开挖作业指导书

目 录

1.适用范围 ......................................................... 1 2.作业准备 ......................................................... 1 3.技术要求 ......................................................... 1 4.施工程序与工艺流程 ............................................... 2 5.施工要求 ......................................................... 3 6.爆破施工 ........................................................ 21 7.劳力组织 ........................................................ 30 8.材料要求 ........................................................ 30 9.设备机具配置 .................................................... 30 10.质量控制及检验 ................................................. 31 11.安全及环保要求 ................................................. 32

开挖作业指导书

1.适用范围

适用于怀邵衡铁路双线隧道正洞的开挖施工。 2.作业准备

⑴施工前应充分掌握隧道设计图纸及相关文件内容。对设计文件揭示的施工风险做好应急预案。

⑵专项施工方案按规定程序编制审批，施工组织方案、施工方法及计划安排制定，开挖前做好隧道超前地质预报工作。

⑶进行施工技术交底，作业人员应进行岗前培训和安全教育，特殊工种的作业人员应持证上岗，制定安全管理实施方案，完善相应的应急预案。

⑷机具设备应调试，使用功能良好，施工机械配备应满足正常施工需求，操作人员持证上岗。进场施工材料经检测合格，材料储备应满足施工需求，喷射混凝土配合、注浆配合比等按规定程序审批。

⑸了解地质资料，包括围岩级别、岩石类别、断层、节理状况、地下水情况等。施工放样资料计算完整审核无误。

3.技术要求

严格按照设计相关技术措施和行业规定的隧道施工步距控制要求组织施工，杜绝违反正常施工程序。隧道开挖后断面尺寸以达到设计轮廓线为基准，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。

3.1进洞前，按照设计完成洞外施工防护及预加固工程，保证洞口安全稳定。

⑴设计要求的洞口锚固桩必须在洞口开挖前完成，达到强度要求后方可开始洞口开挖。

⑵严格按设计在软弱、破碎围岩区段施作超前支护，提高围岩自承能力，减小拱部变形，杜绝擅自调整超前小导管设计参数或超前支护不注浆

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的做法。

⑶洞口边仰坡开挖后及时做好排水系统和坡面防护工程。

⑷洞口边坡必须按照设计文件自上而下分层开挖，分层及时支护，严禁掏底开挖或上下重叠开挖，确保坡面稳定。

⑸边仰坡开挖完成后，应即完成洞顶天沟及截、排水沟槽，防止下渗，确保排水通畅。随后进行坡面防护工程施工。上一级边坡防护工程完成后才能进行下一级边坡的开挖施工。

3.2洞门宜及早施作，尽量避开雨季及严寒季节，明洞仰拱应提前安排施工。

3.3根据围岩情况，确定正确的开挖方法，控制开挖循环进尺。 3.4按照规定的步距组织、控制开挖、初支及衬砌施工。

⑴在洞内施工允许的条件下，及时完成洞口衬砌，保证洞口稳定。 ⑵仰拱应及时跟进，保证隧道支护尽快闭合。仰拱施工时必须架设抗干扰栈桥，保证前方施工运输畅通。

3.5隧道施工采用钻爆法开挖时，应采用光面爆破。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动态调整爆破参数。

3.6在浅埋条件下有临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震速，并采取措施控制爆破对围岩和临近建筑物的扰动程度。

4.施工程序与工艺流程

施工程序与工艺流程详见“图4-1”。

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初期支护 超前地质预报 确定开挖方法 是否需要超前预支护 否 钻爆设计 钻爆作业 通风、排危 出碴运输 是 超前预支护 开挖断面检测 进入下一循环 图4-1 隧道开挖程序框图

5.施工要求 5.1施工准备

⑴施工前应充分掌握图纸设计要求及现场实际情况，修建生活房屋，配齐生活、办公、施工机械等设施。

⑵隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土石方及边仰坡防护施工。 5.2施工工艺

隧道主要采用开挖方法有：全断面法、台阶法、三台阶临时仰拱法、四步CD法、双侧壁导坑法。各段落采用的开挖方法依据设计图纸。

5.2.1全断面法

⑴全断面法主要应用于正洞Ⅱ级围岩或斜井Ⅱ、Ⅲ级围岩的施工。开挖空间大，工序少，可采用大型配套机械化作业。各道工序尽可能平行交

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叉作业，缩短工序循环时间。

⑵施工中应根据围岩地质情况合理确定循环进尺，一般循环进尺为3～4m。动态调整钻爆设计，优化爆破设计参数，改善爆破效果，减少超欠挖。

⑶每循环爆破后应及时找顶，初期支护施作前按要求进行地质素描。全断面开挖施工工艺及流程图5-1。

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图5-1全断面开挖施工工艺及流程图

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5.2.2台阶法

施工程序：先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时推进的施工方法。主要应用于正洞Ⅲ级围岩深埋地段。

⑴施工步骤

施工工序：利用上一循环架立的钢架施作隧道洞身纵向超前支护；1-开挖上部土方；Ⅱ-施作上部初期支护。3-开挖下步土方；Ⅳ-施作下部初期支护；5-底部开挖；Ⅵ-施作仰拱及混凝土填充；Ⅶ-施作二次衬砌。

施工工艺流程见图5-2，施工工序见图5-3、5-4。

施工准备 超前地质预报、测量、量测 布置炮眼 钻爆设计 台车（台架）就位 上半断面钻眼、装药、爆破 下半断面钻眼、装药、爆破 修正钻爆参数 通风排烟、排险 初喷混凝土、锚杆、出碴 不合格 开挖质量检查 初期支护 超前支护 仰拱、拱墙复合衬砌施工 结束

图5-2台阶法施工工艺流程图

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图5-3台阶法施工工序横断面示意图

图5-4台阶法施工工序纵断面示意图

⑵控制要点

①采用台阶法开挖隧道时，应根据围岩条件合理确定台阶长度和高度，台阶长度不宜过长，宜控制在一倍洞径以内；

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②采用光面爆破技术，循环进尺应根据围岩地质条件和初期支护钢架间距合理确定，Ⅲ级围岩不宜超过2.0m；

③钢架应架设在坚实基面上，严禁拱（墙）脚悬空或采用虚渣回填。钢架应与锁脚锚杆（管）焊接牢固；

④应完善洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱（墙）脚及在施工现场漫流，防止基底承载力降低；

⑤开挖时考虑5～8cm预留变形量，施工时不得遗漏。 5.2.3三台阶法

适用于Ⅴ级弱风化岩层，Ⅳ级围岩弱风化岩层、硬质岩层，Ⅲ级围岩偏压、浅埋、水平岩层、掉块地段等。隧道Ⅳ级围岩段采用三台阶开挖法开挖，先进行上部开挖→初期支护施工→中部左右侧交错开挖→边墙支护→下部左右侧交错开挖→边墙支护→核心土开挖→仰拱开挖与支护。

上部开挖超前中部5m，采用风钻钻孔，弱爆破，人工翻碴至两侧导坑内，装载机装碴；中部左侧超前右侧5m，左右交错进行开挖与支护，采用装载机装碴，自卸汽车运输，中部采用风钻钻孔，弱爆破；下部左侧超前右侧5m，左右交错进行开挖与支护，采用装载机装碴，自卸汽车运输，中部采用风钻钻孔，弱爆破。上部核心土跟中部左侧同时开挖，中部核心土和下部左侧同时开挖，下部核心土在下部右侧开挖只护后开挖。施工过程中上部弧形拉开距离后各作业面可同步作业。底部仰拱开挖后进行支护及时封闭成环。

开挖过程采用弱爆破时，严格按照爆破设计进行，并不断进行优化。特别注意断面交界处的超欠挖和成形控制是重点。量测必须及时紧跟，及时分析反馈，指导安全施工。

⑴施工步骤

1、开挖①台阶，施做①部洞身结构初期支护。

2、上台阶施工至适当距离后，开挖②部台阶，接长钢架，施做洞身

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结构初期支护。

3、开挖③部台阶，及时封闭初期支护。 4、灌注该段Ⅳ部仰拱。 5、灌注该段Ⅴ部仰拱填充。

6、利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅵ部二次衬砌（拱墙衬砌一次施做）。 三台阶法施工工艺见图5-5，施工工序见图5-6。

图5-5三台阶法施工工艺流程图

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5～10m5～10m初支喷砼边墙基底隧底填充Ⅳ开挖界线②ⅥⅤ拱墙二次衬砌③②①①③隧道中线Ⅵ喷10cm厚C25砼ⅤⅣ

图5-6三台阶法施工工序纵断面示意图

⑵控制要点

①开挖前严格按设计施做超前支护，控制超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工；

②开挖时要考虑10～15cm预留变形量；

③开挖时以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破，特别在洞口、偏压及浅埋地段、断层破碎带、岩层接触带应采用控制爆破技术，保证开挖轮廓

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约4m约4m

质量，以充分发挥围岩的自承能力和减少超挖回填，当地表出现明显下沉、开裂或错动时，应及时采取措施；

④中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开；

⑤钢架应架设在坚实基面上，严禁拱（墙）脚悬空或采用虚渣回填。钢架应与锁脚锚杆（管）焊接牢固；

⑥应完善洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱（墙）脚及在施工现场漫流，防止基底承载力降低；

5.2.4三台阶临时仰拱法

适用于Ⅴ级一般地段，Ⅳ级围岩浅埋、偏压地段，利用多功能台架配合人工持风钻钻眼，台阶长度根据施工机械、人员安排、围岩稳定情况适当调整，掌子面至仰拱初支封闭距离不大于35米，以使初支尽早封闭成环。

⑴施工步骤

Ⅰ－利用上部开挖上一循环架立的钢架施作超前支护；1－上台阶开挖；Ⅱ－施作初期支护；Ⅲ－施作弧形喷射混凝土；2－中台阶开挖；Ⅳ-施作两侧初期支护；Ⅴ－施作临时仰拱；3－开挖下台阶；Ⅵ－施作下台阶两侧初期支护；4－开挖仰拱；Ⅶ－施作仰拱初期支护。

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5～10m5～10m初支喷砼边墙基底隧底填充ⅣⅥⅥ③Ⅴ开挖界线②③①开挖界线拱墙二次衬砌②①隧道中喷10cm厚C25砼线I18轻型工字钢架Ⅵ喷10cm厚C25砼ⅤⅣ

图5-7三台阶临时仰拱法施工工序纵断面示意图

⑵控制要点

①开挖前严格按设计施做超前支护，控制超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工；

②上中台阶长度一般应控制在5～10m，下台阶长度为5～10m，各台阶长度可根据施工机械、人员安排、围岩稳定情况适当调整，在监控量测结果分析能保证结构稳定的情况下，应控制掌子面至仰拱初支封闭距离

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约3.2m约4.5m

不小于35m，以使初期支护尽早封闭成环。

③钢架应架设在坚实基面上，严禁拱（墙）脚悬空或采用虚渣回填。钢架应与锁脚锚杆（管）焊接牢固；

④应完善洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱（墙）脚及在施工现场漫流，防止基底承载力降低；

⑤开挖时考虑10～15cm预留变形量，施工时不得遗漏。 5.2.5四步CD法

适用于Ⅴ级浅埋强风化岩层、深埋土层、断层破碎带及Ⅳ级围岩浅埋、偏压强风化地段。隧道分为左、右导坑进行开挖，每侧导坑又分为两步台阶。为保护好围岩，围岩尽量采用机械辅人工开挖，遇大块孤石或围岩局部坚硬采用风钻钻孔，弱爆破。每循环进尺按每榀钢架间距0.6m,当围岩稳定性较差时，考虑采用中部预留核心土法施工。

⑴施工步骤

①.利用上一循环架立的钢架施作隧道主体结构超前支护。

②.分台阶开挖①、②部。同时，逐步施作导坑周边的主体结构的初期支护和中隔壁临时支护，即初喷混凝土，架立隧道钢架和接长临时钢架，钻设径向系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。同时，①部掌子面及时喷射8cm混凝土封闭，台阶底部及时喷射10cm混凝土封闭，并设锁脚锚管。

③.分台阶开挖③、④部。除中隔壁部分临时钢架已施工完毕外，其余步骤均参见第②步工序。

④.拆除开挖尾部靠近二次衬砌仰拱6~8m范围内临时中隔壁钢架，灌筑该段内Ⅴ部仰拱。

⑤.灌筑Ⅵ填充。接长中隔壁临时钢架，使得钢架底支撑于仰拱填充顶面。

⑥.上述步骤逐步循环。并根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，逐段拆除临时钢架，利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅶ部二次衬砌。

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⑦.当本工法用于Ⅳ、Ⅴ级围岩浅埋土质地层地段时，①与②、③与④部台阶之间设置横向临时钢支撑。

四步CD法施工工艺流程见图5-8，四步CD法施工工序见图5-9。

超前地质预报 测量放线 左侧拱部超前支护 右侧拱部超前支护 左侧上部开挖、出碴 右侧上部开挖、出碴 左侧上部、上部中隔壁初期支护、同时进行左侧下部开挖、出碴 左侧下部初期支护 围岩监控量测 右侧上部、上部中隔壁初期支护、同时进行右侧下部开挖、出碴 围岩监控量测 右侧下部初期支护 基底加固 底部开挖、出碴，接长临时钢架 仰拱初期支护 围岩监控量测 拆除临时钢架、仰拱衬砌 仰拱填充施工 下一工序 图5-8 四步CD法施工工艺流程图

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喷8cm厚C25砼封闭掌子面①2～3m②≤20m喷8cm厚C25砼封闭掌子面初期支护临时支护③边墙基底拱墙二次衬砌隧底填充ⅦⅦφ22砂浆锚杆?隧道①中封底C25喷混凝土线厚10cm③④钢架Ⅵ②Ⅴ6～8mⅥⅤ≥15m④2～3m≤35m 图5-9四部CD法施工工序纵断面示意图

⑵控制要点

①开挖时先施作导坑超前注浆小导管支护，再进行导坑分部开挖。 ②左、右导坑均采用人工配合机械开挖，上台阶每循环开挖支护进尺不应大于1榀钢架间距，边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距，右部导洞开挖应滞后于左部导洞15m左右。

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③钢架应架设在坚实基面上，严禁拱（墙）脚悬空或采用虚渣回填。钢架应与锁脚锚杆（管）焊接牢固。

④应完善洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱（墙）脚及在施工现场漫流，防止基底承载力降低。

⑤开挖成形后立即进行初喷封闭，安装钢拱架、锚杆、钢筋网、喷砼和施作注浆小导管，及时封闭成环。

5.2.6双侧壁导坑法

先开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的方法。该方法主要应用于Ⅴ级围岩浅埋、偏压及洞口地段。

⑴施工步骤

①施做隧道侧壁超前支护； ②机械开挖①部，人工配合整修； ③必要时喷3～5cm厚混凝土封闭掌子面； ④施作①部导坑周边的初期支护和临时支护； ⑤安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

双侧壁导坑法施工工艺流程见图5-10，双侧壁导坑法施工工序见图5-11。

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施工准备 超前地质预报、测量、量测 左右侧相差 中槽滞后侧10～15m 拱部超前支护及注浆加固 壁10～15m 侧壁超前小导管支护 中槽超前小导管支护 左（右）导坑开挖出碴 核心土、中槽开挖出碴 初喷砼 初喷砼 左（右）导坑初期支护 仰拱侧壁拱部初支成环 拆除临时仰拱、内侧壁 初期支护表面处理 不 合 隐蔽工程检查、变形判定 格 合格 仰拱、拱墙复合衬砌施工 结束

图5-10双侧壁导坑法施工工艺流程图

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约360约450约360约45018

图6 双侧壁导坑法施工工序图 系统纵向锚杆系统径向锚杆超前小导管 （L＝5m）喷混凝土5φ22水平锚杆拱部超前小导管环向间距40cm必要时喷5cm厚C20混凝土封闭掌子面导坑拱部超前支护，环向间距40cmφ22水平锚杆①Ⅺ③Ⅰ18横撑约30034喷砼封闭掌子面Ⅺ隧⑤道中⑥线二次衬砌Ⅺ此段未示初期支护之钢架及临时支护6约300约3002601约300②Ⅰ18临时钢架必要时设Ⅰ18横撑7ⅩⅨ隧底填充仰 拱初期支护8⑧ⅨⅠ25a钢架约550喷5cm厚混凝土封闭掌子面④喷混凝土封闭掌子面⑦必要时喷混凝土封闭掌子面Ⅸ约550⑧Ⅹ⑧Ⅸ钢架，纵向间距0.6m(图中未示临时钢架）双侧壁导坑法施工工序横断面

双侧壁导坑法施工工序纵断面示意图初期支护之喷混凝土喷砼封闭掌子面②①约300边墙基座拱墙二次衬砌ⅨⅪ喷砼封闭掌子面ⅩⅨ图5-11双侧壁导坑法施工工序图

300⑥300临时支护喷混凝土⑤临时支护喷砼喷砼封闭掌300子面④③边墙基座初期支护之喷混凝土双侧壁导坑法施工工序平面示意图⑧⑦喷砼封闭掌子面说明：本图尺寸除钢筋尺寸以mm计外，余均以cm计。Ⅸ拱墙二次衬砌仰拱隧底填充

⑵控制要点

①开挖前严格按设计施做超前支护，控制超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工；

②各台阶长度可根据施工机械、人员安排、围岩稳定情况适当调整，在监控量测结果分析能保证结构稳定的情况下，应控制掌子面至仰拱初支封闭距离不大于35m，以使初期支护尽早封闭成环。

③钢架应架设在坚实基面上，严禁拱（墙）脚悬空或采用虚渣回填。钢架应与锁脚锚杆（管）焊接牢固；

④应完善洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱（墙）脚及在施工现场漫流，防止基底承载力降低。

5.3施工要求

5.3.1隧道应根据环境条件、地质条件、断面大小、结构形式、施工工期等因素选择适宜的施工方法。

5.3.2依据设计文件进行全面详细的施工调查，领会设计意图，根据围岩级别，慎重选择隧道开挖方法，合理选定预留变形量和循环进尺，积极采取及时有效的支护参数，未经批准，严禁擅自改变开挖方法和支护形式。

5.3.3对于地表控制严格的大断面软弱围岩隧道施工，要严格按设计明确的全断面、三台阶、四步CD法、双侧壁导坑等工法施工，确保工序规范，施工安全。

5.3.4人力开挖方式只限于其它开挖方式不宜采用或在围岩不稳定的土质隧道中应用。

5.3.5 开挖作业应遵守下列规定：

㈠合理确定开挖步骤和循环进尺，保持各开挖工序相互衔接，均衡施工。

㈡按照规定的步长组织、控制开挖、初支及衬砌施工。

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⑴在洞内施工允许的条件下，及时完成洞口衬砌，保证洞口稳定。 ⑵仰拱应及时跟进，保证隧道支护尽快闭合。仰拱施工时必须架设栈桥，保证前方施工运输畅通。仰拱距离掌子面的距离规定如下：

①Ⅱ、Ⅲ级围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于90m; ②Ⅳ级围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于50m; ③Ⅴ级围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于40m。 ㈢开挖断面尺寸应符合设计要求；

⑴爆破后，对开挖面和未衬砌地段应进行检查，对可能出现的险情，应采取措施及时处理；

⑵开挖作业中，不得损坏支护、衬砌和设备，并应保护好量测用的测点；

⑶做好地质构造的核对和素描，地质变化处和重要地段，应有照片记载。

5.3.6 岩石隧道的爆破应采用光面爆破技术，施工中应提高钻眼效率和爆破效果，降低工料消耗。开挖爆破应选用适当的炸药品种和型号，在漏水和涌水地段应采用非电导爆管起爆。

5.3.7爆破作业及火药物品的管理，必须遵守现行的国家标准《爆破安全规程》的有关规定。对有瓦斯溢出的隧道，应根据工点的地质情况、瓦斯溢出程度和设备条件，制定适宜的施工方案。

5.3.8隧道双向开挖接近贯通时，两端施工应加强联系，统一指挥，并采取浅眼低药量，控制爆破。当两开挖面间的距离剩下15m时，应改为单向开挖，直到贯通为止。

5.3.9 双洞开挖时，应根据两洞的轴线间距、洞口里程距离、地质条件及其它自然条件，选择适宜的开挖方法，确定好两洞开挖的时间差，并采取措施防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良影响。

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6.爆破施工

6.1钻爆设计控制要点

最大限度地减少爆破震动对围岩的扰动，避免造成或加大既有裂隙而出现渗漏水现象；

控制后续爆破对隧道初期支护或衬砌结构的震动影响；

根据分部开挖方案，爆破时不影响相邻洞室的支护结构的稳定性； 控制爆破震动对临近建筑物的影响，确保地表建筑物的安全。 提高爆破效果，即隧道开挖轮廓的质量及机械化施工对岩石块度要求。 动态设计，隧道开挖时进行爆破监测，及时反馈信息，经济技术指标设计合理，操作方法利于推广应用。

根据隧道岩质情况，按表7-1《光面爆破参数表》进行选择。施工过程中通过爆破效果检查，结合地质变化情况适当调整，以求达到安全、经济和最佳爆破效果。

表7-1 光面爆破参数表

参数 围岩状况 硬岩 中硬岩 软岩 饱和单轴抗压极限强度Rb(Mpa) >60 30～60 ≤30 装药不偶合 系数 D 1.25～1.50 1.50～2.00 2.00～2.50 周边眼间距 E（cm） 55～70 45～60 30～50 周边眼最小抵抗线 W（cm） 70～85 60～75 40～60 相对距 E/W 0.8～1.0 0.8～1.0 0.5～0.8 周边眼装药 集中度 q（Kg/m） 0.3～0.35 0.2～0.30 0.07～0.15 6.2减震措施

根据以往研究成果及施工经验，影响爆破振动强度的主要因素有：爆破器材的质量、爆破体的物理性质、爆破开挖方式、微差时间间隔、单段起爆药量等。为此，减振爆破主要从以下几个方面采取措施：

6.2.1爆破器材

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要获得比较好的减震效果，必须根据炸药与岩石的匹配程度选择合适的爆破器材。为此，在隧道开挖爆破时，掏槽眼、扩槽眼和掘进眼选用高爆速的2#岩石硝铵炸药(有水地段采取乳化炸药)，光爆孔采取专用的φ25小直径光爆炸药(炸药均要求防水性能好)。雷管采用精度高的非电毫秒延期导爆管雷管（1～20段），避免爆破时出现串段现象，防止因爆破器材质量问题，增大爆破振动，降低爆破效果。

6.2.2微差时间间隔

合理的设计起爆时差，一是减震，即避免相邻段位雷管起爆时产生爆破振动叠加效应；二是先爆区雷管爆炸时不破坏后续爆破区的网路，避免造成拒爆，提高爆破效果。拟采取以下几点措施：

⑴避免使用串段严重的2、4段雷管或者选取高精度的雷管； ⑵掏槽孔与扩槽孔的时差扩大至100ms；

⑶1～5段雷管跳段使用，根据部位不同分别选取不同的间隔时差，时差控制在≥50ms不等。

6.2.3单段起爆药量

隧道爆破时，合理的分段即适当减少单段起爆药量，是控制爆破震动的有效措施，为此，钻爆设计时根据被保护对象允许的最大震速要求，计算出单段最大药量，并据此进行合理的分段。最后还要根据分段结果，进行安全校核，以确保施工安全。

6.2.4掏槽方式

根据隧道各部开挖方式、开挖断面大小及循环进尺的要求，同时结合工期总体安排、钻孔设备配备情况，采用减振效果较好的几种掏槽方式。隧道掏槽区钻爆设计示意图6-1。

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注药号段注药备装不管-1345注备装不号雷备号段-1356段5管）号管-1,673泥泥雷gk段367雷）（管,51）管炮管炮ggk雷雷k量466686表表（药-9666.....22223数）雷表（管管图数量表装43555参gk数量46668意-96661爆爆.....-.1111孔参药3...5333数装单药（量参药222204导导示442装电电药孔参..药）装药550429药2装药m装孔非非装槽）单装（槽装...11205555m槽）单m续53333深.....43333掏孔掏（.....槽掏（05555.....44444孔式）单m43333药连4深孔深孔掏.孔炸药炸区数复(65.653大孔空孔数544441孔3444412级深1..孔23二数槽21446五孔2空）三数4444孔掏）三m）mmm）孔m管m（202222mm（2径14444（（2022224雷22221444径0222214444孔径4444径管孔孔孔爆称称称称孔导1234名孔1234名孔1234名眼眼眼1名电眼空眼空眼槽槽槽扩计空总眼扩扩计合非炮中扩扩扩扩计总炮中扩扩扩扩计总炮掏掏掏炮中扩扩；岩药规围装全面层安断分破际取爆实采《和要照06面需按图5555意图断震格意0202示示计减；严333计设视爆须设槽槽掏据可起必00式47掏根，向药孔复空级将孔正装111大061三时槽余及三562工掏其工053施的，加，m0爆，4444；据.4起装数数于底乱别的；大孔段段得果深向改管取效孔反自雷所破对管擅为验爆，雷或字经佳药孔装071数的最炸边混68中岩到化周得656图围达乳，不70473表13图，似期意类以或管，6数意参5示示和整铵雷药药5115计例算调硝期装137560装设槽槽比计步石延细766492135掏1掏，经一岩秒仔孔33空计是进#2毫，；6空6二56大五米数做为电人作厘参果药非定操77以破效炸用区定035151515103寸爆破用采分规尺中爆使统应》021中图及计系时30图本况设爆药02情本起装-：、、、、、程12345明 说 图6-1 隧道掏槽区钻爆设计示意图 23

图4-5-5 隧道掏槽区钻爆设计示意图

6.3Ⅱ级围岩全断面法钻爆设计

为充分发挥机械效率，加快循环进度，根据围岩条件及开挖方案，在Ⅱ级围岩中采用全断面光面爆破法施工。由于Ⅱ级花岗岩围岩稳定性较好，设计每循环进尺4.0m。钻爆设计图详见图7-2。

6.4Ⅲ级围岩上下台阶法钻爆设计

根据开挖方案，隧道Ⅲ级围岩，采取上下台阶法光面爆破技术，掏槽采取中空直眼法掏槽，Ⅲ级围岩循环进尺3.0m，Ⅲ级围岩上下台阶法炮眼布置及参数表见图7-3。

6.5Ⅳ级围岩钻爆设计

Ⅳ级围岩根据开挖方案采取三台阶法开挖，采取上下台阶法微震控制爆破技术，掏槽采取楔形掏槽，每循环进尺1.5m，Ⅳ级围岩三台阶法炮眼布置及参数表见图7-4。

6.6V级围岩钻爆设计

V级围岩根据开挖方案采取四步CD法或三台阶临时仰拱三台阶法开挖，三台阶法同Ⅳ级围岩爆破施工方法，掏槽采取楔形掏槽，每循环进尺1.0m，V级围岩CD法布置及参数表见图7-5。

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注备5空眼。边别。号周段药药序17512爆～～345～1、管装装起1611眼雷，隔m助秒m间8计辅毫4卷小.8.6,为φ药6.6m量kg）2961792字用准4141342药（4164。.4。数采标5mm中径2表181～669..110c为05.图直φ数量7眼4,孔用=参药.0.4孔kg）.0.4.2W板为爆炮采32221破单（线底度起眼眼爆抗,m深管钻边岩目。抵5.进雷车周,4围数计m掘差台，眼4239396182431级米c为5。微岩卷Ⅱ炮厘4眼m以=5内凿药E槽.度均距掏3孔臂准深间:度为为三标孔m）.5.2.2.2.244444）寸炮（2尺眼深眼式取04m图边眼圈方采φ别（炮内爆孔用.及起钻采类眼眼眼眼眼积序本周..顺123..眼槽进助板边计面爆 45 炮掏掘辅底周合挖开起明 ： 说14段图13段序顺12段爆起段段段555段11段10段及59段置布段段段图8段孔333置7段炮布6段破槽段段段段7567111爆掏面眼光段段段11直1面空断中全 岩 围段段段段 4444级Ⅱ 图6-2Ⅱ级围岩全断面爆破设计图 25

图4-5-6 Ⅱ级围岩全断面爆破炮孔布置图 图4-5-7 Ⅲ级围岩开挖爆破设计1213141119112026

Ⅲ级围岩台阶法施工开挖Ⅰ部爆破参数表炮眼类别炮眼数目起爆序号备注111096掏槽眼掘进眼辅助眼底板眼周边眼合计14234830361171～56～89～1113～14115空678炮孔深度（m）3.53.23.23.23.2876起爆顺序单孔药量药量小计（kg）（kg）2.0281.841.41.676.81.8541.243.2243.4801～111.80.86Ⅲ级围岩台阶法施工开挖Ⅱ部爆破参数表炮眼类别炮孔深度（m）炮眼数目单孔药量药量小计（kg）（kg）起爆序号备注11357139

掏槽眼掘进眼辅助眼底板眼周边眼合计3.23.23.23.2起爆顺序42814121121.81.61.81.275.612.825.214.4128481～91.40.761～56～7895空13805段图6-3Ⅲ级围岩开挖爆破设计图 说明 1.本图尺寸均以厘米计。 ：1段5段1段3段5段1段3段3段5段4段4段 2.周边眼间距E=45cm,抵抗线W=75cm。 3.炮眼深度:掏槽眼为4.0m,底板眼为3.7m,辅助眼、周边眼及内圈眼为3.5m。掘进深度为4.0m。 4.起爆方式为孔内微差雷管起爆,图中数字为毫秒雷管段别。5.采用φ40标准药卷，周边眼采用φ25标准药卷间隔装药。4段4段

图计破设爆法DC岩级围V 4-6图

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6.7光面爆破施工程序及作业标准

为确保光面爆破施工实现程序化、标准化作业，施工时特制定了以下光爆作业程序及作业标准，光面爆破施工工艺流程详见图5-1-1。

6.7.1放样布眼

钻眼前，技术人员用具有隧道断面测量功能的徕卡全站仪打出炮眼位置，测量人员用红油漆准确标出炮眼位置，其误差要求不超过5cm（距开挖面每50米埋设一个中线桩，每100米设一个临时水准点）。

6.7.2定位开眼

采用钻孔台车辅以风动凿岩机钻孔，其轴线与隧道轴线要保持平行。就位后按炮眼布置图正对钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它炮眼要高，开孔偏差控制在5cm以内。

6.7.3钻孔

按照不同孔位，由钻工定点定位。钻工要熟悉炮孔作业布置图，要能熟练地操作凿岩机械，特别是钻周边眼，一定要由丰富经验的钻工负责钻孔，并有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角，使两茬炮交界处偏差不大于15cm。同时，根据孔口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。

6.7.4清孔

装药前，用炮钩和高压风将炮眼内石屑、水及其它杂质全部清理净。 6.7.5装药

装药需分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”要定人、定位、定段别，不得乱装药。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于30cm。

6.7.6起爆网络的联结与起爆

起爆网络采取孔内延期微差、孔外簇联的起爆方式，各孔外数字即雷管的段别号，各引爆雷管之间采取并联的方式，以保证起爆网络的可靠性

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和准确性。联结时要注意：导爆索的连接方向和连接点的牢固性；

工艺流程图 注意事项 技术要求 放样布孔 红漆准确绘出开挖断面轮廓线及炮孔位置 误差≤5cm 定位开孔 台车与隧道中线平行，就 位后严格把握钻孔角度 周边孔开口 误差≤5cm 钻孔 装药 联起爆网路 清孔 司钻工熟练操作工艺、 流程及钻爆设计图，专人指挥 周边孔外插角＜5° 交界台阶＜15cm 高压风将炮孔清理干净 不漏碴、不留石屑 分片分区按设计药量 自上而下进行，雷管对号入座 堵塞长度≥30cm 导爆管不能打结， 注意连接根数，专人检查 引爆雷管距自由段 长度≥15cm

效果检查 瞎炮处理 查明原因，迅速果断按规程处理 确保施工安全 起爆 炮痕保存率及围岩破碎块度 炮孔利用率 29

导爆管不能打结和拉细；引爆雷管用黑胶布紧紧包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处，网路联好后，要有专人负责检查，确认无误后，方准起爆。

起爆顺序：光面爆破时，从掏槽眼开始，一层一层向外进行，最后是周边眼、底板眼。

为确保安全，起爆采取非电法起爆即针孔式起爆器起爆，引爆点捆绑两发同段的非电雷管，导爆管引线至少保证在200m以上，必要时起爆点可采取临时防护措施。

7.劳力组织

7.1劳动组织模式：采用架子队组织模式。

7.2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。

7.3人员、机械设备应结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置。配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2～1.5倍。

根据客货隧道大断面的特点，每工班开挖作业人员不宜少于24人。 8.材料要求

隧道施工所需材料规格、尺寸及数量等参照图纸设计要求执行，并保证用于施工的材料符合国家质量标准。开挖作业使用火工品必须按照正规程序办理，并投入使用。其他工程所用材料必须应符合设计规定，满足质量验收标准，经检验合格和监理工程师批准后方可使用。

9.设备机具配置

隧道单口施工，根据开挖方法配置1台大型挖掘机或2台小型挖掘机平行作业，另备2台装载机进行装碴施工，大型自卸汽车不宜少于4辆， 20m3/min空压机一般不应少于3台。

具体数量结合施工需求和机械化要求进行配备。

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10.质量控制及检验 10.1主控项目

10.1.1隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。 检验数量：施工单位每一开挖循环检查一次；监理单位抽查。 检验方法：采用仪器测量。

10.1.2隧道开挖应严格控制欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。拱脚和墙脚以上１ｍ内断面严禁欠挖。

检验数量：每一开挖循环检查一次。

检验方法：采用仪器测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对。 10.1.3隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。

检验数量：每一开挖循环检查一次。 检验方法：仪器量测。

10.1.6隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。当需要进行加固处理时，应符合设计要求。

检验数量：每循环检查一次。

检验方法：进行地质描述；监理单位见证检查。 10.2一般项目

10.2.1光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。

检验数量：每一开挖循环检查一次。

检验方法：对照钻爆设计资料，观察、目测炮眼痕迹保存率。 10.2.2水沟与边墙基础同时施工，且一次成型。边墙基础高度符合设计要求。

检验数量：每一开挖循环检查一次。

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检验方法：观察、仪器测量。

10.2.3隧底轮廓符合设计要求，隧底允许最大平均超挖值为10cm。 检验数量：每一开挖循环检查一次。 检验方法：仪器测量。 11.安全及环保要求 11.1安全要求

11.1.1加强对技术及施工人员的培训，提高全体参建人员的安全、质量意识。

11.1.2隧道施工严格按照“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则组织施工。

11.1.3严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工，否则应按照变更程序申请改变施工方案。

11.1.4在隧道开挖前，对隧道地表中线附近范围进行勘察，对地表冲沟、深井、滑塌、陷穴、地表附着物等不良地质情况进行统计，并按里程桩号逐一登记、拍照，施工中应加强监控量测工作，严格按设计方案施工，确保隧道安全、顺利通过。

11.1.5每循环进行测量放样，严格控制超欠挖。定期对测量控制点进行检查、复核，避免由于隧底下沉、上鼓、不均匀变形及人工或机械碰撞等原因对控制点的损害。

11.1.6边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须满足设计要求。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。

11.1.7开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时反馈量测信息。

11.1.8隧道开挖中，应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小，核对设计情况，判断围岩的稳定性。

11.1.9土质隧道在开挖过程中，尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖，

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应采用人工风镐对隧道周边进行修整，减少对围岩的扰动，避免侧壁或拱顶掉块现象。拱脚、墙角应预留30cm人工开挖，严禁超挖。土质隧道拱墙脚严禁被水浸泡。开挖完毕后，应尽早对围岩进行支护封闭，减少围岩暴露的时间。

11.1.10制定安全施工应急预案，日常做好应急物资储备。 11.1.11洞口工程施工，宜避开雨季和严寒季节。

11.1.12洞口施工前，应先检查边、仰坡以上山坡稳定情况，清除悬石，处理危石，施工期间实施不间断监测和防护。

11.1.13隧道施工应做好洞顶、洞门及洞口防排水系统。洞门及洞内排水沟应进行铺砌，砂浆抹面，防止地表水及施工用水下渗，影响结构安全。

地层含水量大时，上台阶掌子面附近宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部纵向排水沟排出洞外，以免浸泡拱脚。必要时应配合井点降水等措施将地下水位降至隧道二次衬砌底部以下，确保施工顺利进行。

11.1.14隧道明洞段施工时，边仰坡应分层分段开挖，并按设计及时做好防护。临时边仰坡应进行适当放坡。

11.1.15明洞段因地基加固等施工的振动可能造成边坡失稳时，应预先在边坡上设置观测桩进行监测，并派专人检查边坡的稳定情况。发现边坡有开裂、变形现象时，应立即对边坡体进行加固处理，确保安全后方可继续进行施工。

11.1.16爆破作业时，所有人员应撤离至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。

当相对开挖工作面相距小于40m时，两端施工应加强联系，统一指挥。当两开挖工作面相距15m时，应从一端开挖贯通。

设置放炮前的安全检查员，及时检查现场的安全情况，以确定是否可以起爆，爆破后经专职安全员检查，排除瞎炮等安全隐患后，其他人员方

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可进入施工现场。

11.2环保及水保

11.2.1为了减少对自然环境破坏，隧道进洞采用早进晚出方式，以减少洞口边、仰坡刷方，并对洞口边、仰坡采用绿色防护设计。

11.2.2隧道施工期间的污水，经处理后排放，防止污染地表水。 11.2.3为了防止水土流失，隧道弃砟设在专用弃砟场，并采用挡砟墙防护，弃砟场进行绿化处理。

11.2.4弃砟场设置砟顶排水沟，排水沟引至弃砟挡墙外沟谷排泄，以防形成水土流失。

11.2.5对隧道排水可能影响生态环境或居民生产，生活用水的段落，采用“以堵为主，限量排放”的工程治水措施，对这些段落采取注浆堵水措施。

11.3其他注意事项

⑴暗洞分部开挖时，在满足设计规范及安全质量要求的前提下，应尽量采用适合机械化作业的施工工艺，分部尺寸划分合理，各分部尽量平行作业，从而达到快速施工的目的。

⑵弃碴时要由专人指挥、堆放整齐、边坡平整，弃碴场需设置挡墙。施工过程中杜绝随意倾倒弃碴和弃土。施工完毕后，对弃碴场及时平整，并做好绿化、防护，避免水土流失。

⑶隧道在整个施工过程中，作业环境应符合下列职业健康及安全标准： A．空气中氧气含量，按体积计不得小于20%；

B．粉尘永许浓度，每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg，每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg；

C．有害气体最高允许浓度：

a 一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m3，在特殊情况下，施工人员

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必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；

b 二氧化碳按体积计不得大于0.5%；

c 氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下； C 隧道内气温不得高于28℃； D 隧道内噪声不得大于90Db。

⑷施工独头掘进长度超过150m时，应采取机械通风，确保洞内每人供应3 m3/min的新鲜空气。

⑷便道及施工现场要注意撒水防尘，减少对周围环境的破坏。 ⑸隧道施工作业地段必须保证足够的照明。不安全因素较大的地段应加大照度。在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明，漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。

⑹起爆后必须通风排烟15～30分钟后才准工作人员进入工作面，并经下列各项检查和处理后，其他工作人员才准进入工作面：有无瞎炮及可疑现象；有无残余炸药及雷管；顶部、两端有无损坏及变形。

⑺进行爆破器材加工和爆破作业的人员，严禁穿化纤衣服。 ⑻爆破器材的领取必须由有合格证的人员办理，一定要帐物相符，双方签字。每次装药完毕后未用完的爆破器材立即退回库房，并办理退库签字手续。

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必须进入工作面时，浓度可为100mg/m3，但工作时间不得大于30min；

b 二氧化碳按体积计不得大于0.5%；

c 氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下； C 隧道内气温不得高于28℃； D 隧道内噪声不得大于90Db。

⑷施工独头掘进长度超过150m时，应采取机械通风，确保洞内每人供应3 m3/min的新鲜空气。

⑷便道及施工现场要注意撒水防尘，减少对周围环境的破坏。 ⑸隧道施工作业地段必须保证足够的照明。不安全因素较大的地段应加大照度。在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明，漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。

⑹起爆后必须通风排烟15～30分钟后才准工作人员进入工作面，并经下列各项检查和处理后，其他工作人员才准进入工作面：有无瞎炮及可疑现象；有无残余炸药及雷管；顶部、两端有无损坏及变形。

⑺进行爆破器材加工和爆破作业的人员，严禁穿化纤衣服。 ⑻爆破器材的领取必须由有合格证的人员办理，一定要帐物相符，双方签字。每次装药完毕后未用完的爆破器材立即退回库房，并办理退库签字手续。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xmc6.html