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1铁路隧道作业指导书2目录隧道开挖作业指导书隧道喷射混凝土作业指导书隧道超前小导管作业指导书隧道锚杆作业指导书隧道钢架作业指导书隧道钢筋网作业指导书隧道管棚作业指导书隧道防排水施工作业指导书隧道二次衬砌作业指导书监控量测作业指导书过轨、综合接地及电气化接地作业指导书硬岩隧道光面爆破作业指导书软岩隧道分部开挖作业指导书小净距隧道施工作业指导书格栅拱架作业指导书隧道“四电”工程预埋件施工作业指导书3注浆工程作业指导书隧道通风作业指导书隧道综合超前地质预报作业指导书隧道开挖作业指导书1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适用范围适用于新建xx铁路客专线xx段xx标段双线隧道正洞及其辅助坑道的开挖施工。3隧道开挖施工3.1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。隧道施工严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”十八字方针的原则组织施工，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。隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用机械自上而下分层施工，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，先施做导向墙混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。本标段主要施工施工方法有台阶法、三台阶法、三台阶临时仰拱法、CD法、三台阶七步法。4施工通风采用管道压入式通风。在施工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。3.2台阶法台阶法开挖步骤见图3.2-1。台阶法施工工艺流程图见图3.2-22121图3.2-1台阶法开挖步骤图台阶法施工工序说明：第1部：开挖①部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护，架设钢架并复喷砼至设计厚度，形成较稳定的承载拱。第2部：在滞后①部3～6m后开挖②部，并进行下导初期支护。第3部：及时施作仰拱砼、填充混凝土，及早封闭成环。第4部：根据围岩量测结果，适时施作二次衬砌。5施工准备钻爆设计布置炮眼地质素描初期支护结束超前地质预报、测量、量测台架（台车）就位调整钻爆参数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、出渣开挖质量检查超前支护仰拱、拱墙复合衬砌施工图3.2-2台阶法施工工艺流程图3.3三台阶临时仰拱法三台阶临时仰拱法开挖采用凿岩机钻眼，环形掏槽，光面爆破。三台阶临时仰拱法开挖每循环进尺1榀钢架间距。三台阶临时仰拱法开挖步骤见图3.3-1。6三台阶临时仰拱法开挖施工流程见图3.3-2。三台阶临时仰拱法开挖步骤说明见表3.3.1。图3.3-1三台阶临时仰拱法开挖施工步骤图7试验验证上中下台阶测量放线测量放线上台阶钻眼施工准备（含超前地质预报）爆破设计上中下断面支护临时仰拱施作信息反馈装药爆破初喷后出碴否良好下一循环下台阶钻眼中台阶钻眼上断面检查和爆破效果评价下断面检查和爆破效果评价中断面检查和爆破效果评价否良好图3.3-2三台阶临时仰拱开挖施工工艺框图表3.3.1三台阶临时仰拱法开挖施工步骤说明代号代表部位工作内容①上台阶(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部超前支护；(2)弱爆破开挖①部；(3)喷5～8cm厚混凝土封闭掌子面；(4)施作①部拱部周边的初期支护。即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架并设锁脚锚杆；(5)钻设径向锚杆、挂网后复喷混凝土至设计厚度；(6)喷射临时仰拱C25混凝土至设计厚度。②中台阶(1)滞后①3～5m弱爆破开挖②部；(2)喷5～8cm厚混凝土封闭掌子面；(3)中台阶周边部分初喷4cm厚混凝土；8(4)接长型钢钢架，并设锁脚锚杆；(5)钻设径向锚杆、挂网后复喷混凝土至设计厚度；(6)喷射临时仰拱C25混凝土至设计厚度。③下台阶(1)滞后②3～5m弱爆破开挖③部；(2)喷5～8cm厚混凝土封闭掌子面；(3)周边及隧底部分初喷4cm厚混凝土；(4)接长型钢钢架；(5)安装隧道底部型钢钢架；(6)钻设拱墙部径向锚杆、挂网后，复喷拱墙及隧底混凝土至设计厚度。④仰拱施工根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，灌注④部边墙基础与仰拱及⑤部隧底填充(仰拱与隧底填充分开施工)。⑤拱、边墙二次衬砌利用衬砌模板台车一次性灌注⑥部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。3.4六步CD法六步CD法采用凿岩机钻眼，弱爆破。CD法开挖每循环进尺为1榀钢架间距。CD法开挖步骤见图3.4-1。CD法施工工艺流程见图3.4-29图3.4-1CD法开挖施工步骤图CD法开挖步骤说明1、（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道主体结构超前支护。（2）分台阶开挖1、2、3部。同时，逐步施作导坑周边的主体结构的初期支护和中隔壁临时支护，即初喷混凝土，架立隧道钢架和接长临时钢架，钻设径向系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，同时，对1、2部掌子面及时喷射8cm厚混凝土封闭，每级台阶底部和竖向临时钢架间及时喷射10混凝土封闭，并设锁脚钢管。2、分台阶开挖4、5、6部。除中隔壁部分临时钢筋已施工完毕外，其余步骤均参照第一步工序。3、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Ⅶ部仰拱。104、灌注该段内Ⅷ部隧底填充。接长中隔壁临时钢架，使得钢架底支撑于仰拱填充顶面。5、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Ⅸ部二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。超限结束施工准备超前地质预报、测量放样先行侧导坑开挖、初期支护、中隔壁、临时仰拱采取措施后行侧导坑开挖、初期支护、临时仰拱施作拱部超前支护初期支护成环地质素描、浇注仰拱支护检验、监控量测变形值满足规范要求拆除临时仰拱、中隔壁复合式衬砌施工图3.4-2CD法施工工艺流程图3.5三台阶七步开挖法本标段Ⅳ级和Ⅴ级围岩地段采用三台阶七步开挖法，三台阶七步开挖法是以弧形导坑预留核心土法为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的施工方法。11三台阶七步开挖法施工工序示意图见图3.5-1。三台阶七步开挖法施工工艺流程见图3.5-2。三台阶七步开挖法施工工序透视图见图3.5-3。图3.5-1台阶七步开挖法施工工序示意图隧道中线内轨顶面φ50mm锁脚钢管壁厚3.5mmL=4.5mφ50mm锁脚钢管壁厚3.5mmL=4.5mφ50mm锁脚钢管壁厚3.5mmL=4.5mφ50mm锁脚钢管壁厚3.5mmL=4.5m600200约300约360约370Ⅸ76ⅨⅨⅨ216113564ⅧⅧ开挖界线123.5-3三台阶七步开挖法施工工序透视图施工准备拱部超前支护上部弧形导坑开挖地质素描、轮廓检查初期支护监控量测判定围岩稳定性施作复合衬砌结束超前地质预报、测量分部钻爆设计（需要时）两侧错位开挖中台阶两侧错位开挖下台阶地质素描、轮廓检查地质素描、轮廓检查初期支护初期支护施作钢筋混凝土仰拱，填充混凝土仰拱开挖、初期支护、仰拱、侧壁、拱部初期支护闭合成环变形超过规范要求下一循环开挖、支护调整开挖及支护参数16362465ⅨⅧⅨ7仰拱栈桥仰拱栈桥13图3.5-2三台阶七步开挖法施工工艺流程工序施工步骤说明第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～2/3。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土。上台阶开挖矢跨比应大于0.3，开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第2、3步，左、右侧中台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙角以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第4、5步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m,开挖后立即初喷3～5cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙角以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第6步，上、中、下台阶预留核心土：各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第7步，隧底开挖：每循环开挖长度宜为2～3m，开挖后及时施做仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施做仰拱，仰拱分段长度宜为4～6m。4综合超前地质预测预报本线隧道地质情况复杂，为此，必须开展综合超前地质预测预报，成立专业的超前地质预报室，由总工程师负责，配置物探、水文、地质、试14验专业工程师并配备先进的预测、预报设备和仪器，并将综合超前地质预测预报纳入施工工序。尤其是部分地段存在断层时，必须提前做好超前地质预报工作，确保隧道安全通过。针对隧道具体的工程特点，采用地质调查法、钻探法、物理勘探法。4.1地质调查法地质调查法包括隧道地表补充地质调查和洞内地质素描等。地质调查法应根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料、洞内开挖工作面地质素描，通过地层层序对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、断层要素与隧道几何参数的相关性分析、临近隧道内不良地质体的前兆分析等，利用地质物理论、地质作图和趋势分析等工具，推测开挖工作面前方可能揭示的地质情况。4.2钻探法在富水软弱断层破碎带、岩溶发育区、煤层瓦斯发育区、重大物探异常区等复杂地质段应采用超前水平钻探预报前方地质情况。超前水平钻探每循环钻探长度一般为30～50m，必要时也可钻100m以上，连续预报时前后两循环钻孔应重叠5～8m。超前钻探钻进过程中，应安设孔口止水装置（或采用防突钻机），防止高压水突出，确保工作人员和机械设备的安全，并使地下水处于可控状态。孔口管应锚固可靠，可采用环氧树脂、锚固剂，亦可采用HSC浆液或性能相近的TGRM浆液锚固，锚固长度宜为1.5～2.0m，孔口管外端应露出开挖工作面0.2～0.3m，用以安装高压止水球阀。对于断层、节理密集带或其他破碎富水地层，断面内每循环可钻1孔。在岩溶发育区，断面每循环应钻3～5个孔，需要揭示溶洞厚度时数量应适当增加，并采用地质雷达等物探手段对溶洞规模、发育特征进行精细探测。在富含瓦斯的煤系地层或富含石油天然气的沥青质灰岩中，可采用长短结合的钻孔方式将岩体中的有害气体逐渐释放出来。对于岩溶发育区及裂隙富水区，除采用水平深孔超前探测外，还应结15合爆破钻孔作业，加深部分钻孔，其深度应较爆破孔深3～5m。4.3物理勘探法物理勘探有多种方法，应根据探测对象的埋深、规模及其与周围介质的物性差异，选用有效的方法。TSP地震波法适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况，对断层、软硬岩接触面等面状结构发射信号较为明显。每次预报距离一般为100～150m，需连续预报时，前后两次应重叠10m以上。地质雷达法适宜于岩溶、采空区探测，也可用来探测断层破碎带、软弱夹层等不均匀地质体。在完整灰岩地段有效探测长度在25m以内，连续预报时前后两次重叠长度在5m左右。地震波负视速度法预报面状地质体效果较好，也可以预报具有一定规模的溶洞、洞穴等。连续预报时前后两次应重叠10m以上。HSP水平声波剖面法适用于隧道各种地质条件的探测，有效探测为50～100m、连续预报时前后两次应重叠10m以上。陆地声纳法适用于探查直径大于0.5m的溶洞、溶管等不良