隧道开挖技术交底

一、编制依据

《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009） 《公路隧道施工技术细则》（JTG∕T F60-2009） 《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80∕1-2004）

《公路隧道工程现场施工技术》（人民交通出版社2005年9月） 《大连普兰店安波至俭汤公路改扩建工程施工图设计》 二、交底范围

大连普兰店安波至俭汤公路改扩建工程施工隧道标段老边山隧道洞身开挖的施工技术。

三、工序流程图

本隧道开挖方式主要采用钻爆法，其主要工序为：施工准备、布置炮眼；各台阶钻研、装药、爆破→排烟、排险、降尘；除渣；开挖质量检查；下循环开挖开始。详细见下图钻爆开挖工艺流程图。 四、施工步骤及方法 1、主要施工方法

隧道围岩级别为Ⅳ、Ⅴ级围岩，按设计采用台阶法、台阶预留核心土法和中隔壁法施工，施工过程中应严格遵循 “管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、早成环、紧衬砌”的原则。

施工方法与施工步骤见下： 分离式隧道台阶法施工顺序说明：

1. 超前支护。

2. 上台阶环形分部开挖。

3. 上台阶主洞初期支护、打设锁脚锚杆。 4. 上台阶核心土开挖。 5. 下台阶开挖。 6. 下台阶初期支护。 7. 仰拱衬砌。 8. 拱部衬砌。

本图适用于ZⅣ2、ZⅣ3衬砌段施工。上台阶环形开挖进尺和下台阶每循环进尺均应控制在两榀钢架之间设计距离。下台阶工作面滞后上台阶核心土尾端距

离以满足施工需要为原则，一般按20m控制。核心土横向斜坡的坡率应视核心土自身稳定情况确定，一般取值1:1.0。先行、后行隧道的相邻洞室掌子面距离应控制在2倍隧道开挖宽度以上，先行洞二次衬砌应落后于后行洞初期支护（落地成环）1倍开挖宽度以上。 基本要求：

① 台阶长度不宜超过隧道开挖宽度的1.5倍。台阶不宜多分层。 ② 上台阶钢架施工时，应采取有效措施控制其下沉和变形。 ③ 下台阶应在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70％后开挖。 隧道台阶预留核心土法施工顺序说明： 1. 超前支护。

2. 上台阶环形分部开挖。

3. 上台阶主洞初期支护、打设锁脚锚杆。 4. 上台阶核心土开挖。

5. 上台阶临时仰拱的支护、封闭。 6. 下台阶半边开挖（先拆除临时仰拱）。 7. 下台阶半边侧墙及仰拱初期支护。 8. 下台阶另半边开挖。

9. 下台阶另半边侧墙及仰拱初期支护。 10. 11.

仰拱衬砌。 拱部衬砌。

本图适用于ZⅤ1衬砌段的施工。上台阶环形开挖进尺和下台阶每循环进尺均应控制在两榀钢架之间设计距离。下台阶工作面滞后上台阶核心土尾端距离以满足施工需要为原则，一般按20m控制。核心土横向斜坡的坡率应视核心土自身稳定情况确定，一般取值1:1.0。先行、后行隧道的相邻洞室掌子面距离应控制在2倍隧道开挖宽度以上，先行洞二次衬砌应落后于后行洞初期支护（落地成环）1倍开挖宽度以上。 基本要求：

① 环形开挖进尺宜为0.5-1.0m；核心土面积应不小于整个断面面积的50％. ② 开挖后应及时施工喷锚支护、安设钢架支撑，相邻钢架必须用钢筋连接，并按设计要求施工锁脚锚杆。

③ 围岩地质条件差，自稳时间短时，开挖前应按设计要求进行超前支护。 ④ 核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成后、喷射混凝土强度达到设计强度的70％后进行。 中隔壁法施工顺序说明：

1. 2.

左侧导坑拱部超前支护。 左侧导坑上台阶开挖。

3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

左侧导坑上台阶初期临时支护。 左侧导坑下台阶开挖。 左侧导坑下台阶初期临时支护。 右侧导坑拱部超前支护。 右侧导坑上台阶开挖。 右侧导坑上台阶初期临时支护。 右侧导坑下台阶开挖。

10. 右侧导坑下台阶初期临时支护。 11. 拆除临时支护施作仰拱及小边墙衬砌。 12. 施作仰拱填充。 13. 施作拱墙二次衬砌。

本图用于ZⅤ1j、 ZⅤ1q、 ZⅤ2j、 ZⅤ2q衬砌段隧道开挖，隧道施工应坚

持“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、早成环、紧衬砌”原则。各部开挖时，相邻部位的喷射混凝土强度应达到设计强度的70％以上，尽量采用机械或人工开挖，采用爆破开挖时，必须控制装药量，防止损坏中隔壁临时支护。围岩自稳性较差时可对2、7掌子面采用8cm厚混凝土封闭。在偏压地段的开挖顺序中，应先开挖较高一侧，在小净距隧道段落中的开挖顺序中，应先开挖远离中间岩柱的一侧。对于安波端进口段隧道开挖，先行、后行隧道的相邻洞室掌子面距离应控制在2倍的隧道开挖宽度以上，对于俭汤段出口段隧道开挖，先行、后行隧道的相邻洞室掌子面距离应控制在3倍的隧道开挖宽度以上. 基本要求：

① 初期支护完成后方可进行下一分部开挖。地质较差时，每个台阶部均应按设

计要求设临时钢架或临时仰拱。 ② 各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺。

③ 应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖。 ④ 当开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。 ⑤ 中隔壁及临时支撑应在浇筑二次衬砌时逐段拆除。 仰拱开挖基本要求：

① 挖至设计高程时，底面应圆顺，渣物应清除。 ② 做好排水设施，清除积水。 ③ 隧道底两隅与侧墙连接处应圆顺。

④ 仰拱部开挖时，应采取措施保证施工交通安全。

2、开挖施作方法

2.1、本隧道开挖中主要采用钻爆法开挖。

2.2、具体开挖过程：在超前支护做好的前提下，测量放样隧道开挖轮廓线；根据爆

破方案及施组（或现场爆破之后）确定的钻孔数及布孔方式布好孔；采用钻孔至要求深度，装药，起爆，排烟之后；用挖掘机、装载机将爆破的渣装运出洞。 3、钻爆施工

3.1、布孔及钻眼施工

本工程采用光面爆破技术，各炮孔起爆顺序为：掏槽眼→辅助眼→底板眼→光爆眼。辅助眼由里向外逐层起爆。

起爆网络的联结采用：电雷管—导爆管—导爆管雷管的起爆网络。为了保证后起爆的网络不被先起爆的炸断，设计采用孔内微差的起爆网络。各炮孔内采用非电毫秒雷管微差起爆，不但控制同段起爆的最大药量，又能有效地控制每段雷管间的起爆时间，使爆破震动波不叠加。这样既能保证岩石破碎达到理想爆破效果，又能消除爆破震动的有害效应。在掏槽眼、辅助眼、底板眼及周边眼中，每相邻段别雷管间隔时差为不小于25ms，即每次爆破相邻两段别装药量较大的起爆雷管采用国产系列非电毫秒雷管，这样可以使爆破震动速度降低30%。

装药与堵塞：

周边光爆眼采用间隔装药，按照设计的周边光爆眼装药结构将药卷绑在竹片上，然后用竹杆将药卷轻推入孔中，其他孔装药卷按每孔设计药量用竹杆将药卷推入孔底，并轻轻压紧。

堵塞采用黄泥或砂夹粘土，不允许用碎石屑堵孔，堵塞时每10厘米用竹杆压紧堵塞物，以提高堵塞质量。堵塞长度不小于20厘米，除周边眼外的其余炮眼的堵塞要求将炮泥堵在与装药相接的部位，这种堵塞方法比堵在眼口的爆破效果好。具体装药结构和填塞见图装药结构和填塞示意图。

3.2、钻爆参数的选择

表1 光面爆破参数 岩石类别 周边眼间距E（cm） 极硬岩 硬岩 软质岩 50～60 40～50 35～45 周边眼抵抗线W（cm） 55～75 50～60 45～60 相对距离E/W 0.8～0.85 0.8～0.85 0.75～0.8 装药集中度q （kg/m） 0.25～0.30 0.15～0.25 0.07～0.12 表2 预裂爆破参数 岩石类别 极硬岩 硬岩 周边眼间距E（cm） 至内排崩落眼间距（cm） 装药集中度q（kg/m） 40～50 40～50 40 40 0.3～0.4 0.2～0.25 软质岩 35～40 35 0.07～0.12 注：①表中所列参数适用于炮眼深度1.0～4.0m,炮眼直径40～50mm,药卷直径20～25mm。

②当断面较小或围岩软弱、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。

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。E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值。表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。

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，硬岩开眼位置在轮廓线上，软岩可向内偏5～10cm。底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破。辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴需要。周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10～20cm。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。 3.3、钻爆设计（见下图）

Ⅳ级围岩上下台阶光面爆破炮眼药量分配表

部 位 炮眼 名称 掏槽眼 辅助眼 上 断 面 辅助眼 辅助眼 周边眼 底板眼 合计 扩槽眼 辅助眼 辅助眼 下 断 面 辅助眼 周边眼 底板眼 合计 数量 18 17 22 27 37 17 138 11 14 18 23 12 22 89 227 深度 1.6 1.5 1.5 1.5 1.5 1.6 药卷 直径 φ32 φ32 φ32 φ32 φ25 φ32 单孔装 药量 0.87 0.67 0.67 0.67 0.23 0.45 雷管 段别 1、3 5 7 9 11 13 1.6 1.5 1.5 1.5 1.5 1.6 φ32 φ32 φ32 φ32 Φ25 φ32 0.67 0.67 0.67 0.67 0.23 0.45 1 3 5 7 9 11 总计 V级围岩光面爆破炮眼药量分配表

部 位 炮眼 名称 掏槽眼 辅助眼 辅助眼 辅助眼 周边眼 底板眼 合计 一排眼 二排眼 三排眼 数量 6 3 19 28 33 7 96 8 8 8 6 15 7 52 6 6 24 33 26 6 101 7 6 6 4 7 7 37 286 深度 1 1 0.8 0.8 0.9 0.8 药卷 直径 φ32 φ32 φ32 φ32 φ25 φ32 单孔装 药量 0.45 0.4 0.3 0.25 0.15 0.25 雷管 段别 1、3 5 7 9 11 13 Ⅰ 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 0.8 φ32 φ32 φ32 φ32 Φ25 φ32 0.25 0.25 0.25 0.25 0.2 0.25 1 3 5 7 9 11 Ⅱ 四排眼 周边眼 底板眼 合计 掏槽眼 辅助眼 辅助眼 辅助眼 周边眼 底板眼 合计 一排眼 二排眼 三排眼 四排眼 周边眼 底板眼 合计 1 1 0.8 0.8 0.9 0.8 φ32 φ32 φ32 φ32 φ25 φ32 0.45 0.4 0.3 0.25 0.15 0.25 1、3 5 7 9 11 13 Ⅲ 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 0.8 φ32 φ32 φ32 φ32 Φ25 φ32 0.25 0.25 0.25 0.25 0.2 0.25 1 3 5 7 9 11 Ⅳ 3.4、起爆

总计 爆破由持有合格证件的炮工操作，爆破前由安全员鸣哨警示，确认所有人员、设备撤离至200m外的安全地点，方可进行引爆。炮眼孔外网路采用复式网路联接，一次起爆，起爆器材采用塑料导爆管和非电毫秒雷管。爆破后由专职安全员对危石清理后，方可进

行下一道工序。

爆破施工质量要求：在施工中根据光面爆破设计结合现场地质变化情况进行爆破试验，及时修正爆破参数，以达到最佳爆破效果。爆破后开挖轮廓圆顺，开挖面平整；开挖进尺符合设计要求，爆出的石块块度便于装碴作业；确保硬岩炮眼残留率达到80％以上，中硬岩炮眼残留率达到60％以上；两次爆破的衔接台阶尺寸不大于15cm。

隧道爆破后断面的允许误差为±5cm，开挖不应有欠挖，拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。

3.5、出渣运输

出渣采用无轨运输，挖掘机拔渣、侧卸式轮式装载机装碴，自卸车运输至指定弃碴场，弃渣场事先应按设计要求做好防护。

3.6、通风排烟、清除危岩

放炮后，对开挖工作面进行通风和洒水除尘。隧道施工独头掘进小于150m时采用自然通风，超过150m时采用机械通风，施工通风风速不小于0.25m/s，通风机采用压入式。

清除危石：爆破后由专职安全员对危石清理后，方可进行下一道工序。清除危石施工时，施工人员要佩戴好安全帽，站在危岩的斜下方用撬棍等工具进行清除作业。

危岩清除后，技术人员根据现场观测情况，绘制地质素描图作为隧道支护参考；同时对岩面周围的出水点位置进行记录，为后期结构防排水系统的安装提供依据。 五、超欠挖控制

在除渣完之后，对隧道开挖质量进行检查。隧道开挖中应禁止欠挖，严格控制超挖。岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）欠挖不应大于5cm。

隧道允许超挖值如下表：

隧道允许超挖值表（cm） 围岩级别 开挖部分 拱部 平均线行控制 最大超挖 Ⅳ 15 25 10 10 25 Ⅴ 15 25 10 边墙平均线行超挖 仰拱、隧底 平均线行控制 最大超挖 注：1、本表炮眼深度不大于3.0m，大于3.0m的可根据实际情况调整。 2、平均现形超挖值=超挖横断面积/爆破设计开挖断面周长（不含隧底）。 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。

六、坏境保护

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、机械、材料应堆码整齐，设置标识标牌并由专人管理。

3、每道工序作业完成后及时检查作业面，清理使用过的焊剂、钢筋等材料，对使用剩下的螺栓、螺帽等进行归拢整理，不能遗留在工作现场。

4、采用经过尾汽处理的汽车运砟，保持通风畅通，并根据开挖进度定期洒水。 5、施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃，并在施工区统一设置污水处理池，生活污水和生产及洞内废水必须经过污水处理池处理后排放。

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