隧道洞身开挖技术交底

隧道洞身开挖技术交底1适用范围与前置条件1.1适用围岩等级：Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩，单洞双车道公路隧道，开挖断面110m²，埋深30～220m。1.2前置条件：a.超前地质预报TSP、地质雷达、超前水平钻验证完成，变更围岩级别已按程序批复；b.监控量测元器件（收敛计、水准仪、多点位移计、钢筋计）埋设完毕，初始值已取；c.通风管、高压风管、水管、施工电缆布设至掌子面后方50m，风压≥0.6MPa，水压≥0.3MPa；d.炸药临时库、雷管库经公安验收，当日领退料系统联网运行；e.作业人员完成三级安全教育，爆破、电工、台车操作手持证上岗，人脸识别门禁记录完整；f.环保手续：夜间施工噪声排放许可、弃渣场防洪评价、污水沉淀池验收单齐全。2设计参数与开挖方法选择2.1Ⅲ级围岩：微～弱风化花岗岩，Rc=85MPa，Kv=0.75，地下水＜5L/min，采用两台阶法，台阶长度30m，上台阶55m²，下台阶55m²。2.2Ⅳ级围岩：强风化片麻岩，Rc=35MPa，Kv=0.55，裂隙水15L/min，采用三台阶七步流水法，核心土留3m，仰拱一次成环距掌子面≤35m。2.3Ⅴ级围岩：炭质板岩，Rc=18MPa，Kv=0.35，富水，采用三台阶临时仰拱法，设I20b型钢架0.6m/榀，φ42小导管4m×0.4m×3°注双液浆，初喷28cm厚C25混凝土。3爆破设计（以Ⅳ级围岩为例）3.1炮孔布置：a.掏槽孔：楔形，孔深3.2m，孔距0.4m，排距0.5m，单孔药量2.4kg，雷管段别1、3；b.辅助孔：孔深3.0m，孔距0.7m，单孔药量1.6kg，段别5、7、9；c.周边孔：孔深3.0m，孔距0.45m，线装药密度0.18kg/m，间隔装药，导爆索串联，段别11；d.底板孔：孔深3.0m，孔距0.6m，单孔药量2.0kg，段别13。3.2炸药选型：φ32mm乳化炸药，爆速≥4200m/s，猛度≥16mm，殉爆距离≥4cm。3.3起爆网络：孔内毫秒导爆管雷管1～15段，孔外四通连接，双发并联，起爆器电容≥3kV，母线电阻＜20Ω。3.4单循环药量：上台阶168孔，总药量312kg，预计进尺2.7m，炸药单耗0.95kg/m³。3.5振动控制：建构筑物距洞口120m，允许振速1.5cm/s，按萨道夫斯基公式反算最大单段药量21.6kg，现场验算单段19.2kg，满足。4超前支护与预加固4.1φ108大管棚（洞口30m段）：a.导向墙C25混凝土厚1.0m，预埋2m长φ159孔口管，外插角1°；b.管棚长30m，节长6m，丝扣连接，节间错开≥1.5m，注1∶1水泥浆，压力0.5～1.0MPa，稳压10min；c.注浆结束标准：注浆量≥110%理论空隙，或压力≥1.0MPa且进浆量＜5L/min。4.2φ42小导管（Ⅴ级围岩）：a.长4.0m，环向间距0.4m，纵向搭接≥1.5m，外插角3～5°；b.注浆浆液：水泥水玻璃双液浆，体积比1∶0.6，水玻璃模数2.4，注浆压力0.3～0.5MPa；c.注浆前压水试验：每10根取2根，压力0.3MPa，稳定3min漏水量＞20L/min时，加密导管。5开挖作业循环（三台阶七步流水法）5.1循环时间16h，日进尺4.5m：①测量放样0.5h；②超前支护2.0h；③上台阶钻孔2.5h；④装药连线1.0h；⑤爆破通风0.5h；⑥危石清理初喷1.0h；⑦出碴2.0h；⑧立架锁脚锚杆2.0h；⑨系统锚杆挂网复喷2.0h；⑩仰拱初支2.5h。5.2机械配置：a.上台阶：YT28手风钻12台，侧卸装载机2m³1台，自卸车20t4台；b.核心土：PC200挖掘机1台带液压破碎锤；c.下台阶：三一STG隧道台车1台，两臂凿岩台车1台。6出碴与运输6.1无轨运输：洞内设4.5m宽C25混凝土路面，厚25cm，纵坡1.5%，每200m设30m长错车道。6.2车辆限速：重车15km/h，空车20km/h，洞口5km/h，GPS测速抓拍，超速罚款500元/次。6.3尾气标准：柴油车国Ⅲ以上，加装DPF颗粒捕集器，洞口设置喷淋降尘+汽水分离器，CO浓度＜30ppm，NOx＜5ppm。6.4弃渣场：容量42万m³，设3m高浆砌石挡墙，渣顶设2%排水坡，先挡后弃，分层碾压，层厚≤1m，压实度≥90%。7初期支护7.1钢架：I18型钢，间距1.0m，连接板M24螺栓4颗，扭矩≥200N·m，脚板设2根φ22锁脚锚杆，L=3.5m，注浆锚固力≥80kN。7.2钢筋网：φ8HPB300，网格20×20cm，搭接≥10cm，每200mm绑扎1点。7.3喷射混凝土：C25早强混凝土，初喷4cm，复喷至26cm，回弹率拱部≤15%，边墙≤10%；速凝剂掺量4%，初凝≤5min，终凝≤10min。7.4系统锚杆：φ25中空注浆锚杆，L=3.5m，间距1.2×1.2m，梅花形布置，注浆纯水泥浆，水灰比0.4～0.5，注浆压力0.5MPa，锚固力≥100kN。8监控量测与信息化施工8.1必测项目：a.拱顶下沉：每10m一个断面，每断面1点，精度0.5mm；b.周边收敛：每断面2条水平测线，精度0.5mm；c.地表沉降：洞口段50m，每5m一个断面，精度1mm。8.2预警值：Ⅳ级围岩拱顶下沉24mm，周边收敛20mm，日变量≥5mm时启动黄色预警，≥8mm红色预警。8.3数据处理：采用基安云·隧道版APP蓝牙自动采集，云端算法拟合回归，当U=15mm时反算围岩参数E=1.2GPa，动态调整钢架间距至0.75m。9防排水9.1防水板：1.5mm厚EVA，无钉铺设，搭接15cm双焊缝，充气0.15MPa5min不漏气；9.2无纺布：400g/m²，与防水板同时铺挂，搭接10cm；9.3纵环向排水盲管：φ50HDPE，环向5m一道，纵向8m一道，与侧沟三通连接，出水口设60目不锈钢滤网；9.4施工缝：中埋式钢边橡胶止水带+背贴式止水带，搭接30cm，热硫化焊接。10通风与防尘10.1通风方式：压入式，φ1.6m拉链风筒，距掌子面≤50m，漏风率≤1%。10.2风量计算：按洞内同时作业26人，每人3m³/min，需78m³/min；按炸药312kg，需9360m³/min；取大值，配置2×110kW轴流风机，风量1200m³/min，风速0.6m/s。10.3粉尘控制：干式捕尘台车+湿喷机械手，粉尘浓度≤2mg/m³，硅尘≤0.5mg/m³。11供电与照明11.1供电：10kV高压进洞，洞口设630kVA箱变，低压400V三相五线，系统接地TNS，漏保30mA·0.1s。11.2照明：LED灯50W/盏，间距15m，照度≥30lx，掌子面移动灯2×1000W卤素灯。12爆破安全管理12.1警戒：洞口200m、洞内300m设岗，对讲机频道5，口令“thunder”，三声哨响后30s起爆。12.2盲炮处理：发现盲炮立即切断电源，设警戒，由爆破员单人处理，重新连线起爆；无法起爆时，平行孔距盲炮≥30cm钻孔诱爆。12.3火工品退库：当班剩余雷管≤10发、炸药≤20kg必须退库，库管扫码确认，缺失立即报公安。13应急预案13.1突水突泥：a.掌子面设1.5m×1.2m×1.0m应急砂包50袋，φ600钢管6m2根；b.发现浑水、水量＞50L/min，立即撤离，启动Ⅰ级响应，切断电源，反压回填2m厚渣体；c.注浆堵水：水泥水玻璃双液，注浆率≥20%，注浆压力1.5MPa。13.2塌方：a.预留核心土5m，发现掉块增大，立即喷10cm厚混凝土封闭；b.塌方高度＞2m，采用φ108管棚+注浆，棚长18m，环向0.3m，注浆量≥1.5t/m。13.3瓦斯：配置KJ90瓦斯监测系统，报警值0.5%，断电值1.0%，复电值＜0.5%，配置2×75kW防爆局扇，备用电源150kVA柴油发电机，10s内自动切换。14质量验收14.1主控项目：a.断面净宽：±10mm，激光断面仪检测，每20m10点；b.拱顶标高：±15mm；c.平整度：≤20mm/2m直尺；d.炮孔痕迹率：周边孔≥80%，且无明显爆破裂隙。14.2一般项目：a.进尺：≥90%设计；b.超挖：岩质≤150mm，土质≤100mm；c.钢架安装偏位：横向±20mm，纵向±30mm。14.3验收程序：班组自检→现场技术员复检→质检工程师专检→监理工程师抽检→第三方检测（瑞雷波+激光扫描），不合格段立即返工，费用自负。15环保与文明施工15.1噪声：夜间22:0006:00禁止爆破，洞口设4m高隔声屏，噪声≤55dB(A)。15.2污水：洞口三级沉淀池60m³，pH69，SS≤70mg/L，达标排放。15.3弃渣复垦：渣顶覆土80cm，栽植树种马尾松+狗牙根，成活率≥90%，三年后植被覆盖率≥80%。16人员配置与考核16.1班组定员：每作业面52人，其中爆破6人、支护18人、出碴12人、喷浆8人、机电4人、安全2人、技术2人。16.2考核：月进尺指标135m，超1m奖500元，欠1m罚300元；质量合格率＜95%，每降1%罚1000元；安全事故“一票否决”，当月奖金清零。17经验总结（2023年度中铁十一局五公司某隧道出口段）17.1实施效果：a.Ⅳ级围岩段240m，平均月进尺142m，最高165m，超挖控制在92mm，节约混凝土386m³；b.采用“三台阶七步流水+核心土留3m”组合，较原设计三台阶法提前18天贯通；c.通过监控量测动态调整，减少钢架87榀，直接节约26.4万元；d.