隧道全断面开挖施工技术交底(二级)

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隧道全断面法施工技术交底（二级）

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中交路桥建设有限公司 二〇一五年 月 日

1. 施工准备

1.1. 施工人员计划

表1-1 施工作业人员安排计划表

作业队 工班 人数×工班 负 责 内 容 负责采用风镐、挖掘机、钻眼爆开挖作业队 开挖班 30×2 破。 负责锚、网、喷砼、钢支撑、超支护作业队 支护班 25×2 前预注浆。 负责立、拆模,砼的运输、灌注、衬砌作业队 衬砌班 16×2 养护。 负责施工中的风、水、电供应及机械班 机械运输队 运输班 综合作业队 总计(人) 9×2 4 7×1 机械修理工作。 负责运料、清碴和出碴。 负责辅助工作。 18 4 171 7 32 50 60 各队人数 1.2. 施工机械配置

表1-2 主要施工机械设备配置表

计划进编号 1 2 3 4 5 6 7 机械设备名称 装载机 自卸汽车 挖掘机 发电机 凿岩机 砼输送泵 砼输送车 单位 场数量 台 台 台 台 台 台 台 4 6 2 2 40 2 8 型号 ZL50 XC3260 PC200 康明斯 YT28 HBT-60 TSB-6 量(m3)、吨位(T) 3m 15t 1.0m 250KW φ28 60m/h 6m 3333规格 额定功率(KW)、容备注 -1-

计划进编号 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 机械设备名称 砼湿喷机 衬砌台车 弯拱机 轴流通风机 内燃空压机 作业台架 地质水平钻机 注浆机 电焊机 抽水机 振捣器 单位 场数量 台 台 台 套 台 套 台 台 台 台 套 4 2 1 2 规格 型号 TK961 液压自行 SDF（B）额定功率(KW)、容备注 量(m3)、吨位(T) 15m/h 9m 110KW 3 NO12.5 2 2 1 2 5 2 8 LS20-150HAC 6m GBZ-130 KBY-50/70 BX1-400-2 D80-30*50 ZN50 112KW 6m 130m 15KW 15KW 30KW 2KW 1.3. 试验参数与配合比

⑴进场钢筋应按相关规定，进行屈服点、抗拉强度、延伸量和冷弯试验及焊接性能试验。钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂分批验收，分别堆放，且应立牌以便于识别。钢筋主要力学性能、工艺性能见下表。

表1-3 钢筋力学、工艺性能参数

钢筋种类 钢筋直径(mm) 最小屈服强度(MPa) 最小抗拉强度（MPa） 延伸率（%） 180°冷弯弯芯内径 HPB300 6～22 300 420 25 d 4d 6～25 HRB400 28～40 400 540 16 5d 6d ＞40～50 (2)喷射混凝土采用的原材料及细集料与粗集料的级配应符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-5001）规定。喷射混

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泥土标号为C25，配比为水泥：水：砂：碎石：减水剂：速凝剂=390：176:948:876：3.9：27.3。

1.4 超前地质预报

由于隧道工程地质及水文地质条件较复杂，将会遇到断层等大的不良地质路段，为了有效地降低施工段由不良地质引发的风险，施工中应加强超前地质的工作，采取一定地质预报手段对掌子面前方施工的工程地质及水文地质情况进行预报，尤其应探明不良地质情况，以确保施工安全。主要工作有：对应位臵的里程桩号、底层岩性特征、结构面性质与产状及发育程度、岩体破碎程度与充填情况、洞壁变形破坏特征、突泥与坍方部位、方式与规模及其随时间的变化特征。

本隧道采用TSP地质超前预报系统进行地质超前预报。

图1.4-1 TSP地质超前预报系统

隧道施工与地质超前预报流程进行如下：

图1.4-2 施工流程示意图

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1.4.1仪器设备

本隧道超前地质预报采用TSP 203 plus仪器。TSP 203 plus是瑞士Amberg公司的最新产品，是一种快速，有效，无损的地震波反射探测技术。仪器的性能及各种参数如表。

表1.4.1-1 TSP 203 plus 各种参数及性能

震源 瞬发雷管引爆，乳化炸药爆炸 接收器端口：2个 采样间隔：62.5，125μs 记录通道：12 记录带宽：4000、8000Hz 记录长度：14468采样数每通道 技术参数 模数转换：24位 频率范围：0.5-5000Hz 无高频过滤和低频过滤 工作电压：直流6伏 外接电源：230/110伏交流，50/60Hz；温度范围：存放环境温度-100—600；操作环境温度：00～400；工作温度：00～400；湿度：30-80%。 电脑配置 Winxp系统的专用型便携式电脑 显示声波轨迹、频谱、速度及偏移结果； 输出评估范围内的岩石力学性质； 输出评估范围内反射界面的二维图象； 输出评估范围发射界面的三维透视图。 描绘几乎垂直于隧道的充满空气或水的裂隙方面性能好，对于斜交隧道（由其是大角度斜交隧道）的裂隙可能没有反映，对于所描绘的倾斜裂隙，会低估它们的距离。设备也不能提供关于岩石和土壤的工程性质等信息。 每次试验前需要钻26个钻孔，3分量地质检波器也必须事先粘结在岩石表面，炸药爆炸和波形记录的过程要相当快的，钻孔和向钻孔装药将需要时间，费用中等。 评估结 果显示 仪器性能 时间和费用成本 1.4.2预报流程

预报流程如图所示：

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1.钻孔 3.爆破

2.装药 4.采集

图1.4.2-1 TSP预报现场作业流程图

将洞内采集的地震数据传输到室内计算机上，应用TSP202数据处理软件进行地震波分析处理：波形处理、预报计算、预报输出。根据所掌握的地质资料，判断出岩体强度变化界面节理密集带、断层还是岩性分界面。

1.5测量放样

放样人员必须根据实际情况，如精度要求、控制点分布、现有仪器、现场条件、计算工具等来选择测站点和放样点的测设方法的不同组合及不同的检核方法。

各类工程及同一工程的不同阶段、不同部位对放样点的精度要求不同，所以对测站点和放样点的精度要求也不相同。作业时严格执行《工程测量规范》。本书中提到的限差指规范要求的限差，如果设计上有特殊要求，按设计要求执行。 1.5.1测量资料收集与放样方案制定

1.根据现场控制点标志是否稳定完好等情况，对已有的控制点资料进行分析，确定是否全部或部分对控制点进行检测。

2.已有控制点不能满足精度要求应重新布设控制，已有的控制点密度不能满足放样需要时应根据现有的控制点进行加密。

3.必须按正式设计图纸、文件、修改通知进行测量放样，不得凭口头通知和

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未经批准的图纸放样。

4.根据规范规定和设计的精度要求并结合人员及仪器设备情况制定测量放样方案。其内容应包括：控制点的检测与加密、放样依据、放样方法及精度估算、放样程序、人员及设备配置等。 1.5.2放样前准备

1.阅读设计图纸，校算建筑物轮廓控制点数据和标注尺寸，记录审图结果。 2.选定测量放样方法并计算放样数据或编写测量放样计算程序、绘制放样草图并由第二者独立校核。

3．准备仪器和工具，使用的仪器必须在有效的检定周期内。给仪器充电，检查仪器常规设置：如单位、坐标方式、补偿方式、棱镜类型、棱镜常数、温度、气压等。

表1.5.2-1 测量仪器设备表

序号 1 2 3 4 仪器名称 全站仪 水准仪 水准仪 红黑面尺 型号 DTM-831e PENTAX AP-128 NAL232 单位 台（套） 台（套） 台（套） 把 数量 1 1 1 2 状态 良好 良好 良好 良好 备注 1.5.3全站仪坐标法设站＋极坐标法放点

1.在控制点上架设全站仪并对中整平，初始化后检查仪器设置：气温、气压、棱镜常数；输入（调入）测站点的三维坐标，量取并输入仪器高，输入（调入）后视点坐标，照准后视点进行后视。如果后视点上有棱镜，输入棱镜高，可以马上测量后视点的坐标和高程并与已知数据检核。

2.瞄准另一控制点，检查方位角或坐标；在另一已知高程点上竖棱镜或尺子检查仪器的视线高。利用仪器自身计算功能进行计算时，记录员也应进行相应的对算以检核输入数据的正确性。

3.在各待定测站点上架设脚架和棱镜，量取、记录并输入棱镜高，测量、记录待定点的坐标和高程。以上步骤为测站点的测量。

4.在测站点上按步骤1安置全站仪，照准另一立镜测站点检查坐标和高程。 5.记录员根据测站点和拟放样点坐标反算出测站点至放样点的距离和方位

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角。

6.观测员转动仪器至放样点的方位角，指挥司镜员移动棱镜至仪器视线方向上，测量平距D。

7.计算实测距离D与放样距离D°的差值：ΔD=D-D°，指挥司镜员在视线上前进或后退ΔD。

8.重复过程7，直到ΔD小于放样限差。（非坚硬地面此时可以打桩） 9.检查仪器的方位角值，棱镜气泡严格居中（必要时架设三脚架），再测量一次，若ΔD小于限差要求，则可精确标定点位。

10.测量并记录现场放样点的坐标和高程，与理论坐标比较检核。确认无误后在标志旁加注记。

11.如果一站不能放样出所有待放样点，可以在另一测站点上设站继续放样，但开始放样前还须检测已放出的2～3个点位，其差值应不大于放样点的允许偏差。

12.全部放样点放样完毕后，随机抽检规定数量的放样点并记录，其差值应不大于放样点的允许偏差值；

13.作业结束后，观测员检查记录计算资料并签字。

14.测量放样负责人逐一将标注数据与记录结果比对，同时检查点位间的几何尺寸关系及与有关结构边线的相对关系尺寸并记录，以验证标注数据和所放样点位无误。 1.5.4注意事项

⑴测量的内外业必须执行闭合制、复核及检算制。控制网点平差及其他数据由两组人员独立进行计算，并及时校核。重要部位的放样均采用不同的方法或不同的路线检核测设，以确保正确。

⑵采用专业记录簿在现场逐项记录测量数据，禁止使用易洇水的圆珠笔或钢笔书写。测量记录不得涂改、撕毁，如有误可用明显的记号标识。记录中参加人员、设备、日期、地点等事项必须完备、清楚并签字。记录数据及时检核，经核对无误的数据方可录入计算资料。

⑶各种测量仪器和工具做到定期检校，并做好经常的保养和维护工作。 ⑷引用控制点坐标时，仔细核对，避免抄错数据。

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⑸控制点、高程点均应设在安全可靠、不易沉降的位置，控制点每6个月定期复测，高程点每6个月定期复测。

2. 施工工艺

全断面法施工工艺施工中先整体开挖主洞，开挖进尺控制在3-5m，然后施做相应的初期支护，待初期支护变形趋于稳定后整体模筑二次衬砌。施工过程中加强监控量测，根据量测信息指导隧道施工。开挖施工采用YZ28型气腿式凿岩机配合自制开挖台车钻爆开挖。

图2-1 全断面法施工横断面

全断面法施工工艺流程如下：

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简易钻孔台架就位施工准备测绘开挖断面轮廓地质超前预报完成适合采用全断面法施工钻孔设备风水管路连接检查就位布置炮眼钻眼、装药、爆破通风排烟找顶排险出渣运输装运机械就位爆破设计完成修正钻爆参数开挖质量检查地质素描初期支护表面处理隐蔽检查合格不合格防排水系统施工隐蔽检查合格变形量满足要求 后二衬施工不合格结束 图2-1 全断面法施工工艺流程图

2.1主体开挖

2.1.1超前锚杆支护

在施工前，根据围岩的性质需要进行超前支护，超前锚杆采取C25早强水泥砂浆锚杆，超前锚杆位置应根据围岩的具体情况而设置作出适当调整，仰角保持在10°～15°左右，在具体施工时，可以根据围岩的层理，节理走向，在横向上与隧道轴线形成一定夹角，尽量使锚杆与层理垂直。

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锚杆制作 机械设备保养 各项工前准备 锚杆孔位测量放样 锚杆钻机就位 钻孔角度定位 钻锚杆孔 锚杆孔清孔 锚孔成孔检查 插入锚杆 注 浆 安装垫板 搅拌砂浆 注浆设备就位 准备注浆材料 锚杆竣工验收 图2.1.1-1 砂浆锚杆施工工艺图

砂浆锚杆作业程序是：先注浆，后放锚杆，具体操作是：先将水注入牛角泵内，并倒入少量砂浆，初压水和稀浆湿润管路，然后再将已调好的砂浆倒入泵内。将注浆管插至锚杆眼底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆。在气压推动下，将砂浆不断压入眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂浆流失。

隧道根据地质情况的不同，环向间距40cm，纵向间距深埋地段1.2m布设,每根锚杆长L=3.5m；每环33根,超前锚杆外插角5º～10º,根据实际施工情况调整,采用机人工手持风钻成孔后安装，锚杆尾部外露足够长度，并与钢拱架焊接在一起，超前锚杆施工水平投影搭接长度应符合设计并不小于1m。

采用钻头人工手持风钻成孔后安装，钻孔前，进行孔位测量放样，孔位测量

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做到位置准确。按放样位置钻孔，并设方向架控制钻孔方向，使孔位外插角度符合设计要求。

图2.1.1-1 超前锚杆布置图

2.1.2主洞开挖

超前支护完成后，根据现场围岩情况，按爆破设计布置炮眼和装药，按照设计好的起爆顺序进行引爆，做好安全工作，保证好通风，出渣。开挖长度不得超过5m。

2.1.3 主洞初期支护

初期支护紧跟着开挖面的施工进行，主洞开挖完成出渣后进行初支。初喷混凝土采取C25级别，钢架采用H=15cm格栅钢架间距100cm。主洞开挖出渣初喷后应及时按要求架设格栅钢架。

初期支护紧跟着开挖面的施工进行，施工简易流程：初喷→钢拱架架设→系统锚杆打设→钢筋网片挂设→复喷至设计厚度。

喷射混凝土采取C25级别，初喷、复喷厚度为21cm。钢拱架采用H=15cm格栅钢架间距100cm。铺设φ8间距25cm的钢筋网，保证钢筋的净保护层不少于2cm，立即喷射混凝土至设计要求，使之构成共同受力的钢筋混凝土结构，完成初期支护。格栅钢架喷射混凝土应分层喷射，每层5～6cm,喷射时由拱脚开始直至拱顶。

3.爆破施工

3.1隧道爆破设计

按照实际要求，在隧道掘进施工过程中应保证爆破地震不危及地表建筑物及

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工程构筑物的安全。本工程中附近居民的建构筑物爆破振动速度不得大于2cm/s。

大量实践表明，隧道在下穿建构筑物时，为降低爆破震动，保证地表建筑物及施工构筑物的安全，同时尽可能减少爆破次数，确保循环进尺和工程总体进度。

Ⅲ级围岩采用全断面法爆破开挖。为保证隧道开挖边界平整，所有周边孔均采用光面爆破。

总之，隧道开挖严格按新奥法原理组织施工，在施工过程中加强监控量测，及时进行信息反馈以修正设计和采取应急措施，保证隧道开挖顺利进行。

3.2钻机机具

隧道钻孔设备采用YT－28型气腿式凿岩机。钻头直径为38~40mm。

3.3炮孔布置

3.3.1掏槽眼

⑴布置掏槽眼原则

掏槽眼位置一般应布置在开挖断面的中部或中下部；

炮眼方向，在岩层层理明显时，应尽量垂直于岩层的层理面； 小型断面的掏槽眼数一般为4～6个，大型断面要根据开挖方式的不同确定掏槽眼的部位和数量。

（2）掏槽方式

Ⅲ级围岩采用垂直、斜眼或混合式掏槽，掏槽眼比其它眼深20cm。 ①垂直眼掏槽

掏槽眼方向均垂直于隧道开挖工作面，而且互相保持平行。垂直眼掏槽适用范围较广，炮眼布置或眼数可根据岩石性质的变化进行调整，钻眼深度不受断面尺寸的限制，与各类倾斜眼掏槽比较易于取得较深的循环进尺。钻眼工作互相干扰少，有利于多台凿岩机平行作业。但垂直眼掏槽需要布置一至数个不装药的空眼（图5-1），作为装药浅眼爆破时的自由面，使掏槽眼数量有所增加，而且对钻眼质量要求较高，各钻眼应保持平行，眼底落在同一平面上。

在隧道掘进中，爆破时采用眼底起爆并使用毫秒雷管引爆，能够获得良好的爆破效果。

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图3.3.1-1 掏槽眼布置图

②复式楔形掏槽

在大断面隧道掘进中，为了加大掏槽深度，可以采用双层、三层或四层楔形掏槽眼，称为复式（或多层）楔形掏槽。每对掏槽眼呈完全对称形（如图4.2所示）或近似对称形（如图4.3所示）。每对掏槽眼由浅变深，与工作面的夹角则由小变大。掏槽眼与工作面的夹角称为爆破角。爆破角和掏槽眼深度的互相关系，应使以每个孔底所作的垂线，恰好落在巷道两壁与工作面相交的自由面上。深掏槽眼孔底的垂直线也必须落在平巷或隧道内，与已爆出来的工作面相交。如图5-2所示，在每一掏槽眼孔底所作的垂直线h必须与巷道断面LR相交（前一个掏槽的眼底在该面上）。就是说，h0与L0R0相交，h1与L1R1相交，h2与L2R2相交。

为保证复式楔形掏槽取得良好的爆破效果，应尽量减小钻眼的偏差并采用毫秒延期雷管爆破。如果各楔形炮眼作为一个整体逐个起爆，那么每个楔形掏槽眼的延期时间以50ms为合理。如果按图5-2所示的对称方式爆破，那么爆下的岩石不是从掏槽中直接崩出，而是抛向垂直于炮眼的方向，该处爆轰气体正在起着作用。若各段间隔时间过短，则后爆炮眼没有足够空间膨胀。实践表明，对一般楔形掏槽，内部各对楔形掏槽眼之间延期时间应为100ms左右。

图5-2 三层楔形掏槽眼示意图

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（图中h0、h1、h2均为炮孔底至自由面的垂直线）

图3.3.1-2 四层楔形掏槽眼示意图 （图中0～12表示起爆顺序）

3.3.2周边眼和辅助眼

周边眼通常布置在距开挖断面边缘0.2m 左右处，周边眼的眼底要朝隧道轮廓线方向倾斜，当隧道穿过的岩体坚硬时，眼底可达到或稍稍超出轮廓线位置；岩体中等坚固时，眼底距轮廓线约0.1m，在松软岩体中，炮眼不必倾斜，眼底距轮廓线的距离与眼口处相同。周边眼之间的距离约为0.6～1m，拱形隧道的转角处，炮眼要密一些，眼间距取小值。

周边孔采用光面爆破时，光爆孔（周边孔）的布置要形成平整光滑的轮廓面，光爆孔间距a光一般都选取的较小，光爆孔的最小抵抗线w光=0.6m。

辅助眼要根据设计的炮眼数目，均匀地布置在掏槽眼与周边眼之间的范围内，钻眼方向则垂直于隧道开挖面。

3.4炮眼数量、深度

3.4.1工作面炮眼数目N N=3.3（f·S2）1/3 式中：N—炮眼数目（个）；

f—岩石坚固性系数； S—隧道掘进断面（㎡）；

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在实际施工中，布置工作面炮眼数时，还应考虑炸药性能、药卷直径和炮眼深度的影响。 3.4.2炮眼深度

炮眼深度由掘进循环时间，施工技术水平及设备能力来决定。掏槽眼比周边眼或辅助眼要深10%～20%，这样能提高爆破效果并保持新工作面平整。

3.5炮孔的装药量设计

3.5.1炮眼的装药量

每个炮眼的装药量可按下式计算，即： Q单=η·L·γ

式中：Q单—炮眼的装药量，kg；

L—眼深，m；

η—炮眼装药系数，见表4.1； γ—每米长度炸药量，kg/m。

表3.5.1-1 装药系数

炮眼名称 掏槽眼 辅助眼 周边眼 岩石f系数 10～20 0.8 0.7 0.75 10 0.7 0.6 0.65 8 0.65 0.55 0.6 5～6 0.6 0.5 0.55 3～4 0.55 0.45 0.45 1～2 0.5 0.4 0.4 3.5.2单位炸药消耗量q

隧道开挖每立方米岩石的炸药消耗量q与岩石性质和隧道面积有关，大约在0.8 ～2.4kg/m3范围内。本设计取0.9 kg/m3。

5.5.3每循环炸药量Q Q=q·V=q·S·L·η

式中： Q—每一循环炸药量，kg；

q—单位炸药消耗量，kg/m3； S—隧道掘进面积，m2 L—炮眼深度m；

η—炮眼利用率，一般取0.8～0.95。

⑴ 掏槽孔装药

掏槽孔为直眼掏槽时，中间孔为空孔，一般不装药，为确保掏槽抛碴，可

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在底部少量装药，最后起爆抛槽渣。

⑵ 掘进及底板孔装药

掘进眼、内圈眼及底板眼的装药量按下式计算：

q＝K×a×W×L×λ （Kg）

式中 q—单眼装药量，kg；

K—单位炸药消耗量，参考其它类似工程统计数据，这里选取0.47～1.2kg/m3之间；

a—炮眼间距，m;

W—炮眼爆破方向的抵抗线，m； L—炮眼深度，m；

λ—炮眼所在部位系数，参考表5-2选取。

表3.5.2-1 炮眼所在部位λ值

炮眼 部位 λ值 掏槽 炮眼 扩槽 炮眼 掘进 槽下 掘进 槽侧 1 掘进 槽上 0.8～1.0 内圈 炮眼 0.5～0.8 二台 炮眼 1.2～1.5 底板 炮眼 1.5～2.0 2～3 1.5～２ 1.0～1.2 ⑶ 周边孔装药

周边孔采用不耦合间隔装药，为实现间隔装药，使药卷居中在孔内，采取预先加工周边孔药串的办法，按设计将药卷用传爆线串联在竹片上，让药串架空居中于钻孔中心。

周边眼孔数经验计算式如下：

间距：E＝（8～12）d （d为炮眼直径），cm; 抵抗线：W＝（0.5～1.5）E，cm; 线装药密度：q=0.04～0.19Kg/m。

3.6炮孔填塞

隧道爆破采用有堵塞爆破，填塞物采用炮泥，其材料为黄泥加沙比例为3：1，用木质炮棍把炮泥将所有装药孔填塞紧实，堵塞长度不小于30cm。

3.7爆破器材选择及使用

掏槽眼、掘进眼选用乳化炸药；

周边眼选用低爆速、低密度、高爆力、小直径、传爆性好的光爆炸药。

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起爆雷管采用相邻两段间爆破间隔时间大于50ms的微差非电毫秒雷管，以减少振动波的叠加而不产生较大的振动。

根据施工中常用的爆破器材，本工程隧道选用表5-3中爆破器材。

表3.7-1 本工程隧道爆破器材使用情况表

爆破器材名称 雷管 炸药 传爆线 规 格 1~15段非电毫秒雷管 乳化（或硝胺）炸药爆速3800~4000m/s直径φ32mm 2#岩石小药卷，直径25mm 6500m/s导爆索 用 途 掘进和传爆 掘 进 起爆、光爆 传爆、光爆 明洞及隧道开挖爆破需要炸药量按下式计算：

Q= q×V

式中

Q—隧道开挖炸药总需要量，Kg；

q—隧道开挖爆破单位体积岩石的炸药消耗量，Kg/m3，本工程q取值为0.9Kg/m；

V—隧道开挖体积，m3。

33.8全断面开挖掘进爆破网络设计

隧道掘进对于Ⅲ级围岩采用全断面法爆破施工；

隧道爆破采用塑料导爆管非电毫秒起爆网络。为确保网络安全、准爆，多采用孔内外微差的复合式起爆网络。本隧道起爆网络设计采用孔内毫秒起爆网络和孔外接力网络相结合的形式进行设计。

1、根据孔内起爆顺序将导爆管雷管的不同段别按照顺序装入各炮孔内，进行爆破。

2、当炮孔同一段数量太多，单发雷管无法连接时，可通过孔外传爆雷管的串、并联及搭接，组成孔外接力起爆网络。

起爆顺序为：掏槽眼→掘进眼→内圈眼→周边眼→底板眼。 Ⅲ级围岩全断面掘进爆破网络设计如图5-5所示：

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图3.8-1 Ⅲ级围岩光面爆破炮眼布置图

图3.8-2 Ⅲ级围岩光面爆破起爆网络图

3.9爆破施工工艺

隧道爆破开挖的施工工艺，包括布孔、钻孔、检查验收、炸药的搬运、装药、

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堵塞、联线、安全警戒、起爆及爆后检查等工作。具体施工工艺如图所示。

图3.9-1 爆破施工工艺流程图

4. 监控量测

4.1超欠挖

（1）洞身开挖前必须得核对地质，在每一次开挖要及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙的结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，判断围

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岩的稳定性。

（2）隧道洞身开挖时严格控制爆破震动；开挖轮廓要预留支撑沉落量，并利用量测反馈信息及时调整。

（3）隧道开挖必须严格控制欠挖，超挖控制在规范允许范围内。 （4）实测项目

表4-1 超欠挖实测项目表

项次 检查项目 每侧 1 边墙超挖（mm） 全宽 +200，-0 测点间距≤1米。 水准仪： 2 边墙、仰拱、隧底超挖（mm） 平均100，最大250 每20米检查3处 规定值或允许差 +100，-0 检查方法和频率 激光断面仪： 每20米抽一个断面，4.2拱顶下沉

为了了解断面变化情况，判断拱顶的稳定性，防止塌方。

在拱顶固定一带倒三角环的测桩，测试时将水准仪安放在标准高程点和拱顶测点之间，铟钢尺底端抵在标准高程点上，并将铟钢尺调整到水平位置，然后通过水准仪后视铟钢尺记下读数为H1，再前视普通钢卷尺（注意钢卷尺在每次测试时均要保持相同的张紧力）记下读数位H2，若标准高程点的高程为H0，则本次测试拱顶测点的高程为H1+ H2+ H3，两次不同测试的拱顶高程差即为两次间隔时间内的拱顶下沉。测试方法示意图如图7所示。测桩长度要考虑喷射混凝土的厚度，不能将测桩埋入喷射混凝土的厚度内。

拱顶测桩（倒三角环）普通钢卷尺H2铟钢尺水准仪H1H0标准高程点

图4.2-1 拱顶下沉量测示意图

4.3水平收敛

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水平变化测点与拱顶下沉测点布置在同一个断面上。在同一断面内，收敛基线的布设，应根据断面大小、开挖方法选择不同的布置形式。结合本项目隧道开挖方法，周边收敛位移量测断面测点布置图如下图6。安装测点时，在被测断面上用风钻机或冲击钻成孔，孔径为40-80mm深度20cm，在孔中填塞水泥砂浆后插入收敛预埋件，尽量使两预埋件轴线在基线方向上并使销与孔轴线处于垂直位置，上好保护帽，待砂浆凝固后即可进行监测。

图4.3-1 拱顶下沉量测和水平变化量测的测线布置

图(a)拱顶测点和2条水平测线、2条斜测线示例；(b) 拱顶测点和1条水平测线示例；(c)CD或CRD法拱顶测点和测线示例。

收敛观测方法

①将百分表读数调至2.5－3.0cm；

②将收敛计钢尺挂钩分别挂在两个测点上，收紧钢尺，将销钉插入钢尺上适当的小孔内，用卡钩将其固定；

③转动调节螺母使钢尺收紧到观测窗中的线条与面板成一直线为止； ④读取钢尺百分表中的数值，两者相加即为测点间距离；

⑤每次测量完毕后，先松开调节螺母，然后退出卡钩，将钢尺取下，擦净收好，并定期涂上防锈油脂；

⑥将每条测线前后两次测线距离相减即可算出各测点间相对位移（即隧洞位移收敛值）。

5. 风险源分析及预防措施

为确保正常施工，预防突发事件及某些预想不到的、不可抗拒的事件发生，

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确保事前有充足的技术措施准备、抢险物资的储备，最大限度地减少人员伤亡、国家财产和经济损失，必须进行风险分析和预防。

根据隧道工程施工特点及遇到的复杂地质情况，并充分考虑到施工技术难度和困难、不利条件等，可确定隧道施工过程中的主要突发事件、风险或紧急情况有：

（1）隧道穿过岩溶不良地层时，因岩溶充填物的情况导致涌水、突泥、塌方等。

（2）隧道穿过断层破碎带不良地带时，因围岩自稳性差，导致塌方、冒顶、涌水、涌泥或引起掌子面塌方。

（3）隧道穿过富水不良地层时，因涌水导致破坏正常施工环境，影响正常施工和结构安全。

（4）隧道开挖后，因围岩变形过大而引起初期支护开裂或侵限甚至引起隧道塌方。

从上述可能的风险情况来看，如果不采取响应的有效的预防措施，不仅会对隧道施工造成重大影响，而且会对施工人员的安全造成威胁。可以采取的预防措施如下所述：

（1）了解地表水、出水地点的情况，并对地表进行必要的处理，以防止地表水下渗。

（2）认真分析地质材料，采用多种手段做好超前预报，做到较全面、准确地掌握前方地质情况。

（3）加强施工管理，严格按标准化、规范化作业。施工中要经常分析土质和围岩的变化，遇到可疑情况及时分析，不得冒进。不良地质段施工应遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的施工工艺。并做到“四及时”及及时测量、及时反馈、及时支护、及时封闭。

（4）开挖中必须进行爆破时，要采用微震控制爆破技术，严格控制爆破规模，遵循“短进尺、少装药、多段别、弱爆破”的原则，使爆破震动速度在安全范围内。通过监测数据分析，不断修正爆破参数，满足环境要求。

（5）施工场地设专门抢险救灾物资库。要求库房距离施工现场近，道路保持畅通。

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（6）工地和附近医院建立密切联系。同时，工地设医务室，配齐必要的医疗器械，一旦出现意外工伤事故，可立即进行抢救。

6.季节施工

项目地处东北冬季严寒地区，有效施工工期短，冬季寒冷而漫长，为保证施工进度，冬季施工必须采取有效的取暖保温措施。加强冬季安全质量管理工作，有效防范各类安全事故发生，全面确保安全生产目标的实现，是我项目冬季施工安全质量工作重点。

⑴冬季保温材料准备

施工材料按需求正常储备，但不宜过多，满足冬修前施工需求即可；保温材料按下表进行购买。

表6-1冬季施工保温材料计划表

序号 1 材料名称 塑料布（加厚型） 满足现场需求） 40000m（确保2 3 4 5 6 7 8 9 10 草帘 满足现场需求） 电油汀取暖器 焦炭 温度计 保温门帘 保温棉被 灭火器 锅炉 加厚土工布 40个 30t 25支 10套 10套 100个 1座 2500m 22数量 40000m（确保2备注 桥梁桥面铺装、路基坡面防护、隧道内路面施工保温 桥梁桥面铺装、路基坡面防护、隧道内路面施工保温 隧道内保温 用完后及时购买 测温 隧道进出口洞门、预制场保温棚封闭 罐车保温 各工作面放置 预制场蒸汽养生、拌和用水加热 预制场保温棚加工、拌和站砂石料覆盖 ⑵施工用水

对隧道地下深井地上部分进行保温，水池及增压泵外用彩钢板封闭，内部设置煤炉，保证水温不低于0゜C，位于洞外水管用棉被包裹，防止冻结，如遇极端天气，外面包裹电热毯保温。

拌和用水利用锅炉加热，确保拌和用水温度满足施工要求。

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现场养生用水利用温水洒水养生，并将养生时间控制在每天10：00至15：00，其他时间不得洒水养生。

⑶隧道内冬季施工措施

隧道冬季施工措施包括洞口封闭及洞内加热升温。

①洞口封闭：隧道洞口利用脚手架搭设大门，并挂棉门帘的方法进行封闭。脚手架搭设应牢固、可靠，并预留出车辆进出洞内的通道。脚手架搭设完成后，在搭设的脚手架上悬挂棉门帘，使整个隧道洞口除通道口外的其他部分全部封闭。通道口处挂设活动门帘，设置专人加强对洞口的管理工作，车辆进出洞内时，将门帘掀开，确保车辆可正常出入，无车辆出入时，及时将门帘封闭，切实做好阻断寒冷气流、冰雪直接进入洞内。

②洞内加热风温：在洞内每隔10m在线路右侧拱脚处设置电油汀取暖器一台，为防止洞内一氧化碳含量超标，不采用火炉进行加热。从洞口开始每隔20m设置一支温度计，设专人每天定时记录洞内温度，保证洞内温度不低于10゜C。初期支护喷射混凝土施工结束后，应保证初支混凝土施工面温度达到10゜C以上，促使混凝土强度尽快上涨，以保证初期支护的有效性，保证开挖面稳定，保证施工安全。

⑷混凝土拌合保温 ①拌合用水的加热及保温

利用蒸汽低压锅炉直接向水箱内通蒸汽加热，水的加热温度一般为50～80゜C（以能保证混凝土拌和物温度在10～30゜C范围内），水箱四周及顶口用棉被保温。

②主机房保温

主机房利用电暖器对主机、过渡舱、计量称进行保温。另门窗挂棉门帘封闭严实，确保主机房温度保证零度以上，以保证拌料系统正常运转。

③砂石料的上料及保温

砂、石料的上料均采用皮带输送机分别从砂、石料暖棚内直接

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输送到拌合站的砂、石料自动计量料斗内，整个输送带焊接钢筋骨架，并用毛毡进行全封闭保温。砂、石料暖棚设置在离拌合站最近的地方，以减少热量的损失及保温材料的用量。暖棚利用脚手架及加厚土工布搭设，里面通蒸汽进行加热升温，确保存储的砂石料温度不低于5゜C。

⑸混凝土运输

混凝土输送车采取棉被包裹的保温措施，缩短混凝土运输时间，选择最佳路线，减少混凝土的装卸次数。

⑹混凝土浇筑

混凝土罐车现场放料时，可利用碘钨灯放置在罐车出料口周围对料口处混凝土进行加热升温，防止混凝土入模温度过低，也防止因浇筑过程间断导致出料口混凝土冻结。

⑴混凝土的入模温度不低于5゜C。加强混凝土灌注过程中的温度检测。新旧混凝土接茬处严格按照施工缝进行处理。

⑵混凝土浇注前，对保温设施加强检查，发现问题及时解决。指派经过培训有工作经验的技术工人进行操作，定员定岗，确保混凝土质量。

7.质量保证措施

7.1隧道爆破开挖措施保证

1、在作业点周围50m以外插上红旗，以标志爆破危险区，禁止无关人员进入，在警戒范围内设置相互可视的警戒岗点。

2、采用减震松动爆破，控制炮孔孔口方向，炮孔的孔间距，排间距，保证炮孔堵塞长度不小于孔深的二分之一，如爆破点离建筑物较近，要在炮孔孔口压沙袋以防止飞石，并设置防护墙以阻挡爆轰波、飞石及噪音。

3、起爆作业严格遵守《爆破安全法规》（GB6722－2003）的规定。

4、隧道内爆破采用有堵塞爆破，堵塞长度小于30CM，堵塞材

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料采用黄泥夹砂，其比例为3：1。

5、禁止爆破作业的人员穿化纤衣服。

6、装药前对炮孔进行清理和验收，孔位偏差若大于10CM，则必须重新补孔。装药使用木质（或竹杆）炮棍。

7、响炮后，必须等待不少于15min，才允许爆破工作人员进入爆破作业地点检查爆破情况，隧道内还必须进行通风，吹散炮烟。

8、随时检查爆破工作面的有毒气体含量，有毒气体含量不得超过体积比：CO小于0.0024％，NO2小于0.00025％。根据有毒气体含量调整通风时间。

9、严禁再套打残孔。

10、爆破前必须同时发出音响和视觉信号，使危险区的人员都能清楚地听到和看到，并由警戒人员确认警戒区域内无人后方可进行爆破。

11、导火索或导爆管的加工应使用快刀进行切割，每根导爆管的两端应先切掉5cm，切割导火索和导爆管时，每根导爆管的两端都切成垂直面，一端封口，切割导火索或导爆管时，工作台禁止堆放雷管，切割前应认真检查导火索和导爆管的质量，若有过粗、过细、破皮和其它缺陷的部分均应切除。

12、加工起爆药卷应在爆破作业面附近的安全地点进行，加工数量不得超过当班作业所需用量，加工起爆药卷时应用木质或竹质锥子，在炸药卷中心扎一雷管大小的孔，孔深应能将雷管全部插入，不得露出药卷，雷管插入后应用细绳或电工胶布将雷管固紧。

13、在隧道内的不同工作区，当有一个区爆破时，必须使全部人员撤离至安全地点。

14、有下列情形之一者禁止爆破，并立即报告，及时进行处理。 （1）支护落后于作业规程的规定或支撑有损坏； （2）孔内出现涌水等异状，温度骤升骤降；

（3）爆破地点附近的设备、工具和电缆线等没有可靠的保护； （4）未设警戒。

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15、盲炮处理可采用如下办法：

（1）检查确认炮孔的起爆线路完好时，可重新起爆； （2）平行眼装药爆破，平行眼距盲炮孔不得小于0.3m，为确保平行炮眼的方向，允许从盲炮孔口取出长度不超过20cm的堵塞物；

（3）用木质、竹质或其他不发生火星的材料制成的工具，轻轻地将炮眼内大部分堵塞物掏出；

（4）安全距离外用远距离操纵的风水管吹出盲炮堵塞物及炸药，但必须采取措施，回收雷管；

（5）盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况（盲炮数目、方向、装药数量和起爆药位置、处理方法和处理意见）在现场交接清楚，由下一班继续处理。

16、爆破器材的收发按照下列规定执行：

（1）新购进的爆破器材应逐箱检查包装情况，并按规定做性能检验；

（2）建立爆破器材收发流水帐，三联式领用单和退料制度，定期核对帐目，做到帐物相符；

（3）变质的和性能不详的爆破器材不得发放使用；

（4）爆破器材应按其出厂时间和有效期的先后顺序发放使用。 17、严禁穿铁钉鞋和易产生静电的化纤衣服进入库房和发放间，开箱应用不产生火花的工具并在专设的发放时间内进行。

7.2喷射混凝土质量保证技术措施

⑴本隧道主要采用湿喷工艺，以减少回弹量，确保喷射混凝土质量，加快施工进度。

⑵喷射混凝土要保证其水灰比，水泥、水、骨料、外加剂的各项技术指标通过试验确定配合比，喷射混凝土的水灰比确保满足湿喷工艺的施工要求。混合料要随拌随喷，不掺速凝剂的干混合料，存放时间不大于2h；掺有速凝剂的干混合料，存放时间不大于20min。

喷射要分段、分片、分层，由下向上，交错进行，如岩面有较大凹洼时，先填平后再施喷，当受喷面有滴水、淋水、集中出水点

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时等多水处安放导管将水排出处理后施喷。

⑶混凝土喷射紧跟开挖面及时初喷，后一层喷射在前一次喷射混凝土终凝后进行。喷射混凝土时，喷头要与受喷面基本垂直，喷头离受喷面的距离保持在0.6～1.2m之间。

⑷喷射混凝土的厚度最小不小于4cm，且一次喷射厚度要适中，在围岩破碎、大变形地段采用喷射纤维混凝土，防止喷射混凝土开裂，提高喷射混凝土裂后强度，保证喷射混凝土质量。

⑸确保喷射混凝土与围岩密贴，不得在喷层与围岩之间回填异物。喷射混凝土的表面确保密实、表面平整，不得出现疏松、裂缝、脱空、漏喷、漏筋、空鼓、渗漏水等现象。喷射结束后按照规范要求进行养生。

7.3锚杆施工保证措施

⑴锚杆钻孔保持直线，并与所在部位的岩层主要结构面垂直，其孔位偏差控制在±15mm～50mm，钻孔偏差小于2度；边墙锚杆孔可向下倾斜3度，使砂浆在重力作用下充满锚孔。锚杆孔至少比设计锚杆直径大15mm以上，保证在孔内砂浆密实，保证锚杆抗拉拔力。

⑵锚杆安装前，除去油污锈蚀并将钻孔吹洗干净；砂浆标号达到或超过设计要求，锚杆在砂浆初凝前插入，在凝固前不得碰撞、拉拔锚杆。

⑶隧道洞口处的中空注浆锚杆，在注浆时要注意排气，确保砂浆灌注饱满。

⑷为保证锚杆的施工质量，满足设计要求，做好两项检测试验：一是进行锚杆抗拉拔试验，检验砂浆与岩体的粘结强度；二是进行声波物探试验，检验砂浆饱满程度。

⑸每根锚杆的锚固力不得低于设计要求，按锚杆数量的1%根抽样一组进行抗拔试验，每组不少于3根。

7.4保证钢筋网铺挂施工质量技术措施

⑴钢筋网采用在钢筋加工棚焊接的标准钢筋网，或在现场绑扎；钢筋网随受喷面起伏铺设，与受喷面的间隙不大于3cm。保证钢筋

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网的喷混凝土保护层厚度符合要求。

⑵钢筋网与锚杆或其它固定装置连接牢固，网片之间搭接长度为1～2个网格，在喷射混凝土时钢筋不得晃动。

⑶钢筋网在喷一层混凝土后铺挂，使其与喷射混凝土形成一体，喷射中如有脱落石块或混凝土块被钢筋网卡住时要及时清除。

⑷开始喷射时，适当减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度。

7.5隐蔽工程的质量保证措施

⑴本工程钢筋、钢架、等隐蔽工程施工必须严格执行技术规范，明确质量要求，做好技术交底。注意在初期支护与裸露围岩间设置环向排水半管，与拱脚处预埋于初期支护与二衬之间的纵向排水管连接，设置间距满足设计要求，根据出水量适当增加排水管设置间距。

⑵隐蔽工程检查实行班组检查与专职检查相结合。施工班组在下班前对当天工程质量进行自检，对不符合质量要求的予以纠正。

⑶各工序工作完成后，由分管工序的技术人员、质检工程师组织工班长按有关技术规范要求进行检查，不合格的坚决返工。上道工序不合格下道工序严禁施工。

⑷每道工序完成后，先由施工单位自检，再报请质检工程师复检，合格后报请监理工程师检查，做好隐蔽工程验收记录和隐蔽工程检查签证。所有隐蔽工程必须经监理工程师检查合格并签证后才能进入下道工序。

⑸隐蔽工程施工过程中加强技术人员旁站监督并做好施工记录。隐蔽工程施工记录必须有检查项目、技术要求及检查验收部位等，施工员和技术员、质检工程师、试验员均应在相应栏目签名。

8安全技术保证措施

⑴重视目测观察信息的作用，隧道开挖前的地质调查工作很难提供很准确的地质资料，所以，在隧道施工过程中，通过目测观察

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与监控量测相结合的手段来监视围岩和支护的稳定性，指导修改相关的设计参数及指导施工，均占有重要的地位。在目测观察中，必须特别注意围岩危险较大的破坏状态和可能引起塌方事故的破坏状态。当围岩变形无明显减缓，或喷射混凝土层产生较大剪切破坏时，立即停止开挖施工，并及时采取辅助施工方法加固围岩。

⑵加强施工技术管理，合理安排工序进度和关键工序的作业环节，组织均衡生产，及时解决生产中的进度与安全的矛盾，同一指挥，避免忙乱中出差错，抢建工程进度，忽视安全而发生事故；必须遵守有关施工规范、安全技术规范、安全规程、工程质量检验评定标准等。

⑶加强安全技术教育，制订相应的安全措施，经批准后实施。提高质量意识，建立“质量责任重于泰山”“百年大计，质量第一”思想观念，从制度上强化工程质量与安全技术各方面的管理。

⑷锚杆施工的安全技术措施：在锚杆作业中，发生的事故多因围岩或喷射混凝土剥落、坍塌所造成。而围岩、喷射混凝土剥落或坍塌，则是由于清浮石不彻底、凿岩机械的振动、喷射混凝土与受喷面粘结不良等原因所造成。为了锚杆施工的安全，应加强观察，及早发现危险征兆，及时采取相应的安全技术措施。指定专人按规定定期进行锚杆抗拔力试验，防止因锚杆滑脱而造成不安全事故。在注浆作业开始前和结束后，认真检查、清洗机械管道和接头、检查后，还必须经过调试运转方可正式作业，以防止发生剧烈振动、管道堵塞等现象。当发生注浆管路或接头堵塞时，需在消除压力后，方可进行拆卸及维修。各种机械电力设备、安全防护装置与用品，按规定进行定期检查、试验与日常检查。不符合安全技术要求者严禁使用。注浆人员及所有进入隧道施工工地的人员，必须按规定佩戴防护用品、穿戴防护用具（胶皮手套、口罩、眼镜、防护罩）。人人遵章守纪听从统一指挥；同时加强安全保卫，禁止闲杂人员及外人进入隧道施工工地。

⑸喷射混凝土施工安全技术措施：在喷射混凝土作业开始前，

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详细检查围岩受喷面，彻底清理危石、浮石。采用合适的降尘措施，控制施工现场空气中粉尘含量，进行喷射作业时，必须佩戴防护用具（防尘口罩、防护面罩、眼镜、胶皮手套、劳保雨鞋等）。在开始喷射作业前，由专人仔细检查管路、接头等，防止喷射时发生因软管破损或接头断开等引起的生产乃致工程质量事故。当转移喷射地点时，必须首先关闭喷射机；在喷嘴前方不得站人，以免引起安全事故。在处理管路堵塞时，喷头应有专人看护，以防喷头堵塞后，喷头摆动喷射伤人事故。

⑹洞深开挖后必须设置逃生管道，逃生管道采用φ800mm钢管，壁厚不小于1cm，长度不小于100m（保证出口至二衬形成闭合圆环部位），起点距离掌子面距离1-2m。上下台阶掌子面需设置。

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