SYC/ZY/GCB06-1 中铁隧道集团一处有限公司份号：三导洞法开挖施工作业指导书编号：SYC/ZXSGFA/20□□—□□拟制：日期：年月日校对：日期：年月日初审：（公司工程部工程师）日期：年月日审核：（公司工程部部长）日期：年月日批准：（公司总工程师）日期：年月日目录一、编制目的 (1)二、编制依据 (1)三、适用范围 (1)四、施工工艺流程 (1)五、施工方法及要求 (3)5.1施工准备 (3)5.1.1技术准备工作 (3)5.1.2现场施工准备 (4)5.2施工方法及要求 (4)5.2.1三导洞法施工工序 (4)5.2.2侧导洞施工 (5)5.2.3正洞施工 (5)5.3超前支护 (5)5.3.1施工工艺 (6)5.3.2施工方法 (6)5.4开挖 (8)5.4.1 爆破开挖 (8)5.4.2特殊情况下针对性开挖措施 (9)5.5支护体系施工 (9)5.5.1找顶与初喷 (10)5.5.2钢拱架 (10)5.5.3钢筋网 (11)5.5.4锚杆 (11)5.5.5喷射混凝土 (13)5.5.6锁脚锚杆(管)施工 (14)5.5.7临时支撑施工 (15)5.5.8仰拱初期支护 (15)5.6监控量测 (15)5.6.1监控目的 (15)5.6.2监测项目 (16)5.6.3监测频率 (17)5.6.4测线和测点的布置 (17)5.6.5注意事项 (19)六、质量标准及检验方法 (19)6.1超前导管 (19)6.1.1基本要求 (19)6.1.2实测项目 (19)6.2洞身开挖 (20)6.2.1基本要求 (20)6.2.2实测项目 (20)6.3钢支撑支护 (21)6.3.1基本要求 (21)6.3.2实测项目 (21)6.4锚杆支护 (22)6.4.1基本要求 (22)6.4.2实测项目 (22)6.5钢筋网支护 (23)6.5.1基本要求 (23)6.5.2实测项目 (23)6.6喷射混凝土 (24)6.6.1基本要求 (24)6.6.2实测项目 (24)七、劳动力组织 (25)八、设备配置 (25)九、施工安全及环境保护措施 (26)9.1施工安全保证措施 (26)9.1.1开挖及钻孔施工安全保证措施 (26)9.1.2火工品运输及爆破施工安全保证措施 (26)9.1.3出碴及运输安全保证措施 (27)9.1.4.支护安全保证措施 (27)9.1.5.洞内排水安全保证措施 (28)9.1.6.通风与防尘安全保证措施 (28)9.1.7.临时用电及照明安全保证措施 (28)9.2环保注意事项 (29)9.2.1施工场地及生活区建设 (29)9.2.2.施工便道 (29)9.2.3弃碴防护 (30)9.2.4.大气污染及粉尘污染防治 (30)9.2.5.噪声污染防治 (30)9.2.6.固体废弃物处理 (30)一、编制目的确保在大跨度隧道软弱围岩中的施工安全。
二、编制依据2.1招标文件、投标文件、施工合同；2.2隧道工程施工设计图；2.3施工范围现场实地勘察情况；2.4国家标准、规范《建筑施工组织设计规范》(GB/T 50502-2009)；《铁路隧道监控量测技术规程》TB10121-2007；《工程测量规范》(GB50026-93)；《给水排水管道工程及验收规范》(GB50268-2008)；《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002)；《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)；《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）；《地下工程防水技术规范》（GB 50108-2008）。
三、适用范围该指导书适用于隧道断面跨度大、地表沉陷难于控制的Ⅳ~Ⅴ级软弱松散围岩中。
四、施工工艺流程采用三导洞法施工，施工工序见图1《三导洞法施工工序断面图及平面示意图》，施工工艺流程见图2《三导洞法施工工艺流程图》。
图1 三导洞法施工工序断面图及平面示意图图中编号所代表工序如下：①：侧导洞开挖、施作边墙初期支护及导坑临时支护；②：开挖正洞上半断面，施作拱部初期支护；③：开挖正洞下半断面，施作仰拱初期支护，初期支护封闭成环；④：浇筑仰拱二次衬砌；⑤：浇筑仰拱填充；⑥：全断面模注二次衬砌钢筋混凝土。
图2 侧壁导洞法施工工艺流程图五、施工方法及要求5.1施工准备5.1.1技术准备工作（1）测量放线施工前根据设计图纸及现场地形条件，做好工程控制网桩的测量定位，同时做好定位桩的闭合复测工作，并做好标识加以保护，为精准测量做好准备工作。
（2）图纸审核接到设计图纸后，组织项目技术人员对施工设计图纸进行认真复核，针对有关施工技术和图纸存在的疑点做好记录，对设计图纸有疑问时主动与设计单位联系，求得明确答复。
（3）试验准备在隧道开始施工前，提前做好进场原材料的试验检测工作，并严格按照规范要求进行试验，及时向监理工程师提供详细试验报告。
（4）交底编制根据三导洞法施工工艺，组织技术人员进行施工方案的编制和技术交底工作，并报上级审批，以便工程施工能顺利开展。
并及时组织施工人员做好施工技术方案、交底的培训工作。
5.1.2现场施工准备（1）做好现场劳动力组织，准备好各种施工机械，并保证施工机械的完好率，使其能满足施工要求。
（2）预备好施工使用的各项材料，使其满足施工要求。
（3）完成隧道洞门口的排水系统。
5.2施工方法及要求5.2.1三导洞法施工工序侧导洞开挖先行，正洞上台阶滞后侧壁导洞30~50m后进行开挖掘进，正洞上中下台阶长度保持3~5m距离后，同时跟进，其施工工序详见如图二。
侧导洞、正洞施工流程如下：(1)侧导洞开挖、支护：测量→超前支护(大管棚、超前小导管)→钻眼→装药、连线→爆破→出碴→通风→测量→找顶、清帮→初喷→立拱架→锁脚锚杆→系统锚杆→钢筋网→复喷至设计厚度；(2)正洞上台阶开挖、支护：测量→钻眼→装药、连线→爆破→出碴→通风→测量→初喷→立拱架→锁脚锚杆→系统锚杆→钢筋网→复喷至设计厚度；(3) 正洞中下台阶开挖、支护：测量→钻眼→超前支护(大管棚、超前小导管)→装药、连线→爆破→出碴→通风→测量→初喷→立拱架→锁脚锚杆→系统锚杆→钢筋网→复喷至设计厚度。
(4)拆除侧壁导洞临时支撑。
备注：侧导洞开挖、支护中包括侧壁临时支护。
5.2.2侧导洞施工侧导洞开挖前，测量组先进行测量放线，确定开挖轮廓线，开挖支护采用“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”原则进行。
侧导洞采用分部开挖法，分上下台阶开挖成型，上下台阶相距3～5m，开挖完成后，根据测量交底检查开挖尺寸，对欠挖处及时处理，保证喷射混凝土支护厚度等初期支护质量。
隧道各分部每开挖一循环后及时施作钢拱架加锚网喷联合支护。
侧导洞开挖过程的地质情况应记录详尽，为正洞开挖做好超前地质预报。
5.2.3正洞施工正洞上台阶滞后侧壁导洞30~50m后进行开挖掘进，正洞分上中下三部开挖，上部采用环形开挖，上中下三台阶长度以3～5m为宜，中部预留核心土，光面弱爆破，汽车配合挖掘机出碴。
同时严格控制每循环进尺，并随开挖随支护，初期支护必须紧跟掌子面开挖。
坚持“弱爆破、短进尺、强支护、勤测量”的原则。
5.3超前支护每循环支护施作结束后开始下循环超前支护施作，确保超前有效支撑前方岩体。
超前支护外插角以7°～12°为宜，注浆加固,上组超前小导管与下组超前小道管之间要保证一定搭接长度。
打孔至设计深度后，立即用水和高压风洗孔，直至返水或返气，方可将超前导管打入孔内，及时安装垫板及螺母，固定超前导管。
超前导管注浆材料及注浆压力严格按设计要求进行施作，浆液的配合比按照试验人员给定配合比拌制。
5.3.1施工工艺施工工艺见图3《超前导管施工工艺框图》。
5.3.2施工方法（1）测量放样：按设计要求，在掌子面准确画出本循环需施设的导管孔位。
（2）钻孔：采用手持风钻钻孔，孔深适当超深。
（3）导管加工及安装：将前端加工成尖锥状，尾部焊一圈光圆钢筋作为铁箍，并预留一定的止浆段，管壁四周钻压浆孔，以便浆液向四周围岩内压注。
（4）钢管插入及孔口密封处理：施工时，手持风钻先钻孔，再用去掉回转爪的风钻将钻杆换成特殊钎尾，用冲击的办法将导管贯入孔中。
为防止注浆漏浆，在导管的尾部用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。
钢管尾端外露足够长度，并与钢架焊接在一起。
钢管顶进时，注意保护管口不受损变形，以便与注浆管路连接。
超前导管严格按照设计注浆参数进行注浆超前加固。
浆液配合比和注浆压力可根据现场试验确定。
达到设计注浆量或注浆压力时，稳定10分钟以上方可停止注浆。
施工过程中，为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即就安设该孔的钢管并安装，然后再进行下一孔的施工。
在注浆前充分做好各项准备工作，特别是机具设备的检修工作，发现问题及时排除，使其处于良好状态；认真检查注浆管路系统，包括混合器、接头、阀门等，如有破损立即更换，不好用的接头、阀门，不得使用，防止在高压下发生脱扣的危险事故；注浆前，在洞外将管路全部接通，进行试压，试压可用清水进行。
在试压时，如管路不通或接头有漏水现象，予以排除，保持管路系统各部件完好畅通；根据现场注浆情况，注浆浆液的参数可适当调整；在注浆过程中，所有拆卸下来的接头、阀门，安排专人及时清洗干净，以备轮换使用；配备专业电工，在电路、电器设备发生故障时及时排除；注浆完毕后，清除管内浆液，用水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的强度和刚度。
认真清洗所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等，以备下阶段注浆时使用。
图3 超前导管施工工艺框图5.4开挖5.4.1 爆破开挖根据隧道围岩情况采用爆破技术进行开挖，施工中采用人工手持风钻打眼，浅孔微震爆破技术，采用非电毫秒雷管隔段微差爆破的起爆方式进行控制爆破。
对于特殊围岩地段，围岩较差时，可采用预裂爆破的方法进行开挖，减小对周边围岩的扰动，保证特殊地段的施工安全。
5.4.2特殊情况下针对性开挖措施当监测结果显示收敛及拱顶下沉异常时，根据围岩应力、锚杆轴力、钢支撑应力、喷射混凝土应力等项观测项目结合超前地质观测结果分析引起异常情况的原因，可能产生以上问题的原因有：(1)围岩地质情况变坏，初期支护受力明显增大而产生变形。
(2)围岩裂隙发育不能自稳导致初期支护不能承受较大压力而产生变形。
(3)开挖下部时因拱架下沉而产生变形。
根据实际情况分析可能产生变形的原因，采取以下针对性技术措施处理。
(1)增加临时仰拱支撑数量，必要时横向钢支撑加上支撑预应力。
(2)采取弱震松动爆破，进一步减小开挖爆破时对已初支好部位支撑的影响或直接采用人工配合机械进行开挖。
5.5支护体系施工初期支护采用锚网喷结构形式，主要为：钢拱架、锚杆、钢筋网及喷射混凝土等；施工顺序：开挖后初喷混凝土(包括临时支撑喷混凝土)→架立钢拱架(包括临时支撑)→安装锚杆(包括临时支撑锚杆)→铺设钢筋网(包括临时支撑钢筋网)→复喷混凝土至设计厚度(包括临时支撑喷混凝土)。