向家湾隧道机械化快速施工作业指导书

1 一、主要工序施工作业指导书一、主要工序施工作业指导书 1 1、隧道、隧道开挖开挖 1.11.1 正洞正洞级围级围 1.1.11.1.1 适用范围适用范围 适用于高速铁路双线隧道级围岩开挖施工。 图图 1-1-11-1-1 级围岩断面示意图级围岩断面示意图 1.1.21.1.2 作业准备作业准备 1)技术准备 熟悉施工图纸，根据隧道断面大小、运距、施工方法、机械设备及施工进度 等要求综合考虑。 2)人员准备 根据施工计划提前做好人员组织。 3)设备方面 按方案和节点准备各种施工设备，且机况良好，满足施工要求。 4)材料准备 根据施工组织计划安排，提前做好主要配件、易耗品等物资采购、储备工作， 使其满足于施工要求，确保施工的连续性。 1.1.31.1.3 技术要求技术要求 1.1.3.11.1.3.1 施工方案施工方案 隧道开挖方法应根据隧道的地质条件，隧道的断面尺寸，机械设备配置，以 及周边条件等因素综合选择。 2 级围岩开挖采用两台阶大断面 I 级机械化配套施工，全电脑三臂凿岩台车 开挖、50 装载机配合 20T 自卸汽车出渣。上台阶高 9.48m，长 35m；下台阶高 2.75m，下台阶与仰拱一并开挖。 12001200 仰拱 钢筋绑扎台架台车衬砌 掌子面 3500 948 2400 仰拱 填充 仰拱 开挖 7900 275 1223 800 图图 1-1-21-1-2 级围岩两台阶大断面开挖示意图级围岩两台阶大断面开挖示意图 1.1.3.21.1.3.2 爆破设计爆破设计 1 1）总体要求）总体要求 (1)隧道爆破作业必须编制专门爆破设计或专项爆破技术方案。 (2)隧道钻爆设计应根据工程地质、地形环境、开挖断面、开挖方法、循环进 尺、钻眼机具、爆破材料和出碴能力等因素综合考虑，并根据实际爆破效果及时 对爆破设计参数进行调整。 (3)钻爆设计主要内容包括：炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、 深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法、爆破顺序、爆破震动理论值、爆破 防护距离、爆破安全防护措施等。设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、 钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。 2 2）光面爆破技术要求及爆破参数）光面爆破技术要求及爆破参数 (1)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线。 (2)严格控制周边眼的装药量，并使药量沿炮眼全长合理分布。 (3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药，用传爆线以实现空气间隔装药。 (4)采用毫秒雷管微差顺序起爆，使周边爆破时产生临空面，雷管起爆时差， 应尽可能小。 (5)光面爆破参数如周边眼间距(E)、最小抵抗线(V)、相对距(E/V)和装药集 中度(q)等，应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验确定。爆破参数按表 1-1- 1 选用，再根据实际爆破效果对光面爆破参数进行调整，以达到理想的效果。相对 距在软岩或裂隙较多的围岩段取小值，一般取 0.50.7。 表表 1-1-11-1-1 光面爆破参数光面爆破参数 3 参 数 岩石种类 饱和单轴抗 压极限强度 Rb（MPa） 装药不 耦合系 数 D 周边眼间 距 E（mm） 周边眼最小 抵抗线 V（mm） 相对距 E/V 周边眼装 药集中度 （kg/m） 中硬岩3060 1.502.0 0 4506006007500.81.0 0.200.3 0 软岩30 2.002.5 0 3005004006000.50.8 0.070.1 5 注：表中所列参数适用于炮眼深度 2.0m，炮眼直径 4050mm，药卷直径 2025cm。 当围岩软弱、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。 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。 装药集中度按 2 号岩石硝铵炸药考虑，当采用其他炸药时，应进行换算， 换算指标主要是猛度和爆力（平均值）。不同围岩条件下光面爆破技术参数参考 见表 1-1-2 所示。 表表 1-1-21-1-2 不同围岩条件光面爆破技术参数表不同围岩条件光面爆破技术参数表 围岩级别 周边眼间距 （cm） 周边眼抵抗线 （cm） 相对距 （E/W） 线装药密度 （kg/m） 355060700.550.80.150.20 304550600.500.80.080.15 注：此表适用于 4050mm 钻孔。 3 3）爆破器材选型）爆破器材选型 选用 2#乳化炸药、导爆索、非电毫秒雷管，引爆器材则选用电雷管进而引爆 非电毫秒雷管。 4 4）掏槽方式）掏槽方式 掏槽采用楔形掏槽方式。 5 5）炮眼布置）炮眼布置 炮眼布置应符合下列规定： (1)掏槽眼宜布置在开挖断面的中央稍靠下部，以使底部岩石破碎，减少飞石。 (2)周边眼应沿设计开挖轮廓线布置。 4 (3)辅助眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间，并垂直于开挖面。 (4)开挖断面底面两隅处，应合理布置辅助眼，适当增加药量，消除爆破死角。 顶部应控制药量。 (5)上台阶斜眼掏槽，两个掏槽眼眼底间距不得小于 200mm。 (6)掏槽的方向在岩层层理或节理发育时，不得与其平行。 (7)周边眼与辅助眼的眼底应在同一垂直面上，保证开挖面平整。掏槽眼应比 辅助眼眼底深 100mm。 6 6）周边眼参数）周边眼参数 周边眼参数的选用应符合下列原则： (1)当围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时，周边眼间距应取 较小值。 (2)抵抗线大于周边眼间距。在取较小的周边眼间距的同时，抵抗线应适当增 大。炮眼直径与爆破参数的关系见表 1-1-3 所示。 表表 1-1-31-1-3 炮眼直径与爆破参数的关系表炮眼直径与爆破参数的关系表 炮眼直径（mm）间距 E（m）最小抵抗线 V(m) 装药集中度 q（kg/m） 备注 34380.40.60.500.750.140.21手持风钻 42460.50.70.650.900.280.38凿岩台车 注：各最小抵抗线 V 是由 E/V=0.8 计算得来的。 (3)周边眼的装药形式应按炮眼孔径 rh 与药卷直径 rc 的比值 D(不耦合系数) 确定，也可按两者的体积之比 D确定，D 值可取 2 左右(光面爆破不耦合系数为 1.52.0)，D值可取 46。 (4)选用小直径药卷时，应防止爆炸中断现象。采用导爆管装药形式。炮眼深 小于 2m 时，可采用空气柱装药形式。 7 7）装药结构及堵塞方式）装药结构及堵塞方式 周边眼装药结构：采用导爆索代替药卷。 其他眼：均采用连续装药结构。 所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于 25cm。 8 8）爆破起爆网络）爆破起爆网络 起爆网络采用孔内微差起爆网络：把不同区域炮眼中伸出的非电毫秒雷管导 5 爆管脚线(1020 根)用 1 段雷管连接起来后，把外部网络雷管的脚线用引爆雷管 连接起来。注意：孔外连接雷管必须全是同段雷。 各段毫秒雷管脚线集束于掌子面中央悬挂，用电雷管起爆。孔内微差低段雷 管一般跳段使用，使各相邻段间隔时间大于 50ms。同时每个周边眼孔设两套独立 起爆系统确保周边眼同时起爆而保证光爆效果。 9 9）爆破效果检查及爆破设计优化）爆破效果检查及爆破设计优化 爆破效果检验爆破效果检验 爆破后，应对开挖断面形状、轮廓尺寸及爆破效果进行检验，并符合下列规 定： (1)开挖不应欠挖或超挖量应符合QCR 9604-2015 高速铁路隧道工程施工 技术规程、TB 10753-2010 高速铁路隧道工程施工质量验收标准和本文规 定。 (2)周边炮眼痕迹保存率 周边炮眼痕迹保存率 =(残留有痕的炮眼数/周边眼总数)100 炮眼痕迹保存率依岩质不同应满足：中硬岩 70，软岩 50。 (3)两茬炮衔接时出现的台阶形误差不大于 100mm。对于炮眼深度大于 3m 的情 况可根据实际情况另行确定。 (4)爆破后效果应达到下列要求： 1)软弱围岩隧道爆破后，围岩稳定，无大的剥落或坍塌；爆破后围岩的扰动 深度小于 l m；距掌子面 1 倍洞径处的洞内拱顶质点垂直向震动速度应小于 50mm/s；炮眼利用率达到 100；石碴块度满足装渣要求。 2)中硬岩隧道爆破后，围岩稳定，基本无剥落现象；爆破后围岩的扰动深度 小于 0.8m；距掌子面 l 倍洞径处的洞内拱顶质点垂直向震动速度应小于 80mm/s； 炮眼利用率达到 95以上；石碴块度满足装渣要求；要求碴堆集中，最大抛距 20m。 (5)爆破效果检查 全站仪检查断面超欠挖是否满足设计要求；爆破效果检查项目主要有：断面 周边超欠挖检查；开挖轮廓圆顺度，开挖面平整检查；爆破进尺是否达到爆破设 计要求；爆出石碴块是否适合装碴要求；炮眼痕迹保存率符合设计上述要求，并 在开挖轮廓面上均匀分布；两次爆破衔接台阶不大于 10cm。 6 爆破设计优化与评价爆破设计优化与评价 (1)每次爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数，提高爆破效果， 改善技术经济指标。 (2)根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况，修正眼距，用药量，特别是周边 眼。 (3)根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数。石碴块度小，说明辅助眼布置 偏密；块度大说明炮眼偏疏，用药量过大。 (4)根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼底基本落在同一断面上。 (5)根据爆破震速监测，调整单响起爆炸药量及雷管段数。 1010）光面爆破主要技术措施）光面爆破主要技术措施 (1)钻爆作业应按照钻爆设计进行钻眼、装药、接线和引爆。隧道爆破作业人 员必须经过专业培训，持证上岗。 (2)爆破器材必须具备相关的检验合格证、技术指标及说明书。每批爆破器材 在使用前必须进行现场测试和检验。 (3)爆破开挖一次进尺应根据围岩条件、支护参数进行确定。开挖进尺深度与 开挖面稳定程度以及裂缝、节理、涌水等围岩条件有关，还应考虑机械设备、炸 药、起爆方法等综合因素。 (4)周边眼宜同时起爆。对内圈眼的爆破参数，应严格控制，防止围岩过度龟 裂。 (5)开挖施工时应采用导爆管、毫秒雷管起爆周边眼，不得采用火花起爆。开 挖断面一次起爆时，周边眼的雷管应与内圈炮眼的雷管跳段起爆，两段炮眼之间 起爆时差在 50100ms。 (6)正确测设开挖轮廓线；不断优化钻爆设计；采用全站仪检测超欠挖情况； 采用定人、定位、定钻，明确责任，保证钻孔质量；实行超欠挖奖罚措施，激发 操作人员提高技术水平的热情。 (7)钻眼前，必须根据爆破设计在开挖面上布眼，钻眼时必须按照炮眼位置进 行钻眼，钻孔参数符合设计要求。 (8)钻眼前，必须对工作面进行检查，对危石进行彻底清理，围岩较差地段， 应加强对围岩的支护，确保工作面安全时，方可进行钻爆作业。 (9)钻眼方向以测量放样的中线走向为准，钻眼时，应控制钻眼深度，当开挖 7 面凸凹较大时，应按实际情况调整炮眼深度，并相应调整装药量，除掏槽眼外的 所有炮眼眼底宜在同一垂直面上。使开挖面尽量垂直与中线，开挖面与中线不垂 直时，应尽快调整，以防止因开挖面不垂直与隧道走向，而造成钻眼方向的失控。 (10)围岩变化时，现场技术员应根据实际爆破效果及围岩变化情况分析各相 关影响因素，及时调整爆破设计参数，并对各种爆破参数进行技术统计，以不断 提高爆破的效果。 (11)爆破前所有人员应撤至安全地点。爆破后待有害气体浓度符合规定后方 可进入开挖面工作。 (12)爆破作业应在上一循环喷射混凝土终凝不少于 4h 后进行。 (13)采用电力起爆时，除应执行现行爆破安全规程(GB6722)的有关规定 外，还应符合下列规定： a、起爆主导线应敷设在电线和管路的对侧，不得已设在同一侧时，应与钢轨、 管道等导电体的间距必须大于 1.0m，并悬空架设。 b、放炮前，应检查主线的连接，确认起爆顺序无误后方可起爆。 c、在地下水较多的地段，所用爆破材料应能防水，连接线应采用塑料导线。 敷设爆破网路时接头不得浸在水中，应加强接头的防水与绝缘处理。 1111）爆破设计）爆破设计 爆破设计参考见图 1-1-10 隧道级围岩台阶法爆破设计图，实施过程中可根 据现场实施情况及时调整优化。 1212）钻孔位置分布）钻孔位置分布 采用双台车开挖作业，左边为 1#台车、右边为 2#台车。炮孔施钻过程为：台 车进入掌子面定位后，双台车 6 把钻先同时施钻底板眼和台炮眼，然后 1#台车 1# 钻施钻左边边墙，1#台车 3#钻施钻拱顶左边的周边眼，1#台车 2#钻施钻隧道左边 掏槽眼，1#台车 1#钻与 3#钻施钻完周边眼后再施钻隧道左边辅助炮眼；2#台车的 3#钻施钻右边边墙，2#台车 1#钻施钻拱顶右边的周边眼，2#台车 2#钻施钻隧道右 边掏槽眼，2#台车 1#钻与 3#钻施钻完周边眼后再施钻隧道右边辅助炮眼，双台车 施钻各钻臂钻孔位置与分布及数量具体如图 1-1-3。 8 图图 1-1-31-1-3 凿岩台车各钻臂钻孔分布示意图凿岩台车各钻臂钻孔分布示意图 1.1.3.31.1.3.3 质量标准质量标准 洞身开挖质量标准见表洞身开挖质量标准见表 1-1-41-1-4。 表表 1-1-41-1-4 开挖支护作业质量标准表开挖支护作业质量标准表 序号项 目质量标准 1开挖断面中线、高程平面允许误差：30mm，高程允许误差：20mm 不允许欠挖 欠挖基岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每 1不大于 0.1） 欠挖不应大于 5cm，拱脚和墙脚以上 1m 内断面严禁欠挖。 围岩类别级 拱部线性 超挖 150mm 拱部最大 超挖 250mm 边墙线性 超挖 100mm 仰拱、隧 底线性超 挖 100mm 2 超、欠挖 仰拱、隧 底最大超 挖 250mm 3围岩判定 级：硬质岩（Rc30MPa），呈碎石状压碎结构；软质岩 （Rc530MPa），呈块（石）碎（石）状镶嵌结构；土体，大块状 压密结构。 严格控制钻孔的间距、深度和角度。 钻孔作业时每台风钻控制约 4m3。钻孔深度：级围岩 1.02.5m 4钻眼要求 掏槽眼眼口间距和深度允许偏差 5cm。周边眼的间距允许偏差为 5cm。 9 序号项 目质量标准 5加深炮孔探测 根据超前地质探孔钻孔判断：A、钻速是否均匀，判断岩层等级是否 均质。B、是否有卡钻现象，判断是否有夹层，围岩是否破碎。C、 钻进过程中浆液情况，判断围岩情况。D、钻孔后是否有渗水，根据 渗水量大小可以判断掌子面前方是地下水含量。 6预留变形量810cm。可根据围岩情况，并结合监控量测数据进行调整。 1.1.41.1.4 施工程序与工艺流程施工程序与工艺流程 1.1.4.11.1.4.1 施工作业程序要求施工作业程序要求 表表 1-1-51-1-5 台阶法开挖作业程序要求表台阶法开挖作业程序要求表 序序 号号 作业项目作业项目作业要求作业要求备注备注 施工前必须进行详细的书面技术交底 1 施工准备施工前仔细检查钻孔设备，风、水、电等管线路，发现问题及 时处理 2 测量放线 在开挖钻孔前，必须由测量技术人员对隧道开挖断面、中线及 上下台阶分界位置进行准确的测量放样，画出上下台阶开挖轮 廓线，炮眼位置。上台阶的底部位置应在起拱线或以下位置为 宜 3 超前地质预报 （探孔） 上台阶钻孔前，在隧道拱顶、拱脚位置打超前探孔。探孔深度 大于掏槽眼深度 1m 以上。 周边眼、掏槽眼和底板眼定人定位，炮眼间距、角度、深度符 合爆破设计要求。 4 钻孔 在钻孔过程中严禁套打残眼，并据钻进速度、围岩软弱程度等， 及时调整供风量和供水量，钻孔位置和角度要准确 钻孔和装药不得平行作业 5 装药、起爆火工品的领用、装药和起爆必须由持有有效爆破证的爆破工来 完成。必须炮泥填塞炮孔 6 洞渣块径要求爆破出的洞渣最大块径不应大于 60cm 7 通风 响炮后，必须进行通风 通风效果及时间要求按照规范要求， 作业要求 应安排专人找顶，找顶时掌子面无炮烟、粉尘，照明良好，并 有专职安全员监视安全状况 8 安全要求 使用钢架时，上台阶采用扩大拱脚和施作锁脚锚杆（管）、加 设临时仰拱等措施，防止拱部下沉变形。下台阶应在上台阶喷 射混凝土达到设计强度 70%以上时开挖。当岩体不稳定时，应 合理缩短进尺，先施工边墙初期支护，后开挖中间土体，左右 错开，并及时施工仰拱 初喷、清危后方可进行出碴作业 9 工序安排要求应解决好上下部的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、 支护的扰动和破坏 1.1.4.21.1.4.2 工艺流程工艺流程 10 下一循环施工 满足 断面检查 台车或台架就位 画炮孔 上、（中）下台阶钻孔 装药爆破 通风 找顶、初喷砼 出渣 上、（中）下台阶支护 超欠挖处理 必要时加深炮孔探测 稳定性判断 是 调整支护参数 否 监控量测 爆破设计 施工准备 测量放线 超前地质预报 爆破 效果 反馈 不满足 图图 1-1-41-1-4 台阶法开挖作业工艺流程图台阶法开挖作业工艺流程图 11 2 1 2 1 3.54.2m 5m 图图 1-1-51-1-5 上、下台阶法开挖作业施工步骤示意图上、下台阶法开挖作业施工步骤示意图 （1 1）首先开挖下台阶仰拱底部。）首先开挖下台阶仰拱底部。台车位于填充面施工下台阶带仰拱，填充面 至仰拱开挖面距离最大为 10 米；同时上台阶挖机提前进场，对上台阶喷浆回弹料 清理，实现上台阶清理掌子面与下台阶仰拱开挖平行作业。 20001200 坡道 衬 砌 台 车 钢筋绑扎台架 下 台 阶 仰 拱 底 部 坡道 掌 子 面 仰拱栈桥 20010002002003100 7900 3500 图图 1-1-61-1-6 下台阶带仰拱开挖平面示意图下台阶带仰拱开挖平面示意图 （2 2）下台阶仰拱开挖完成后。）下台阶仰拱开挖完成后。凿岩台车进入上台阶掌子面开始开挖，两台台 车同时钻眼；此时下台阶仰拱进行爆破，挖机和大车进场，下台阶出渣。 22001200 衬 砌 台 车 钢筋绑扎台架 掌 子 面 10002002003100 7900 3500 坡道坡道仰拱栈桥 图图 1-1-71-1-7 上台阶开挖及下台阶仰拱出渣平面示意图上台阶开挖及下台阶仰拱出渣平面示意图 （3 3）上台阶钻眼完成后即进行爆破作业。）上台阶钻眼完成后即进行爆破作业。通风 15 分钟后，装载机进场修路， 两台装载机配合大车进行出渣作业。 12 20001200 衬 砌 台 车 钢筋绑扎台架 下 台 阶 仰 拱 底 部 掌 子 面 20010002002003100 7900 3500 坡道 坡道 仰拱栈桥 图图 1-1-81-1-8 上台阶出渣平面示意图上台阶出渣平面示意图 （4 4）出渣结束并完成上台阶扒渣清危石后。）出渣结束并完成上台阶扒渣清危石后。拱架机进场至掌子面，对上台阶 进行立拱；同时下台阶仰拱人工立拱。 20001200 衬 砌 台 车 钢筋绑扎台架 掌 子 面 20010002002003100 7900 3500 仰拱 立拱 坡道 坡道 仰拱栈桥 图图 1-1-91-1-9 上下台阶立拱平面示意图上下台阶立拱平面示意图 （5 5）立拱结束后）立拱结束后.进一台凿岩台车进行锁脚锚管、锚杆及超前支护作业；同 时下台阶仰拱人工立拱锁脚锚管施工完毕，进行喷浆作业。 20001200 衬 砌 台 车 钢筋绑扎台架 掌 子 面 20010002002003100 7900 3500 仰拱 立拱 坡道 坡道 仰拱栈桥 图图 1-1-101-1-10 上台阶超前支护及下台阶喷浆平面示意图上台阶超前支护及下台阶喷浆平面示意图 （6 6）下台阶仰拱喷浆结束后。）下台阶仰拱喷浆结束后。上台阶凿岩台车退出，湿喷机械手和罐车进入 上台阶掌子面喷浆作业。 13 20001200 衬 砌 台 车 钢筋绑扎台架 掌 子 面 20010002002003100 7900 3500 仰拱 立拱 坡道 坡道 仰拱栈桥 图图 1-1-111-1-11 喷浆平面示意图喷浆平面示意图 （7）上台阶喷浆完毕后，进入下一循环施工。 1.1.51.1.5 资源配置资源配置 1.1.5.11.1.5.1 人员配置人员配置 人员配置见表 1-1-6。 表表 1-1-61-1-6 人员配置表人员配置表 作业内容作业内容工种名称工种名称人员数量人员数量备注备注 班长 2 测量工 3 司钻工 6 两台三臂凿岩台车 维保工 6 电工 1 爆破工 2 开挖作业 隧道工 10 2 人找顶 合计 30 1.1.5.21.1.5.2 设备配置设备配置 设备配置见表 1-1-7。 表表 1-1-71-1-7 设备配置表设备配置表 作业工序作业工序设备名称设备名称规格规格数量数量备注备注 洞身开挖三臂凿岩台车 ZYS113 2 台 兼顾超前钻探、锚杆、小导管、 管棚等作业 超前钻探多功能钻机 1 台长距离 1.1.61.1.6 生产效率生产效率 开挖作业循环时间见表开挖作业循环时间见表 1-1-81-1-8，施工作业循环横道图见表，施工作业循环横道图见表 1-1-91-1-9。 表表 1-1-81-1-8 级围岩开挖作业循环时间表级围岩开挖作业循环时间表 序号序号工序工序时间时间(min)(min)备注备注 14 1 测量放线 30 2 钻孔 120 3 装药连线 90 4 通风 30 5 清危初喷 60 6 出渣 180 7 支护 210 8 合计 720 每循环作业时间为 720min，两台三臂凿 岩台车钻眼，循环进尺按 2.5m 计，考虑不可 遇见因素影响，每月生产效率为 100100125m125m。 表表 1-1-91-1-9 施工作业循环横道图施工作业循环横道图 时间（时间（h h） 工序工序 1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313 测量放线 钻孔 装药连线 通风 清危初喷 出渣 支护 1.1.71.1.7 资源消耗资源消耗 资源消耗参见表 1-1-10。 表表 1-1-101-1-10 资源消耗表资源消耗表 名称名称单位单位级级备注 钻杆 kg/m0.0358 合金钻头只/m0.0211 连接套个/m 0.0019 钎尾根/m 0.0005 燃油升/m 0.10 液压油升/m 0.07 用电度/m 1.97 依据隧股发布的进度通用指 标为基础进行计算。 15 配件消耗元/m 9.50 二三项料元/m 1.1 人工费元/m 28.4 火工品消耗参见表 1-1-11。 表表 1-1-111-1-11 火工品消耗火工品消耗 名称名称单位单位级级备注备注 乳化炸药 kg/m0.65 导爆索 m/m0.67 非电毫秒雷管发/m 0.52 瞬发电雷管 金属壳 脚线 2m发/m 0.011 1.1.2 2 辅助坑道全断面法辅助坑道全断面法 1.1.2.12.1 适用范围适用范围 适用于铁路单线隧道、辅助坑道（斜井）双车道的级围岩全断面法施工。 图图 1-2-11-2-1 级围岩断面示意图级围岩断面示意图 1.2.21.2.2 作业准备作业准备 技术、人员、设备、材料等各方面要求同上（正洞台阶法作业准备）。 1.2.31.2.3 技术要求技术要求 1.2.3.11.2.3.1 施工方案施工方案 级围岩采用全断面 I 级机械化配套组织施工，隧道施工各工序全采用机械 化作业，全电脑三臂凿岩台车开挖、50 装载机配合 20T 自卸汽车出碴、湿喷机械 手喷浆。 16 隧道净空 7.5m(宽)6.2m(高)。 掌子面 688 9m简易栈桥 铺底工作面 图图 1-2-21-2-2 级围岩开挖示意图级围岩开挖示意图 1.2.3.21.2.3.2 爆破设计爆破设计 1 1）各项要求）各项要求 爆破各技术、操作要求同上（正洞台阶法要求）。 2 2）爆破设计）爆破设计 爆破设计参考见图 1-2-4 隧道级围岩全断面法爆破设计图，实施过程中必 须根据现场实际情况及时调整优化。 3 3）钻孔位置分布图）钻孔位置分布图 铁路隧道主要是斜井、横洞及部分小断面隧道开挖施工使用单台车开挖作业， 三臂凿岩台车摆放隧道中间，左边为 1#钻、右边为 3#钻、中间为 2#钻。炮孔施钻 过程为：台车进入掌子面定位后， 3 把钻先同时施钻底板眼和台炮眼，然后 1#钻 施钻左边周边眼，3#钻施钻右边的周边眼，2#钻施钻隧道掌子面掏槽眼，1#钻与 3#钻施钻完周边眼后再施钻隧道左边辅助炮眼，3#钻施钻完周边眼后再施钻隧道 右边辅助炮眼，1#与 3#钻施钻完辅助眼后再施钻剩余的掏槽眼。单台车施钻各钻 臂钻孔位置与分布及数量具体如图 1-2-3。 17 图图 1-2-31-2-3 台车各钻臂钻孔分布示意图台车各钻臂钻孔分布示意图 1.2.3.31.2.3.3 质量标准质量标准 开挖作业质量标准，见表开挖作业质量标准，见表 1-2-41-2-4。 表表 1-2-41-2-4 开挖支护作业质量标准表开挖支护作业质量标准表 序号序号项项 目目质量标准质量标准 1开挖断面中线、高程平面允许误差：30mm，高程允许误差：20mm 不允许欠挖 欠挖基岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每 1不大于 0.1） 欠挖不应大于 5cm，拱脚和墙脚以上 1m 内断面严禁欠挖。 围岩类别级 拱部线性 超挖 150mm 拱部最大 超挖 250mm 边墙线性 超挖 100mm 仰拱、隧 底线性超 挖 100mm 2超、欠挖 仰拱、隧 底最大超 挖 250mm 3围岩判定 级：硬质岩（Rc30MPa），呈碎石状压碎结构；软质岩 （Rc530MPa），呈块（石）碎（石）状镶嵌结构；土体，大块状 压密结构。 严格控制钻孔的间距、深度和角度。 钻孔作业时每台风钻控制约 4m3。钻孔深度：级围岩 1.02.5m 4钻眼要求 掏槽眼眼口间距和深度允许偏差 5cm。周边眼的间距允许偏差为 5cm。 18 序号序号项项 目目质量标准质量标准 5加深炮孔探测 根据超前地质探孔钻孔判断：A、钻速是否均匀，判断岩层等级是否 均质。B、是否有卡钻现象，判断是否有夹层，围岩是否破碎。C、 钻进过程中浆液情况，判断围岩情况。D、钻孔后是否有渗水，根据 渗水量大小可以判断掌子面前方是地下水含量。 6预留变形量810cm。可根据围岩情况，并结合监控量测数据进行调整。 1.2.41.2.4 施工程序与工艺流程施工程序与工艺流程 1.2.4.11.2.4.1 施工作业程序要求施工作业程序要求 开挖作业程序要求见表 1-2-6。 表表 1-2-61-2-6 开挖支护作业程序要求开挖支护作业程序要求 序号作业项目作业要求 施工前必须进行详细的书面交底。 1施工准备 仔细检查钻孔设备，风、水、电等管线路。 2测量放线由测量人员对隧道开挖断面、中线及上下台阶分界位置进行测量放样。 3 超前地质预报 （探孔） 开挖前必须进行地质预报，可溶岩地段每循环需要实施加深炮孔探测。 钻眼时，炮眼间距、角度、深度符合爆破设计要求，并根据围岩情况针对 性调整爆破参数。 4钻孔 严禁套打残眼，每循环施钻前对残眼进行检查； 根据钻进速度、围岩软弱程度及时调整供风量和供水量。 火工品的领用、装药和起爆必须由持有有效爆破证的爆破工来完成。 5装药、起爆 浅埋隧道、下穿建筑物及邻近既有线地段开挖采用控制爆破或非爆破方法。 6洞渣块径要求爆破出的洞渣最大块径不应大于 100cm，挖装机装渣时不大于 80cm。 7通风响炮后，必须进行通通风。 应安排专人找顶，并有专职安全员监视安全状况。 8安全要求 上台阶采用扩大拱脚和施作锁脚锚杆(管）、防止拱部下沉变形。下台阶 应在上台阶喷射砼达到设计强度 70以上时开挖。岩体不稳定时，应合 理缩短进尺，两侧每循环开挖控制在钢架“接腿”2 榀以内。 初期支护应及时封闭成环。 9支护要求 、级围岩隧道采用台阶法施工施工时，必须设置锁脚锚杆（管）等控 制拱（墙）脚下沉的措施。 初喷砼、清危后方可进行出渣作业。 10工序安排要求应解决好上下部的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰 动和破坏。 1.2.4.21.2.4.2 工艺流程工艺流程 19 满足 施工准备 下一循环施工 断面检查 台车/台架就位 画炮孔 钻孔 装药、起爆 通风 找顶、初喷砼 出渣 初期支护 不满足 欠挖处理 必要时加深炮孔探测 稳定性判断 是 否 调 整 支 护 参 数 监控量测 爆破设计 超前地质预报 测量放线 爆 破 效 果 反 馈 图图 1-2-41-2-4 全断面开挖作业工艺流程图全断面开挖作业工艺流程图 1.2.51.2.5 资源配置资源配置 1.2.5.11.2.5.1 人员配置人员配置 劳动力资源配置见表 1-2-7。 表表 1-2-71-2-7 劳动力资源配置表劳动力资源配置表 20 作业内容作业内容工种名称工种名称人员数量人员数量备注备注 班长 2 测量工 3 司钻工 3 一台三臂台车 维保工 3 电工 1 爆破工 2 开挖作业 隧道工 6 1 人找顶 合计 20 1.2.5.21.2.5.2 设备配置设备配置 机械设备资源配置见表 1-2-8。 表表 1-2-81-2-8 机械设备资源配置表机械设备资源配置表 作业工序作业工序设备名称设备名称规格规格数量数量备注备注 洞身开挖三臂凿岩台车 ZYS113 2 台 兼顾超前钻探、锚杆、小导管、 管棚等作业 超前钻探多功能钻机 1 台长距离 1.2.61.2.6 生产效率生产效率 开挖作业循环时间见表开挖作业循环时间见表 1-2-91-2-9，施工作业循环横道图见表，施工作业循环横道图见表 1-2-101-2-10。 表表 1-2-91-2-9 开挖作业循环时间表开挖作业循环时间表 序号序号工序工序时间（时间（minmin）备注备注 1 测量放线 30 2 钻孔 120 3 装药连线 60 4 通风 30 5 清危初喷 60 6 出碴 180 7 支护 180 8 合计 660 作业循环时间为 660min，一台三臂凿岩台 车钻眼，循环进尺为 2.02.5m 计，考虑不可 预见因素的影响，每月生产效率为 130130150m150m。 21 表表 1-2-101-2-10 施工作业循环横道图施工作业循环横道图 时间（时间（h h） 工序工序 1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313 测量放线 钻孔 装药连线 通风 清危初喷 出渣 支护 1.2.71.2.7 资源消耗资源消耗 资源消耗参见表 1-2-11。 表表 1-2-111-2-11 资源消耗表资源消耗表 名称名称单位单位级级备注 钻杆 kg/m0.0358 合金钻头只/m0.0211 连接套个/m 0.0019 钎尾根/m 0.0005 燃油升/m 0.27 液压油升/m 0.13 用电度/m 3.42 配件消耗元/m9.2 二三项料元/m1.8 人工费元/m43.71 依据隧股发布的进度通用指标为基础进行计算。 火工品消耗参见表 1-2-11。 表表 1-2-121-2-12 火工品消耗表火工品消耗表 名称名称单位单位级级备注备注 乳化炸药 kg/m0.9 导爆索 m/m0.68 非电毫秒雷管发/m 0.78 瞬发电雷管 金属 壳 脚线 2m 发/m 0.015 22 2 2、装渣、运输、装渣、运输 2.12.1 适用范围适用范围 本指导书无轨运输装运作业主要适用于铁路单线、双线隧道和辅助坑道/斜井 （坡度小于15%）。 2.22.2 施工程序与工艺流程施工程序与工艺流程 2.2.12.2.1 施工作业程序要求施工作业程序要求 装运作业程序要求见表装运作业程序要求见表 2-2-12-2-1 表表 2-2-12-2-1 装运作业程序要求表装运作业程序要求表 序序 号号 作业项目作业项目作业要求作业要求备注备注 掌子面爆破后，通风达到要求，首先要清危找顶， 然后检查和处理瞎炮，并初喷砼完成，危险因素 排除后，方可进行装渣作业 运输设备安全检查及运输道路维护符合要求 1 施工准备 运输线路上警示标识（信号灯）要保证正常运行 装渣设备可根据隧道断面尺寸及施工方法采用装 载机、挖掘机和挖装机配合自卸汽车的不同装渣 方式进行装渣 2 装渣设备 装渣设备操作人员必须按照设备安全操作规程进 行操作，严禁违章操作 3 装渣高度 装渣时洞渣的高度为不自由滑落至车外为宜，杜 绝出渣车辆装渣过多造成沿途滑落洞渣影响行车 4 装渣过程 装渣过程中为保证隧道空气中有害气体及粉尘的 浓度不超限，必须对洞渣进行洒水降尘处理 5 洞渣要求 粒径过大的洞渣必须进行分解处理后再进行装渣 作业 装渣作业 6 运渣前检查 装渣完成后，应检查车辆上是否有高出汽车车厢 的危石，若有则应及时让机械配合处理，处理完 成后方可启动车辆 运输道路应铺设路面，应与仰拱、底板混凝土结 合施工，并做好排水及路面维修工作，提高运输 效率 运渣车辆在距离洞口 50 米远时必须减速行驶，司 机必须关注转弯路口上有无人员、车辆，对面道 路上有车辆过来，必须发出灯光信号或鸣笛；自 卸汽车在经过栈桥、台车等，必须减速慢行，并 鸣笛 单线隧道无轨运输，应间隔 150-300m 设一会车道， 会车道的设置永临结合 7 运渣过程 无轨运输坡度较大时，可根据运输线路长度设置 运渣作业 23 挖掘机 超前支护 自卸汽车自卸汽车 一定距离的平坡段或设置沙袋、废旧轮胎等防撞 设施 必须建立工程运输调度，按实际施工进度对投入 运输的车辆设备进行统一指挥和调配，提高运输 效率 8 运渣管理 运渣设备操作人员必须按照设备安全操作规程进 行操作，严禁违章操作 9 行车速度 施工作业地段的行车速度不得大于 15km/h，成洞 地段不得大于 25km/h 10 行车车距不得小于 60m 自卸汽车将洞渣运至指定地点进行卸渣作业，卸 渣完成后采用装载机（必要时可采用推土机）在 卸渣过程中随时进行弃渣场清理工作 11 卸渣要求 自卸汽车在卸渣场进行卸渣时必须要设专人进行 指挥，在指定位置卸渣，卸渣时汽车不得靠近渣 堆边缘，防止在倒车时陷车或翻车 卸渣作业 2.2.22.2.2 工艺流程工艺流程 隧道无轨运输装运作业工艺流程框图、示意图见图2-2-1、2-2-2所示。 图图2-2-12-2-1 隧道无轨运输装运作业工艺流程图隧道无轨运输装运作业工艺流程图 施工准备 结束 装渣 自卸汽车运输 卸渣 弃渣场平整 通风、洒水降尘 道路养护 24 图图2-2-22-2-2 隧道无轨运输装运作业示意图隧道无轨运输装运作业示意图 2.2.3 3 施工要求施工要求 (1)装运作业质量标准 装运作业质量标准见表2-2-2所示。 表表2-2-22-2-2 装运作业质量标准表装运作业质量标准表 序号项目质量标准 气体名称体积分数(%)质量浓度 (mg/m3) 氧(O2) 20 二氧化碳(CO2) 0.0510 一氧化碳(CO) 0.002430 氮氧化合物换算成二氧 化氮(NO2) 0.000255 甲烷(CH4) 1 总回风道风流中瓦斯浓度应小于 0.75%，开挖面瓦斯浓度大于 1.5%时，所有人员必须撤至安全 点 1 有 害 气 体 / 粉 尘 浓 度 游离二氧化硅的粉尘 2 施工作业地段照度标注 lx 施工作业面 30 开挖地段和作业地段 10 运输巷道 6 特殊作业地段或不安全 因素较多地段 15 2 照 明 成洞地段 4 (2)装渣及运输 1)出渣机械为2台(或相当于2台)斗容不小于3m3的装载机，1台挖掘机配合、 15t以上自卸汽车(根据运距的远近计算确定投入运输车辆数量)； 2)出渣运输车置于隧道中心位置，并紧挨渣堆，装载机分别置于大车的两侧。 3)装运渣 通讯联络：装载机司机和大车司机之间用车喇叭进行联络。装载机司机和大 25 车司机用手机与值班生产调度联络。 装渣高度：装渣时洞渣的高度为不自由滑落至车外为宜，杜绝出渣车辆装渣 过多造成沿途滑落洞渣影响行车。 装渣过程：装渣过程中为保证隧道空气中有害气体及粉尘的浓度不超限，必 须对洞渣进行洒水降尘。 图图2-32-3 两台装载机同时装渣两台装载机同时装渣 洞渣要求：粒径过大的洞渣必须分解后再装渣作业。 运渣前检查：装渣完成后，应检查车辆上是否有高出汽车车厢的危石，若有 则应及时让机械配合处理，处理完成后方可启动车辆。 运渣过程：运输道路应铺设路面，应与仰拱、底板混凝土结合施工，并做好 排水及路面维修工作，提高运输效率；运渣车辆在距离洞口50m远时必须减速行驶， 司机必须关注转弯路口上有无人员、车辆，对面道路上有车辆过来，必须发出灯 光信号或鸣笛；自卸汽车在经过栈桥、台车等，必须减速慢行，并鸣笛。无轨运 输坡度较大时，可根据运输线路长度设置一定距离的平坡段或设置沙袋、废旧轮 胎等防撞设施。 运渣管理：必须建立工程运输调度，按实际施工进度对投入运输的车辆设备 进行统一指挥和调配，提高运输效率；运渣设备操作人员必须按照设备安全操作 规程进行操作，严禁违章操作。运输设备安全检查及运输道路维护符合要求。运 26 输线路上警示标识(信号灯)要保证正常运行。 行车要求：施工作业地段的行车速度不得大于15km/h，成洞地段不得大于 25km/h。行车车距不得小于60m。 4)岩面清理：采用人工配合挖掘机清帮、找顶、清理岩面，用挖掘机排除掌 子面危石，清理掌子面底部渣土，并装入运送渣土的车辆运送出隧道。 (3)卸渣 自卸汽车将洞渣运至指定地点进行卸渣作业，自卸汽车在卸渣场进行卸渣时 必须要设专人进行指挥，在指定位置卸渣，卸渣时汽车不得靠近渣堆边缘，防止 在倒车时陷车或翻车。 (4)弃渣场清理作业 卸渣场应结合当地自然环境、水土保持、人文景观、运输条件、弃渣利用等 因素综合考虑。采用装载机(必要时可采用推土机)在卸渣过程中随时进行弃渣场 清理工作。弃土分层碾压密实，其压实度按设计要求办理，设计无规定的其压实 度不低于85%。卸渣场应作好挡墙护坡、排水系统、绿化覆盖等配套作业。 (5)季节性施工要求 雨季、冬季加强对运输便道养护工作，必要时增设或优化运输便道的排水系 统。 2.42.4 资源配置资源配置 2.4.12.4.1 人员配置人员配置 人员配置见表2-4-1。 表表2-4-12-4-1 人员配置表人员配置表 序号序号工种工种数量数量备注备注 1 装载机或挖掘机司机1 人/台车根据装渣设备的配备情况确定人员数量 2 自卸汽车司机1 人/台车根据运输设备的配备情况确定人员数量 3 线路工 2 洒水降尘 1 人，线路养护 1 人(根据线路的 长度和实际情况对人员进行调整增加) 2.4.22.4.2 设备配置设备配置 设备配置见表2-4-2和表2-4-3。 表表2-4-22-4-2 正洞双线隧道设备配置表正洞双线隧道设备配置表 序号序号设备名称设备名称规格规格数量数量备注备注 27 1 装载机 3m3 2 台 2 自卸汽车 15t 6 台根据运距增加 3 挖掘机 1m3 1 台共用 表表2-4-32-4-3 辅助坑道设备配置表辅助坑道设备配置表 序号序号设备名称设备名称规格规格数量数量备注备注 1 挖装机 300m3/h 1 台 2 自卸汽车 12t 6 台 2.52.5 生产效率生产效率 无轨运输装运作业生产效率表见表2-5-1。 表表2-5-12-5-1 无轨运输装运作业生产效率表无轨运输装运作业生产效率表 序号项目双线隧道统计参数备注 1 全断面开挖断面(m2) 120 根据设计断面尺寸 进行调整 2 爆破松散系数 1.5 3 单车装渣时间(min) 3.5 4 自卸汽车平均运载能力(m3) 11 5 运行时速/(km/h) 20 运距按1km计 6 会车待避时间(min) 1 工作面 单车渣运输时间单车渣运输时间(min)(min) 9.59.5 2.62.6 资源消耗资源消耗 资源消耗见表 2-6-1 所示。 表表 2-6-12-6-1 资源消耗表（每资源消耗表（每 10m10m） 序号项目材料单位数量备注 1 装载机装渣，自卸汽车出渣柴油 kg8.76 2 挖掘机装渣，自卸汽车出渣柴油 kg11.11 电 kwh22.70 3 挖装机装渣，自卸汽车出渣 柴油 kg6.39 3 3、初期支护及辅助施工措施、初期支护及辅助施工措施 28 3.13.1 喷射混凝土喷射混凝土 3.1.13.1.1 适用范围适用范围 适用于隧道洞身支护以及洞口边仰坡支护。 3.1.23.1.2 施工程序与工艺流程施工程序与工艺流程 3.1.2.13.1.2.1 施工作业程序要求施工作业程序要求 表表3-1-13-1-1 喷射混凝土作业要求喷射混凝土作业要求 序序 号号 作业项目作业项目作业要求作业要求备注备注 一般岩面用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑，当岩面遇 水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。 设置控制喷射混凝土厚度的标志，每断面从拱顶每2m布设 混凝土厚度标志，宜采用埋设钢筋头做标志。 检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转 混凝土输料距离：水平方向不大于30m，垂直方向不大于 20m 1 施工准备 对有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前按不同情况进行处理： 大股涌水采用注浆堵水后再喷射混凝土；小股水或裂隙渗 漏水采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土；大面积潮 湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合 料以改善混凝土的性能； 开始时先送风、再开机、再供料，结束时，先停料、在关 机，最后停风 初喷砼厚度35cm。 复喷混凝土时分层喷射，后一层喷射应在前一层混凝土终 凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷 层表面。 喷射自下而上，先将凹处大致喷平，在顺序分层，往复喷 射； 有拱架时先喷拱架与围岩面间混凝土，再喷拱架间混凝土 边墙从拱脚开始向上喷射，一次喷射厚度710cm，拱部 56cm 喷射混凝土与受喷面保持1.52.0m的适当距离，喷射角度 尽可能接近90度 喷射速度要适当，有利于混凝土的密实，控制适当风压 喷嘴严禁对人放置 喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。 2 喷射混凝土 喷射过程中，及时检查回弹率大小及速凝剂掺量。回弹率： 侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。 3 综合检查厚度通过厚度标记或钻孔进行检查，喷射质量通过观察和 29 敲击进行检查 4 养护 喷射混凝土终凝2h后，湿度小于90%应喷水养护，时间不得 少于14d。气温低于+5时不得喷水养护。 3.1.2.23.1.2.2 工艺流程工艺流程 施工准备 受喷面处理 埋设喷层厚 度标定 喷射机械手 就位 连通电源， 开机调试 初喷混凝土 施作锚杆、钢架、 挂设钢筋网 复喷混凝土 质量检查 机械手退出，结束 补喷，调整配合比 原材料进场检验 选定混凝土配合比 混凝土 自动计量搅拌混凝土 混凝土罐车运输 加入液态速凝剂 合格 不合格 合格 清 洗 、 保 养 喷 射 机 械 手 图图 3-1-13-1-1 喷射混凝土施工工艺流程喷射混凝土施工工艺流程 30 图图 3-1-23-1-2 喷射混凝土现场作业图喷射混凝土现场作业图 3.1.3