隧洞开挖作业指导书

隧洞开挖作业指导书一、适用范围本作业指导书适用于各类水工隧洞、交通隧洞、矿山巷道等隧洞的开挖作业。涵盖了钻爆法、盾构法、TBM（全断面硬岩隧道掘进机）法等常见的开挖方法，旨在为施工人员提供全面、详细的操作指引，确保隧洞开挖作业安全、高效、优质地进行。二、作业准备（一）技术准备1.组织施工技术人员认真学习施工图纸、相关技术规范和质量验收标准，熟悉隧洞的设计参数、地质条件、水文情况等资料。2.由设计单位进行技术交底，明确设计意图、施工难点和关键技术要求。施工单位技术负责人再向施工班组进行详细的技术交底，包括施工工艺、质量标准、安全注意事项等内容。3.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，报监理单位审批。4.进行测量放线工作，根据设计图纸和现场控制点，精确测放出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。（二）现场准备1.完成施工场地的“三通一平”工作，即通路、通水、通电和平整场地。确保施工道路畅通，施工用水、用电满足施工要求。2.搭建临时生产、生活设施，如材料仓库、机械设备停放场、职工宿舍、食堂等，为施工人员提供良好的工作和生活条件。3.清理施工现场的障碍物，如树木、杂草、垃圾等，为隧洞开挖创造良好的施工环境。4.在洞口设置明显的安全警示标志和施工公告牌，标明工程名称、建设单位、监理单位、施工单位、项目经理、技术负责人等信息。（三）材料准备1.根据施工进度计划，提前组织材料进场，并进行检验和试验。主要材料包括炸药、雷管、水泥、砂石料、钢材、锚杆、喷射混凝土材料等。2.对进场材料进行分类堆放，并做好防潮、防雨、防锈等措施。对易燃易爆材料，如炸药、雷管等，要按照相关规定进行储存和管理。3.建立材料台账，记录材料的进场日期、规格、数量、检验情况等信息，确保材料的可追溯性。（四）机械设备准备1.根据施工方案和施工进度要求，配备足够的机械设备，如钻孔设备、装渣设备、运输设备、通风设备、支护设备等。2.对进场的机械设备进行调试和试运行，确保设备性能良好、运转正常。对关键设备，如TBM、盾构机等，要组织专业技术人员进行安装和调试，并进行技术培训。3.建立机械设备台账，记录设备的型号、规格、购置日期、维修保养情况等信息，定期对设备进行维修保养，确保设备的使用寿命和安全性。三、开挖方法及工艺流程（一）钻爆法1.施工工艺测量布孔：根据设计开挖轮廓线和爆破参数，用全站仪或激光指向仪准确测放出炮孔位置，并做好标记。炮孔布置应符合爆破设计要求，周边孔的间距、外插角等参数要严格控制。钻孔作业：采用凿岩机或钻孔台车进行钻孔作业。钻孔时要严格按照测量布孔的位置和方向进行，确保孔深、孔径和孔斜符合设计要求。钻孔完成后，要及时清理孔内的岩粉和积水。装药连线：根据爆破设计要求，选择合适的炸药和雷管，并进行装药作业。装药时要严格按照操作规程进行，确保装药密度和药量符合设计要求。装药完成后，进行连线作业，采用串联、并联或混合联的方式将雷管连接起来。爆破作业：爆破作业前，要做好安全警戒工作，设置警戒区域，疏散警戒区域内的人员和设备。爆破人员要严格按照爆破操作规程进行操作，确保爆破安全。爆破后，要等待一段时间，待炮烟散尽后，由爆破人员进入现场检查爆破效果，如有瞎炮等情况，要及时进行处理。通风排烟：爆破后，立即启动通风设备进行通风排烟，将洞内的炮烟和有害气体排出洞外。通风时间要根据洞长、断面大小、爆破药量等因素确定，确保洞内空气质量符合安全要求。出渣作业：采用装载机、挖掘机等装渣设备将爆破后的石渣装入运输车辆，运至指定的弃渣场。出渣作业要及时、高效，确保洞内施工道路畅通。初期支护：出渣完成后，及时进行初期支护作业，如喷射混凝土、锚杆支护、钢拱架支护等。初期支护要紧跟开挖面，确保围岩的稳定。2.爆破参数设计炮孔直径：根据凿岩机的型号和岩石性质，一般选用40～50mm的炮孔直径。炮孔深度：根据隧洞的断面大小、岩石性质和循环进尺要求，一般选用2.5～3.5m的炮孔深度。炮孔间距：周边孔间距一般为400～600mm，辅助孔间距一般为600～800mm，掏槽孔间距一般为300～500mm。单位炸药消耗量：根据岩石的坚硬程度、节理裂隙发育程度等因素，一般选用0.8～1.5kg/m³的单位炸药消耗量。装药结构：采用连续装药或间隔装药的方式，周边孔采用光面爆破或预裂爆破技术，以减少对围岩的扰动。（二）盾构法1.施工工艺盾构始发：在盾构始发井内安装盾构机，并进行调试和试运行。盾构始发时，要控制好盾构机的姿态和推进速度，确保盾构机顺利进入地层。盾构掘进：盾构机在掘进过程中，要根据地质条件和设计要求，合理调整盾构机的推进参数，如推进速度、推力、扭矩、土仓压力等。同时，要及时进行同步注浆，填充盾构机与围岩之间的空隙，控制地表沉降。管片拼装：盾构机每推进一环，要及时进行管片拼装作业。管片拼装要按照设计要求进行，确保管片的拼装质量和防水效果。管片拼装完成后，要进行螺栓紧固和密封处理。盾构到达：当盾构机接近接收井时，要提前做好接收准备工作，如安装接收架、洞门密封装置等。盾构机到达接收井时，要控制好盾构机的姿态和推进速度，确保盾构机顺利进入接收井。2.盾构机选型与配置盾构机选型：根据隧洞的地质条件、断面大小、埋深等因素，选择合适的盾构机类型，如土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机等。盾构机配置：盾构机的配置要满足施工要求，包括刀盘刀具、推进系统、管片拼装系统、同步注浆系统、螺旋输送机等。同时，要配备相应的辅助设备，如通风设备、排水设备、供电设备等。（三）TBM法1.施工工艺TBM组装：在TBM组装场地内进行TBM的组装和调试工作。TBM组装完成后，要进行空载试运行和负载试运行，确保TBM的各项性能指标符合设计要求。TBM掘进：TBM在掘进过程中，要根据地质条件和设计要求，合理调整TBM的掘进参数，如掘进速度、推力、扭矩、刀盘转速等。同时，要及时进行出渣作业和支护作业，确保施工安全和进度。TBM换刀：当TBM的刀具磨损到一定程度时，要及时进行换刀作业。换刀时，要严格按照操作规程进行，确保换刀安全和质量。TBM拆卸：当TBM完成掘进任务后，要进行TBM的拆卸和运输工作。TBM拆卸要按照操作规程进行，确保设备的安全和完整。2.TBM选型与配置TBM选型：根据隧洞的地质条件、断面大小、埋深等因素，选择合适的TBM类型，如敞开式TBM、护盾式TBM等。TBM配置：TBM的配置要满足施工要求，包括刀盘刀具、推进系统、出渣系统、支护系统、通风系统等。同时，要配备相应的辅助设备，如起重机、运输车辆等。四、质量控制（一）开挖质量控制1.严格按照设计开挖轮廓线进行施工，控制好超欠挖。超挖不得大于规范允许值，欠挖不得影响衬砌厚度和结构安全。2.采用光面爆破或预裂爆破技术，减少对围岩的扰动，保护围岩的自稳能力。爆破后，围岩的平整度和完整性要符合设计要求。3.加强对开挖断面的测量和检查，及时发现和纠正开挖偏差。每循环开挖完成后，要对开挖断面进行测量，绘制开挖断面图，并与设计断面进行对比分析。（二）支护质量控制1.喷射混凝土的原材料质量要符合设计要求，配合比要准确。喷射混凝土要采用湿喷工艺，喷射厚度和强度要符合设计要求。2.锚杆的材质、规格、长度、间距等要符合设计要求。锚杆的安装要牢固，锚固力要满足设计要求。3.钢拱架的材质、型号、加工质量要符合设计要求。钢拱架的安装要准确，与围岩的贴合度要良好，连接螺栓要拧紧。（三）防水质量控制1.防水卷材的材质、规格、性能要符合设计要求。防水卷材的铺设要平整、牢固，搭接宽度要符合设计要求。2.施工缝、变形缝等部位的防水处理要符合设计要求，采用止水带、止水条等防水材料进行密封处理。3.加强对防水工程的质量检查和验收，对渗漏部位要及时进行处理。五、安全措施（一）爆破安全1.爆破作业人员必须持证上岗，严格按照爆破操作规程进行操作。2.炸药、雷管等易燃易爆物品要按照相关规定进行储存和运输，严禁在施工现场违规存放。3.爆破作业前，要做好安全警戒工作，设置警戒区域，疏散警戒区域内的人员和设备。4.爆破后，要等待一段时间，待炮烟散尽后，由爆破人员进入现场检查爆破效果，如有瞎炮等情况，要及时进行处理。（二）通风安全1.配备足够的通风设备，确保洞内通风良好。通风设备要定期进行检查和维护，确保设备正常运行。2.加强对洞内空气质量的监测，定期检测洞内的有害气体浓度，如一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等。当有害气体浓度超过规定标准时，要及时采取通风措施，确保施工人员的安全。3.通风管道要安装牢固，避免漏风。通风管道的直径和长度要根据洞长、断面大小、通风量等因素确定，确保通风效果。（三）盾构与TBM安全1.盾构机和TBM操作人员必须持证上岗，严格按照操作规程进行操作。2.盾构机和TBM在掘进过程中，要加强对设备的检查和维护，确保设备的安全运行。3.盾构机和TBM在始发和到达时，要制定详细的安全预案，确保施工安全。4.盾构机和TBM在掘进过程中，要加强对地表沉降和围岩变形的监测，及时采取措施控制地表沉降和围岩变形。（四）用电安全1.施工现场要设置专用的配电箱和开关箱，实行“三级配电、两级保护”。配电箱和开关箱要安装漏电保护器，确保用电安全。2.电气设备和线路要符合相关标准和规范的要求，严禁私拉乱接电线。3.电工必须持证上岗，定期对电气设备和线路进行检查和维护，及时发现和排除安全隐患。（五）防火安全1.施工现场要设置消防设施和灭火器材，如灭火器、消防栓等。消防设施和灭火器材要定期进行检查和维护，确保其性能良好。2.易燃易爆物品要分类存放，并设置明显的防火标志。严禁在易燃易爆物品附近进行明火作业。3.施工现场要加强用火管理，严格执行动火审批制度。动火作业前，要采取相应的防火措施，确保动火安全。六、环境保护（一）废水处理1.在施工现场设置沉淀池、化粪池等废水处理设施，对施工废水和生活污水进行处理。2.施工废水要经过沉淀、过滤等处理后，达标排放。严禁将未经处理的废水直接排放到河流、湖泊等水体中。3.定期对废水处理设施进行清理和维护，确保其正常运行。（二）废渣处理1.对开挖过程中产生的石渣和弃土，要及时运至指定的弃渣场进行堆放。弃渣场要做好防护措施，如设置挡土墙、排水系统等，防止弃渣滑坡和水土流失。2.对可利用的石渣和弃土，要进行综合利用，如用于路基填筑、混凝土骨料等。3.加强对弃渣场的管理，定期对弃渣场进行检查和监测，确保弃渣场的安全和稳定。（三）粉尘控制1.在施工现场设置洒水降尘设备，定期对施工道路、作业场地等进行洒水降尘，减少粉尘飞扬。2.对水泥、砂石料等易产生粉尘的材料，要采取覆盖、封闭等措施，减少粉尘污染。3.加强对施工机械和运输车辆的尾气排放管理，确保尾气排放符合相关标准和规范的要求。（四）噪声控制1.选用低噪声的施工设备和工艺，减少施工噪声对周围环境的影响。2.合理安排施工时间，避免在居民休息时间进行高噪声作业。如因工艺要求必须连续施工的，要提前办理相关手续，并公告附近居民。3.在施工现场设置隔音屏障等降噪设施，降低施工噪声的传播。七、文明施工（一）施工现场管理1.施工现场要设置明显的施工标志和安全警示标志，保持施工现场整洁、有序。2.施工材料和设备要分类堆放，整齐有序。对闲置的材料和设备要及时清理，保持施工现场的畅通。3.加强对施工现场的环境卫生管理，定期清理施工现场的垃圾和杂物，保持施工现场的清洁卫生。（二）施工人员管理1.施工人员要遵守施工现场的各项规章制度，着装整齐，佩戴安全帽等安全防护用品。2.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。施工人员要尊重当地的风俗习惯，与当地居民友好相处。3.建立施工人员考勤制度，加强对施工人员的管理，确保施工人员按时上下班，不擅自离岗。（三）施工协调管理1.加强与建设单位、监理单位、设计单位等相关单位的沟通和协调，及时解决施工中出现的问题。2.积极配合当地政府和有关部门的工作，遵守当地的法律法规和政策要求。3.建立施工协调机制，定期召开施工协调会，协调解决施工中的各种问题。八、职业健康（一）职业危害因素识别1.隧洞开挖作业中存在的职业危害因素主要有粉尘、噪声、有毒有害气体、高温、辐射等。2.对职业危害因素要进行定期监测和评估，及时掌握职业危害因素的浓度和强度。（二）职业健康防护措施1.为施工人员配备必要的职业健康防护用品，如防尘口罩、耳塞、防护眼镜、防护服等。2.加强对施工人员的职业健康培训，提高施工人员的自我防护意识和能力。3.定期组织施工人员进行职业健康检查，建立职业健康档案，对患有职业病的施工人员要及时进行治疗和康复。九、季节性施工（一）雨季施工1.做好施工现场的排水工作，确保施工现场排水畅通。在洞口、边坡等部位设置截水沟、排水沟等排水设施，防止雨水倒灌。2.加强对临时设施的检查和维护，对易受雨水冲刷的部位要进行加固处理。3.对炸药、雷管等易燃易爆物品要做好防潮、防雨措施，确保物品的安全。4.加强对施工道路的维护和管理，对泥泞路段要及时进行处理，确保施工车辆的通行安全。（二）冬季施工1.做好施工现场的防寒保暖工作，为施工人员配备必要的防寒保暖用品，如棉衣、棉帽、手套等。2.对机械设备要采取防寒保暖措施，如更换防冻液、机油等，确保机械设备正常运行。3.对混凝土、砂浆等材料要采取保温措施，如采用热水搅拌、覆盖保温材料等，确保混凝土、砂浆的强度和质量。4.加强对施工用水的管理，对水管要采取保温措施，防止水管冻裂。十、应急预案（一）应急组织机构及职责1.成立应急救援领导小组，由项目经理任组长，项目技术负责人、安全负责人等任副组长，成员包括各部门负责人和施工班组长。2.应急救援领导小组的职责是负责制定应急预案、组织应急救援演练、指挥应急救援行动等。（二）应急救援物资和设备1.配备必要的应急救援物资和设备，如灭火器、消防栓、急救箱、担架、对讲机、应急照明设备等。2.应急救援物资和设备要定期进行检查和维护，确保设备正常运行。（三）应急响应程序1.当发生事故或紧急情况时，现场人员要立即向应急救援领导小组报告。2.应急救援领导小组接到报告后，要立即启动应急预案，组织应急救援人员和物资赶赴事故现场进行救援。3.在应急救援过程中，要及时向上级主管部门和相关单位报告事故情况，请求支援。（四）应急演练1.定期组织应急救援演练，如火灾事故演练、坍塌事故演练、触电事故演练等。2.通过应急演练，检验应急预案的可行性和有效性，提高应急救援人员的应急处置能力和施工人员的自