双侧壁导坑法作业指导书新.doc

中 铁 十 三 局

沈丹客专TJ-2标项目经理部一工区

双侧壁导坑法
作 用 指 导 书

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审 核：
批准人：

目 录
1、目的 1
2、 编制依据 1
3、适用范围 1
4、 隧道开挖施工 1
4.1 方案设计 2
4.2 双侧壁导坑法 2
4.2.1 双侧壁导坑法施工工艺 2
4.2.2 双侧壁导坑法施工工序 4
4.2.3 双侧壁导坑法施工要点 6
5、监控量测 7
6、工程质量要求 8
7、工程安全要求 8

隧道开挖作业指导书
1、目的
明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道开挖施工，尽可能地减少超挖，保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量。
2、 编制依据
⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设（2010）241号
⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）
⑶《铁路大断面隧道三台阶七步开挖法施工作业指南》（试行）（经规标准［2007］119号）
⑷《爆破安全规程》（GB6722）
⑸新建铁路沈丹客专施工图设计文件
3、适用范围
3.1、该方法适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质，以很小的地表沉降修筑采用新奥法指导施工的大跨度软弱围岩地下通道及洞室隧道的技术方法。
3.2、本工法适用于各种埋深，Ⅳ~Ⅵ级围岩的大跨度隧道、城市地铁等地下工程。
3.3、新建沈阳至丹东客运专线大顶山隧道下穿高速公路段。
4、 隧道开挖施工
隧道的施工方法根据地质条件、断面大小、结构形式、机械配置、周围环境的需要、综合经济效益等因素而确定。
爆破器材的运输、储存、检验、再加工和销毁要符合《爆破安全规程》（GB6722）的规定。进场的爆破器材应同时具备相关的检验合格证和技术指标及说明书，每批爆破器材在使用前应进行现场测试和检验。
爆破器材的外观检查包括：
①雷管管体不应有压痕、锈蚀、破损，加强帽不应歪斜；
②导爆管端头封口，无异物或堵塞、无损伤、穿孔、油污，无断药；
③导火索、导爆索表面无折伤、压痕、变形、霉斑、油污；
④粉状硝酸铵类炸药不应吸湿结块，乳化和水胶炸药不应稀化或变硬。
通过爆破试验，选择合理的钻爆参数，在施工过程中根据围岩地质变化情况不断的调整钻爆参数，实现光面爆破，把对围岩、支护、衬砌的扰动减少到最小程度。
隧道开挖轮廓形状和断面尺寸应符合设计要求，尽量减小开挖轮廓线的放样误差。隧道开挖断面以二次衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大。
4.1 方案设计
要求本线隧道按新奥法原理组织施工，并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，应根据监控量测结果，适时施作二次衬砌。
石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。
隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段（台阶）防护一段（台阶）。洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做护拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。
施工通风采用管道压入式通风。
在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。
4.2 双侧壁导坑法
双侧壁导坑法是先开挖隧道两侧的导坑，并及时施做导坑四周初期支护及临时支护，必要时施做边墙衬砌，然后再根据地质条件、断面大小，对剩余的部分采用二台阶或三台阶开挖的施工方法。该方法主要应用于Ⅴ级围岩浅埋、偏压及下穿公路地段。
采用双侧壁导坑法进行施工时要符合下列规定：
⑴侧壁导坑的形状应近似椭圆形，导坑断面宽度为整个断面的1/3；
⑵侧壁导坑、中央部上部、中央部下部错开一定的距离平行作业；
⑶导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护，并尽早封闭成环；
⑷侧壁导坑采用短台阶法开挖，左右侧壁导坑施工可以同步进行；
⑸当全断面初期支护封闭成环后，量测显示支护体系稳定，变形很小时，方可拆除临时支护，但应及时施做仰拱并进行二次衬砌的施工；
⑹临时支护拆除时应加强量测，一次拆除的长度一般不宜超过15m。
4.2.1 双侧壁导坑法施工工艺
施工工艺流程见下图。
双侧壁导坑法施工工艺流程

4.2.2 双侧壁导坑法施工工序
施工工序见下图。
双侧壁导坑法施工工序图

㈠、 ⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50小导管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。
⑵机械开挖①部，人工配合整修。
⑶必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。
⑷施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆（管），安设I18横撑。
⑸安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
㈡、⑴在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修。
⑵必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。
⑶导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。
⑷接长型钢钢架和I18临时钢架，安装锁脚锚杆（管），根据实际地质情况，必要时安设I18横撑。
⑸钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
㈢、在滞后于②部一段距离后，机械开挖③部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同①。
㈣、在滞后于③部一段距离后，机械开挖④部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同②。
㈤、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50小导管超前支护。
⑵机械开挖⑤部，人工配合整修。
⑶喷5cm厚混凝土封闭掌子面。
⑷导坑周边初喷4cm厚混凝土，架立拱部型钢钢架，安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
㈥、⑴在滞后于⑤部一段距离后，机械开挖⑥部，人工配合整修。
⑵喷5cm厚混凝土封闭掌子面。
㈦、⑴在滞后于⑥部一段距离后，机械开挖⑦部，人工配合整修。
⑵喷5cm厚混凝土封闭掌子面。
㈧、⑴在滞后于⑦部一段距离后，机械开挖⑧部，人工配合整修。
⑵隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。
⑶接长Ⅰ18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。
⑷拆除下部横撑，安设型钢钢架仰拱单元，使之封闭成环。
㈨、⑴根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及上部临时横撑。
⑵利用仰拱栈桥灌筑部边墙基础与仰拱混凝土。
㈩、灌筑仰拱填充部至设计高度。
（十一） 、利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
4.2.3 双侧壁导坑法施工要点
开挖支护由4部分组成，分别为：左侧导坑、右侧导坑、拱部、仰拱、左右侧导坑分上下两台阶开挖支护，左右侧导坑交错开挖，错距3-7米，左右侧导坑初期支护封闭成环后进行拱部开挖支护，其掌子面与侧导坑距离5-8米，然后进行仰拱开挖支护，形成整体封闭成环，待围岩稳定后拆除侧壁支护，距离掌子面6-10米。
1、两侧导坑开挖及支护
（1）开挖
采用人工辅助挖掘机开挖，直接翻渣至下台阶，因工作空间较小，采用侧卸式装载机运至洞外，用自卸车运走。每开挖循环进尺为0.65-1.3m，由测量人员控制方向和高程，并放样出开挖轮廓线，施工时沿开挖轮廓线开挖，开挖面应尽可能圆顺，以减小应力集中，严格按施工规范控制超欠挖。开挖完成后，应及时进行初期支护。两侧导坑上台阶应错开3-7m交替开挖。
（2）初期支护
①开挖后立即进行初喷，以便尽早封闭围岩暴露面，喷射混凝土厚4-6cm。
②按设计要求架设钢拱架，架设时应保证拱脚坐落在密实的基础上，施作锁脚锚杆，拱架单元间连接牢固，纵向连接筋焊接牢固，使拱架之间形成整体。
③铺设双层钢筋网片，采用φ8钢筋网片，网格尺寸20*20cm，按设计及施工规范要求挂设，并与钢架及锚杆连接牢固。
④系统锚杆按设计垂直岩面打入，锚垫板与围岩密贴。
⑤采用喷射砼封闭岩面，第一次喷射厚度4-6cm，架立好钢拱架后，从钢拱架腹部打入下一循环的超前小导管，复喷至设计厚度。拱架背后必须喷射密实，不得有空洞。
2、拱部开挖及支护
待两侧导坑封闭成环一定时间后，并落后侧导坑掌子面5-8m，开挖中间土体，初期支护施工方法与侧导坑相同，并且拱架与两侧导坑土上部连接。
3、 仰拱开挖及支护
检查侧壁支撑，分析各部分开挖支护后的变形收敛情况，处于基本稳定后，开挖中间下部土体，仰拱开挖落后拱部6-40m，仰拱拱架与两侧导坑下部连接，使整个洞身初期支护成环。
4、 侧壁支护拆除
根据量测资料，确定拱顶沉降稳定后，拆除侧壁支撑，拆除过程中两侧壁应错开，防止因应力突变引起初期支护变形。
5、监控量测
施工过程中应把监控量测、超前地质预报纳入工序中，做好设计与施工间的信息传递与反馈，修正开挖方法和参数，实现优化设计和安全施工。
隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大。
预留变形量应符合设计规定，或根据围岩级别、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护形式等条件，采用工程类比法确定。
测量贯通误差应符合现行《新建铁路工程测量规范》的规定。
（1）隧道超欠挖控制
隧道的允许超挖值应符合下表的规定
隧道允许超挖值(cm)
开挖部位

围岩级别
Ⅰ
Ⅱ-Ⅳ
Ⅴ、Ⅵ
拱部
平均线形超挖
10
15
10
最大超挖
20
25
15
边墙平均线形超挖
10
10
10
仰拱、隧底
平均线形超挖
10
最大超挖
25
注：
1、本表适用炮眼深度不大于3.0m。炮眼深度大于3.0m时，可根据实际情况另作规定。
2、 平均线形超挖值=超挖横断面积/爆破设计开挖断面周长（不含隧底）。
3、 最大超挖值是指最大超挖处至设计开挖轮廓切线的垂直距离。
4、 表列数值不包括测量贯通误差、施工误差。如采用预留支撑沉落量时，不应再计超挖值。
5、 测量方法采用隧底断面仪或全站仪配反光片进行。
6、 超过上表所列数值的部分按局部坍塌或塌落处理。
（2）隧底超欠挖的测定方法见下表
隧底超欠挖的测定方法
测定方法及采用的仪器
方法简述
利用激光束测定
用激光指向仪或激光经纬仪在开挖工作面上的光束测定特定部位的超欠挖的线性值
全站仪测定
在要测的点位粘贴放光片，用全站仪测定各点的三维坐标，通过计算绘制开挖断面，与设计断面进行比较确定
激光隧道限界测量仪测定
由免棱镜测距全站仪和手提电脑组成，对开挖工作面（或任一断面）测量，直接打印出设计断面与实际断面，并标出设定点的超欠挖值
6、工程质量要求
双侧壁导坑施工过程中应严格遵循隧道施工质量、验收规范，施工具体要求如下：
1、 严格控制侧壁导坑线路精度，确保导坑与主洞的结构关系；
2、 施工中严禁欠挖，严格控制超挖，当超挖过大时必须喷填密实，严禁有空洞；
3、 超前小导管钻孔严格控制间距和外插角，注浆应饱满，保证搭接长度不小于1m；
4、 钢支撑应严格测量检查，准确定位，连接良好，拱脚不悬空；
5、 锚杆应确保质量和长度符合设计及规范要求，注浆饱满，抗拔力达到设计要求。
7、工程安全要求
双侧壁导坑施工工程中应严格遵循隧道施工安全技术规则，同时应注意以下几点：
1、设专项工程技术人员做好地质描述和超前地质预报，并根据监控量测结果，调整支护参数，确保施工安全；
2、开挖完成后，应及时封闭开挖面，缩短围岩暴露时间；
3、侧壁开挖后，中央部分实际处于悬空状态，这部分围岩经开挖已扰动过二次，中部开挖方法不当，易导致临时壁墙破坏。为此应弱爆破、墙支护、勤量测；
4、由于分多次开挖，应加强断面测量工作，防止超欠挖，并配合出渣进行断面检查，清除欠挖，处理危石；
5、隧底两隅与侧墙联接处应平顺开挖，避免引起应力集中；
6、临时壁墙的拆除，必须等围岩基本稳定后进行，并派专人负责，两边应错开拆除，防止应力突变引起安全事故，确保人员和设备安全。