于IV级中小跨度隧道，V级围岩的中小跨度隧道在采用了预加固措施亦可采用台阶法开挖。1) 采用台阶法施工应符合下列规定：(1)上台阶高度宜为2.5m，装渣机械紧跟开挖面。(2) 控制上台阶钢架下沉和变形，做好锁脚锚杆。(3) 岩体不稳定时应缩短进尺，先施工边墙支护，后开挖中间岩体；左右错开或拉中槽后再开挖边墙。2) 施工方法。先开挖
7、上半断面，待开挖至一定长度后，再开挖下半断面，上、下半断面同时并进。其施工步骤见图5-3。3) 施工顺序说明.(1)上台阶开挖；(2)上台阶初期支护；(3)下台阶开挖；(4)下台阶初期支护；(5)全断面二次衬砌。 台阶法施工工序横断面及纵断面示意图5-3a)横断面b)纵断面4) 施工要求。(1)台阶不宜多分层，上下台阶之间的距离尽可能满足机具正常作业，并减少翻渣工作量；当顶部围岩破碎，需支护紧跟时，可适当延长台阶长度。(2)施工亦应先护后挖，宜采用超前锚杆或超前小钢管辅助施工措施。开挖应尽量采用微震光面爆破技术。(3)初期支护应紧跟开挖面；上台阶施工时，钢架底脚宜设锁脚锚杆和纵向槽钢托梁，控制
8、其下沉和变形。下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70后开挖。(4)隧道两侧的沟槽及铺底部分应和下台阶一次开挖成型。(5)台阶分界线不得超过起拱线，台阶长度不得大于隧道开挖宽度的1.5倍，下台阶马口落底长度不大于2榀钢拱架的长度；应一次落底，并尽快封闭成环。(6)台阶长度不宜过长，应尽快安排仰拱闭合，改善初期支护受力条件。1.3.3 预留核心土法。预留核心土法用于IVV级围岩或一般土质围岩的中小跨度隧道。1) 施工方法。先开挖上部导坑成环形，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分。施工步骤见图5-4。2) 施工顺序说明。(1)上弧形导坑开挖；(2)拱部初期支护；(3)预留核心土开挖；(4)下
9、台阶中部开挖；(5)下台阶侧壁部开挖；(6)仰拱超前浇筑；(7)全断面二次衬砌。 环形开挖预留核心土法施工工序横断面及纵断面示意图6-4a)横断面b)纵断面3) 施工要求。(1)环形开挖预留核心土法，将开挖断面分为上、中、下及底部四个部分逐级掘进施工,每循环开挖进尺控制在0.51m之间，核心土面积应不小于整个断面面积的50。上部宜超前中部35m，中部超前下部35m,下部超前底部lOm左右。为方便机械作业，上部开挖高度控制在4.5m左右，中部台阶高度也控制在4.5m左右，下部台阶控制在3.5m左右。(2)核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成、喷射混凝土强度达到设计强度的70%后进行。为防止上台阶
10、初期支护下沉、变形，其底部宜加设槽钢托梁，托梁与钢架连为一体，钢架底部应按要求设置锁脚锚杆，并与纵向槽钢焊接，锚杆布设俯角宜为450。(3)每一台阶开挖完成后，及时喷射4cm厚混凝土对围岩进行封闭，安装钢架和锁脚锚杆，分层复喷混凝土到设计厚度，必要时各台阶设临时仰拱加强支护，完成一个开挖循环。(4)对土质的隧道应以核心土为基础设立3根临时钢架竖撑以支撑拱顶和拱腰，核心土根据围岩量测结果适当滞后开挖。(见附图A-10)1.3.4 中隔壁法(CD法)。适用于围岩较差、跨度大，以及浅埋和地表沉降需要控制的段落。(见附图A-11、A-12)1) CD法是在软弱围岩大跨度隧道中先分部开挖隧道的一侧，并施
11、作中隔壁，然后再分部开挖另一侧的施工方法。其施工步骤见图5-5。2) 施工顺序说明。(1)先行导坑上部开挖；(2)先行导坑上部初期支护；(3)先行导坑中部开挖；(4)先行导坑中部初期支护；(5)先行导坑下部开挖；(6)先行导坑下部初期支护；(7)后行导坑上部开挖；(8)后行导坑上部初期支护；(9)后行导坑中部开挖；(10)后行导坑中部初期支护；(11)后行导坑下部开挖；(12)后行导坑下部初期支护；(13)仰拱超前浇筑；(14)全断面二次衬砌。中隔壁法(CD法)施工工序横断面及纵断面示意图5-5a)横断面b)纵断面 3) 施工要求。(1)上部导坑的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距(0.750.8
12、m)，下部导坑的开挖进尺可依据地质情况适当加大。(2)中隔壁法或交叉中隔壁法施工时，初期支护完成后方可进行下一分部开挖，地质较差时，每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱；各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺；应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖；左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15m；当开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。(3)导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。应配备适合导坑开挖的小型机械设备，提高导坑开挖效率。(4)拱顶下沉7d内增量在2mm以下，可以拆除中隔壁，中隔壁拆除应滞后于仰拱，一次拆除长度应根据量测数据慎重确定
13、，拆除后应立即施作二次衬砌。1.3.5 双侧壁导坑法。用于浅埋大跨度及地表下沉量要求严格而围岩条件很差的情况。(见附图A-13)1) 施工方法。分部开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分。其施工步骤图5-6如下：双侧隔壁导坑法施工工序横断面及纵断面示意图5-6a)横断面b)纵断面2) 施工顺序说明。(1)左(右)导坑开挖；(2)左(右)导坑初期支护；(3)右(左)导坑开挖；(4)右(左)导坑初期支护；(5)上台阶开挖；(6)上台阶初期支护、导坑隔壁拆除；(7)下台阶开挖；(8)仰拱初期支护；(9)仰拱超前浇筑；(10)全断面二次衬砌。 3) 施工要求。(1)围岩开挖应尽最采用挖
14、掘机和人工配合无爆破施工，局部需爆破施工时，宜弱爆破施工，尽量减少对底层的扰动。(2)开挖应严格按规范做好监控量测工作，随时掌握围岩及支护的变形情况，以便及时修正支护参数，改变施工方法；同时应做好超前地质预报工作。(3)认真做好开挖时的排水工作，在保证排水畅通的同时，重点要对两侧临时排水铺砌抹面，防止钢支撑基底软化。(4)侧壁导坑开挖后，应及时施工初期支护并尽早形成封闭成环；侧壁导坑形状应近于椭圆断面，导坑跨度宜为整个隧道跨度的三分之一；左右导坑施工时，前后拉开距离不宜小于15m；导坑与中间土体同时施工时，导坑应超前3050m。1.3.6 V级围岩和浅埋段的级围岩每循环进尺控制在2榀钢拱架长度
15、以内。1.3.7 钻爆设计与施工。采用光面爆破技术进行施工时,必须注意选取有关的技术参数,最大限度地减轻爆破对围岩的扰动，尽可能的保持原围岩的完整性和稳定性。1) 钻爆作业流程见图5-7。钻爆设计测量放线钻孔钻孔质量检查装药与堵塞连接起爆网络起爆通风装药计算爆破器材准备网络检查设置警戒爆破效果检验清理钻孔准备堵塞材料调整爆破参数钻爆作业工艺流程框图5-72) 光面爆破主要参数的确定光面爆破主要参数应依据爆破试验来确定各参数。隧道作业应按照钻爆设计进行，采用光面爆破应执行以下控制标准。见表5-1。光面爆破控制标准表 表5-1序号项目硬岩中硬岩软岩1平均线性超挖量(cm)1015102最大线性超挖量(cm)2020153两炮衔接台阶最大尺寸(cm)1010104残眼率(%)9075555局部欠挖量(cm)5556炮眼利用率(%)90
