5隧道施工作业指导书

中铁二十二局集团有限公司工程项目标准化管理丛书相关专业作业指导书（隧道工程）中铁二十二局集团有限公司2010年2月北京前言为了满足全局铁路、公路建设过程控制标准化管理需要，规范全局范围内施工作业指导书编制，依据铁道部建建〔2009〕107号《铁路建设项目施工作业指导书编制暂行办法》要求，中铁二十二局集团有限公司工程管理部组织编写了《中铁二十二局集团有限公司隧道工程施工作业指导书》。本书旨在统一标准要求，统筹资源利用，实现施工作业过程控制标准化，规范作业程序，使施工作业有序可控，达到一流质量的目标。本作业指导书在编制过程中，针对目前全局隧道施工中较普遍遇到的特殊过程、关键工序项目，借鉴高速铁路施工先进经验，以管理科学为理论，系统工程理论为指导，按照标准化管理理念，结合先进成熟的工艺工法、建设标准、质量目标进行总结编制。本手册如与现行规范、规定有矛盾，应以国家、行业正式下发的规范、规定或文件为准。希望各单位结合工程实践，认真总结经验，积累资料。如发现需要修改和补充之处，请及时将意见和有关资料寄交中铁二十二局集团有限公司工程管理部（北京市石景山区石景山路35号，邮政编码：100043电话邮箱：zt22jgcbdd@163.com），供今后修订时参考。一、隧道开挖施工作业指导书1、作业制度1.1施工作业执行文件：有效设计图纸、技术交底文件、《隧道钻爆法开挖施工作业指导书》，工程施工技术指南等。1.2施工作业执行的强制性规范：《安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》，民用爆破管理条例，各种技术规范、施工规范等。1.3作业队制定的《**作业队施工职责分工及岗位责任制制度》。2、适用范围2.1全断面开挖适用于铁路隧道的Ⅰ～Ⅱ级围岩低端，Ⅲ级围岩单线隧道、Ⅲ级围岩双线隧道采取了有效的预加固措施后，亦可采用全断面开挖。全断面开挖适用于公路隧道的Ⅵ~Ⅳ类围岩。2.2在Ⅲ～Ⅳ级围岩铁路单线、双线隧道施工时采用台阶法，Ⅴ级围岩隧道在采用了有效的措施（如超前预注浆加固围岩）后亦可采用台阶法开挖。台阶法适用于公路隧道Ⅳ~Ⅱ类较软或节理发育的围岩。台阶分部开挖法适用于公路隧道Ⅲ~Ⅱ类围岩或一般土质围岩地段。2.3中隔壁法（CD法）开挖适用于单、双线隧道Ⅳ级或Ⅴ级围岩和不良地质及洞口工程的施工。2.4交叉中隔壁法（CRD）开挖适用于双线、三线隧道Ⅴ、Ⅳ级围岩、浅埋隧道。2.5双侧壁导坑法开挖在Ⅴ级围岩深埋段、Ⅳ级围岩浅埋段和不良地质洞口工程的双线隧道可采用。导坑法适用于公路隧道Ⅲ~Ⅱ类围岩。下导坑适用于探查开挖面前方地下水情况；中央导坑适用于处理膨胀压力地层；上导坑适用于洞口段辅助开挖。单侧壁导坑法适用于围岩较差、跨度大、埋层浅、地表沉降需要控制的场合。双侧壁导坑法适用于浅埋大跨度隧道及地表下沉量要求严格而围岩条件很差的情况。2.6环形开挖预留核心土法开挖使用于单线Ⅴ、Ⅳ级围岩和双线Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩。3、工艺流程全断面法开挖使用流程见图4.1.3-1；台阶法开挖使用流程见图4.1.3-2；环形开挖预留核心土法工艺流程见图4.1.3-3；中隔壁法（CD法）工艺流程见图4.1.3-4；洞口段施工流程见图4.1.3-5；套拱施工流程见图4.1.3-6（b）；洞门施工工艺流程见图4.1.3-7；洞及缓冲结构工艺流程见图4.1.3-8；隧道洞身开挖作业施工流程见图4.1.3-9。4、施工要求4.1开挖总体要求（1）铁路隧道应按照新奥法原理组织施工，同时应根据隧道通过地层的水文地质情况，考虑围岩变化时施工方法变更的适应性，避免因施工方法或技术措施不当造成施工延误。（2）根据地质条件、断面开挖宽度的不同，铁路隧道施工可采用全断面法、台阶法、环形开挖预留核心土法、中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）、双侧壁导坑法等方法，各施工方法的使用条件参见表4.1.4。表4.1.4铁路隧道各类施工（开挖）方法一般地质使用条件一览表开挖方法使用围岩级别及说明备注全断面法1.单线隧道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩；2.双线隧道Ⅰ、Ⅱ围岩台阶法1.单线Ⅲ级、Ⅳ级围岩；2.双线Ⅲ级围岩台阶长度应有利于施工操作和机械设备效率的发挥，同时应利于支护尽早封闭成环环形开挖预留核心土法1.单线Ⅳ、Ⅴ级围岩；2.双线Ⅲ、Ⅳ级围岩为方便采用机械化作业，提高开挖进度，施工中应尽量减少开挖部分，采用大断面分部中隔壁法（CD法）单、双线隧道Ⅴ级围岩、浅埋隧道、三线隧道交叉中隔壁法（CRD法）双线、三线隧道Ⅴ、Ⅵ级围岩、浅埋隧道双侧壁导坑法1.单线Ⅴ、Ⅵ级围岩；2.双线隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩（3）特殊岩土和不良地质地段选择隧道施工方法时，应以安全及工程质量为前提，综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面尺寸、隧道埋深、施工机械设备、工期要求、经济和技术可行性等因素而确定。（4）隧道施工地质条件变化时，应及时变更设计，调整施工方法，做好工序衔接，并采用相应的辅助施工措施，以保证施工安全。（5）仰拱和填充应超前拱墙衬砌施工，并适度跟紧开挖工作面。4.2全断面法（1）全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施做衬砌，一般使用于Ⅰ～Ⅲ级围岩。（2）隧道采用全断面法施工时应符合下列规定：①施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备，以尽量缩短循环时间，各道工序应尽可能平行交叉作业，提高施工进度。②使用钻孔台车宜采用深孔钻爆，以提高开挖进尺。③初期支护应严格按照设计及时施作。④为控制超欠挖，提高爆破效果，有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。4.3台阶法开挖（1）台阶开挖法时将隧道设计断面分两次或三次开挖，其中上台阶超前一定距离后，上下台阶同时并进的施工方法。（2）隧道采用台阶法施工时应符合下列规定：①根据围岩条件，合理确定台阶长度，一般应不超过1倍洞径，以确保开挖、支护质量及施工安全。②台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。③上台阶施作钢架时，应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形。④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，应采用缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施作初期支护和仰拱。⑤施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。⑥上台阶开挖超前一个循环后，上下台阶可同时开挖。4.4环形开挖预留核心土法（1）环形开挖预留核心法是在上部断面以弧形导坑领先，其次开挖下半部两侧，再开挖中部核心土的方法。可使用于Ⅴ～Ⅵ级围岩的双线隧道。（2）采用环形开挖预留核心土法施工时应符合下列规定：①环形开挖每循环长度宜为0.5～1m。②开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑，每两榀钢架之间应采用钢筋连接，并应加锁脚锚杆，全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m。③预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求。④当地质条件差，围岩自稳时间较短时，开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外，进行超前支护。⑤上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3～5m进行平行作业。4.5中隔壁法（CD法）（1）中隔壁法（CD法）是将隧道分为左右两大部分进行开挖，先在隧道一侧采用二台阶或三台阶自上而下分层开挖，待该侧初期支护结构基本稳定且混凝土达到设计强度70%以上时再分层开挖隧道的另一侧，其分部次数及支护形式与先开挖的一侧相同。（2）采用中隔壁法施工时应符合下列规定：①各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺，减小应力集中；②各部的底部高程应与钢架接头处一致；③每一部的开挖高度应根据地质情况及隧道断面大小而定；④后一侧开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合；⑤左、右两侧洞体施工时，纵向间距应拉开不大于15m的距离；⑥中隔壁宜设置为弧形；⑦在灌筑二次衬砌前，应逐段拆除中隔壁临时支护，拆除时应加强量测，一次拆除长度一般不宜超过15m。4.6交叉中隔壁法（CRD法）（1）交叉中隔壁法（CRD法）是将隧道分侧分层进行开挖分部封闭成环的施工方法。每开挖一部均及时施做锚喷支护、安设钢架、施做中隔壁、安装底部临时仰拱，一侧超前的上、中部初期支护完成且喷射混凝土达到设计强度70%以上时再开挖隧道的另一侧的上、中部，然后开挖一侧的下部，最后开挖另一侧的下部，左右交替开挖支护。其施工流程可参照图。采用交叉中隔壁法施工时应符合下列规定：各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺，减小应力集中。每一部的开挖高度应根据地质情况及隧道断面大小而定。同一层左、右侧两部纵向间距不宜大于15m，同侧上下部纵向间距宜为3~5m；每一分部的临时仰拱应及时设置，步步成环，并尽量缩短成环时间；中隔壁宜设置为弧形；中隔壁和中间临时仰拱在灌筑二次衬砌前，应逐段拆除，拆除时应加强量测，一次拆除长度一般不宜超过15m。4.7双侧壁导坑法双侧壁导坑法是采用开挖隧道两侧导坑，及时施做导坑四周初期支护及临时支护，必要时施做边墙衬砌，然后再根据地质条件、断面大小，对剩余部分采用二台阶或三台阶开挖的方法。采用双侧壁导坑法施工时应符合下列规定：侧壁导坑形状应近似椭圆形，导坑断面宽度宜为整个断面的1/3；侧壁导坑、中央部上部、中央部下部错开一定距离平行作业；导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护，并尽早封闭成环；侧壁导坑采用短台阶法开挖，左右侧壁导坑施工可同步进行；当全断面初期支护封闭成环后，量测显示支护体系稳定，变形很小时，方可拆除临时支护，但应及时施做仰拱并进行二次衬砌；临时支护拆除时应加强量测，一次拆除长度一般不宜超过15

m。4.8洞口段开挖施工（1）一般规定①隧道洞口地段一般地质条件差，且地表水汇集，施工难度较大，施工时要结合洞外场地和相邻工程的情况、全面考虑、妥善安排及早施工，为隧道洞身施工创造条件。②隧道洞口应按照“早进晚出”的原则优化方案。③洞门在施工前按设计要求并结合地形条件做好截、排水沟和施工场地、便道的规划，应尽量减少对原坡面的破坏和对周围环境的影响，开挖后的坡面应达到稳定、平整、美观的要求。④洞口工程施工前，应进行工艺设计，对施工的各工序进行必要的力学分析，以确定隧道洞口边仰坡土石方开挖及防护、排水工程，隧道门及洞口段衬砌、背后回填的施工方法、施工顺序。⑤隧道洞口和洞口段施工时要制定完善的进洞方案，洞门端墙处的土石方，应视地层稳定程度、施工季节和隧道施工方法等选择合理的施工方法。⑥边、仰坡地质条件不良时，开挖前根据设计需要采取预加固措施，如采用抗滑桩、钢管桩、地表注浆等方法对洞口地表进行加固处理。⑦浅埋段和洞口加强段的开挖施工，根据设计还可能采用地面锚杆、管棚、超前小导管、注浆等辅助措施。⑧洞口工程施工前，专业工程师应向施工员、技术员进行技术交底，应确认人员、设备、材料、料具、作业环境满足本工序正常作业的要求，并对进场材料进行检验、试验，选定混凝土、砂浆配合比。⑨洞口施工宜避开降雨期和融雪期。在严寒地区施工，应按冬期施工的有关规定办理。（2）工序流程隧道洞口段工程一般包括隧道洞口边、仰坡的土石方开挖、防护、端墙、翼墙等洞门圬工；洞口排水系统；洞口检查设备安装、洞口加强段及洞门工程。（3）洞口开挖①洞口段开挖方法的确定取决于工程地质、水文地质和地形条件、隧道自身构造特点、施工机具设备情况、洞外相邻建筑的影响等诸多因素。施工中应根据实际，综合选定洞口段开挖进洞方案。a.洞口段地层条件良好，洞口围岩为Ⅲ～Ⅳ级以上，宜采用正台阶法进洞（台阶长度以1.5倍洞径为宜），其爆破进尺控制在1.5～2.5m,并严格按照设计及时做好支护。b.洞口段围岩为Ⅴ级及以上时，可采用环形开挖预留核心土法、双侧壁导坑法、中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）等分部开挖法进洞，开挖前应按设计对围岩进行预加固。c.对于浅埋和偏压隧道，应采用地表预加固和围岩超前支护方法，做到“先护后挖”。②当地层条件差，可采用套拱法施工进洞时。③套拱施工各项作业应参照以下要求进行：a.开挖根据测量放线，对拱架安设要求部位进行掏槽开挖，土槽宽（纵向方向）与初期支护厚度相同。土槽开挖采用人工开挖风镐辅助的方式进行。土槽挖好后，要求内表面成型好，无超挖和欠挖，以保证初期支护的厚度。清除套拱段上断面土方，在套拱结束段留中部长1.0m×宽5.0m的核心土体以抵抗掌子面前的土体压力。在掏槽过程中注意不可损坏注浆管，以便立拱架时将拱架与注浆管相焊接。b.拱架的加工、架设套拱段拱架宜采用Ⅰ16工字钢，为确保套拱段的初期支护净空尺寸、防止因拱顶下沉及侧墙收敛而侵入净空，拱架尺寸在原设计拱架的基础上外放20cm。其具体加工要求及安设工艺详见施工工艺及技术要求。在加工及架设拱架过程中要注意一下几点：在拱架架设前，将拱架脚部铺垫5cm厚的砂浆找平层，并在砂浆上铺设5cm厚方木板，以防拱架下沉。在铺设木板时要注意对拱架标高的控制。第一榀拱架要镶嵌于实现挖好的土槽中，并与注浆小导管焊接。在安设时不能随意切割拱架及钢管，并将各连接螺栓上齐、拧紧、不得用小型号的螺栓代替。套拱段拱架安设时要保证中线、法线的准确，其安设误差在允许范围之内，保证其不偏、不斜、不前俯、不后仰，并对上断面脚部按设计抬高5cm。上断面拱架架设完成以后，在拱架中焊接φ22钢筋作为纵向连接筋。纵向连接筋环向间距为1.0m，要在第一榀预留30cm在未开挖土体中，以于下一榀拱架纵向连接筋相连接。在焊接纵向连接筋的同时挂双层钢筋网，钢筋网采用φ8钢筋，网格间距200×200mm，挂设时两片钢筋网搭接不得小于200mm。套拱拱架架设完成以后，在拱脚部位焊接6根纵向连接筋，并在每两榀拱架之间焊接抗剪钢筋以形成一水平防沉梁。打设锁脚锚管，锁脚锚管采用φ42注浆钢管。注浆钢管长2.5m，预留10cm于钢拱架。c.立模、喷射上断面混凝土立模，套拱内模板可采用1cm的模板吊在套拱内侧。喷射混凝土按设计要求宜采用湿喷，喷射时要从下向上分层进行，每层喷射厚度为3～5cm。注意在喷射时两侧对称同步进行，防止因高差过大造成拱架移位。d.套拱护顶开挖在套拱上断面混凝土浇注完成以后，进行洞内上断面开挖支护。上断面开挖支护按照设计围岩支护进行，在上断面开挖3～5m后开始进行下台阶的开挖支护。e.套拱段下台阶开挖支护套拱段下台阶开挖支护宜采用偏槽法进行，先沿隧道线路中线开挖左下侧土方仰拱土体，开挖循环为0.8m，土体预留边坡坡度宜为1：0.5，以保证土体稳定。在左下侧边墙土方开挖和仰拱完成后，边墙素喷4cm混凝土，立边墙拱架并打设锚杆、锁脚锚杆、挂网分层喷射混凝土至设计厚度，仰拱直接喷射混凝土至设计厚度。最后开挖下端面右侧土石方，施工方法与左侧相同。在下断面施工过程中，上断面继续开挖，始终保证上下台阶的长度3～5m。（4）洞门施工①洞门施工应按有关规定，并符合一下要求：a.土质地基应整平夯实，土层松软时，应核实地基承载力。b.基础处的渣体杂物、风化软层和积水应清除干净。c.洞门衬砌拱墙应与洞内相联的拱墙同时施工，连成整体。如系接长明洞，则应按设计要求采取加强连接措施，确保与已成的拱墙连接良好。d.端墙施工放样时，应保证位置准确和墙面坡度平顺。e.灌注混凝土应保证模板不移动。f.洞门端墙的砌筑与墙背回填应两侧同时进行，防止对衬砌边墙产生偏压。g.洞门衬砌完成后，及时加固洞门上方仰坡脚；当边（仰）坡地层松软、破碎时，应采取坡面防护措施。h.洞门的排水沟砌筑在填土上时，填土必须夯实。②隧道洞口衬砌应采用模板台车或衬砌台车一次性整体灌注。③洞口段拱墙衬砌模板执行洞内二次衬砌标准，洞口端墙、翼墙混凝土模板应选用大块整体钢模，模板表面平整度、错台符合验标的要求；支（拱）架及脚手架的采用和检算应进行论证、审查。④为保证洞门美观，应确保测量放线精确。施工前应做好打样板并挂线，以使墙体棱角分明，坡度顺直符合设计。端墙混凝土应一次灌注。⑤回填应在洞门施工完毕且混凝土强度达设计强度后进行，两侧先回填浆砌片石，然后回填碎石土，从下至上，按设计对称分层进行。回填土采用手扶压路机及蛙式打夯机分层夯实。最后回填50cm后黏土隔水层。施工过程中确保防水层不被破坏。当回填完成后，及时进行洞口及洞顶的绿化及防护工作，避免雨水冲刷。（5）明洞及缓冲结构①明洞施工方法的选择，应根据地形、地质条件、明洞类型等因素确定。②明洞施工应按设计要求，对地层进行预加固，然后分层开挖和支护，边、仰坡分层施作锚喷支护、格构网、植草等方法保持其稳定。③明洞侧壁基础应设计在稳固的地基上，基础埋设宽度和深度应符合设计要求；当两侧侧壁地基松软或软硬不均匀时，应采取措施加以处理，采用挖井或拉槽施工时，要加强支护，随挖随支。④明洞结构施工中，混凝土浇筑前应复核中线、高程和模板的外轮廓尺寸（考虑预留沉降），确保衬砌不侵入设计轮廓线。明洞墙、拱混凝土应整体浇筑。当拱圈混凝土强度达到混凝土设计强度等级的100%时，且拱顶回填土高度达到0.7m时，方可拆除明洞拱架。⑤拱形明洞基础的施工应满足以下条件：a.明洞边墙基础必须置于稳定的基础上（施工要求同洞门端墙基础）b.遇有地下水时，须将地下水引离边墙基础。c.明洞大边墙基底，垂直线路方向宜挖成不大于10%的向内的斜坡。如基底松软，可用桩基或加固地层等方法处理，以提高基底的抗滑力和承载力。d.边墙基础挖到设计标高后，应核对地基承载力是否与设计要求相符。⑥明洞的基础采用沉井施工时其施工要求应与桥梁墩台沉井施工相同。⑦明洞衬砌宜采用模板台车施工，当采用组合模板施工时应满足一下要求：a.混凝土和圬工施工砌筑前要复测中线、高程、边拱、拱圈放样立模时应预留施工误差，以保证衬砌不侵入建筑界限。明洞拱圈按断面要求制作定型挡头板和外模，随着灌注逐步向上安设。为使外模不因捣固及混凝土挤压而移动变形，除临时支顶外，应将外模板拉紧固定。b.沉降缝施工沉降缝应随灌随做，待混凝土拆模后，再按接缝防水层处理施工。若有渗漏水现象，可在衬砌内侧锉成V形槽，槽内塞以沥青麻筋，并以沥青砂浆勾缝。⑧明洞外模拆除后应及时施作防水层及排水盲管，且应和隧道的排水侧沟、中心水沟及洞顶的截排水设施统筹考虑，墙后的排水设施应与填土同时完成，并保证出水口畅通。⑨明洞回填应在明洞外防水层施作完成且混凝土强度达到设计强度后进行。侧墙回填应两侧对称进行。土质地层，应将墙背坡面挖成台阶状，用片石分层码砌，缝隙用碎石填塞密实。拱部回填应两侧分层夯实，每层厚度不大于0.3m，两侧回填土面的高差不得大于0.5m。回填与拱顶齐平后，在分层满铺填筑至设计高程。采用机械回填时，应在人工夯填超过拱顶1.0m以上后进行。拱顶需做黏土隔水层时，隔水层应与边仰坡搭界平顺、封闭紧密，防止地表水下渗。⑩洞口缓冲结构应按设计，结合现场实际条件进行施工，其施工流程可参见明洞施工流程。eq\o\ac(○,11)缓冲结构基坑应与洞门端墙基础同时开挖，并做好临时支护和排水，应保持边坡稳定和不扰动墙趾处的持力层，基底不得受到雨水浸泡。eq\o\ac(○,12)当缓冲结构的基础位于软弱岩层上时，应采取相应的地层加固措施。eq\o\ac(○,13)缓冲结构施工并配备经验丰富的模板工班，做到定位准确，曲面圆顺，接缝严密，线条美观，钢筋混凝土宜整体浇筑，灌注12h内应开始进行保湿养护(气温低于+5℃时，不得洒水养护)，结构尺寸和预留孔应符合设计要求。eq\o\ac(○,14)缓冲结构的施工质量受气候影响大，当工地昼夜平均气温连续3d低于+5℃或最低气温低于一3℃时，应采取冬季施工措施；当工地昼夜平均气温高于+30℃时，应采取夏季施工措施。4.9超前支护作业标准(1)一般规定①隧道施工前应根据设计提供的工程及水文地质资料，结合现场实际情况，对隧道自稳时间小于完成支护所需时间的地段，制定超前支护方案，进行超前支护。②超前支护根据设计可选择超前锚杆、小导管超前注浆、超前管棚支护、小导管周边注浆、超前预注浆(全断面注浆或周边帷幕注浆)等一种或多种手段对围岩进行加固处理。③超前支护施工前，应选择合格的材料供应方，对进场的原材料进行检验、试验并选定配合比，选择满足施工要求的各项资源配置，并同时进行试运行确认其有效性，确定改善作业环境的措施及人员防护方案。④超前支护施工后，应清理场地和设备料具，为下一工序创造条件，并分析检测不满足要求的项目及产生原因，并制定整改措施，确保超前支护质量满足进行隧道开挖的要求。(2)超前注浆①目前常用的注浆方式主要有全断面封闭注浆、周边半封闭帷幕注浆、小导管注浆、围截注浆、劈裂注浆、充填注浆、径向注浆等几种，施工时应根据注浆的目的和工程地质条件等因素综合选择，选用时可参考以下原则：对于无自然排水条件的山岭隧道，遇岩石缝或断层破碎带时，可采用以全断面封闭注浆为主，围截注浆法为辅的注浆方式。对于岩石裂隙破碎带，可采用周边半封闭预注浆为主，辅以充填注浆和径向围岩注浆的方式进行堵水和加固。对于均质松散的黏性土及断层泥地带，运用劈裂注浆法加固围岩，封堵漏水并辅以充填注浆进行处理。对于断面较小的单线隧道松散岩层和断层破碎带，可用小导管注浆，同时在衬砌砌背后充填注浆。对于塌方体的处理，采用小导管超前预注浆的方式进行。对于大裂隙，溶洞、溶裂集中涌水，可采用围截注浆法堵水。对于松软和破碎岩体，支护后围岩仍处于急剧变形状态，量测值未收敛趋势，可采用充填注浆或径向围岩固结注浆。当隧道埋深在20m以内时，可采用地表注浆；当隧道埋深超过20m时，则应采用开挖工作面预注浆。②注浆施工前，除根据注浆工艺要求配备应有的机具设备外，还应视工作条件，做好注浆站的选址与布置，进行试泵与注水试验，安装注浆管路和止浆塞、止浆岩盘，然后制浆压注。a.注浆站的选址与布置注浆站应尽量靠近工作面，泵站布置不仅要考虑紧凑、操作方便，并应加强通风防尘。若在隧道内进行，场地狭窄，应采用移动式的注浆站。b.安装注浆管和止浆塞钻孔完毕，应进行检查，在确认没有坍孔和探头石的情况下，方可下管。c.压水试验注浆前应进行压水试验,以测定岩层的吸水性,核实岩层的渗透性,为注浆时选取泵量、泵压及浆液配方等提供参考依据，同时冲洗钻孔，检查止浆塞效果和注浆管理是否有跑、漏水现象。③注浆材料及浆液配比应根据工程地质、水文地质条件、注浆目的、注浆工艺、设备和成本等因素选择和调整，并满足以下要求。a.注浆材料应来源广、价格适宜，形成的浆液具有良好流动性、可灌性、凝胶时间可根据需要调节、固化时收缩小，浆液与围岩、混凝土、砂土等粘结力强，固结体具有高强度和良好的抗渗性、稳定性、耐久性，注浆材料和固结体无毒、无污染、对人体无害，要求的注浆工艺及设备简单、操作安全方便。b.一艘情况下应采用强度等级不低于32.5R的水泥系浆材，不宜采用化学浆材。c.在淤泥质、粉质黏性土、全风化、中强风化及断层破碎带富水和动水条件下采用普通水泥一水玻璃双液浆，在砂层中采用超细水泥一水玻璃双液浆。④注浆设备的选取应满足以下要求：a.钻机可选用回转式、冲击式钻机及凿岩机等，注浆孔径一般为Φ70～130mm，钻孔机具应满足注浆段长的要求。b.在灌注水泥浆时，宜采用单液注浆泵或泥浆泵。灌注砂浆时则采用专用砂浆泵。在灌注双液浆时应采用双液注浆泵，注浆泵的最大压力应达到设计压力的1.5～2.0倍。c.注浆管根据设计要求选用相应规格的钢管加工或选用袖阀管、TSS管。d.注浆前检查注浆材料数量能否满足连续注浆要求，如不能保证连续注浆要求，则要等补足数量或有运输保障供应的情况下才能注浆。⑤注浆钻孔作业应满足以下要求：a.钻孔钻孔注浆顺序宜先钻内圈孔后外圈孔，先无水孔后有水孔。钻孔前要按照设计将钻机就位，计算出各钻孔在工作面上的坐标，标识出注浆孔的准确位置，开孔前保持钻机前端中点与掌子面钻孔位于同一轴线上，固定钻机，保证钻杆中心线与设计注浆孔中心线相吻合，钻机安装应平整稳固，在钻孑L过程中也应检查校正钻杆方向。超前注浆孔的孔底偏差应不大于孔深的1／40孔深，注浆孔和检查孔的孔底偏差应不大于孔深的1/80孔深，其他钻孔的孔底偏差应小于1/60孔深或符合设计规定。b.记录钻孔2m后安装孔口管或注浆管，兼测量水压力及涌水量，并按表格填写记录，主要内容有按孔号、进尺、起始时间、岩石裂隙发育情况、出现涌水位置、涌水量和涌水压力等。(3)管棚①管棚是利用钢拱架，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角，向开挖面前方打人钢管或钢插板，形成对开挖面前方围岩的顶支护，管棚一般由钢管和钢架组成，并辅助锚杆和喷射混凝土。长度根据地质、机械设备及施工条件确定，长度一般为10～40m，如需设置管棚段落过长，可分组设置。②管棚适用用于极破碎岩体如洞口堆积体、坍方体、砂土质地层、强膨胀性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带等不良地质的施工。根据使用范围，可分为洞口大管棚和洞内大管棚两种。③洞口大管棚其施工流程参见下图。开挖套拱土台开挖套拱土台土台硬化、测量放线安装套拱模板绑扎钢筋安装孔口管浇筑套拱混凝土搭设管棚施工作业平台钻机就位、定位钻孔、下管孔口封闭注浆结束是否达到设计孔深是否达到终孔标准管棚加工 图4.1.3—9洞口大管棚施工流程图④洞口大管棚施工各项作业应参照以下要求进行：a.应先标出隧道中心线及拱顶标高，拉槽开挖预留核心土，作为施工套拱和管棚施钻的工作平台，工作平台宽度2.5m，高度2.0m，平台两侧宽度1.5m。b.管棚应按设计位置施工，能成孔时，钻孔至设计深度，成孔困难地段应采用套管跟进方式顶人。注浆后可在管棚内取样检查。c.钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。d.为改善管棚受力条件，接头应错开，编号为奇数的第一节管采用3m钢管，编号为偶数的第一节管采用6m钢管，以后每节均采用6m长钢管隧道纵向同一截面内接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。e.钢管接头宜采用丝扣连接，丝扣一般长15cm。f.钢管应采用热扎无缝钢管，壁厚不宜小于6mm，节长以3～6m为宜，直径应按设计选用。g.管环向间距应满足设计要求，一般不大于50cm。h.管棚倾角方向应与线路中线平行，仰角小于1°。i.钢管施工径向误差应不大于20cm。j.纵向两组管棚的搭接长度应不小于3.0m。k.注浆压力初压宜控制在0.5～1.0MPa为宜，终压宜控制在2.0MPa为宜。(4)小导管①超前小导管注浆是在开挖掘进前，先用喷混凝土将开挖面和隧道一定范围内的地段封闭，然后隧道拱部轮廓线打人带孔的小导管，并向小导管内注浆，浆液即由导管渗透到地层中，在隧道拱部形成固结体并加固围岩。②超前小导管支护一般用在施工断层及其影响带、浅埋地段和洞口附近，其施工流程参见图4.1.4。风钻钻孔风钻钻孔顶入Φ42钢管连接管路注浆检查检查管路注浆标准判断停止注浆注下一孔制浆补钻注浆孔检修封闭岩面`管路泄漏掌子面泄漏良好否达到要求图4.1.4超前小导管施工流程图③超前小导管的施工应符合下列要求：钻孔：先将小导管的孔位用红油漆标出，钻孔位置根据放样进行，钻孔的方向垂直于开掺面，仰角10°。采用风钻或凿岩台车成孔。钻孔钻进避免钻杆摆动，保证孔位顺直。钻至设计孔深后，用吹管将碎渣吹出，注意避免塌孔。顶管：顶管前，先将Φ42钢管加工成钢花管。顶管施工时，在钻孔内插入Φ42钢花管，安上与纤尾形状相同的击盘，在管尾后段30cm处，将麻丝缠绕在管壁上成纺锥状，并用胶带缠紧。开动风钻，利用气腿凿岩机的冲击力将钢花管顶入围岩中，孔口露出喷射混凝土面15cm，钢管顶进钻孔长度≥90％管长。顶管至设计孔深后，将孔口用织物包裹，水泥一水玻璃胶泥将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。孔口露出喷射混凝土面15cm，安装钢拱架后与拱架焊接在一起。注浆：注浆前加工连接球阀用的丝扣管、变径接头。注浆前将Φ42丝口管焊接在管尾，安上球阀。小导管注浆可采用KBY一50／70注浆机，自制水泥浆搅拌捅。止浆采用球阀止浆，注浆结束标准为，注浆压力达到1.0MPa且注浆量也达到设计时，即可停止注浆。停止时先停泵再关闭球阀，最后清洗管路。4.10超前地质预报1、一般规定（1）隧道施工应通过超前地质预报，及时发现异常情况，预报开挖面前方不良地质体在具体位置、规模和性质，以避免突发性地质灾害在发生，为优化、完善设计，制定科学合理的施工方法提供信息依据。地质分析法、超前导坑预报法、超前钻探预报法和物探法，其中物探法包括地震波反射法（TSP）声波反射法（HSP）、地质雷达和跨孔CT等。（2）超前地质预报在内容包括不良地质及灾害地质预报、水文地质预报和超前地质预报在方法主要包括围岩及稳定性预报。地质预报应分级进行，采用物探和钻探，长距离、中长距离和短距离结合，多种手段综合分析，相互引证。一般包括（不局限于）以下内容：（1）不良地质预报及灾害地质预报：预报开挖面前方一定范围内有无突水突泥、岩爆及有害气体等，并查明其范围、规律、性质，提出工程措施或建议；（2）水文地质预报：预报洞内突涌水量的大小及其变化规律，并评价其对环境地质、水文地质的影响；（3）断层及其破碎带的预报：预报断层的位置、宽度、产状、性质、填充物的状态，是否为充水断层，并判断其稳定程度，提出施工对策；（4）围岩级别及其稳定性预报：预报开挖面前方的围岩类别与设计是否吻合，并判断其稳定性，随时提供修改设计、调整支护类型、确定二次衬砌时间的建议等；（5）预测洞内有害气体含量、成分及动态变化。2、作业标准及操作要点（1）超前地质预报才采用地质分析法进行长距离预报（预报距离200m以上），采用地震波反射法、深孔水平钻探法进行中长距离预报（预报距离30~200m），采用地质素描、红外探测、地质雷达和超前钻探等方法进行短距离预报（预报距离30m以内）。地质预报分析法（1）地质预报分析法主要是根据隧道已有勘察资料、地表补充地质调查资料、洞内地质调查资料、隧道掌子面地质素描，通过地层对比、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析、地质作图等，推测掌子面前方可能揭示的地质情况，如地层岩性、地质构造、不良地质及特殊地质等。（2）地质分析法适用于各种地质条件下的隧道工程，是一种传统的、适用和基本的方法，具有综合和指导其他预报方法的作用。地质分析法的工作要求：eq\o\ac(○,1)隧道地表地质补充调查应现场记录并及时反映在隧道工程地质平面图上；eq\o\ac(○,2)隧道地质素描的结果应按一定格式、一定比例反映到隧道地质展示图和隧道地质纵断面图上，并附以必要说明。隧道地质展示图和隧道地质纵剖面图应分段完善、总结；eq\o\ac(○,3)地质素描图应采取现场草图、出洞后及时誊清的方式完成，记录必须在现场根据实际情况记录，不得回忆编制或室内制作。地质素描原始记录、图、表必须当天整理；eq\o\ac(○,4)地质素描图式、图例、用语应标准统一；eq\o\ac(○,5)按要求采集标本，并及时整理。红外探测（1）有效探测距离红外探测的有效探测距离约为30m。连续探测时，每两次探测应重复5m。（2）现场数据采集eq\o\ac(○,1)如需全空间全方位探测灾害源，应沿隧道轴向在拱顶、拱腰、边墙、隧底布置测线，测点间距探水时一般为5m，发现异常时应根据需要进行加密；eq\o\ac(○,2)测线布置一般自掌子面开始往洞口方向布设，长度通常为60m，可根据需要调整。eq\o\ac(○,3)开挖测线布置，一般为3～4条，每条测线布3～5个测点；eq\o\ac(○,4)每次探测应对岩体的裂隙发育情况和隧道渗水情况进行详细记录。（3）资料整理按顺序绘出开挖面前方、隧底、隧顶和两侧边墙的红外探测曲线，并标明裂隙发育和有渗水现象的里程位置。每次探测应特别注意对开挖前方探测结果的对比分析，如有异常应及时采取其他方法综合排查。（4）编制探测报告，内容应包括探测工作概况、地质解译结果、掌子面探测数据图、左右边墙及拱顶等测线的探测曲线图等。超前水平钻探（1）根据需要采取1～5孔超前水平钻探（局部7孔），其终孔位置一般要超出开挖轮廓线3～5m，长度宜在30～50m之间，孔径应满足设计要求。（2）应采取高效钻机和钻进方式，以提高钻进速度，减少超前水平钻探占用掌子面时间。（3）两次循环的超前水平钻探搭接长度不小于5m。（4）钻进过程中，对断层、溶洞填充物应干钻取样，对不同岩层代表性取样。（5）超前水平钻探资料应现场记录表述。（6）24h内提交完整的钻孔探测报告。地质雷达探测（1）应达到的有效探测距离：在完整灰岩地段应达到30m，在岩溶发育地段根据雷达波形判定预报长度，两次预报的重复长度应在5m左右。（2）现场数据采集要求：现场数据采集主要是在开挖面上进行，采取两种不同中心频率的天线在相同的测线上重复观测，一般应采取连续观测方式。（3）应充分利用避车洞或超前钻探揭露的地质界面等有利地段求取地层的相对介电常数和电磁波速度。（4）资料整理和处理要求：雷达记录应清晰，发射波形、同向轴明显，发现不合格的记录应重测。应根据记录的情况进行必要的处理，如编辑、滤波、增益、褶积、道分析、速度分析和消除背景干扰等，求得时间剖面。解释确定反射体的位置、形态，推断其填充情况。必要时应制度模型进行反演解释。（5）编制探测报告，内容应包括探测工作概况、地质解译结果、测线布置图（表）、探测时间剖面图、采集及解释参数等测线布置图。TSP预报（1）应达到的有效探测距离：A级地段为100m，B、C级地段为150m。需要预报区段大于有效预报距离时应多次预报，两次预报重复长度不小于10m。（2）资料的处理和整理：数据收集时应对每一炮的波幅进行调节，对采集的数据及时进行三维波场处理，提取反射界面。（3）编制探测报告，其内容应包括：eq\o\ac(○,1)概况：隧道工程概况、地质概况、探测工作概况等；eq\o\ac(○,2)TSP方法原理及仪器：TSP方法原理及采用的仪器型号等；eq\o\ac(○,3)野外数据收集：观测系统、采集方法、数据质量等；eq\o\ac(○,4)数据处理：采用的软件及处理流程、参数选择说明、成果及质量等；eq\o\ac(○,5)资料分析与判释：附上成果图，主要是二维显示图，需要时尚可附上分析处理波形图、频谱图、深度偏移剖面图及岩体物理力学参数表，以及地质判释/推断的地球物理准则；eq\o\ac(○,6)结论及建议：提出隧道掌子面前方存在的对隧道施工有影响的工程地质和水文地质隐患，以及施工过程中应采取的措施。单点反射（HSP）（1）单点反射的有效探测距离应达到50m左右，两次探测的重复地段应大于5m。（2）现场数据采集应满足以下要求：eq\o\ac(○,1)数据采集的时间段，现场应没有其他振动源；eq\o\ac(○,2)每开挖面布置5～10个钻孔，应分布均匀，孔深1～1.5m；eq\o\ac(○,3)炸药置于孔底，与孔壁耦合严密，药量50g左右，最大不超过75g；eq\o\ac(○,4)检测器随即均匀的垂直安置在开挖面上，并采取有效措施，以防声波干扰；eq\o\ac(○,5)在已施工完洞身部位用锤击求取地层的传播速度。（3）对单道记录进行滤波、压制干扰和指数增益调整。对于每一道不同炮的记录和每一炮不同道的记录进行对比分析，以规律性好、重复性好的记录道进行解释。必要时应进行正演计算。（4）应提交的资料：原始记录、经过处理用于解释的波形曲线、解释结果和地质结论。地质素描法是利用常规地质理论和作图法，将隧道所揭露的地层岩性、地质构造、结构面产状、地下水出露点位置及出水状态、出水量、煤层、溶洞等准确记录下来并绘制成图表，结合已有勘测资料，进行隧道开挖面前方地质条件的预测报告。煤层瓦斯超前探测（1）接近突出煤层前，必须按设计标示的各突出煤层位置进行超前探测，标定各突出煤层的准确位置，掌握其赋存情况及瓦斯情况。（2）超前探孔施工应符合下列规定：eq\o\ac(○,1)接近突出煤层前，应在距设计煤层位置15～20m（垂距）处的开挖工作面打超前探孔，初探煤层位置。eq\o\ac(○,2)在距初探煤层位置10m（垂距）处的工作面上打3个超前探孔，并取岩（煤）芯，分别探测开挖工作面前方上部及左右部位煤层位置。eq\o\ac(○,3)按各孔见煤、出煤点计算煤层厚度、倾角、走向及与隧道关系，并分析煤层顶、底板岩性。eq\o\ac(○,4)收集并掌握探孔施工过程中的瓦斯动力现象。eq\o\ac(○,5)各探孔施工过程应满足下列条件：a．每个探孔应穿透煤层并进入顶（底）板不小于0.5m；b．正式探测孔颖取完整的岩（煤）芯，进入煤层厚宜用干钻取样；c．各探孔直径不宜小于76mm；d．钻孔过程中应观察孔内排出的冲洗液、煤屑变化情况，并做好记录。揭煤前瓦斯突出危险性预测（1）在瓦斯突出工区施工时，应在距煤层垂距5m处开挖工作面打瓦斯测压孔，或在距煤层垂距不小于3m处的开挖工作面进行突出危险性预测。（2）瓦斯突出危险性预测应从下列五种方法中选用两种方法，相互验证。石门揭煤可采用瓦斯压力法、综合指标法或钻屑指标法，对于煤巷掘进采用钻孔瓦斯涌出初速度法、钻屑指标法或“R”指标法（3）突出危险性预测方法中有任何一项指标超过临界指标，该开挖工作面即为有突出危险工作面。其预测时的临界指标应根据实测数据确定，当无实测数据时，可参照表6.2.3中所列突出危险性临界值。突出危险性预测指标临界值序号预测类型预测方法预测指标突出危险性临界值1石门揭煤突出危险性预测瓦斯压力法P(MPa)0.74综合指标法D0.25K20(无煤烟)、15（其他煤）钻屑指标法△h2（Pa）160（湿煤）、200（干煤）K1［ml/(g.min1/2)］0.4（湿煤）、0.5（干煤）2煤巷开挖工作面突出危险性预测钻孔瓦斯涌出初速度法Q4“R”指标法Rm6钻屑指标法△h2（Pa）160（湿煤）、200（干煤）K1［ml/(g.min1/2)］0.4（湿煤）、0.5（干煤）最大钻屑量（kg/m）6（4）钻孔过程中出现顶钻、夹钻、喷孔等动力现象时，应视该开挖工作面为突出危险工作面。4.11洞身开挖施工作业标准(1)一般规定①隧道开挖的方法应根据地质条件、断面大小、结构形式、机械配备、周围环境的需要、综合经济效益等因素确定。②开挖作业应满足下列规定：开挖断面尺寸应符合设计要求，开挖轮廓线应采用有效的测量手段进行控制；开挖作业必须保证安全。开挖时宜减少对围岩的扰动，开挖面及未衬砌地段应随时检查，险情应及时处理。开挖工作面与衬砌的距离应在确保施工安全并力求减少施工干扰的原则下合理选定。开挖不得危及衬砌、初期支护及施工设备的安全。当开挖工作面不能自稳时，应根据具体地质条件进行超前支护和预加固处理。施工期问应做好量测、地质核对和描述，并根据实际情况提出变更意见，修改开挖方法和参数。③隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、施工误差等因素适当放大。④隧道洞身钻爆开挖应采用光面爆破，并作出爆破设计，施工中应根据爆破效果及量测报告调整爆破参数，在施工过程中不断进行优化。⑤隧道开挖应严格控制超欠挖，并按要求进行断面检测，以满足过程质量验收的需要。⑥当两相对开挖工作面接近贯通时，两端施工应加强联系，统一指挥。当两开挖工作面间的距离剩下20～25m时，应从一端开挖贯通。(2)工序流程隧道开挖施工前，应确定隧道开挖轮廓线，制定隧道爆破方案和监控量测方案，确定开挖和支护空间与时间关系，并选定弃渣方案和满足上述要求的施工组织和各项资源配置，并在实施性施组和作业指导书中明确，并根据实施效果不断优化。5、劳动组织5.1劳动组织模式：采用架子队组织模式。5.2作业工地应配备专职队长、技术负责人，技术、质量、安全、试验、材料、领工员、工班长，均应由施工企业正式职工担任。6、质量控制及检验工班在作业时，按照下列标准进行质量控制；每道工序完成后，质检员按照下列要求进行检验。6.1洞口段质量控制及检验标准(1)洞口工程施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石，施工期间实施不问断监测和防护。(2)洞口段施工应满足以下要求：①边仰坡开挖a.先进行测量放样，在清除洞口与上方有可能滑塌的表土，灌木及山坡危石后，可利用挖掘机自上而下逐层开挖，人工修坡配合，但不得掏底开挖或上下重叠开挖。对于较硬的土层采用人工手持风镐进行凿除。出砟出砟断面检查、爆破效果分析施工准备台车、台架就位钻孔炸药连线爆破通风清危、初喷混凝土支护测量、布孔风水电就绪下一循环按规定处理并反馈图4.1.6隧道开挖作业施工流程图b.石质：电层仰坡开挖需要爆破时，应以浅眼松动爆破为主，且预留光爆层。开挖时应随时检查边坡和仰坡，如有滑动、开裂等现象，应适当放缓坡度，或采取适当的加固措施。c.边仰坡以外的植被不得破坏，尽可能确保土体植被的完整。②边仰防护边仰坡较高时，应分层开挖，分层防护，并及时用坡度板检查坡度，待坡度检查合格后，及时打设系统锚杆，挂设金属网并与锚杆头焊接成整体，然后喷射混凝土达到设计要求。③截水沟施工根据地形和设计资料，一般可在距边仰坡5m处人工开挖截水沟，开挖修整完后，应及时砌筑，并保证水沟截面符合设计要求。(3)当设计为斜切式或削竹式洞门时，应严格测量放线以及模板制作，以确保定位准确，曲面圆顺，接缝严密，线条美观。(4)隧道洞门端墙、挡土墙的反滤层、泄水孔、变形缝设置应符合设计要求，应确保泄水孔通畅，当设计对泄水孔无要求时，应均匀设置，可按间隔2m左右梅花状设置，泄水孔入口应铺设长度为300mm、厚200mm的卵石或碎石作反滤层。(5)各项材料的选择应满足设计和验收标准的规定，材料的规格、型号、材质应满足国家有关现有技术标准的规定。(6)隧道洞口工程施工过程中应建立健全量测体系，及时收集、分析量测数据，用以指导施工。施工后，应及时清理场地和设备料具，对浇筑的混凝土及砌体进行养护作业。2.洞身开挖质量控制及检验(1)隧道开挖施工中，应控制并确认各项作业按规定程序和标准进行?记录或测绘水文、地质、监控量测、中线高程、开挖的超欠和成型等资料(含弃渣场)。(2)隧道中线和高程必须符合设计要求，每一开挖循环必须采用仪器检查一次。(3)隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计，钻爆设计应根据爆破效果调整爆破参数。(4)钻爆设计的内容应包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度，钻爆器材、装药量和装药结构，起爆方法和起爆顺序，钻眼机具和钻眼要求等。(5)钻爆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。(6)炮眼布置应符合下列规定：①掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽；②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；③辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出石块块度适合装砟的需要；④周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深10cm。(7)隧道的爆破作业，应采用光面爆破。光面爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时，有关参数可参照表4.1.6一l选用。表4.1.6一l光面爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线Ⅳ(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg／m)极硬岩55～7060～800.7～1.00.30～0.35硬岩45～6560～800.7～1.00.20～0.30软质岩35～5045～600.5～0.80.07～0.12注：1.表所列参数适用于炮眼深度1.0～3.5m，炮眼直径40～50mm，药卷直径20～25mm。2.当断面较小或闹岩软弱、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.表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药，选用其他类型炸药时，应修正。(8)隧道爆破应选用适当的炸药品种和型号，并应采用导爆管或电力起爆，不宜采用火花起爆。在漏水和涌水的工作面以及有杂散电流、感应电流、高压静电等危险因素不能彻底清除时，应采用导爆管起爆。光面爆破宜采用低密度、低爆速、低猛度或高爆力的炸药。(9)掘进眼、内圈眼、底板眼宜采用连续装药结构，周边眼一般情况下宜采用小直径连续装药或间隔装药结构；当岩石很软时，可采用导爆索装药结构；当眼深不大于2m时，可采用空气柱状装药结构。(10)钻爆作业必须按照钻爆设计进行测量放线、钻眼、装药、接线和起爆，其施工应满足以下要求：①测量放线测量人员定出隧道中线和开挖轮廓线，用红油漆按钻爆设计图画出炮眼位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。在直线段宜安设激光导向仪，以减少测量时间和提高测量精度。②钻眼钻眼作业应符合下列规定：a.在钻孔过程中，设专人负责指挥钻孔位置和角度，提高钻孔质量。b.炮眼的深度和角度应符合设计，周边眼和掏槽眼钻孔精度要求较高，宜让经验丰富的操作员操作，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。c.辅助眼眼口排距、行距误差不大于10cm；周边眼眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。d.当开挖面凸凹较大时，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。e.钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。f.周边眼在断面轮廓线上开孔，要严格控制外插角，外斜率不得大于5cm／m，以尽可能使前后两排炮接茬处台阶减小。g.当采用凿岩台车开挖时，对钻眼的要求，可根据台车的构造性能结合实际情况另行规定。③清孔装药清孔可采用Φ25钢管输入高压风吹出孔内残渣和泥浆。装药按自上而下顺序装填，雷管要分段对号入座。炮孔按规定药量装药后，炮口用炮泥堵塞，长度不小于20cm。采用预裂爆破的周边孔从药卷顶端进行堵塞，不得只堵塞孔口。周边孔装药量较小，采用小直径药卷间隔装药，用竹片固定药卷，用导爆索、非电毫秒雷管起爆；辅助孔和掏槽孔采用连续装药，用非电毫秒雷管起爆，当裂隙水较多时采用防水乳化炸药。④联网爆破用联结元件将导爆管联结成复式起爆网络，在检查无误后，人员设备撤离至安全区域，由爆破工起爆。炮孔的装药、堵塞和起爆网路的联结应严格按爆破规定由考核合格的炮工完成。(11)起爆宜采用非电毫秒雷管、导爆管和导爆索。当采用电力起爆时，除应符合现行国家标准《土方与爆破工程施工及验收规范》(GBJ201)有关规定外，应遵守下列规定：①装药前电灯及电线应撤离工作面，到达安全距离。装药时可用探照灯或矿灯。②起爆主导线应敷设在电线和管道的对侧，当设在同侧时与钢轨、管道、电线等导电体的间距必须大于1.0m并应悬空架设。③多工作面掘进依次爆破时，对主导线的连接必须检查；确认起爆顺序正确后方可起爆。④所有爆破材料应能防水或采用防水措施，连接导线应采用塑料导线；敷设爆破网络时应避免接头浸在水中，并应加强接头的绝缘。⑤起爆电源应使用直流电或低电压大电流起爆器，起爆器应保持干燥，并不得用湿手操作。(12)爆破作业时，所有人员应撤至不受有害气体、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，应根据起爆方法与装药量计算确定。(13)爆破后检查其效果，爆破效果应符合下列要求：①超欠挖符合表4.1.6—2的规定。②开挖轮廓圆顺，开挖面平整。③爆破进尺达到设计要求，爆出的石块块度满足装砟要求。④炮眼痕迹保存率[(残留有痕迹的炮眼数)／(周边眼总数)×100％]，硬岩≥85％，中硬岩≥80％，并在开挖轮廓面上均匀分布。⑤两次爆破的衔接台阶尺寸不大于15cm。⑥当在浅埋、软岩、邻近建筑物等特殊情况地段爆破时，应采用仪器检测围岩爆破扰动范围和振速，并采取措施减少爆破对围岩的扰动程度。表4.1.6—2隧道超挖及炮眼痕迹保存率标准序号项目I～Ⅱ级围岩Ⅲ～Ⅳ级围岩V～Ⅵ级围岩钻爆法非爆法1平均线性超挖量(cm)1012832最大点超挖量(cm)18201053台阶衔接最大尺寸(cm)1010804炮眼痕迹保存率(％)≥85≥75≥400注：表所列参数适用于炮眼深度1.O～3.5m，炮眼直径40～50叫1，药卷直径20～25Film。(14)爆破后检查爆破效果，分析原因及时修正爆破参数。根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况以及爆破后石砟的块度，及时修正眼距，用药量，特别是周边眼的用药量；根据爆破振速监测结果，调整单段起爆炸药量及雷管段数。(15)隧底底部高程应符合设计要求，且满足以下要求：①隧底允许最大平均超挖值为10cm，局部突出每平方米内不应大于0.1m2，侵入断面不大于5cm。②水沟应与边墙基础同时开挖，且一次成型。边墙基础高程应符合设计要求，每一开挖循环用仪器检查一次。(16)隧道爆破、通风后，应立即对工作面暴露围岩进行初喷混凝土。采用分部开挖时，应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的70％及以上时进行下一部分的开挖。隧道通过膨胀性围岩或破碎围岩时，支护应紧跟开挖工作面，尽快封闭，对围岩施加约束。(17)隧道通过含水砂层时，应特别加强防水工作，可采用注浆、冷冻等方法止水，防止砂层液化流失。开挖前应先护后挖，开挖宜采用台阶法，台阶上部宜预留核心土环形开挖，下部可采取分部开挖，并应严格控制开挖长度，防止上部两侧不均匀下沉。(18)隧道开挖除配备普通机械、机具、材料之外，现场要有应急资源准备，如配备一套地质钻探和防坍专用机械设备、仪器、仪表，并准备一定数量的专用支护材料、注浆材料及其他专用器材，并做到拿来就用，确保施工安全。(19)开挖循环结束时，应及时调整设备、机具和材料的位置，并保证摆放整齐，保持工作面宽敞，为下一工序提供良好的工作环境，并根据上一工序循环时的水文地质及监控量测资料的分析结果，对下一工序循环的各项技术参数进行调整。瓦斯工区钻孔作业应符合下列规定：（1）开挖工作面附近20m风流中瓦斯浓度必须小于1.5%；（2）必须采用湿式钻孔；（3）炮眼深度不应小于0.6m。瓦斯工区装药与爆破作业应符合下列规定：（1）爆破地点20m内，风流中瓦斯浓度必须小于1%；（2）爆破地点20m内，矿车、碎石、煤渣等物体阻塞开挖断面不得大于1/3；（3）通风应风量足，风向稳定，风扇无循环风；（4）炮眼内煤、岩粉应清楚干净；（5）炮眼封泥不足或不严不应进行爆破。瓦斯工区的爆破作业必须采用煤矿许用炸药，有突出地段安全等级不低于三级的煤矿许用的含税炸药。瓦斯工区必须采用电力起爆，并使用煤矿许用电雷管。严禁使用秒或半秒级电雷管。使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得大于130ms。瓦斯工区采用电雷管起爆时，严禁反向装药。采用正向连续装药结构时，雷管以外不得装药卷。在岩层内爆破，炮眼深度不足0.9m时，装药长度不得大于炮眼深度的1/2；炮眼深度为0.9m以上时，装药长度不得大于炮眼深度的2/3.在煤层中爆破，装药长度不得大于炮眼深度的1/2.所有炮眼的剩余部分应用炮泥封堵。炮泥应采用水炮泥和黏土炮泥。水炮泥外剩余的炮眼部分应用黏土炮泥填满封实。严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料做炮泥。爆破网路和连线，必须符合下列要求：（1）必须采用串联连接方式。线路所有连接街头应相互拧紧，明线部分应包覆绝缘层并悬空。（2）母线与电缆、电线、信号线应分别挂在巷道的两侧，若必须在同一侧时，母线必须挂在电缆下方，并应保持0.3m以上间距。（3）母线应采用具有良好绝缘性和柔软性的铜芯电缆，并随用随挂，严禁将其固定。母线长度必须大于规定的爆破安全距离。（4）必须采用绝缘母线单回路爆破。（5）严禁将瞬发电雷管与毫秒电雷管在统一串联网络中使用。电力起爆必须使用防爆型起爆器作为起爆电源，一个开挖工作面不得同时使用两台及以上起爆器起爆。在低瓦斯工区和高瓦斯工区进行爆破作业时，爆破15min后应巡视爆破地点，检查通风、瓦斯、煤尘、瞎炮、残炮等情况，遇有危险必须立即助理。在瓦斯浓度小于1%，二氧化碳浓度小1.5%，解除警戒后，工作人员方可进入开挖工作面工作。瓦斯突出工区爆破作业应以下规定执行：开挖工作面出现下列煤与瓦斯突出预兆时，应立即报警，停止工作，撤出人员，切断电源，并上报有关部门。（1）瓦斯浓度忽大忽小，工作面温度降低，闷人，有异味等；（2）开挖工作面地层压力增大，鼓壁，深部岩层或煤层的破裂声岷县、响煤炮、掉渣、支护严重变形；（3）煤层结构变化明显，层理紊乱，由硬变软，厚度与倾角发生变化，煤由湿变干，光泽暗淡，煤层顶、底板出现断裂、波状起伏等；（4）钻孔时有顶钻、夹钻、顶水、喷孔等动力现象。石门揭煤爆破时，应在洞外起爆，洞内必须停电，停止一切作业，人员撤至洞外。在煤层中开挖时，可在洞内远距离爆破。揭煤爆破15min后，应由救护队员佩戴防毒面具或自救器到开挖工作面对爆破效果、瓦斯浓度等进行检查，缺人安全后通知送电、开动局部通风机。通风30min后，由瓦检人员检测开挖工作面、回风道瓦斯浓度，当开挖工作面瓦斯浓度小于1.0%，二氧化碳浓度小于1.5%时，方可通知工地负责人允许施工人员进洞。揭煤时，主风机正常运转，备用主风机及二路电源应保持启动状态。揭煤工作应由揭煤领导小组统一协调指挥。揭煤时救护队员及设备在洞口待命，一旦发生险情立即抢救。7、安全及环保要求7.1施工安全(1)开始施工前，必须对施工工艺中存在的危险源进行辨识和安全风险评估，编制安全管理实施方案，并制定相应的应急预案。(2)施工机械使用、操作人员条件、检修保养、各种专用施工机具和料具、施工用电、特殊环境中作业等应严格执行《铁路工程施工安全技术规程》。(3)施工过程中必须对施工人员加强安全技术交底，特殊工种必须经考试合格以后方能上岗。在推广新技术和使用新设备时，应对员工进行再培训和安全教育。(4)进洞人员必须戴好安全帽，洞内作业人员应佩戴防尘面具。禁止无关人员进洞。(5)开挖作业必须保证安全。开挖时必须减少对围岩的扰动。(6)爆破后应检查爆破和开挖面情况，清除瞎炮、残炮和危石。(7)开挖面及未衬砌地段应随时检查，险情应及时处理。(8)开挖工作面与衬砌的距离必须在确保施工安全并力求减少施工干扰的原则下合理选定。(9)开挖不得危及衬砌、初期支护及施工设备的安全。(10)施工作业地段的出渣车辆行车速度不得大于15km／h，成洞地段不得大于25km／h；在衬砌模板台车等狭窄地段必须设置减速和警示标识。(11)出渣时间洞内必须加强通风，保证洞内清晰，并且使洞内环境必须符合职业健康标准。7.2环境保护(1)开始施工前，必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案。(2)临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境。(3)隧道弃渣场坡面应按设计进行复垦或绿化，渣顶整平满足施工图要求，坡脚进行防护，防止水土流失。(4)施工场地布置时，在水源保护地区内不得取土、弃土、破坏植被等，不得设置搅拌站、洗车台、充电房等，并不得堆放任何含有害物质的材料或废弃物。(5)施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃，并在生活区、生产区及洞门口设置污水处理池，生活污水或生产及洞内废水必须经过污水处理池处理后排放或倒置指定地点。二、喷射混凝土支护施工作业指导书1、作业制度1.1施工作业执行文件：施工项目部下发的有效设计图纸、技术交底文件、《隧道初期支护施工作业指导书》，《铁路隧道工程施工技术指南》。1.2施工作业执行的强制性规范：《安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》，铁路及公路行业标准。1.3作业队制订的《**作业队施工职责分工及岗位责任制制度》。2、适用范围锚杆和喷射混凝土支护施工普遍应用于初期支护和临时支护中。在双线或单线隧道Ⅵ～V级围岩较差地段，在锚喷支护基础上可采用格栅钢架或型钢钢架（加钢筋网）支护措施。超前支护可针对双线或单线隧道不良地质进行预加固。3、工艺流程喷射混凝土流程见图4.2.3。施工准备施喷面的清理施工准备施喷面的清理计量配料拌和装运喷料混凝土湿喷机现场施喷检查、试验结束混凝土搅拌站加速凝剂砂、石、水泥、水、外加剂（微、钢纤维）不合格图4.2.3湿喷混凝土施工流程图4、施工要求4.1一般规定(1)隧道初期支护必须紧跟隧道开挖作业面及时施作，同时应按设计要求进行监控量测的相关作业，对位于不良地质地段的隧道，初期支护应及时封闭成环，保证施工安全。(2)隧道初期支护应采用喷锚支护，根据围岩特点、断面大小和使用条件等选择喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单一或组合的支护形式。支护参数的选择，一般地段应符合设计要求；特殊岩土及不良地质段支护加强，应根据设计计算或工程类比法确定。(3)隧道支护施工前，应确定支护紧跟开挖的时间、距离及工序搭接要求；确定喷射混凝土前基面标准和设置喷混凝土厚度控制标志;选择基面出水点处理措施;确定锚杆、钢架、钢筋网的加工、运输、安装方案；确定改善作业环境的措施及人员防护方案；选择合格的材料供应方，对进场的原材料进行检验、试验并选定配合比；选择满足上述要求的施工组织和各项资源配置，并同时进行试运行确认其有效性。(4)锚喷支护施工中，应做好下列工作：①锚喷支护施工记录；②喷射混凝土的强度、厚度、外观尺寸等项检查和试验报告。(5)喷射混凝土冬期施工时，作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5℃。(6)作业区应有良好的通风和照明装置，喷射混凝土时粉尘含量不得大于2mg／m3。(7)隧道支护施工后，应清理场地和设备料具，为下一工序创造条件。并对喷射混凝土进行养护，同时分析检测不满足要求的项目及产生原因，并制定整改措施。4.2工序流程(1)初期支护施工的一般工序流程为：开挖后初喷混凝土→系统支护施工（锚杆、钢筋网、钢架）→复喷混凝土至设计厚度。(2)爆破后应首先清除浮石，然后立即进行初喷混凝土封闭围岩，以期充分发挥围岩的自稳能力。出砟结束后，再根据围岩级别施作锚杆、挂网、拱架及复喷混凝土。(3)在富水断层破碎段，支护施作前应及时排水，以预防塌方的发生。在少量集中渗水、淋水地段，在将要通过的透水层部位，可采用排水孔法或排水管法，布置一定数量的排水孔或埋设排水管，将渗、淋水集中到排水孔内导出；也可采用金属网法，通过在钢筋网背后铺过滤层或隔水层，将其固定在围岩上，通过软管排水，随即喷射混凝土。如涌水较大，支护时对主要涌水出水口暂不进行封堵支护，待涌水减小或无水时，再进行支护或进行固结封堵，迫使水流改变流向。(4)喷射混凝土厚度必须利用断面仪检测断面或凿孔检查，喷射混凝土的平均厚度应大于设计厚度，最小厚度不得小于设计厚度的2／3。(5)隧道支护施工中，应确认各项资源和作业环境符合要求，控制并确认各项作业按规定程序和标准进行。(6)施工机具应布置在无危石的安全地带，在不良地质地段，设专人随时观察围岩变化情况。4.3喷射混凝土(1)喷射混凝土施工应采用湿喷工艺，由洞外自动计量拌和站生产，混凝土搅拌车运输，宜采用机械手配合湿喷机喷混凝土。(2)喷射混凝土作业前，应做好以下准备工作：①检查开挖断面净空尺寸。②清除松动岩块和墙脚岩砟、堆积物，并向料斗加水冲洗受喷面(当岩面受水容易潮解、泥化时，只能用高压风清扫)；应从顶部工作面往下清洁。③设置控制喷射混凝土厚度的标志。④检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，喷射机应具有良好的密封性能，输料连续、均匀，附属机具的技术条件应能满足喷射作业需要。⑤岩面如有渗漏水应予妥善处理。a.对于大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土，一般情况下可顺涌水出露点打孔，压注速凝浆液(水泥一水玻璃浆液)进行封堵。b.对小股水或裂隙渗漏水，视具体情况宜进行岩面注浆（布孔宜密，钻孔宜浅），或采用小导管沿隧道周边环形注浆进行封堵。c.对集中出水点可顺水路(节理、裂隙)扣排水半管或线形排水板，将水引到隧底水沟或纵向排水管，其施工示意参见图4.2.4—1。图4.2.4—1有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前的处理图(3)喷射混凝土配合比设计必须同时满足混凝土性能和喷射混凝土工作度(可喷性)要求，喷射混凝土配合比应通过试验确定，并应遵守下列原则：水胶比：根据喷射混凝土强度由试验确定，宜控制在0.4～0.5之间；用水量：根据}昆凝土坍落度要求确定(采用减水剂时可降低用水量)；胶凝用量：根据水胶比和用水量计算确定，但不宜小于400mg／m3；砂率：应为45%／～60％；和易性：喷射混凝土拌和物应无离析和泌水、粘聚性好；稀薄流喷射混凝土最适宜坍落度为8～12cm，稠密流喷射最适宜坍落度为10～16cm；早期强度：按照《回弹法测试混凝土抗压强度技术规程》(JGJ／T23)测试喷射混凝土早期强度时，其24h抗压强度应不低于10MPa。(4)混凝土喷射作业可参照以下要求进行：①喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序自下而上；②一次喷射厚度可根据喷射部位和设计厚度确定，且拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm：③喷嘴与岩面保持垂直，且距受喷面0.8～1.2m为宜；④喷混凝土时控制好风压和速凝剂掺量，减少回弹，喷射压力以控制在0.15～0.2MPa为宜；⑤分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再喷射，应先用风水清洗喷射表面；⑥对于较大的凹洼处，首先喷射填平；⑦喷射作业紧跟开挖作业面时，下一循环爆破应在喷射混凝土终凝3h以后进行；⑧对有渗水和大面积潮湿的的岩面与喷混凝土不易粘结，为了增加粘结性，初喷在岩面上的混凝土可适当增加水泥用量。(5)喷射混凝土养护应符合下列规定：①混凝土喷射终凝2h后，应采用养护台架进行湿润养护，养护时间不得少于14d；②黄土或其他土质隧道，以喷雾养护为宜，防止喷水过多软化下部土层；③隧道内环境气温低于5℃时，不得进行喷水养护。(6)喷射混凝土冬期施工应符合下列规定：①喷射作业区的气温不应低于5℃，在结冰的岩面上，不得喷射混凝土；②混合料进入喷射机料斗前温度不应低于5℃；③对液体速凝剂进行加热处理，温度不应低于10℃（最佳20℃）；④喷射混凝土强度未达到6MPa前，不得受冻。(7)喷射混凝土施工作业中安全与防护应符合下列要求：①施工用作业台架应牢固可靠，并应设置安全栏杆；②应定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全；③施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况，当有磨损、击穿或松脱等现象时应及时处理；④施工中检修机械或设备故障