洞身开挖施工工序作业标准要点

洞身开挖施工工序作业标准要点

隧道洞身开挖需结合设计要求、围岩、地下水、埋深、断面尺寸、配套设备、结构形式、工期要求、超前支护手段等情况决定开挖方法。采用何种开挖方法，需经过选择、论证，并取得监理工程师、设计方的同意，以安全为原则，开挖方法选择可参考下表。

不同断面隧道各级围岩开挖方法选择参考表

各种开挖方法的施工要点参照“JTG F60-2009《公路隧道施工技术规范》和《公路隧道施工技术细则》”

隧道洞身开挖（全断面、光爆）施工顺序为：测量、描开挖轮廓线→布炮眼→钻炮眼→清孔→装药→联线→爆破→通风、除尘→清危、找顶→出碴→爆破效果检查。

仰拱的开挖参照“三、明洞施工作业标准”。仰拱及边墙基础基坑按分段长度一次开挖到位，及时施作锚喷支护和钢筋混凝土及填充。跳槽开挖长度控制在 2～4m，全幅开挖长度：在Ⅳ、Ⅴ级围岩地段一次开挖作业长度控制在 4～6m。

如下仅介绍洞身钻爆开挖、出渣作业各工序的相关技术要点、质量和安全控制要点。

1、开挖断面的放样测量

技术要点：

开挖断面中拱部断面一般采用腰线法确定。即按设计隧道中线，计算拱顶外缘高程和沿中线向下每0.5m 的高程以及各高程点至设计轮廓线之间的设计支距，再用坐标法测出隧道中线和拱顶外缘点高程，再沿隧道中线向下，每隔半米向左、右两侧量其设计支距，然后得各支距端点，连接起来即为拱部轮廓线，并用红油漆准确绘出开挖断面轮廓线。（如下页图）

同样墙部和仰拱的放样也采用支距法，曲墙地段自起拱线高程起，沿路线中线向下，每隔一定间距向左、右两侧按设计尺寸量支距。直墙段轮廓点间隔可大些。

开挖断面放样示意图

安全要点：

①施工测量放样人员需穿反光衣。

②确保足够的灯光照明。

③描轮廓作业人员在台车上需预防踩空坠落，不允许直接站立在装载机上进行高处作业。

④进入掌子面前需观察开挖面或支护面有无异常情况，如围岩掉块、掌子面围岩异动等情况。

⑤作业人员需佩戴安全帽、防滑鞋。

2、爆破眼孔布设

爆破眼孔布设以钻爆参数设计为前提，而钻爆参数设计与围岩情况（围岩的定性、定量指标）、施工工艺方法、地下水、爆破器材等结合考虑。其中施工工艺方法涉及的有不同围岩级别的开挖方法、开挖进尺、起爆顺序、起爆方式、装药方式、用药量等因素。

技术要点：

①周边眼的间距和最小抵抗线、相对间距按规范要求，以不同围岩情况选择并经过试验来选定最佳爆破效果的参数。

②软弱围岩、小断面开挖、破碎围岩，周边眼间距应尽量取小。同时对于软弱围

岩，抵抗线宜适当增大。

③最小抵抗线应大于周边眼间距。

④周边眼布置在预定开挖轮廓线上。

⑤掏槽眼布置在开挖断面的中部稍下位置。结合围岩硬度、完整性等以及开挖进尺等要求，钻爆预设计可选择直眼掏槽或斜眼掏槽或混合掏槽形式。

结合开挖进尺、围岩硬度、完整性、开挖跨度等指标，对掏槽形式进行预设计和试验、优化。如斜眼掏槽形式，可选择锥形、扇形、楔形等；直眼掏槽形式采用直线掏槽、螺旋掏槽与角柱式（桶形）掏槽等等形式，其中角柱式（桶形）掏槽应用最广。（见下图几种布眼方式）

楔形掏槽示意图 (a)

垂直楔形掏槽；(b)水平楔形掏槽

双楔形掏槽示意

锥形掏槽示意(a)角锥形掏槽示意(b)圆锥形掏槽示意

直眼缝形掏槽和直眼桶形掏槽示意(a)缝形掏槽； (b)桶形掏槽

桶形掏槽的几种方案

○——中空眼、●——装药眼、1、2、3——起爆顺序

直眼掏槽特点是：炮眼与自由面垂直，掏槽眼之间很近，且互相平行，孔深不受断面限制，孔数比斜眼多，炮眼间间距很近，一般都有不装药的空眼。它与斜眼掏槽不同：首响眼爆破时主要不以工作面为自由面，而以最近的空眼壁为自由面，空眼起导向和提供补偿空间的作用。

⑥辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间。

⑦眼孔位置用红油漆准确绘出开挖掌子面上。

安全要点：

①掌子面有足够的照明。

②布眼人员需站立在专门设计支架或开挖台车上进行高处布眼。

③进入掌子面前需观察开挖面或支护面有无异常情况，如围岩掉块、掌子面围岩异动等情况。

④作业人员需佩戴安全帽、防滑鞋。

3、钻炮眼孔

技术要点：

①作业人员熟悉炮眼布置（附眼孔布置图）、开挖进尺要求、炸药药卷直径、钻孔直径以及钻头直径要求。

②钻眼孔深度以开挖进尺决定，而开挖进尺需结合围岩条件，软岩（Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 级）结合钢拱架间距和围岩完整性，一般控制在1~2m。硬岩（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级）结合超挖量作为主要参数确定，同时需结合爆破效率和眼孔利用率以及周边眼外插角控制情况一并考虑。掏槽眼孔深度比其他眼孔深10cm，其他眼孔深度为设计开挖进尺+10cm。

各级围岩开挖进尺参考表

③钻孔直径需结合炸药药卷直径和钻头直径选择，其中涉及规范要求的装药不耦合系数（眼孔直径与药卷直径比值）问题。为提高爆炸应力对远眼壁岩体的破碎作用，

周边眼的装药不耦合系数控制在2 左右，辅助眼、掏槽眼、底板眼等装药不耦合系数按规范要求控制。即如果周边眼选择φ20 或φ25 规格的药卷，则钻头直径选择用φ38 或φ42 钻头。其他眼孔药卷一般选择用φ32 规格的药卷，则钻头直径选择用φ42 钻头。

④钻头一般选用一字或十字形合金钢钻头。钻杆采用1、2、3、4、5m 长几种规格。

⑤钻孔严格按照钻爆设计参数和已描炮眼点位进行，开眼误差控制在5cm 以内。

⑥采用钻孔台车或风动凿岩机钻眼，其轴线与隧道轴线要保持平行。特别是顺坡掘进开挖用风动凿岩机钻眼时，钻孔操作人员应尽量抬高钻机贴近岩面，减小外插角。

⑦用风钻打眼时先开风后开水；停钻时先停水后停风。开眼时风阀门不要突然开大，待钻进一段后再开大阀门。操作人员一手扶住机头，一手手心朝上握住手把，防止有零石落下伤手，同时操作人员站于钻机一侧，成丁字步站稳，随时提防断钎伤人，为避免断钎，作业人员推钻时不能用力过猛，更不能横向用力。

质量控制点：

①有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角，眼底应稍向轮廓线外倾斜，一般不超过 10～15cm，即使两茬炮交界处台阶不大于15cm。同时，根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。

②施工时控制好炮眼的角度、深度、密度，使之符合设计要求，是保证光爆质量的关键之一，为此，应符合下列精度要求：

A、掏槽眼：眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；

B、辅助眼：眼口排距、行距误差不得大于5cm。

C、周边眼：沿设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm。外斜率不得大于

5cm/m，眼底不超出开挖轮廓线10cm，最大不超过15cm。

D、内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm，炮眼深度超过2.5cm 时，内圈炮眼宜与周边眼采用相同的斜率。

E、当开挖面凸凹较大时，应按实际情况调整炮眼深度，并相应调整药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。

安全要点：

①作业前应首先检查工作面是否处于安全状态，并检查支护有无异常，掌子面如

有松动的石、土块或裂缝应先予以清除或支护。

②凿打炮眼时严禁在残眼上打孔。

③宜采用湿式凿岩钻眼。

④风钻钻眼时，应先检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常完好；管子接头是否牢固，有无漏风；钻杆有无不直、带伤以及钻孔堵塞现象。

⑤带支架的风钻钻眼时，必须将支架安置稳妥。风钻卡钻时应用板钳松动拔出，不可敲打，未关风前不得拆除钻杆。

⑥在工作面内不得拆卸、修理风、电钻。

⑦钻孔台车进洞时要有专人指挥，认真检查道路状况和安全界限，其行走速度不得超过25m／min。台车在行走或待避时，应将钻架和机具都收拢到放置位置，就位后不得倾斜，井应刹住车轮，放下支柱，防止移动。

4、清孔及成孔检查

钻眼完成后，应采用木棍或竹竿或塑料管进行成孔检查并做好记录，有不符合要求应重钻，掉渣堵塞的炮眼，用高压风水将炮眼内泥浆、存水及石粉吹洗干净，无法清除残渣的用钻机重新进行扫孔处理。

5、装药

技术要点：

①炸药品种应结合工程地质条件，即围岩硬度、完整性、地下水情况等进行选择，地下水丰富的环境宜使用如乳化炸药等防水型炸药，周边眼宜采用低爆速炸药，其他眼孔，在岩体密度大、硬度高、完整性好的围岩宜选择高爆速的炸药。

②周边眼一般采用φ20 或φ25 规格的小药卷，并尽量采取空气间隔装药反向起爆装药结构（即将导爆管安装在眼底药卷或倒数第二卷药上）。装药采用竹片捆绑药卷按预定药卷数量均匀布置方法。

③其他眼孔一般采用φ32 规格的药卷，为减少装药麻烦和雷管脚线长度以及降低装药操作的危险性，采取连续装药正向起爆结构，即将导爆管安装在眼口第一卷药上），但是为充分利用炸药能量、降低大块率、提高岩块均匀性，根据爆破试验也可选择连续装药反向起爆结构。

④起爆采用非电方式，即采用非电毫秒雷管（隔段安装）。起爆方法可选择火花起

爆、导爆索起爆、导爆管起爆。通常对周边眼空气间隔装药时用导爆索传爆引爆，其他眼孔用导爆管传爆引爆，并通常采用火雷管、导火索连接后起爆。

⑤装药需分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”，要定人、定位、定段别，不得乱装药。爆破顺序为：掏槽眼→辅助眼→内圈眼→周边眼→底板眼。

⑥所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。炮泥可采用粘土、细沙等混合材料。

⑦周边眼以一次同时起爆为宜，当在软岩地段必须对爆破震动加以控制时，可根据实际地质条件分组起爆。

安全要点：

①装药前应对炮眼进行验收和清理。

②装药与钻孔不得平行作业。

③作业人员严禁穿着化纤衣物。

④装药前电灯及电线应撤离开挖面，装药前可用投光灯、矿灯、风灯照明。严禁烟火和明火照明。无关人员必须远离现场。

⑤应用木棍、竹杆、塑料杆装药，将药卷顺次送入并轻轻压紧，严禁使用金属器械装药。

⑥深孔药出现堵塞时，在未装入雷管和起爆药卷前，应用木质棍、竹杆、塑料杆处理。

⑦用木棍在起爆药卷中心插一小孔，孔的直径应比雷管外径稍大。雷管应插入小孔内（最小应保证雷管长度2/3 的深度），严禁用雷管直接拧插入药卷（包）。

⑧导爆管不得被任意拉细、打结、损伤；其管腔不得进水及泥沙等杂物；不得对其施以超出标准规定的抗拉强度。

⑨装药时严禁直接撞击、摩擦雷管体，以免发生危险。

⑩装填药包和捣固炮眼时，应避免直接捣在雷管上，以免发生意外事故或损坏雷管。

6、联结起爆网路

起爆联结网络按钻爆设计实施。可采用串联、并联或混联形式。通常按起爆顺序，由掏槽眼起，每起爆级段串联后再将级段之间并联。运用就近孔眼外露导爆管集束（一

般不超过12 根）逐级编制总集束网络，在最后一级捆入连接导火索的火雷管。周边眼用导爆索引爆，导爆索从拱部向两边依次并联在一起，在两底边各与一个毫秒雷管绑在一起。

联结时要注意：脚线接长时接头错开，并包好，防止短路和漏电。脚线不够长时加连接线，接头对头联结，不能顺向联结。线接头扭紧，不能虚接，并悬空。导爆索的连接方向和连接点的牢固性；起爆主导线应悬空架设；导爆管不能打结和拉细；在地下水较多的地段，敷设爆破网络时接头不得侵在水中，如不能避免时应加强接头的防水与绝缘处理；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端100mm 以上处，网路联好后，由放炮员负责检查，有无漏接和不良接头。

7、起爆

①非点炮人员、设备、照明等撤离安全区后。

②导火索进行燃速试验，导火索燃速需确保人员安全撤离时间。

③起爆网络终端用火雷管连导火索作起爆引爆装置，点燃导火索引爆。

④禁止用火柴、香烟和打火机点燃导火索，必须使用专用点火工具点燃导火索。一人连续单个点火的火炮不得超过10 个并应在爆破负责人指挥下。

⑤一个8 号传爆雷管连接簇起导爆管的数量不宜超过40 根，层数不宜超过三层。

8、通风与除尘作业要点

①开挖爆破后作业人员进入开挖掌子面应佩戴防尘口罩。

②开启通风机进行通风，使爆破后粉尘、废气排出。

③放炮后派人对渣堆、开挖面、掌子面附近等进行喷雾和洒水，降低粉尘浓度。

9、清危、找顶

①该工序作业前，先人工目测检查开挖面是否存在盲炮、哑炮、孔内残余爆炸物情况，否则需先行处理，排除盲、哑炮后方可机械进场操作。

②爆破后通风、除尘一段时间，清危、找顶工序实际是在出渣过程中或出渣将结束时进行，或交叉进行，主要是采用挖掘机将掌子面和开挖轮廓面范围的受扰动而松动但未剥落的危险岩块先行清除，以免发生掉块伤人或砸伤机械。

③清理前，作业面必须配备足够的灯光照明。并有专人指挥。

10、爆破效果检查

该工序在清危、找顶、出渣前后完成。

操作要点：

①爆破后检查尺量实际进尺情况，计算爆破效率（实际进尺与设计进尺比值）是否满足预期目标，否则分析原因，调整、修正设计参数。

②检查眼迹保存率（每茬炮需检查记数围岩上残留有半个炮眼眼迹的周边眼数量，其与周边眼总数的比值即为眼迹保存率）。

③根据开挖轮廓面情况，检查超欠挖情况。开挖断面采用断面仪进行检测。

④出渣前，根据爆破后石渣的块度，以适合装运为宜。否则需修正辅助眼眼间距和装药量的大小，使爆破的石碴块度适于装运机械出碴。

⑤出渣前，检查量测爆破抛掷距离，要求爆破后岩渣大致集中而不过渡分散。

质量要求：

①爆破效率≥90%

②要求各级围岩眼迹保存率为：中硬岩≥70%、硬岩≥80%、软岩≥50%。

③前后两茬炮衔接部位形成台阶的高度，要求不超过 15cm。

④超、欠挖量和面积遵照规范要求。

安全要点：

①爆破效果检查需完成清危、找顶，无危石、掉块等方可进入掌子面。

②作业人员在开挖面附近，需注意开挖面支护、掌子面围岩、有无突涌等发生的异常情况或迹象，否则不能进入或靠近。

③进入作业面人员需佩戴安全帽。

④作业面需确保足够照明设施。

11、装渣

技术要求：

①装渣设备一般采用侧卸装载机，其装渣能力结合每次开挖方量、运输能力、开挖断面空间宽度等参数结合考虑。

②投入的出渣装载机数量以其单铲容量和工作尺寸为前提，参考标准为每个工作面配置 2 台，提高出渣效率。

③装渣时，将出渣车停于渣堆附近，装载机铲渣后举高侧卸于运渣车厢内。先装

车厢前半部，后装运渣车后半部，装渣不能超过车厢高度，装渣完成后鸣笛示意出渣

车开离。

安全要点：

①作业前检查装载机的照明、鸣笛、转向、制动系统是否正常。

②装渣前需检查开挖面围岩情况，有掉块等异常情况，或装渣过程发现围岩有异

常情况，需停止装渣经过排险处理后方可进行装渣作业。

③不得搭乘其他人员，严禁铲斗载人。

④在向自卸汽车装料时，铲斗不得在汽车驾驶室上方越过，宜降低铲斗及减小卸

落高度。

⑤整个装渣过程需有专人指挥，出渣车与装载机相互配合。

⑥装渣过程中，装渣机与运渣车之间不得有人，岩堆上禁止站人。

12、出渣运输

技术要点：

①按公司传统做法，一般采用无轨方式。

②出渣运输车采用 12t、15t 或 20t 自卸车，其数量与装渣能力、最大单次开挖出

渣量、洞内运输距离、洞外运输距离、出渣车单车运输量、路况等等决定并计算。为

达到快速出渣，一般参考如下最低配置（洞外运距 1KM 以内，否则需调整）：

A、进深 1km 以内：共 4 台。其中洞内行走 1 台、正在装渣 1 台、等待装渣 1 台、洞外驶往渣场 1 台。

B、进深 1～1.5km 以内：共 5 台。其中洞内行走 1 台、正在装渣 1 台、等待装渣

1台、洞外驶往渣场 1 台、洞口 1 台等待进洞。

C、进深 1.5～2.5km 以内：共 6 台。其中洞内行走 2 台、正在装渣 1 台、等待装渣 1 台、洞外驶往渣场 1 台、洞口 1 台等待进洞。

D、进深 2.5～3km 以内：共 7 台。其中洞内行走 2 台、正在装渣 1 台、等待装渣

2台、洞外驶往渣场 1 台、洞口 1 台等待进洞。

E、进深 3～4km 以内：共 8 台。其中洞内行走 2 台、正在装渣 1 台、等待装渣 2 台、洞外驶往渣场 1 台、洞口 2 台等待进洞。

③出渣车尾板不能拆除，并确保开关良好。

④弃渣场配专人指挥和一台推土机平整。

⑤洞内未成洞路面需平整、无障碍、无稀泥和尽量减少浮渣，并经常进行维护。

安全要点：

①车灯、鸣笛是否正常（不允许“独眼龙”进洞），车况良好，转向、制动系统灵敏有效，轮胎气压符合规定。

②车厢内严禁载人，不得人货混载，驾驶室内不得超额坐人。

③卸渣时，严禁在驾驶室外进行翻斗操作，翻斗内严禁站人，严禁边倒车边起斗或在猛进猛退中起斗，起斗应检视上空有无电线。

④严禁卸料斗在上翻状态进洞，在洞内严禁起斗。

⑤在洞内行驶需开近光灯，速度不超过 15Km/h。洞内倒车与转向，必须开灯、鸣笛。

⑥洞口、平交道口和狭窄的施工场地，应设置警示、提示标志，必要时宜安排人员指挥交通。