隧洞开挖施工作业指导书

隧洞开挖施工作业指导书适用范围本作业指导书适用于各类水工、交通、矿山等工程中的隧洞开挖施工，涵盖了不同地质条件下（如软岩、硬岩、断层破碎带等）、不同断面形状（圆形、马蹄形、矩形等）和不同开挖方式（钻爆法、盾构法、TBM法等）的隧洞开挖作业。施工准备技术准备1.组织技术人员对施工图纸进行会审，熟悉设计文件和施工规范要求，掌握隧洞的设计参数、地质条件、水文情况等资料。针对图纸中存在的问题及时与设计单位沟通解决。2.根据设计文件和现场实际情况，编制详细的施工组织设计和专项施工方案，明确施工方法、工艺流程、质量标准、安全措施等内容，并报上级主管部门审批。3.对施工人员进行技术交底，使施工人员熟悉施工工艺、质量要求、安全注意事项等内容。技术交底应形成书面记录，双方签字确认。4.收集现场的地形、地质、水文等资料，进行施工测量控制网的布设和加密，测定隧洞的中心线和开挖轮廓线，并设置明显的控制桩和水准点。现场准备1.按照施工总平面布置图的要求，进行施工场地的平整和临时设施的搭建，包括施工便道、施工用水用电线路、材料堆放场地、机械设备停放场地等。2.对施工现场的障碍物进行清理，如树木、建筑物、地下管线等，确保施工场地的安全和畅通。3.根据施工需要，进行施工设备的选型和采购，并组织设备进场安装调试。施工设备应具有良好的性能和可靠性，满足施工要求。4.对原材料进行检验和试验，确保原材料的质量符合设计和规范要求。原材料应分类堆放，并做好标识。人员准备1.组建施工项目部，明确各部门和人员的职责和分工，确保施工管理工作的顺利进行。2.组织施工人员进行培训，包括安全培训、技术培训、质量培训等，提高施工人员的安全意识、技术水平和质量意识。3.根据施工进度计划，合理安排施工人员的进场时间和数量，确保施工人员的数量和素质满足施工要求。施工工艺钻爆法开挖1.测量放线使用全站仪、水准仪等测量仪器，根据设计图纸和控制桩，精确测放出隧洞的中心线和开挖轮廓线，并在洞壁上做好标记。每循环开挖前，都要进行测量复核，确保开挖方向和轮廓的准确性。2.钻孔作业根据岩石的性质、隧洞的断面尺寸和开挖方式，选择合适的钻孔设备和钻头。一般情况下，软岩可采用风动凿岩机，硬岩可采用液压凿岩机。按照爆破设计的要求，在洞壁上准确钻出炮孔。炮孔的间距、排距、深度和角度应符合设计要求，误差应控制在允许范围内。钻孔完成后，要对炮孔进行清理，确保炮孔内无杂物和积水。3.装药爆破根据岩石的性质、炮孔的参数和爆破效果的要求，选择合适的炸药和雷管。炸药应具有良好的爆炸性能和安全性，雷管应具有准确的延期时间。按照爆破设计的要求，将炸药和雷管装入炮孔内，并进行堵塞。堵塞材料应采用黄土或砂质粘土，堵塞长度应符合设计要求。采用电力起爆或非电起爆系统进行起爆。起爆前，要对起爆网络进行检查，确保起爆网络的连接正确和可靠。爆破后，要对爆破效果进行检查，如岩石的破碎程度、超欠挖情况等。如发现问题，要及时调整爆破参数，确保爆破效果符合要求。4.通风排烟爆破后，要及时开启通风设备，将洞内的烟尘和有害气体排出洞外。通风设备的风量和风压应满足施工要求，确保洞内空气质量符合卫生标准。通风时间应根据洞长、断面尺寸、爆破药量等因素确定，一般不少于30分钟。通风过程中，要对洞内的空气质量进行监测，如一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物等有害气体的浓度。5.出渣运输采用装载机、挖掘机等设备将爆破后的石渣装入运输车辆内，然后运至指定的弃渣场。运输车辆应具有良好的性能和可靠性，满足运输要求。出渣运输过程中，要注意交通安全，遵守交通规则。运输车辆应保持清洁，避免沿途撒落石渣。出渣完成后，要对洞内的石渣进行清理，确保洞内的施工场地整洁。盾构法开挖1.盾构机始发在盾构机始发前，要对始发井进行检查和验收，确保始发井的尺寸、垂直度、平整度等符合设计要求。安装盾构机的始发基座，并进行调试和固定。始发基座应具有足够的强度和稳定性，能够承受盾构机的重量和推力。将盾构机吊入始发井内，安装在始发基座上，并进行调试和检查。盾构机的各项性能指标应符合设计要求，确保盾构机的正常运行。在盾构机的刀盘前安装密封装置，防止地下水和泥沙进入盾构机内。启动盾构机，开始掘进。在掘进过程中，要控制盾构机的推进速度、推力、扭矩等参数，确保盾构机的掘进方向和姿态符合设计要求。2.盾构机掘进盾构机掘进过程中，要根据地质条件、隧道设计要求等因素，合理调整盾构机的掘进参数。如在软土地层中，要适当降低推进速度，增加土仓压力；在硬岩地层中，要适当提高推进速度，增加刀盘扭矩。及时向土仓内注入膨润土、泡沫等添加剂，改善土体的流动性和可塑性，降低刀盘的扭矩和磨损。采用同步注浆系统，在盾构机掘进的同时，向隧道周围的空隙内注入浆液，填充空隙，防止地面沉降。注浆量和注浆压力应根据地质条件、隧道埋深等因素确定。定期对盾构机的设备进行检查和维护，确保盾构机的正常运行。如检查刀具的磨损情况，及时更换磨损严重的刀具；检查液压系统的压力和油量，确保液压系统的正常工作。3.管片拼装当盾构机掘进一定距离后，开始进行管片拼装。管片拼装应在盾构机的盾尾内进行，采用管片拼装机将管片逐块拼装成环。管片拼装前，要对管片进行检查，确保管片的尺寸、外观质量等符合设计要求。管片应按照设计要求进行编号，以便于拼装。在管片拼装过程中，要控制管片的拼装精度，确保管片之间的连接紧密、平整。管片的拼装误差应控制在允许范围内。管片拼装完成后，要及时对管片的螺栓进行拧紧，确保管片的连接牢固。4.盾构机接收在盾构机到达接收井前，要对接收井进行检查和验收，确保接收井的尺寸、垂直度、平整度等符合设计要求。安装盾构机的接收基座，并进行调试和固定。接收基座应具有足够的强度和稳定性，能够承受盾构机的重量和推力。当盾构机接近接收井时，要逐渐降低推进速度，控制盾构机的姿态，确保盾构机准确进入接收井。盾构机进入接收井后，要及时拆除盾构机的附属设备，将盾构机吊出接收井。TBM法开挖1.TBM组装调试在TBM组装前，要对组装场地进行检查和验收，确保组装场地的尺寸、平整度等符合设计要求。按照TBM的组装说明书，将TBM的各个部件逐件组装成整体。在组装过程中，要注意各部件的安装顺序和连接方式，确保TBM的组装质量。组装完成后，要对TBM进行调试和检查。调试内容包括电气系统、液压系统、推进系统、刀盘系统等。调试过程中，要检查各系统的运行情况，确保各系统的性能指标符合设计要求。2.TBM始发在TBM始发前，要对始发洞段进行检查和处理，确保始发洞段的围岩稳定、平整。安装TBM的始发装置，如始发台、反力架等，并进行调试和固定。始发装置应具有足够的强度和稳定性，能够承受TBM的重量和推力。将TBM吊入始发洞段内，安装在始发装置上，并进行调试和检查。TBM的各项性能指标应符合设计要求，确保TBM的正常运行。启动TBM，开始掘进。在掘进过程中，要控制TBM的推进速度、推力、扭矩等参数，确保TBM的掘进方向和姿态符合设计要求。3.TBM掘进TBM掘进过程中，要根据地质条件、隧道设计要求等因素，合理调整TBM的掘进参数。如在软土地层中，要适当降低推进速度，增加刀盘扭矩；在硬岩地层中，要适当提高推进速度，增加推力。及时向刀盘前方注入润滑剂，降低刀盘的磨损。润滑剂的种类和注入量应根据地质条件、刀盘的磨损情况等因素确定。采用皮带输送机或矿车等设备将TBM掘进过程中产生的石渣运出洞外。运输设备应具有良好的性能和可靠性，满足运输要求。定期对TBM的设备进行检查和维护，确保TBM的正常运行。如检查刀具的磨损情况，及时更换磨损严重的刀具；检查液压系统的压力和油量，确保液压系统的正常工作。4.TBM换刀当TBM的刀具磨损到一定程度时，需要进行换刀作业。换刀作业应在TBM停机的情况下进行，并采取相应的安全措施。打开TBM的刀盘仓门，进入刀盘仓内。在进入刀盘仓前，要对刀盘仓内的气体进行检测，确保刀盘仓内的空气质量符合卫生标准。拆除磨损的刀具，安装新的刀具。在换刀过程中，要注意刀具的安装方向和紧固程度，确保刀具的安装质量。换刀完成后，要对刀盘仓进行清理和检查，确保刀盘仓内无杂物和积水。关闭刀盘仓门，进行调试和检查，确保TBM的正常运行。5.TBM到达在TBM到达接收洞段前，要对接收洞段进行检查和处理，确保接收洞段的围岩稳定、平整。安装TBM的接收装置，如接收台、缓冲装置等，并进行调试和固定。接收装置应具有足够的强度和稳定性，能够承受TBM的重量和推力。当TBM接近接收洞段时，要逐渐降低推进速度，控制TBM的姿态，确保TBM准确进入接收洞段。TBM进入接收洞段后，要及时拆除TBM的附属设备，将TBM吊出接收洞段。质量控制质量标准1.隧洞的开挖断面尺寸应符合设计要求，误差应控制在允许范围内。一般情况下，隧洞的开挖宽度和高度误差不应超过±50mm。2.隧洞的开挖轮廓线应圆顺，超欠挖应符合设计和规范要求。一般情况下，硬岩的平均线性超挖不应大于200mm，最大超挖不应大于250mm；软岩的平均线性超挖不应大于150mm，最大超挖不应大于200mm。3.隧洞的围岩稳定应符合设计和规范要求。在开挖过程中，要及时对围岩进行支护，防止围岩坍塌。4.隧洞的衬砌质量应符合设计和规范要求。衬砌的厚度、强度、平整度等应满足设计要求，衬砌的外观质量应良好，无裂缝、蜂窝、麻面等缺陷。质量控制措施1.建立健全质量管理体系，明确质量管理目标和职责，制定质量管理规章制度和操作规程。2.加强施工过程的质量控制，严格按照设计和规范要求进行施工。每道工序完成后，要进行质量检查，合格后方可进行下道工序。3.加强原材料和构配件的质量控制，对原材料和构配件进行严格的检验和试验，确保其质量符合设计和规范要求。4.加强施工测量控制，定期对测量控制网进行复核和校验，确保测量数据的准确性和可靠性。5.加强对施工人员的质量培训，提高施工人员的质量意识和技术水平。安全管理安全风险分析1.隧洞开挖过程中存在的主要安全风险包括坍塌、爆炸、火灾、触电、机械伤害等。2.坍塌风险主要是由于围岩不稳定、支护不及时等原因引起的。爆炸风险主要是由于炸药的储存、运输、使用不当等原因引起的。火灾风险主要是由于电气设备故障、易燃物品存放不当等原因引起的。触电风险主要是由于电气设备漏电、操作人员违规操作等原因引起的。机械伤害风险主要是由于机械设备故障、操作人员违规操作等原因引起的。安全管理措施1.建立健全安全管理体系，明确安全管理目标和职责，制定安全管理规章制度和操作规程。2.加强施工人员的安全教育培训，提高施工人员的安全意识和自我保护能力。施工人员必须经过安全培训合格后方可上岗作业。3.加强施工现场的安全管理，设置明显的安全警示标志和防护设施。施工现场应配备必要的消防器材和急救药品，确保施工人员的生命安全。4.加强对施工设备和机具的安全管理，定期对施工设备和机具进行检查和维护，确保其性能良好和安全可靠。5.加强对爆破作业的安全管理，严格按照爆破安全规程进行操作。爆破作业人员必须持证上岗，爆破器材的储存、运输、使用必须符合安全规定。6.加强对通风、排水等系统的安全管理，确保通风、排水系统的正常运行。通风系统应保证洞内空气质量符合卫生标准，排水系统应保证洞内无积水。7.制定应急预案，定期进行应急演练，提高应对突发事件的能力。如发生安全事故，应立即启动应急预案，及时进行救援和处理。环境保护环境影响分析1.隧洞开挖过程中产生的主要环境影响包括粉尘污染、噪声污染、废水污染、固体废弃物污染等。2.粉尘污染主要是由于钻孔、爆破、出渣等作业产生的。噪声污染主要是由于机械设备的运行、爆破等作业产生的。废水污染主要是由于施工废水、生活污水等排放引起的。固体废弃物污染主要是由于石渣、建筑垃圾等排放引起的。环境保护措施1.建立健全环境保护管理体系，明确环境保护目标和职责，制定环境保护规章制度和操作规程。2.加强施工过程的环境保护管理，采取有效的防尘、降噪、废水处理、固体废弃物处理等措施，减少施工对环境的影响。3.加强对施工场地的绿化和美化，营造良好的施工环境。4.加强对施工人员的环境保护教育，提高施工人员的环境保护意识。施工监测监测内容1.围岩变形监测：包括隧洞周边收敛监测、拱顶下沉监测等。通过监测围岩的变形情况，了解围岩的稳定性，及时调整支护参数。2.支护结构应力监测：包括锚杆轴力监测、钢支撑应力监测等。通过监测支护结构的应力情况，了解支护结构的工作状态，确保支护结构的安全可靠。3.地下水监测：包括地下水位监测、地下水水质监测等。通过监测地下水的情况，了解地下水对隧洞施工的影响，及时采取相应的措施。4.地表沉降监测：包括隧洞上方地表沉降监测、隧洞两侧地表沉降监测等。通过监测地表沉降情况，了解隧洞施工对地表环境的影响，及时采取相应的措施。监测方法1.采用全站仪、水准仪、收敛计、应变计等仪器进行监测。监测仪器应具有良好的精度和可靠性，满足监测要求。2.按照设计和规范要求，合理布置监测点。监测点应具有代表性，能够反映隧洞施工过程中的实际情况。3.定期对监测数据进行整理和分析，及时掌握隧洞施工过程中的变化情况。如发现异常情况，应及时采取相应的措施。文明施工文明施工目标创建文明施工工地，做到施工不扰民，保护环境，树立良好的企业形象。文明施工措施1.施工现场实行封闭管理，设置连续、封闭的围挡。围挡的高度和材质应符合当地有关规定。2.施工现场应设置明显的施工标志和警示标志，标明工程名称、建设单位、监理单位、施工单位等信息。3.施工现场的材料、设备应分类堆放整齐，并设置标识牌。材料、设备的堆放应符合安全要求，不得影响施工安全和通行。4.施工现场应保持整洁卫生，定期进行清扫和消毒。施工废水、生活污水应经过处理后排放，不得随意排放。5.加强对施工人员的文明施工教育，提高施工人员的文明施工意识。施工人员应遵守施工现场的各项规章制度，不得随意丢弃垃圾，不得在施工现场吸烟、随地吐痰等。季节性施工雨季施工1.做好施工现场的排水工作，确保施工现场无积水。在雨季来临前，对排水系统进行检查和维护，确保排水畅通。2.加强对原材料和构配件的防雨、防潮措施。如对水泥、钢材等材料应采取覆盖、垫高、防潮等措施，防止材料受潮、生锈。3.加强对施工设备和机具的防雨、防潮措施。如对电气设备应采取防雨罩、接地等措施，防止电气设备受潮、漏电。4.加强对隧洞洞口的防护，防止雨水倒灌进入隧洞。在洞口设置挡水坎、排水沟等设施，及时排除洞口积水。5.加强对边坡的监测，如发现边坡有滑坡