隧道洞身开挖交底

吕临项目隧道洞身开挖交底

台阶法

本项目隧道单洞双线隧道及单洞单线隧道IV级围岩采用台阶法。

一、施工工序

1、利用上一循环的钢架施做隧道洞身超前支护；

2、1-开挖上部土方；

3、II-施作上部初期支护；

4、3-开挖下部土方；

5、IV-施作下部初期支护；

6、5-开挖底部（捡底）；

7、VI-施作下部初期支护；

8、VII-仰拱及混凝土填充；

9、VIII-施作拱墙二次衬砌。

二、工序示意图

台阶法工序横断面示意图

台阶法工序纵断面示意图

三、施工要点

1、根据围岩条件和施工机械配置情况合理确定台阶长度、台阶高度及台阶数量，其各部形状应有利于保持围岩稳定的前提下尽量便于机械作业。

2、单线隧道台阶长度控制在10～15m，双线隧道台阶长度控制在3～10m。

3、上部断面使用钢架时，采用锁脚锚管防止拱部下沉变形，上下断面初期支护钢架连接应平顺，螺栓连接应牢固。

4、围岩整体性较差时，施工中应采取措施减少下部开挖时对上部围岩和支护的扰动，下部断面开挖应两侧交错进行，下部断面应在上部断面喷混凝土达到一定强度后开挖。

5、IV级围岩上台阶每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距，边墙每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距，边墙左右错开2～3m开挖。黄土隧道边墙左右错开至少3～4m，杜绝同一台阶的同一断面上出现开挖。

6、仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m；非爆破开挖和爆破开挖初支仰拱应分别于8h和12h内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土作业，确保初支仰拱快挖、快支、快速封闭；

7、及时抽排水，杜绝浸泡隧底现象。

8、初支仰拱开挖施作全过程设立专人监控指挥。

短台阶法

本项目隧道单洞双线隧道及单洞单线隧道V级围岩采用短台阶法。

一、 施工工序

1、利用上一循环的钢架施做隧道洞身超前支护；

2、1-开挖上部土方；

3、II-施作上部初期支护；

4、3-开挖下部土方；

5、IV-施作下部初期支护；

6、5-开挖底部（捡底）；

7、VI-施作下部初期支护；

8、VII-仰拱及混凝土填充；

9、VIII-施作拱墙二次衬砌。

二、工序示意图

短台阶法工序横断面示意图

短台阶法工序横断面示意图

三、施工要点

1、根据围岩条件和施工机械配置情况合理确定台阶长度、台阶高度及台阶数量，其各部形状应有利于保持围岩稳定的前提下尽量便于机械作业。

2、单线隧道台阶长度控制在3～8m，双线隧道台阶长度控制在3～5m。

3、上部断面使用钢架时，采用锁脚锚管防止拱部下沉变形，上下断面初期支护钢架连接应平顺，螺栓连接应牢固。

4、围岩整体性较差时，施工中应采取措施减少下部开挖时对上部围岩和支护的扰动，下部断面开挖应两侧交错进行，下部断面应在上部断面喷混凝土达到一定强度后开挖。

5、V级围岩上台阶每循环开挖进尺不得大于1榀钢架间距，边墙每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距，边墙左右错开2～3m开挖。黄土隧道边墙左右错开至少3～4m，杜绝同一台阶的同一断面上出现开挖。

6、仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m；非爆破开挖和爆破开挖初支仰拱应分别于8h和12h内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土作业，确保初支仰拱快挖、快支、快速封闭；

7、及时抽排水，杜绝浸泡隧底现象。

8、初支仰拱开挖施作全过程设立专人监控指挥。

三台阶临时仰拱法

本项目隧道单洞双线隧道及单洞单线V级围岩浅埋地段采用三台阶临时仰拱法。

一、施工工序

1、（1）利用上一循环的钢架施做隧道洞身超前支护；

（2）开挖1部台阶，留核心土；

（3）施作1部洞身结构的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立格栅钢架及临时仰拱；

（4）钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，如为注浆环节，则在掌子面喷10cm混凝土封闭；

2、上台阶施工至适当距离后，开挖2部台阶，可参见1部进行。

3、开挖3部台阶，接长钢架，施作初期支护。

4、灌筑该段内IV部仰拱。

5、灌筑该段内V部隧底填充。

6、根据量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性灌筑VI二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

二、工序示意图

三台阶临时仰拱法工序横断面示意图

三台阶临时仰拱法工序纵断面示意图

三台阶临时仰拱法工序平面示意图

三、施工要点

1、三台阶临时仰拱法应以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破，各分部平行作业，平行施作初期支护，各分部初期支护应衔接紧密，及时封闭成环。

2、仰拱应紧跟下台阶施作，及时闭合构成稳固的支护体系。

3、施工过程中应通过监控量测掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全。

4、应完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。

5、拱部超前支护完成后，环向开挖上台阶弧形导坑，预留核心土长度3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。上台阶开挖矢跨比应大于0.3。

6、上台阶每循环开挖进尺不得大于1榀钢架间距，中、下台阶每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距。中、下台架左右交错2～3m开挖，黄土隧道边墙左右错开至少3～4m，杜绝同一台阶的同一断面上出现开挖。

7、各台阶采用锁脚锚管防止拱部下沉变形，上、下断面初期支护钢架连接应平顺，螺栓连接应牢固。

8、仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m；非爆破开挖和爆破开挖初支仰拱应分别于8h和12h内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土作业，确保初支仰拱快挖、快支、快速封闭；

9、及时抽排水，杜绝浸泡隧底现象。

10、初支仰拱开挖施作全过程设立专人监控指挥。

双侧壁法

本项目前陡泉隧道IV型、V型V级围岩大跨断面采用双侧壁法，采用人工配合机械开挖，严格控制超欠挖。

一、施工工序

1、利用上一循环的钢架施做隧道洞身超前支护； 

2、I-施作超前支护；

3、1-左侧导坑上部开挖；

4、II-左侧导坑上部支护；

5、2-左侧导坑下部支护；

6、III-左侧导坑下部支护成环；

7、3-右侧导坑上部开挖；

8、IV-右侧导坑上部开挖；

9、4-右侧导坑下部支护；

10、V-右侧导坑下部支护成环；

11、5-中槽部开挖；

12、VI-中槽部拱部初期支护与左右II、IV部闭合；

13、6-中槽中部开挖；

14、6-中槽下部开挖；

15、VII-中槽下部初期支护与左右III、V部闭合；

16、8-拆除临时支护；

17、仰拱及填充混凝土；

18、IX-施作拱墙二次衬砌。

二、工序示意图

双侧壁法工序横断面示意图

双侧壁法工序纵断面示意图

双侧壁法工序平面示意图

三、施工要点

1、侧壁导坑形状宜近于椭圆形断面，导坑断面高度宜为整个断面高的的1/3。

2、侧壁导坑、中槽部位宜采用短台阶法开挖，各部距离应根据隧道埋深、断面大小、结构类型等选取。各部开挖应及时进行初期支护及临时支护，并尽早封闭成环。

3、两侧壁导坑超前中槽部位10～15m，可同步开挖和支护；中槽部位采用台阶法开挖，并保持平行作业。

4、中槽开挖后，拱部钢架与两侧壁钢架的连接是难点，在两侧壁导坑施工中，钢架的位置准确定位，确保各部架设钢架连接后在同一垂直面内，避免钢架发生扭曲。

5、根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除临时支护，一次拆除长度不得大于15m，并加强监控量测。

6、临时支护拆除完成后，应及时施作仰拱及二次衬砌。

中洞法

本项目前陡泉隧道V级加强连拱段采用中洞法。

一、 施工工序

1、1-开挖中导坑； 

2、II-中导洞周边支护（含临时）；

3、III-芯墙混凝土施工（含芯墙顶部与岩面同级砼回填）；

4、IV-右洞超前支护；

5、5-右洞上半断面开挖；

6、VI-右洞上半断面初期支护（含锁脚锚杆）；

7、7-右洞下半断面开挖；

8、VIII-右侧侧墙初期支护；

9、IX-左洞超前支护；

10、10-左洞上半断面开挖；

11、XI-左洞上半断面初期支护（含锁脚锚杆）；

12、12-左洞上半断面开挖；

13、XIII-左洞侧墙初期支护；

14、XIV-拆除中导洞右边墙临时支护；

15、XV-右洞全断面二次衬砌施工；

16、16-中导洞左侧边墙临时支护拆除；

17、XVII-左洞全断面二次衬砌施工；

二、工序示意图

中洞法工序示意图

三、施工要点

1、中导洞先贯通，并以查明隧道地质情况，为实际施工围岩分级提供参考。

2、左右洞身施工时先超前支护、后开挖，开挖后及时支护。

3、左右洞工序错开。

4、开挖工序自上而下，衬砌工序自下而上。

5、注意施工的前后工序衔接，注意防排水系统的施作，施工中需预留或预埋的防排水根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除临时支护，一次拆除长度不得大于15m，并加强监控量测。

6、上台阶钢拱架加锁脚锚杆，以减少在下台阶施工时的变形量，锚杆采用Φ25药卷锚杆，方向为向下30～45°，长度为3m。

7、左洞（后行洞）掌子面宜落后右洞（先行洞）掌子面30～40m，施工时根据实际情况调整。

8、在右洞（先行洞）施作二次衬砌前，应在中墙左侧进行临时支撑，确保中墙的侧向稳定。

强制性要求

洞身开挖满足《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设【2010】120号）；《关于进一步加强铁路隧道设计施工安全管理工作的通知》（建技【2010】352号）；《山西中南部铁路通道黄土隧道及软弱围岩地段隧道安全施工强制性规定》（晋豫鲁铁工【2011】63号）等有关文件。

一、一般要求

1、严格按设计工法开挖。

2、严格控制超挖，杜绝欠挖。

3、黄土隧道采用预留核心土人工配合机械开挖，施工中预留一定的开挖断面，人工修整到位。

二、循环进尺

1、上台阶每循环开挖支护进尺IV级围岩不得大于2榀钢架间距，V级以上围岩不得大于1榀钢架间距。

2、IV、V级围岩边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀，中、下台阶开挖时左右错开2～3m，黄土隧道左右错开3～4m，严禁同一台阶同时接底。

3、IV、V级围岩仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m。

三、预留变形量

III级围岩3～5cm，IV级围岩5～8cm，V级围岩8～12cm，黄土隧道15～20cm，根据地质条件及监控量测合理确定预留变形量。

四、仰拱开挖

1、非爆破开挖和爆破开挖初支仰拱应分别于8小时和12小时内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土作业，确保初支仰拱快挖、快支、快速封闭。

2、初支仰拱开挖施作全过程必须设立专人监控指挥，机械司机经培训交底后上岗，墙脚、拱脚等隅角处应预留60～70cm人工开挖，严禁机械碰触墙脚钢架，加强抽排水。

五、安全步距

1、仰拱距离掌子面：III级围岩不得大于90m，IV级以上围岩不得大于35m，黄土隧道不得大于30m。

质量控制标准

一、洞身开挖

1、隧道开挖断面的中线、高程必须符合设计要求。

2、隧道不应欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，方允许岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌，整体式衬砌应小于10cm，其它衬砌不应大于5cm。拱脚及墙脚以上1m内断面严禁欠挖。

3、光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩应≥80%，中硬岩应≥60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。

4、隧道开挖断面允许超挖值（cm）及检验方法

      围岩级别

开挖部位