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1、新建海南西环铁路XHZQ-4标段隧道开挖作业指导书编 号：受 控 号：编 制：复 核：审 核：批 准：有效状态：中铁四局集团新建海南西环铁路XHZQ-4标项目经理部三分部二0一三年十一月目录1、编制目的12、适用范围13、编制依据14、职责15、机械材料16、施工方法及工艺16.1 方案设计16.2 双侧壁导坑法26.2.1双侧壁导坑法施工工序说明36.2.2双侧壁导坑法施工控制要点46.3 三台阶七步开挖法66.3.1三台阶七步开挖法施工工艺流程66.3.2三台阶七步开挖法施工工序说明66.3.3三台阶七步开挖法施工控制要点76.4 台阶法107、验收标准107.1 验收规范107.2 分项
2、验收标准117.2.1 主控项目117.2.2 一般项目128、安全、质量控制措施129、其他注意事项1510、应急措施16新建海南西环铁路XHZQ-4标三家岭隧道开挖作业指导书1、编制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，尽可能地减少超挖，保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量。2、适用范围本作业指导书适用于新建海南西环铁路XHZQ-4标三家岭隧道开挖工作。3、编制依据客运专线铁路隧道工程施工指南（TZ214-2005）客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准铁建设2005160号新建铁路海南西环铁路施工图设计文件4、 职责测量人员每一循环应放出开挖轮廓
3、线，并对上一循环已开挖的断面进行复测，严格控制超欠挖。5、机械材料1台大型挖掘机或2台小型挖掘机平行作业，另备1台装载机进行装碴施工，大型自卸汽车不宜少于4辆， 20m3/min空压机一般不应少于3台。6、施工方法及工艺6.1 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。黄土隧道施工严格按照“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
4、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，先施做混凝土导向墙，然后施做暗洞超前大管棚，随后进入暗洞施工。暗洞开挖根据围岩情况级地段采用双侧壁导坑法施工，级采用三台阶七步开挖法施工，每循环进尺控制在1m以内，、级围岩采用台阶法施工或全断面法施工，每循环进尺控制在2.5m以内。黄土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。施工通风采用混合式通风。在施工
5、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。开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。6.2 双侧壁导坑法双侧壁导坑法是在软弱围岩大跨度隧道中，先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的方法。主要应用于级围岩地下水发育的浅埋地段及级围岩偏压地段。6.2.1双侧壁导坑法施工工序说明双侧壁导坑法施工工序见图。、 机械开挖部，人工配合整修。必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。施作部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚钢管，安
6、设I18横撑。安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。、在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修。喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。接长型钢钢架和I18临时钢架，安装锁脚钢管，根据实际地质情况，必要时安设I18横撑。钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。、在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同。、在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同。、机械开挖部，人工配合整修。喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边初喷4cm厚混凝土，架立拱部型钢钢架，安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。、
7、在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修。喷5cm厚混凝土封闭掌子面。、在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修。喷5cm厚混凝土封闭掌子面。、在滞后于部一段距离后，机械开挖部，人工配合整修。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。接长18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。拆除下部横撑，安设型钢钢架仰拱单元，使之封闭成环。、根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及上部临时横撑。利用仰拱栈桥灌筑部边墙基础与仰拱混凝土。、灌筑仰拱填充部至设计高度。6.2.2双侧壁导坑法施工控制要点上导坑、部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.6m），下导坑、部的开挖可依据地质情况适当加大。
8、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。钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。6.3 三台阶七步开挖法三台阶七步开挖法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道拱部，再开挖隧道边墙、仰拱，预留核心土，分三个台阶七步开挖隧道断面施工的施工方法，主要应用于级围岩浅埋、偏压地段以及级围岩深埋地段的施工。6.3.1三台阶七步开挖法施工工艺流程三台阶七步开挖法施工工艺流程见图3。6.3.2三台阶七步开挖法施工工序说明三台阶七步开挖法施工工序见图4。1 、 利用上一循环架立的钢架施作超前支护。弱爆破分部开挖部，同时每循环进尺一次。喷5cm厚混凝土封闭掌子面。施作部导坑周边的初期支护，即
9、初 喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架施作锁脚钢管。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。2 、在滞后于部一段距离后，弱爆破左右交错开挖、部，喷5cm厚混凝土封闭掌子面。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，施作型钢钢架，并设锁脚钢管。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。3 、在滞后于部一段距离后，弱爆破左右交错开挖、部。导坑周边初喷4cm厚混凝土，施作钢架。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。4 、分台阶开挖部。5 、开挖部。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土，施作钢架。复喷混凝土至设计厚度。6 、灌筑部仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充应分次施作）。7 根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车
10、一次性浇筑部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。、利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。6.3.3三台阶七步开挖法施工控制要点施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。开挖方式均采用弱爆破或人工开挖，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。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。工序变化处之钢架应设锁脚钢管，以确保钢架基础稳定。钢架之间纵向连接筋应及时施作并连接牢固。各步开挖循环进尺0.81m。预留核心土的长度在35m为宜。应注意开挖过程中初期支护结构及核心土的稳定性，必要时应利用核心土体加设全断面环形临时支撑。测量放样超前支护上部弧形导坑开挖，并施作初期
11、支护施作仰拱施做仰拱填充左右错位开挖中台阶，施作初期支护左右错位开挖下台阶，施作初期支护分三台阶开挖中部，并施作初期支护施作初支仰拱使初期支护封闭成环开挖部（仰拱开挖）围岩监控量测围岩稳定性评判、修正施工方案、确定二衬施作时间二次衬砌三台阶开挖法施工工艺流程图6.4 台阶法 先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。主要应用于正洞级围岩一般深埋段和级围岩的施工。施工工艺流程见图上断面开挖拱部初期支护下断面开挖边墙初期支护仰拱混凝土浇筑监控量测二次衬砌混凝土施工台阶法施工工序说明：1、开挖起拱线以上部分后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护，架设钢架并复喷砼至
12、设计厚度，形成较稳定的承载拱。2、在滞后上断面36m后开挖边墙部分，并进行下导初期支护。3、开挖仰拱部分及时施作仰拱砼、填充混凝土，及早封闭成环。4、根据围岩量测结果，适时施作二次衬砌。6.5全断面开挖法采用全断面一次开挖成形的施工方法。主要应用于客运专线双线隧道、级围岩施工。循环进尺宜控制在34.0m。7、验收标准7.1 验收规范客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准7.2 分项验收标准7.2.1 主控项目隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。 检验数量：施工单位每一开挖循环检查一次；监理单位按施工单位检查数量的10%平行检验。检验方法：采用仪器测量。隧道开挖应严格控制欠挖。当围岩完整
13、、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。拱脚和墙脚以上内断面严禁欠挖。检验数量：施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法：施工单位采用自动断面仪测量等仪器测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对；监理单位见证测量，现场核对开挖断面。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。检验数量：施工、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法：施工单位进行工程地质观察和描述；监理单位见证检查。 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
14、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，眼底不应超出开挖轮廓线15cm。检验数量：施工单位每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼；监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。检查方法：测量。隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。检验数量：施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法：施工单位用仪器测量底部高程，绘断面图与设计断面核对；监理单位见证测量，核对开挖断面。隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。当需
15、要进行加固处理时，应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位每处检查一次。检验方法：施工单位进行地质描述；监理单位见证检查。7.2.2 一般项目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%，并在开挖轮廓面上均匀分布。检验数量：施工单位每一开挖循环检查一次。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。水沟开挖位置、基底高程应符合设计要求，靠边墙的水沟应与边墙基础同时开挖、一次成型。检验数量：施工单位每一开挖循环检查一次。检验方法：观察、仪器测量。8、安全、质量控制措施 加强对技术及施工人员的培训，提高全体参建人员的安全、质量意识。岩石隧道坚持“弱爆
16、破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，黄土隧道施工严格按照“先探测、管超前、非爆破、严控水、短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工，否则应按照变更程序申请改变施工方案。在隧道开挖前，对隧道地表中线附近范围进行勘察，对地表冲沟、深井、滑塌、陷穴、地表附着物等不良地质情况进行统计，并按里程桩号逐一登记、拍照，尤其是隧道下穿高速公路等大型构筑物地段，施工中应加强监控量测工作，严格按设计方案施工，确保隧道安全、顺利通过。每循环进行测量放样，严格控制超欠挖。定期对测量控制点进行检查、复核，避免由于隧底下沉、上鼓、不均匀变形及人工或机械碰撞等原因对控制
17、点的损害。边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须满足设计要求。软弱地基处理方法和施工质量应符合设计要求。隧底开挖前应进行施工工艺设计。开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时反馈量测信息。隧道开挖中，应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小，核对设计情况，判断围岩的稳定性。土质隧道在开挖过程中，尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖，应采用人工风镐对隧道周边进行修整，减少对围岩的扰动，避免侧壁或拱顶掉块现象。拱脚、墙角应预留30cm人工开挖，严禁超挖。土质隧道拱墙脚严禁被水浸泡。开挖完毕后，应尽早对围岩进行支护封闭，减少围岩暴露的时间。制定安全施工应急预案，日常做
18、好应急物资储备。洞口工程施工，宜避开雨季和严寒季节。洞口施工前，应先检查边、仰坡以上山坡稳定情况，清除悬石，处理危石，施工期间实施不间断监测和防护。黄土隧道施工应做好洞顶、洞门及洞口防排水系统。洞门及洞内排水沟应进行铺砌，砂浆抹面，防止地表水及施工用水下渗，影响结构安全。地层含水量大时，上台阶掌子面附近宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部纵向排水沟排出洞外，以免浸泡拱脚。必要时应配合井点降水等措施将地下水位降至隧道二次衬砌底部以下，确保施工顺利进行。隧道明洞段施工时，边仰坡应分层分段开挖，并按设计及时做好防护。临时边仰坡应进行适当放坡。明洞段因地基加固等施工的振动可能造成边坡失稳时，应预先在边坡上
19、设置观测桩进行监测，并派专人检查边坡的稳定情况。发现边坡有开裂、变形现象时，应立即对边坡体进行加固处理，确保安全后方可继续进行施工。爆破作业时，所有人员应撤离至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于200m，当采用全断面开挖时，应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。当相对开挖工作面相距40m时，两端施工应加强联系，统一指挥。当两开挖工作面相距1015m时，应从一端开挖贯通。设置放炮前的安全检查员，及时检查现场的安全情况，以确定是否可以起爆，爆破后经专职安全员检查，排除瞎炮等安全隐患后，其他人员方可进入施工现场。9、其他注意事项暗洞分部开挖时，
20、在满足设计规范及安全质量要求的前提下，应尽量采用适合机械化作业的施工工艺，分部尺寸划分合理，各分部尽量平行作业，从而达到快速施工的目的。弃碴时要由专人指挥、堆放整齐、边坡平整，弃碴场需设置挡墙。施工过程中杜绝随意倾倒弃碴和弃土。施工完毕后，对弃碴场及时平整，并做好绿化、防护，避免水土流失。隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准：A空气中氧气含量，按体积计不得小于20%；B粉尘永许浓度，每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg，每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg；C有害气体最高允许浓度：a 一氧化碳的最高允许浓度为30mg/
21、m3，在特殊情况下，施工人员必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；b 二氧化碳按体积计不得大于0.5%；c 氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下；C 隧道内气温不得高于28；D 隧道内噪声不得大于90Db。施工独头掘进长度超过150m时，应采取机械通风，确保洞内每人供应3 m3/min的新鲜空气。便道及施工现场要注意撒水防尘，减少对周围环境的破坏。隧道施工作业地段必须保证足够的照明。不安全因素较大的地段应加大照度。在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明，漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。10、应急措施施工过程中发生坍塌紧急情况时，现场值班人员要在第一时间报告应急领导小组，并组织现场所有施工人员尽可能撤离疏散到安全地带，洞内施工人员由班组长带队全部撤离。被困人员应选择衬砌台车等安全平台进行自我保护，等待公司组织救援。由应急指挥人员，对疏散人员进行查点，并对查点情况向项目经理汇报，确保无受安全威胁的人员后，再将受安全威胁的施工机械财产实施转移至安全地带。