轿顶坡隧道洞身开挖施工技术交底

中铁十四局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部第1页共14页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1DK418+024DK418+04016Ⅴ浅埋三台阶临时仰拱法、大拱脚台阶法2DK418+040DK418+205165Ⅳ弧形导坑预留核心土法3DK418+205DK418+585380Ⅲ台阶法4DK418+585DK418+64560Ⅳ弧形导坑预留核心土法5DK418+645DK418+825180Ⅲ台阶法6DK418+825DK418+86540Ⅳ弧形导坑预留核心土法7DK418+865DK418+91045Ⅴ浅埋三台阶临时仰拱法8DK418+910DK419+095185Ⅳ弧形导坑预留核心土法9DK419+095DK419+315220Ⅲ台阶法10DK419+315DK419+490175Ⅳ弧形导坑预留核心土法11DK419+490DK419+51525Ⅴ浅埋三台阶临时仰拱法12DK419+515DK419+60590Ⅳ弧形导坑预留核心土法13DK419+605DK419+64540Ⅴ浅埋三台阶临时仰拱法14DK419+645DK419+765120Ⅳ弧形导坑预留核心土法15DK419+765DK419+84580Ⅲ台阶法16DK419+845DK419+89045Ⅳ弧形导坑预留核心土法17DK419+890DK419+90010Ⅴ三台阶临时仰拱法、大拱脚台阶法中铁十四局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部第2页共14页三、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不合格合格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中铁十四局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部第3页共14页台阶法施工工序图施工工序纵断面图施工工序横断面图20-40m6-12m40-60m3～10m5214346仰拱栈桥12567734（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，其各中铁十四局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部第4页共14页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(1)弧形导坑预留核心土法开挖工艺流程图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、出碴中铁十四局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部第5页共14页弧形导坑预留核心土法施工工序图施工工序纵断面图施工工序横断面图20-30m6-12m20-30m2～3m510432171倍洞径2236981112仰拱栈桥1234910111213（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。中铁十四局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部第6页共14页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三台阶临时仰拱法开挖工艺流程图开挖方案设计中台阶开挖上中下台阶测量放线上台阶开挖下台阶开挖反馈综合信息清理开挖面初喷后出渣上中下三断面支护与施作临时仰拱上断面检查稳定性中断面检查稳定性下断面检查稳定性下一循环良好良好施工准备超前地质预报中铁十四局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部第7页共14页三台阶临时仰拱法施工工序图施工工序纵断面图施工工序横断面图10-15m10-15m92Ⅰ8281011核心土临时仰拱喷混凝土145536127仰拱栈桥1479101112系统径向锚杆Ⅰ-拱部超前支护预留核心土3-临时仰拱喷混凝土6-临时仰拱喷混凝土2585-10m6-12m20-30m(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中铁十四局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部第8页共14页(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。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中铁十四局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部第9页共14页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中铁十四局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部第10页共14页(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。钻爆设计中铁十四局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部第11页共14页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50～6055～750.8～0.850.2～0.30硬岩40～5050～600.8～0.850.15～0.25软质岩35～4545～600.75～0.80.07～0.12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40～50400.3～0.4硬岩40～50400.2～0.25软质岩35～40350.07～0.12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%，中铁十四局集团沪昆客专长昆湖南段第二项目分部第12页共14页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