瓦斯隧道洞身开挖作业指导书

瓦斯隧道洞身开挖作业指导书1适用范围瓦斯隧道洞身开挖施工。2作业准备21设计图纸已经审核，隧道设计中线、标高及结构尺寸准确无误。施工复测和控制测量工作已完成，复测成果满足要求并经监理单位批复。隧道贯通测量设计完成并实施，贯通精度符合验标要求。开工报审手续完善并获得审批。22专项施工方案已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并下发。技术交底、安全交底下发至作业工班及工人。23对管理人员、作业人员进行必要技术教育、安全培训，制定安全管理实施方案，完善相应的应急预案。24了解地质资料，包括岩石类别、节理状况、地下水情况等。施工放样资料计算完整审核无误。25机具设备经调试，使用功能良好，操作人员持证上岗。进场施工材料经检测合格，材料储备满足施工需求，喷射混凝土配合、注浆配比等按规定程序审批。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长控制要求组织施工，杜绝违犯正常施工程序、野蛮施工。31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。设计要求的洞口加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。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，坚决杜绝擅自调整超前小导管设计参数或超前支护不注浆的做法。洞口边仰坡开挖后及时做好排水系统和坡面防护工程。洞口边坡必须按照设计文件自上而下分层开挖，分段及时支护，严禁掏底开挖或上下重叠开挖，确保坡面稳定。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。32洞门宜及早施作，尽量避开雨季及严寒季节。33根据围岩情况，确定正确的开挖方法，控制开挖循环进尺。本隧道进出口围岩等级为级。采用超短台阶法开挖，上台阶长度不得超过5M，上台阶开挖高度不得大于28M，开挖后应及时进行初期支护及临时支护，并尽早封闭成环，减少变形量。钢架施工拉槽落脚，并根据现场实际考虑预留核心土。仰拱施工距离上部开挖面不大于100米。开挖循环进尺软弱围岩、膨胀土及断层破碎带，上导循环进尺按照15M控制，下导循环进尺按照25M控制；仰拱开挖按35M控制。洞口及发生开裂变形地段应以满足安装一榀钢架的最小进尺控制。下导落底必须在做好横向支撑的条件下，分层单侧开挖，严禁两侧同时落底。34按照规定的步长组织、控制开挖、初支及衬砌施工。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。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。4施工工序及流程42正台阶法421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,上下半断面同时并进的施工方法。施工工艺流程见图2，施工工序见图3。施工准备超前地质预报、测量、量测布置炮眼钻爆设计修正钻爆参数地质素描台车（台架）就位开挖质量检查不合格结束初期支护下半断面钻眼、装药、爆破上半断面钻眼、装药、爆破通风排烟、排险初喷混凝土、锚杆、出碴仰拱、拱墙复合衬砌施工超前支护图1台阶法施工工艺流程2211图12正台阶开挖法施工工序图422台阶法施工工序说明开挖部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护，架设钢架并复喷砼至设计厚度，形成较稳定的承载拱。在滞后部36M后开挖部，并进行下导初期支护。及时施作仰拱砼、填充混凝土，及早封闭成环。，仰拱分段长度宜为46M。根据围岩量测结果，适时施作二次衬砌。拱部超前支护完成后，环向开挖上台阶弧形导坑，预留核心土长度宜为95M，宽度宜为隧道开挖宽度的1/31/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过15M，上台阶开挖矢跨比应大于03。5施工要求51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。52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。53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三台阶工法施工，确保工序规范，施工安全。54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。低等级的短隧道可采取人力开挖方式。55开挖作业应遵守下列规定551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；552按照规定的步长组织、控制开挖、初支及衬砌施工。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。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、级围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于90M级围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于50M、级围岩地段仰拱距离掌子面不宜大于40M553开挖断面尺寸应符合设计要求；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；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；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。56岩石隧道的爆破应采用光面爆破或预裂爆破技术，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。57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。6材料要求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。7劳动组织71劳动组织模式采用架子队组织模式。72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。73作业人员、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1215倍。8机具设备配备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1215倍。81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1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（黄土隧道不宜少于2台）。82根据断面的特点，每工班开挖作业人员不宜少于20人。9瓦斯隧道施工安全注意事项1、洞内易引起瓦斯爆炸的危险地点（1）开挖掌子面（2）拱顶坍穴（3）拱顶以下3040CM范围（4）避人洞、避车洞、横通道（5）停留的大型设备背风处2、瓦斯检测（1）瓦斯检测设备瓦斯自动断电报警器（如AWJ6型）；便携式瓦检仪（光干涉如SWJA型、催化型如AZJ91型）；凡重要地点（如开挖面、煤层附近、衬砌台车前方等），人员难于攀登地点（如坍穴顶部），均应设置自动断电报警器的探头（2）检测地点开挖工作面风流中；未成洞段及已成洞段的拱顶下沿；衬砌台车前方；塌方、凹陷、裂隙、风流死角；地质破碎、地层变化、溶洞；进洞汽车、装碴机车头上机头上固定设置瓦测仪；停放的大型设备后方风流死角；洞内电焊地点；洞电通风机、电机及开关附近；避人车洞、横通道内；其它通风不良处（3）检测频率开挖面在打眼后，放炮前、放炮后各检测一次（即“一炮三检测”）；其余时间及地点每班至少2次；有异常现象时每小时1次；特殊情况时应旁站不间断量测。（4）检测设备标定及检修每5天校正便携式报警器或瓦斯传感器（探头）一次；每7天校正瓦斯自动断电报警器一次；每15天校正光干涉瓦斯测定仪一次；每天应对照各种不同类型瓦检仪表读数，其误差不应超过允许值。每次进尺，应测量总回风风速及瓦斯浓度，计算出洞内瓦斯涌出总量（其它时间每月至少测量一次），并重新判定工区的瓦斯等级。（5）关于瓦电闭锁和风电闭锁在设计时判定隧道是否属于低瓦斯隧道的依据是地质勘察资料，但由于技术水平和设备限制，地质工作往往存在或大或小的误差。为了确保隧道开挖时即使突然出现大量瓦斯，仍不会发生爆炸事故。在隧道中安装“两闭频”是非常必要的，所谓“两闭频”即“瓦电闭锁”和“风电闭锁”。“瓦电闭锁”前已述，洞内重要位置均应布置探头，长期不间断监测瓦斯。当探头测得风流中瓦斯浓度超标时，可立即自动启动断电报警器，切断规定范围的电器设备电源，并产生声光报警。“风电闭锁”当隧道内通风机由于某种原因不能运转供风时，自动切断停风区全部电气设备电源。3洞身开挖的超前探测正洞每一个断面设置一个89孔，探测孔25米一个循环，单孔长度为30米，加深炮眼探测。通过开挖面的超前钻孔，可以了解瓦斯含量、瓦斯溢出速度、瓦斯压力，瓦斯动力现象（顶钻、夹钻、喷孔等），判断将要揭露的煤层是否与设计资料一致。如一致，可正常掘进；如不一致，应向设计、监理、业主方提出研究处理办法。4灯具及电缆根据铁路瓦斯隧道技术规范811条，低瓦斯工区的电气设备和作业机械可使用非防爆型，但对于照明灯具，又规定采用防爆型（833条），似乎有些矛盾。可以这样处理（1）靠近掌子面的未成洞地段，是洞内瓦斯浓度最高段落，应采用EXDI型矿用防爆照明灯，防止掌子面掘进时突然涌出大量瓦斯，发生事故。（2）已成洞地段，瓦斯已封闭，衬砌中溢出瓦斯量甚少，可采用一段非防爆灯具，但在成洞地段地点的起点（模板台车前方），应设置瓦电闭锁探头，一旦瓦斯浓度超标，应立即切断灯具电源。（3）洞内高压和低压电缆规格，应按规范办理，电缆芯线与电气设备连接必须使用齿形压板或线鼻子；（4）工地移动照明，应采用矿灯，或防爆应急灯5施工通风低瓦斯工区可以用独头巷道风管压入式通风，也可以用巷道式通风。当采用巷道式通风时，开挖面附近还应布置局扇（压入式）。目前射流风机常常作为隧道通风的辅助风机，比如布置在掌子面附近防止瓦斯停留（因压入式通风管端部常常距开挖面太远），布置在横通道内作为主风机形成巷道全风压风流。洞内风机及开关应使用防爆型。6电源管理低瓦斯工区不要求设置两套互为独立的供电系统，但主通风机应有二路电源，直接由变电所馈出并来自不同变压器，当一路停电时，另一路在15MIN内接通供电。10质量控制及检验措施隧道开挖质量控制及检查标准应符合公路工程质量检验评定标准、铁路隧道工程施工质量验收标准规定要求。101开挖质量控制高度重视钻爆设计，实现隧道开挖光面爆破。施工中应认真进行钻爆设计，并根据围岩变化情况及时优化钻爆参数，尽量做到隧道开挖断面圆顺，少欠挖、不超挖。拱墙开挖隧道不应欠挖。当围岩完整、石质较坚硬时，方允许岩石个别突出部分（每1M2不大于01M2侵入衬砌，整体式衬砌应不小于10CM，其他衬砌不应大于5CM。拱脚和墙脚以上1M内断面严禁欠挖。其允许超挖值如下隧道开挖断面允许超挖值（CM）和检验方法围岩级别开挖部位检验数量检验方法平均线性超挖10平均线性超挖15平均线性超挖10拱部最大超挖值20最大超挖值25最大超挖值15边墙平均10平均10平均10每一开挖循环检查一个断面激光断面仪、全站仪测量周边轮廓线，绘断面图与设计断面核对。隧底开挖隧道开挖底部高程应符合设计要求。隧道范围岩石局部突出每平方M内不应大于01M2，侵入断面不大于5CM。边墙基础及隧底地质情况应满足设计要求，基底内无积水浮碴。隧底轮廓符合设计要求，隧底允许最大平均超挖值为10CM。102质量管理措施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。岩石隧道坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，黄土隧道施工严格按照“先探测、管超前、非爆破、严控水、短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。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。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，尤其是隧道下穿高速公路等大型构筑物地段，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。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。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安全及环保要求制定安全施工应急预案，日常做好应急物资储备。洞口工程施工，宜避开雨季和严寒季节。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。黄土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。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。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。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。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。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，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。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。安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于200M，