1．编制依据及目的

1.1 编制目的

指导开挖作业人员进行隧道洞口明挖、洞身开挖施工。

1.2 编制依据

1.2.1《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）

1.2.2《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》（铁建设[2005]160号）

1.2.3《渝利铁路标准化制度管理汇编》

1.2.4《铁路工程施工安全技术规程》（TB10401.1-2003）

2．适用范围

（1）渝利铁路V标二工区管段内隧道洞口段明挖施工。

（2）渝利铁路V标二工区管段隧道Ⅴ级围岩

（3）大拱脚台阶法适用于Ⅴ级围岩，台阶法适用于Ⅲ级、Ⅳ级围岩开挖施工。双侧壁导坑法适用于向家坝隧道地形偏压段DK223+740——DK223+880。

（4）渝利铁路V标二工区管段隧道III围岩全断面开挖。

3．施工准备

3.1 洞口明挖地段

3.1.1认真学习设计图纸，了解设计意图，深入工地做好施工调查、核对设计文件，调查核对工程地质、边坡、仰坡是否符合实际。

3.1.2结合设计图纸和施工方案进行测量放线，确定洞门、明洞的平面位置、几何尺寸和地面高程等，结合放坡开挖的坡度、坑底水沟的设置确定开挖的尺寸。

3.1.3进行钻爆设计，内容包括炮眼的布置、深度、斜率和数目，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方式和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。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、主要经济技术指标及必要的说明。

3.1.4检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，消除悬石、处理危石。

3.1.5进行洞口天、边沟的施工，并确保水流畅通。

3.2 洞身开挖

3.2.1超前地质预报：我工区隧道均为C类隧道，采用地质素描分析围岩的各种性能指标，以确定合理的施工方案。

3.2.2施工测量放样：开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓。根据钻爆设计布置好炮眼。

3.2.3钻爆设计：岩石隧道开挖前，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。其内容为：炮眼的布置、深度、斜率和数目，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方式和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表和必要的说明。

3.2.4线平控制桩与现场放样桩点相对应。铁路隧道施工为避免侵限，一般需将净空放大5cm，所以在绘制开挖草图时将开挖轮廓尺寸放大5cm（底部不再扩大）。而且还要根据实际，结合规范要求，预留初期支护变形量10—15cm。

3.2.5开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风、水管的连接。

3.2.6做好洞内、外排水系统，保证排水畅通。

3.2.7规划弃碴位置，布置出碴路线，出碴设备准备。

4、施工方法及工艺要求

4.1 洞口明挖地段

4.1.1施工工序：

施工准备      测量放线       钻爆拉槽开挖      边墙基础开挖      边坡支护

4.1.2开挖施工

 土石方开挖采用从上至下分段分层拉槽开挖；分层高度一般为3~4m，分段长度可按20~30m为宜。边、仰坡应随开挖的分层高度随挖随支护。支护类型应根据地质条件和边坡的稳定情况选择，采用素喷或锚网喷支护。

4.1.3土方开挖方法：

人工预先清除开挖区内的植被、杂物，测量人员放出设计开挖边线，核实开挖断面，按设计施作截水沟。修筑区内开挖施工便道，并同步形成开挖区内临时排水沟。土方开挖一般采用挖掘机从上至下分段分层开挖，边、仰坡预留30cm，采取人工刷坡。大面积土方采用挖掘机配合自卸车运输至弃碴场。若有地下水时，在每一层的中部挖一临时排水沟。

4.1.4石方开挖方法：

石方开挖采用钻爆法，从上至下分段分层开挖，路堑边坡坡比1：0.5（如果岩质较差，边坡坡率可放至1：0.75）。边、仰坡采用光面（预裂）爆破，中间区域采用松动爆破，挖掘机扒碴、装碴，自卸汽车运至指定弃碴场。

洞口段石方采用浅孔微差光面爆破技术，自上而下，从后向前的方式进行。开挖时同层先挖中槽，后挖边坡, 以减小爆破对边坡的损伤。根据主爆体的爆破效果和岩体岩性对预先确定的爆破参数进行优化，确保边坡的光爆效果。

（1）梯段开挖施工工艺流程见下图

（2）光面爆破参数

施工前，通过生产性试验，对初拟的钻爆参数进行验证。

（3）爆破材料

起爆材料采用非电毫秒微差导爆管和导爆索，用火雷管引爆。炸药采用Φ32和Φ25的2＃普通岩石炸药。

典型断面炮孔布置及网络连接见下图

（4）光爆孔采用φ25乳化炸药间隔装药，掏槽孔、主爆孔采用φ32药卷连续装药。

（5）爆破网络

采用导爆索、非电毫秒雷管由专业爆破工连接成复式起爆网络，在检查无误，

人员、设备撤离至安全区域、完成安全警戒后由专业爆破工起爆。

（6）防止爆破飞石的措施

爆破时产生的飞石采用在爆区表面覆盖篷布的办法进行防止。具体的方法为：当爆破网络连接结束后，将浸过水的篷布覆盖在爆区上面，篷布间用U性卡联接，四周用细钢丝绳与预先安设的锚杆联接在一起。

（7）出碴

采用CAT320挖掘机配合自卸汽车出渣。

4.2 隧道洞身开挖一般要求

4.2.1隧道开挖轮廓线应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑围岩变形量、施工误差和测量贯通误差等因素适当加大。施工中应严格控制超欠挖。

4.2.2洞身开挖轮廓线预留围岩变形量，应根据围岩级别、隧道宽度、隧道埋深、施工方法和支护情况采用设计及工程类比法确定。如设计没有提出明确要求，可按下表隧道开挖预留变形量选取。

隧道开挖预留变形量

4.2.5隧道施工采用钻爆法开挖时，应采用光面爆破或预裂爆破。拱部宜采用光面爆破，墙部宜采用预裂爆破，底板（仰拱）应预留光爆层进行光面爆破。爆破前应根据地质条件、断面尺寸、开挖方法、循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计，施工中应根据爆破效果及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。

4.2.6在浅埋条件下有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，并采取措施减小爆破对围岩和临近建筑物的扰动程度。

4.2.7边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须符合设计要求。软弱地基处理方法和施工质量应符合设计要求。隧底开挖前应进行施工工艺设计。

4.2.8隧道开挖后应及时进行初期支护。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等级的70%及以上时进行下一部分的开挖。隧道通过膨胀性围岩时，支护应紧跟开挖，尽快封闭对围岩施加约束。分部开挖施工过程中应加强对临时支护的保护。

4.2.9当两相对开挖工作面相距40m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10～15m时，应从一端开挖贯通。

4.2.10隧道开挖贯通误差要求：中线±5cm；高程±5cm。

4.2.11洞内开挖土石方的弃置，应符合设计要求和环境保护、水土保持的有关规定，不得影响既有建筑物的安全，并应采取挡护措施防止弃碴流失对自然环境造成不良影响。

4.2.12不良地质地段（断层、岩溶、浅埋富水等）隧道开挖应根据实际情况采取先预报、管超前、短进尺、控爆破、早支护、快封闭、勤量测的施工方法。

4.2.13隧道弃碴不得随意在桥涵、构造物附近堆放，以免影响桥涵结构受力或破坏。

4.3 隧道洞身开挖主要方法

4.3.1隧道开挖方法选择

铁路Ⅱ级围岩宜采用全断面法，Ⅲ级围岩宜采用台阶法，Ⅳ级围岩一般地段宜采用台阶法（必要时采用三台阶并加临时仰拱），Ⅳ级围岩浅埋地段采用双侧壁导坑法，Ⅴ级围岩一般段采用双侧壁导坑法（地质条件较好段建议采用台阶六步开挖法）。

新建渝利铁路Ⅴ标段二工区隧道各类开挖方法的适用条件

隧道允许超挖值（cm）

围岩级别

②  。

③  最大超挖值是指最大超挖处至设计开挖轮廓切线的垂直距离。

④  表列数值不包括测量贯通误差、施工误差。如采用预留支撑沉落量时，不再计超挖值。

⑤  超过表中所列数值的部分按局部坍塌或塌落处理。

隧道开挖不允许欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别突出部分侵入衬砌（每1m2不大于0.1m2、高度不大于5cm）。拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。

5、隧道钻爆开挖设计及钻爆作业

5.1 一般规定

5.1.1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、钻眼机具和爆炸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。

5.1.2钻爆设计的内容应包括炮眼（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。

5.1.3凿孔应根据工程规模、工期和施工质量要求选用凿岩设备，有条件时优先采用凿岩台车，以提高凿孔精度（包括炮眼的开孔位置、角度、深度）。

5.1.4掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽。

5.2 炮眼布置：

5.2.1周边眼根据围岩情况合理布置，保证开挖断面符合设计要求。

5.2.2辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块度适合装碴的需要。

5.2.3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10～20cm。

5.3 爆破参数选择

5.3.1岩石隧道的爆破作业，应采用光面爆破或预裂爆破。光面爆破和预裂爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时，有关参数可参照下表选用。

光面爆破参数

5.3.3常用的周边眼装药结构有小直径连续装药、间隔装药、导爆索装药和空气柱状装药。一般情况下宜选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。

5.4 Ⅲ级和Ⅳ级围岩光面爆破施工工艺

5.4.1Ⅲ级深埋段和Ⅳ级围岩段上、下半断面采用台阶法和全断面光面爆破开挖，严格控制装药量及按照光面爆破设计施工，减少炮轰波对围岩的扰动，达到保护围岩的目的。

5.4.2周边眼采用φ25mm小直径药卷不耦合装药方式，其余炮眼采用连续装药，富水地段采用乳化防水炸药，掏槽眼采用复式楔形掏槽。爆破材料采用1～15段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆，周边眼采用低爆速（3000-3200m/s）、低

密度（0.85-1.05g/cm3）、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（φ25mm直径），富水地段采用乳化炸药，炮泥堵塞，导爆管复式网路联接，各部一次起爆。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，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。光面爆破工艺流程见下图

5.4.3施工顺序：测量放样→标出孔位→钻孔→装药连线→起爆。

5.4.4钻爆作业整个钻孔过程，可分为准备、定位、开口、拔杆、移位五步。

(1) 准备：开工前准备工作做到“四查”，即：查风动凿岩机水管路连接部位是否牢固；查钻头钻杆等配件是否齐全；查易耗材料、器材是否有充分的备用量。

(2) 定位：利用自制钻爆台车在掌子面画出各炮孔位置及中线和高程十字线，确定钻孔范围，并明确钻孔先后次序。

(3) 开口：风动凿岩机开口时缓慢推进，并特别注意钻杆方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。

(4) 拔杆：在整体性较好的石质中缓慢拔出钻杆；如遇破碎岩石卡钻时，应慢慢来回推进，使之拔出；如拔杆困难，在靠近该钻位重新钻眼，使之拔出。

(5)移位钻孔：钻好一个炮孔进行下一炮孔钻进时，要做到“准、顺、平、齐”。准：按周边孔参数要求，孔位要选准；顺：侧墙孔孔口要顺开挖轮廓线布置，使孔底均位于开挖允许的超欠范围内；平：各炮眼相互平行（孔口和孔底距相等）；齐：孔底要落在同一平面上，爆出的断面要整齐，便于下一循环作业。

5.4.5按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线，塑料导爆管起爆网络联接采用复式联接网路。炮孔孔口采用炮泥堵塞。

5.4.6根据以往施工经验和规范，围岩光面爆破周边眼间距宜控制在45～60cm、底板眼间距控制在50～60cm之间、抵抗线控制在60cm左右；上台阶内圈眼间距为70～90cm，每环间距控制在75～100cm之间，中、下台阶内圈眼间距可根据出碴能力灵活控制，一般为110～130cm之间，每层之间为70～110cm。

5.4.7Ⅲ级、Ⅳ级、V级围岩台阶法施工典型断面爆破设计、装药结构见下图：《Ⅲ级围岩正台阶法施工典型断面爆破设计图》、《V级围岩断面爆破设计图》、《装药结构图》，IV围岩参照III围岩考虑，适当减少装药量，根据现场实际调整。 

             向家坝横洞全断面装药参数（进尺3m）V级围岩

炮  孔

    V级围岩上断面装药参数（进尺1.6m）

炮  孔

拱部周边眼根据泥质填充砂岩情况可不装药或药量减半。

周边眼间距50cm。

有水时考虑乳化炸药。

                       III围岩全断面炮眼布置

Ⅲ级围岩全断面装药参数（进尺3m）

炮  孔

拱部周边眼根据碳质页岩情况可不装药或药量减半。

周边眼间距40cm。

周边辅助眼最小抵抗线50cm。

其余辅助眼80cm.

有水时考虑乳化炸药。

周边眼不连续装药结构：

5.5 钻爆作业施工质量控制

5.5.1钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、网路接线和起爆。并加强装药和起爆联网的监控和检查，严格执行钻爆设计，经检查合格后方可起爆。

5.5.2钻眼作业应符合下列规定：

(1)  炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。掏槽眼眼口间距误差不大于3cm，

眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm；周边眼眼口位置误差不得大于3cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线3～5cm/m（深眼取大值，浅眼取小值）。

(2)  当采用凿岩机钻眼时，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于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。

 (3)  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。

(4)  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。

(5)  当采用凿岩机钻孔，当凿孔高度超过2.0m，都应配备与开挖断面相适应的作业台架进行凿孔，钻孔作业应定人定岗，尤其是左右侧周边眼司钻不宜变动。

5.5.3所有装药的炮眼应采用炮泥堵塞，炮泥宜采用炮泥机制作的粘土炮泥，堵塞前应事先将炮泥制成比炮孔直径稍小一点的炮泥条备用，堵塞长度应通过计算确定；浅孔应将余孔全部堵塞。不得采用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞。

5.5.4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，应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。

5.6 提高光面爆破效果技术措施

5.6.1周边眼间距与抵抗线的相对距离要合理，通常减小周边眼间距和抵抗线，爆破后轮廓成形好。

5.6.2周边眼装药集中度太大易造成超挖，而太小易造成欠挖。装药结构应均匀分布，眼底可相对加强一些。软岩周边眼装药宜采用导爆索或导爆索束。

5.6.3周边轮廓线和炮眼的放样宜采用隧道激光断面仪或其他类似的仪器，尽量减少人工操作。周边轮廓线的放样误差应不大于±2cm。

5.6.4减少周边眼开眼误差，硬岩开眼位置在轮廓线上，软岩可向内偏5～10cm。

5.6.5应减小外插角的误差，一般小于3m时外插角的斜率宜为0.05，大于3m时外插角的斜率宜为0.05～0.03；外插角的方向应与该点轮廓线的法线方向一致。

5.7 爆破效果检查

5.7.1爆破后围岩的稳定情况应符合：硬岩无剥落；中硬岩基本无剥落；软弱围岩无大的剥落或坍塌。

5.7.2检查并记录超欠挖情况，并应符合要求。

5.7.3开挖轮廓圆顺，开挖面平整。

5.7.4爆破进尺达到设计要求，爆出的石块度满足装碴要求。

5.7.5炮眼痕迹保存率应符合规定并在开挖轮廓面上均匀分布。对地质条件好的隧道，光面爆破炮眼残留率要求硬岩达到80％以上、中硬岩达到60％以上。

5.7.6两次爆破的衔接台阶尺寸应符合规定。

5.7.7当在浅埋、软岩、邻近有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垂直振速，并采取措施控制爆破对围岩的扰动程度。

5.7.8爆破作业实施前应进行爆破震动监测、噪声监测、空气污染和粉尘监测。爆破振动监测的对象有：

(1)  对洞口附近的建筑物和构筑物的振动。

(2)  对浅埋隧道地表的建筑物和构筑物的振动。

(3)  对相邻隧道或地下构筑物的振动。

(4)  每一新的爆破设计实施时对新喷混凝土、刚脱模的二次衬砌混凝土的振动等。

5.7.9测得的质点振动速度应符合《爆破安全规程》（GB6722）的规定，若振速超过规定时应调整爆破设计参数。

6隧道开挖安全技术措施

6.1 爆破器材运输及爆破施工安全保证措施

6.1.1严格爆破器材的管理，火工材料运到工地的炸药若当天未使用完，必须如数交回，不得在工地留存过夜。火工品使用、运输过程中必须有人员负责押运。

6.1.2在进行爆破作业之前，要取得当地门的批准，并提前14天以书面形式通知监理，提出相应的安全防护措施，经监理同意后实施。遵守各项规章制度，向申请购买、运输、储存及使用爆炸物品的许可证，定期或不定期地接受当地门的检查。

6.1.3加强火工品的管理。爆破物资由爆破工程师提前2～3天上报用料计划。建立火工品领用、发放登记制度，将雷管编号落实到每一个爆破作业人员，有关管理信息按照的统一标准及时报送所在地县级机关备案。

6.1.4爆破工要持证上岗，装药过程中不能抽烟，放炮前要对炮眼连线进行逐孔检查，点炮前要由专职安全员检查其他人员及所有机械设备是否撤至安全地带。对哑炮要严格按《爆破作业规程》进行处理。

6.2 施工现场的安全技术措施

6.2.1施工现场的布置符合防火、防爆、防洪、防雷电等安全规定及文明施工的要求。施工现场的生产、生活办公用房、仓库、材料堆放场、停车场、修理场按批准的总平面布置图进行布置。

6.2.2现场道路平整、坚实、保持畅通，危险地点悬挂安全标志和符合安全规定的标牌，施工现场设置大幅安全标语。

6.2.3从事爆破、电力、高处作业及起重作业等特殊作业人员，各种机械的操作人员及机动车辆驾驶人员，必须经过劳动安全管理部门专业培训并考试取得《安全操作合格证》后，方准持证操作。

6.2.4隧道爆破作业按《爆破安全规程》操作施工，洞内爆破时，必须统一指挥，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的地点，安全距离大于200米。

6.2.5爆破后必须经过通风排烟，且至少相距15分钟以上，才准安全检查人员进入工作面。经过检查和处理确认安全后，其它施工人员才准进入工作面。

6.2.6瞎炮处理必须设立警戒区，瞎炮必须由原爆破手按规定处理。视情况确定具体处理方法：将引线或电线重新接好，再行起爆，严禁打残眼；在距瞎炮0.6m处打一平行炮眼诱爆，但必须注意岩层节理情况，在打眼地点不得有连通瞎炮的裂缝；安全妥善地取出堵塞物，重装药起爆。

6.3 隧道支护作业安全措施

6.3.1作业人员均须配带必要的防护用品。

6.3.2机具设备应置于安全地段，喷射机、注浆机、水箱必须装置压力表和安全阀，定期进行耐压试验。

6.3.3发生堵管时，应及时疏通；处理堵管时，喷嘴前严禁站人。

6.3.4经常检查管道和接头是否有松脱和击穿可能，发现问题立即处理。下载本文