一、目的
开挖是隧道施工的关键工序之一，为了保证隧道开挖质量，满足设计要求，符合规范规定，特编制本作业指导书
二、适用范围
本作业指导书适用于客运专线隧道开挖施工。
三、作业流程
隧道采取单口独头掘进，短隧道采用串打顺序施工，配移动设备。按照“进、出口快速形成生产能力、工序紧凑平行、地质预报准确、措施有力及时、员工组织精干、机具配备精良、搞好环境保护、安全优质高效”的原则进行总体施工规划。
隧道穿越岩溶、断层破碎带、煤系地层等不良地层，施工中把超前地质预报纳入施工工序，建立以地质工作为先导、以量测为依据的信息化施工管理体系，根据预报结果采取相应的处理措施，制定可靠的处理方案和技术措施，发现围岩级别与地下水状态与设计不符时，及时提出设计变更，确保施工安全和不留隐患。
施工时选用以多功能作业台架（重点控制隧道配备液压凿岩台车）、装载机、衬砌模板台车、仰拱栈桥、重载运输等为主要特征的大型机械设备配套，组成钻爆、装运、超前支护、喷锚支护、衬砌等机械化作业线的有机配合，严格机械设备管、用、养、修制度，科学管理，达到快速施工的目的。
四、作业方法（见下表）隧道施工方法和主要设备配套表
项目 围岩
级别
开挖
方法
运输
方式
主要钻
爆设备
主要
装运设备
主要支护
衬砌设备
洞口 Ⅴ 明挖法、CRD法、
双侧壁导坑法
无轨
挖掘机、风镐
和风钻
浅埋段 Ⅴ
CRD法、双侧壁
导坑
无轨
风镐和风钻，
以及挖掘机
配合
装载机和挖
掘机，配15t
以上自卸汽
车出碴进料
湿喷机喷砼；模
板台车衬砌。全
隧采用自动计量
拌和站生产砼、
砼罐车运输砼。
采用栈桥通过仰
拱施工区。 Ⅴ CRD法 无轨
风镐开挖，必
要时弱爆破
Ⅳ CD法、CRD法 无轨 台架配风钻
Ⅲ 台阶法或CD法 无轨
液压凿岩台
车钻下台阶
孔或台架配
风钻
装载机和挖
掘机装碴，
配15t以上
自卸汽车运
碴进料
正洞 洞身
Ⅱ 台阶法或全断
面法
无轨
液压凿岩台
车钻孔或台
架配风钻
装载机和挖
掘机，配15t
以上自卸汽
车出碴进料
配湿喷机喷砼；
15m模板台车衬
砌。采用自动计
量拌和站生产
砼、砼罐车运输
砼。采用栈桥通
过仰拱施工区。
五、施工工艺
5.1洞门和洞口段施工
由于隧道洞口多处于浅埋、风化岩层地段，隧道口明洞采取明挖法施工，多座隧道口采取长大管棚预加固后采用CRD法、双侧壁导坑
法暗挖进洞施工。隧道洞门形式有：斜切式喇叭口洞门、等环宽斜切式洞门、帽檐式洞门、倒切式洞门、双侧挡墙式洞门等。洞门及洞口段施工顺序为：测量放线→洞口开挖（地表处理→截水天沟→洞口土石方开挖）→边仰坡刷坡与防护→超前大管棚施工→暗洞进洞施工→洞口段基底处理→明洞衬砌→洞门→回填。
5.2洞口开挖
施工顺序：测量放线→地表处理→边仰坡截、排水沟施工→洞口土石方开挖→边仰坡支护。
5.2.1地表处理及截水天沟
进出口洞门施工前先进行测量放线，根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟，以利截排水，同时将洞口段开挖线以外10～15米范围的漏斗、洼地、危石等进行处理，防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全，确保边仰坡稳定。
5.2.2洞口土石方开挖
洞口土石方用挖掘机挖装，开挖方法采用自上而下分层分台阶进行，台阶高度2～3米，石方采用弱爆破，挖掘机、装载机装碴，自卸汽车运碴。
5.2.3边仰坡刷坡与支护
边仰坡刷坡自上而下分层进行，每层高度2～3m，随开挖及时进行锚网喷等支护。做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。
5.3 暗洞进洞
暗洞施工前首先对洞口衬砌外1～3m
范围内的边仰坡进行锚喷
（网）加固。洞口土石方开挖到达明暗洞交界处满足大管棚施作高度时，形成台阶做超前大管棚施作平台，在平台上施作超前大管棚，超前大管棚施工工艺见“超前大管棚施工工艺框图”。在超前大管棚施作完成后进行暗洞洞身开挖。
超前大管棚施工工艺框图
5.4洞口段基底处理
由于多座隧道洞口基底承载力不满足设计要求，根据地质复查及设计文件要求按以下几种方式进行处理：换填处理、挖孔桩加固处理、
基底换填施工：首先检测地基承载力，埋深较浅且承载力不满足要求时，挖除后进行底部压实，然后利用砼进行换填施工，换填至基础下设计深度，然后进行仰拱的施工。
挖孔桩加固处理，其施工顺序为：场地平整→桩位布置→锁口→开挖和护壁施工→下钢筋笼→浇筑砼→桩头处理→仰拱施工。
钻孔桩加固处理，其施工顺序为：场地平整→桩位布置→钻机就位→下（套）管→钻孔→清孔→下钢筋笼或钢管→浇筑砼或注浆→桩头处理→仰拱施工。
CFG桩施工：施工前，编制好施工组织计划书，对施工现场进行勘察，同时根据现场地质条件选择机械设备、确定施工技术参数，确定施做顺序。
CFG桩施工顺序：场地平整→桩位布置→钻机就位→钻孔→下管 投料→振动拔管→封底移机。
中空注浆锚杆注浆加固处理，其施工顺序为：布孔→钻孔→安装锚杆→封头→注浆→仰拱施工。具体施工工艺见本章洞身支护中“中空锚杆施工工艺框图”。
5.5明洞施工
5.5.1明洞施工顺序
明洞分为两种：一种为洞口段设明洞，另一种全隧设为明洞。明洞全部采用明挖法施工。具体施工顺序：测量放线→排截水沟施作→边
仰坡开挖、支护（锚网喷支护及抗滑桩施工）→基底处理（见4.4洞口段基底处理）→仰拱、填充施工→拱墙衬砌→明洞防水层施工→洞顶回填→无碴轨道基础施工。
5.5.2施工方法
明洞土石方开挖采取横向分层纵向分段的方法进行施工，采用挖掘机开挖，必要时采取弱爆破和人工配合机械刷坡，装载机装碴自卸汽车出碴。按照设计施作边仰坡防护或抗滑桩。开挖完成后进行基底处理，基底承载力达到要求后施作仰拱、填充砼，填充砼在仰拱砼终凝后进行浇筑。
隧道进出口明洞衬砌在仰拱填充完成后由洞内向洞口方向先仰拱后拱墙的顺序施工；全部为明洞的衬砌自一端向另一端施作。
明洞衬砌均采用模板台车作内模（喇叭口段采用组合钢模作内模），外模采用组合钢模对拱墙衬砌混凝土一次性灌注，混凝土由自动拌合站生产，罐车运输，泵送入模，插入式振捣器振捣。洞口衬砌与隧道洞门整体灌筑后进行洞顶回填施工。明洞回填分层填筑，每层层厚不大于1m，左右对称回填。码砌及浆砌分层错缝进行、夯填密实，确保施工质量。
5.6一般地段洞身施工方法
一般地段洞身开挖、出碴及初期支护施工工序流程：超前地质预测预报→洞身开挖→出碴运输→洞身支护施工→衬砌施工→无碴轨道基础施工。
5.6.1洞身开挖
5.6.1.1不同围岩地段的开挖方法
隧道开挖全部采用新奥法原理组织施工，隧道开挖采用光面爆破。针对不同的围岩、不同的地段，开挖按下述施工方法进行：隧道Ⅴ级围岩段采用双侧壁导坑法或CRD法；隧道内Ⅳ级围岩地段采用CRD法、三台阶临时仰拱法、CD法。本段各隧道开挖方法见“上表所列”。
5.6.1.1.1明挖法
隧道洞身埋深较浅，地表高差起伏较大，围岩较差且局部存在洞身出露等情况，施工时采取明挖法施工。明挖法具体施工方法和步骤同洞口段明洞施工。
5.6.1.1.2 CRD法
对断层、洞口附近的Ⅴ级围岩和过渡段的Ⅳ级围岩利用CRD工法开挖。CRD工法主要适合于非爆破和少爆破围岩的开挖支护施工，开挖进尺控制在0.6m。开挖、支护过程中量测紧跟、及时反馈，以调整支护参数，衬砌前拆除临时支护。具体施工方法见铁路隧道工程施工技术指南“CRD法开挖施工工序流程图”。
5.6.1.1.3双侧壁导坑开挖
主要在浅埋偏压段、断层破碎带及其影响带采用此施工方法进行开挖。侧壁导坑、核心上部、核心下部错开一定距离后平行作业。侧壁导坑可采用短台阶法开挖，左右侧壁导坑施工同步进行，开挖进尺一般不超过1.0m；当量测显示支护体系稳定，变形很小时，可适当加大循环进尺。具体施工方法见铁路隧道工程施工技术指南“双侧壁导坑法开挖及施工工序流程图”。
5.6.1.1.4三台阶临时仰拱法
Ⅳ级围岩深埋及Ⅲ级围岩偏压段采用三台阶临时仰拱法，具体施工方法见铁路隧道工程施工技术指南“三台阶临时仰拱法开挖及施工工序流程图”。
5.6.1.2钻爆设计
5.6.1.2.1设计原则
据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案。
5.6.1.2.1.1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，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加深20cm。
5.6.1.2.1.2严格控制周边眼装药量，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。
5.6.1.2.1.3选用低密度低爆速、低猛度的炸药，本工程采用乳化炸药，非电毫秒雷管起爆。
5.6.1.2.1.4采用微差爆破，周边眼采用导爆索起爆，以减小起爆时差。
5.6.1.2.2钻爆参数的选择
通过爆破试验确定爆破参数，试验时参照 “光面爆破参数表”。
光面爆破参数表
岩石 种类 周边眼间距
E（cm）
周边眼最小抵抗线
W（cm）
相对距离
E/W
装药集中度q
（kg/m）
极硬岩 50～60 55～75 0.8～0.85 0.25～0.3
硬岩 40～50 50～60 0.8～0.85 0.15～0.25 软质岩 35～45 45～60 0.75～0.8 0.07～0.12
5.6.1.2.3掏槽方式
采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作较简单，钻孔方向易掌握；当石质较硬、断面较大时，采用斜眼掏槽，以便减少钻眼数量。
5.6.1.2.4装药结构及堵塞方式
5.6.1.2.4.1装药结构
周边眼：用小直径药卷间隔装药，岩石很软时采用导爆索代替药卷。
5.6.1.2.4.2堵塞方式
所有装药炮眼用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于25cm。
5.6.1.2.5爆破效果监测及爆破设计优化
5.6.1.2.5.1爆破效果检查
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，硬岩≥80％，中硬岩≥60％并在开挖轮廓面上均匀分布；两次爆破衔接台阶不大于10cm。
5.6.1.2.5.2爆破设计优化
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。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。根据爆破后石碴的块度大小修正装药参数。根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度，使爆破眼眼底基本落在同一断面上。
5.6.1.3出碴运输
本段的9座隧道开挖施工时存在多种开挖施工方法，出碴时均采用无轨运输，机械设备投入不尽相同。详见各隧道施工方法和主要设备配套表。
5.7隧道通风
5.7.1通风方式
施工通风设计依据《铁路隧道施工规范》和本施组的施工工作面安排进行设计。根据施工条件所有工作面均采取压入式通风方式。
5.7.2风量和风阻计算
5.7.2.1施工通风所需风量按洞内同时工作的最多人数、洞内允许最小风速、一次性爆破所需要排除的炮烟量和内燃机械设备总功率分别计算，取其中最大值作为控制风量。
5.7.2.2主要计算参数
洞内同时工作最多人数按50人/工作面考虑；
=0.15m/s；
洞内允许最小风速V
min
洞内每人供应新鲜风3m3/min；
内燃机械设备作业供风量3m3/（min·KW）；
风管平均百米漏风率为0.02，风管摩阻系数为0.02。
5.7.3通风设备选择及配置
根据不同隧道的不同条件计算，当隧道独头掘进长度小于150m时，主要采用自然通风（必要时采取局扇通风），当独头掘进距离L＜500m 时，配置一台2×37Kw轴流风机，配置一道φ1000mm的风管压入式通风。
5.7.4施工通风管理
5.7.4.1由专业人员进行现场施工通风管理和实施，风管安装平、直、顺，通风管路转弯处安设刚性弯头，并且弯度平缓，避免转锐角弯，以减小管路沿程阻力和局部阻力，并且要加强日常维修和管理。
5.7.4.2配有专业技术人员对现场通风效果进行检测，根据检测结果及时进行阶段调整。
5.7.4.3必要时可以根据检测结果及时对通风系统作局部调整，保
）浓度在证洞内气温不得高于28℃、一氧化碳（CO）和二氧化氮（NO
2
通风30 min后分别降到30mg/m3和5mg/m3以下，以满足施工需要。
5.7.4.4风机配有专业风机司机负责操作，并作好运转记录，上岗前进行专业培训，培训合格后方可上岗。
5.7.4.5电工定期检修风机，及时发现和解决故障，保证风机正常运转。
5.7.5对施工的要求
5.7.5.1为了保证风机能够正常启动和运转，为风机提供合适的供电设备。
5.7.5.2加强日常通风检测，保证足够的风量和风压，并且要爱护通风管路，避免对通风管路的破坏，降低漏风率。
5.7.5.3要求通风管每节长度大部分为20m/节，根据掌子面衔接风管长度的需要可以配置少量10m/节的风管。
5.7.5.4洞口风机需要安设在距离洞口20m以外的上风向，避免发生污风循环；风管出风口距开挖工作面的距离不超过30m。
5.7.5.5因为所选择的风管直径较大，保证洞内有足够的净空高度，避免发生过往车辆和机械刮破风管而影响施工。
5.7.5.6由于采用无轨运输，运输车辆的尾气排放口安设净化装置，以降低对隧道内施工环境的污染程度。
5.7.5.7行人和运输车辆按照设计线路行走。涉及到三通阀门配风的要合理调整施工工序，避免两个工作面同时放炮出碴、同时送风。
5.7.6其它措施
因为隧道施工采用的内燃设备较多、功率较大，运输车辆排放的尾气量很大，隧道开挖产生的有害气体和粉尘也较多。为了避免对施工人员和大气造成危害，对洞内排出的污风进行空气质量监测，如果发现不符合排放标准，及时采取有效的处理措施，以满足环境保护的要求水幕降尘器降尘。水幕降尘器具有喷水颗粒细，产雾量大，能够
、封锁整个隧道断面，除降尘外还可以吸收易溶于水的有害气体（S0
2等）。隧道干式除尘机除尘，用于喷砼和装碴时的除尘。通过调整NH
3
供风的风速控制粉尘（当洞内风速达到1.5～3.0m/s时，作业地点中空气粉尘的含量会降低至最低）。
5.8隧道施工照明
照明和动力线分层架设，电缆线悬挂高度距行人地面不小于2m。 动力干线上的每一分支线装设开关及保险，禁止在动力线路上加挂照明设施。同时做到“一机一闸一漏保”。作业面采用36V 低压照明设备，36v 低压变压器设在安全、干燥处，机壳接地。抽水机、照明双回路双电源双保险。
5.8.1管线布置
在施工中除了质量标准化、规范化外，还特别对工地文明施工做出规范化、形象化，尤其对洞内“三管两线”提出标准化。洞内“三管两线”按要求布设，作好洞内排水、洞内路面清理及道路维护，加强洞内通风。管线布置见“风水管管线布置示意图”。
风水管管线布置示意图
5.8.2施工排水
隧道较多，作业面较多，因此不同作业面排水方式不同、抽水设隧道
中线排水管（必要时）
Φ159高压风管Φ108高压水管高压动力线
低压照明线
高压电缆
通风管
备配置不同。
5.8.2.1排水方式
隧道施工为顺坡开挖时排水主要采取顺坡自然排水，只在开挖面与仰拱区间设抽水设备，将出露的水流抽至成形的水沟内自然顺坡排出即可。当施工为反坡时，将掌子面通过积水池抽至洞外排水系统，经过净化后排至指定的地点。
5.8.2.2其它措施
抽水设备配置时充分考虑备用，同时配置双回路电源，防止出现停电掌子面被淹现象发生。专人负责抽水设备和抽水管路的养护和维修。
5.9隧道弃碴场工程施工
由于线路较长，碴场分部点多，本着先挡后弃的原则进行。弃碴场挡碴墙及时修建，采用人工配合挖掘机清理基层覆土，基底开挖土堆放要远离河道等，避免雨水冲刷污染河水，对基底挖至基岩或原状土后夯实基底。砂浆砌片石挡墙、水沟采用挤浆法施工，砂浆饱满，砂浆搅拌机拌制砂浆，随拌随用。挡墙底部设置一层卵石排水层，墙身中每隔3m设排水孔，30m台阶上水沟水经边沟排走。将隧道内的弃碴按照设计运至指定的碴场。碴场底部按设计安设纵向埋渗水管，渗水管周边采用块石堆码，防止弃碴破坏。挡碴墙周边及碴场顶部设排水沟和截水沟，形成通畅的排水系统，避免污染环境。弃碴堆放时为避免大块石碴直接冲击挡墙，分层堆弃，每层高度小于1m并碾压密实，靠挡墙处人工配合挖掘机填筑。所有碴场在挡护工程完工后，整平弃
碴场顶面，进行碴顶覆土复垦或坡面绿化种草、植树等，达到设计和地方性环保法律法规要求的标准。
六、质量检查
严格按‘客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准’进行各工序的质量验收和检查。下载本文
