4.1 隧道開挖施工作業標準
4.1.1 作業制度
1.施工作業執行檔案：施工專案部下發的有效設計圖紙、技術交底檔案、《隧道鑽爆法開挖施工作業指導書》，《客運專線鐵路隧道工程施工技術指南》。
2.施工作業執行的強制性規範：《安全生產法》、《建設工程安全生產管理條例》、《客運專線鐵路隧道工程施工質量驗收暫行標準》、《鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準》，民用爆破管理條例等。
3.作業隊制定的《**作業隊施工職責分工及崗位責任制制度》。
4.1.2 適用範圍
1.全斷面開挖適用於鐵路客運專線隧道的ⅰ～ⅱ級圍岩地段，ⅲ級圍岩單線隧道、ⅲ級圍岩雙線隧道採取了有效的預加固措施後，亦可採用全斷面法開挖。
2.在ⅲ～ⅳ級圍岩鐵路客運單線、雙線隧道施工時採用台階法，ⅴ級圍岩隧道在採用了有效的措施（如超前預注漿加固圍岩）後亦可採用台階法開挖。
3.中隔壁法（cd法）開挖適用於單、雙線隧道ⅳ級或ⅴ級圍岩和不良地質及洞口工程的施工。
4.交叉中隔壁法（crd）開挖適用於雙線、三線隧道ⅴ、ⅵ級圍岩、淺埋隧道。
5.雙側壁導坑法開挖在ⅴ級圍岩深埋段、ⅵ級圍岩淺埋段和不良地質洞口工程的雙線隧道可採用。
6.環形開挖預留核心土法開挖適用於單線ⅴ、ⅵ級圍岩和雙線ⅳ、ⅴ、ⅵ級圍岩。
4.1.3 工藝流程
全斷面法開挖施工流程見圖4.1.3-1
台階法開挖施工流程見圖4.1.3-2
環形開挖預留核心土法工藝流程見圖4.1.3-3
中隔壁法（cd法）工藝流程見圖4.1.3-4
洞口段施工流程見圖4.1.3-5
套拱施工流程見圖4.1.3-6（b）
洞門施工工藝流程見圖4.1.3-7
洞及緩衝結構工藝流程見圖4.1.3-8
隧道洞身開挖作業施工流程見圖4.1.3-9
4.1.4 施工要求
1.開挖總體要求
（1）客運專線鐵路隧道應按照新奧法原理組織施工，同時應根據隧道通過地層的水文地質情況，考慮圍岩變化時施工方法變更的適應性，避免因施工方法或技術措施不當造成施工延誤。
（2）根據地質條件、斷面開挖寬度的不同，客運專線鐵路隧道施工可採用全斷面法、台階法、環形開挖預留核心土法、中隔壁法（cd法），交叉中隔壁法（crd法）、雙側壁導坑法等方法，各施工方法的適應條件參見表4.1.4.
表4.1.4 客運專線隧道各類施工（開挖）方法一般地質適用條件一覽表
（3）特殊岩土和不良地質地段選擇隧道施工方法時，應以安全及工程質量為前提，綜合考慮隧道工程地質及水文地質條件、斷面、尺寸、隧道埋深、施工機械裝置、工期要求、經濟和技術可行性等因素而確定。
（4）隧道施工地質條件變化時，應及時變更設計，調整施工方法，做好工序銜接，並採用相應的輔助施工措施，以保證施工安全。
（5）仰拱和填充應超前拱牆襯砌施工，並適度緊跟開挖工作面。
2.全斷面法
（1）全斷面開挖法是按設計斷面將隧道一次開挖成型，再施做襯砌，一般適用ⅰ～ⅲ級圍岩。
（2）隧道採用全斷面法施工時應符合下列規定：
①施工時應配備鑽孔台車或台架及高效率裝運機械裝置，以盡量縮短迴圈時間，各道工序應盡可能平行交叉作業，提高施工進度。
②使用鑽孔台車宜採用深孔鑽爆，以提高開挖進尺。
③初期支護應嚴格按照設計及時操作。
④為控制超欠挖，提高爆破效果，有條件時可採用導洞超前的方法進行全斷面開挖。
3.台階法開挖
（1）台階開挖法是將隧道設計斷面分兩次或三次開挖，其中上台階超前一定距離後，上**階同時並進的施工方法。
台階法橫斷面示意圖台階法縱橫斷面示意圖
圖4.1.3-2 台階法開挖施工流程
圖4.1.3-2 台階法開挖施工流程
（2）隧道採用台階法施工時應符合下列規定：
①根據圍岩條件，合理確定台階長度，一般應不超過1倍洞徑，以確保開挖、支護質量及施工安全。
②台階高度應根據地質情況、隧道斷面大小和施工機械裝置情況確定。
③上台階施作鋼架時，應採用擴大拱腳或施作鎖腳錨桿等措施，控制圍岩和初期支護變形。
④**階應在上台階噴射混凝土達到設計強度70﹪以上時開挖。當岩體不穩定時，應採用縮短進尺，必要時上**階可分左、右兩部錯開開挖，並及時施做初期支護和仰拱。
⑤施工中應解決好上**階的施工干擾問題，下部施工應減少對上部圍岩、支護的擾動。
4.環形開挖預留核心土法
（1）環形開挖預留核心土法是在上部斷面以弧形導坑領先，其次開挖下半部兩側，再開挖中部核心土的方法。可適用於ⅴ～ⅵ級圍岩的雙線隧道。
圖4.1.3-3 環形開挖預留核心土法工藝流程
（2）採用環形開挖預留核心土法施工時應符合下列規定：
①環形開挖每迴圈長度宜為0.5～1m。
②開挖後應及時施作噴錨支護、安裝鋼架支撐或格柵支撐，每兩榀鋼架之間應採用鋼筋連線，並應加鎖腳錨桿，全斷面初期支護完成距拱部開挖面不宜超過30m
③預留核心土面積的大小應滿足開挖面穩定的要求。
④當圍岩地質條件差，自穩時間較短時，開挖前應在拱部設計開挖輪廓線以外，進行超前支護。
⑤上部弧形，左、右側牆部，中部核心土開挖各錯開3~5m進行平行作業。
5.中隔壁法（cd法）
（1）中隔壁法（cd法）是將隧道分為左右兩大部分進行開挖，先在隧道一側採用二台階或三台階自上而下分層開挖，待該側初期支護結構基本穩定且噴射混凝土達到設計強度70％以上時再分層開挖隧道的另一側，其分部次數及支護形式與開挖的一側相同。
圖4.1.3-4 中隔壁法（cd法）工藝流程
（2）採用中隔壁法施工時應符合下列規定：
①各部開挖時，周邊輪廓應盡量圓順，減小應力集中。
②各部的底部高程應與鋼架接頭處一致。
③每一部的開挖高度應根據地質情況及隧道斷面大小而定。
④後一側開挖形成全斷面時，應及時完成全斷面初期支護閉合。
⑤左、右兩側洞體施工時，縱向間距應拉開不大於15m的距離。
⑥中隔壁宜設定為弧形。
⑦在灌注二次襯砌前，應逐段拆除中隔壁臨時支護，拆除時應加強量測，一次拆除長度一般不宜超過15m。
6.洞口段開挖施工
（1）一般規定
①隧道洞口地段一般地質條件差，且地表水匯集，施工難度較大，施工時要結合洞外場地和相鄰工程的情況、全面考慮、妥善安排及早施工，為隧道洞身施工創造條件。
②隧道洞口應按照「早進晚出」的原則優化方案。
③洞門在施工前按設計要求並結合地形條件作好截、排水溝和施工場地、便道的規劃，應儘量減少對原坡面的破壞和對周圍環境的影響，開挖後的坡面應達到穩定、平整、美觀的要求。
④洞口工程施工前，應進行工藝設計，對施工的各工序進行必要的力學分析，以確定隧道洞口邊仰坡土石方開挖及防護、防排水工程，隧道門及洞口段襯砌、背後回填的施工方法、施工順序。
⑤隧道洞口和洞口段施工時要制定完善的進洞方案，洞門端牆處的土石方，應視地層穩定程度、施工季節和隧道施工方法等選擇合理的施工方法。
⑥邊、仰坡地質條件不良時，開挖前根據設計需要採取預加固措施，如採用抗滑樁、鋼管樁、地表注漿等方法對洞口地表進行加固處理。
⑦淺埋段和洞口加強段的開挖施工，根據設計還可採用地面錨桿、管棚、超前小導管、注漿等輔助措施。
⑧洞口工程施工前，專業工程師應向施工員、技術人員進行技術交底，應確認人員、裝置、材料、料具、作業環境滿足本工序正常作業的要求，並對進場材料進行檢驗、試驗，選定混凝土、砂漿配合比。
⑨洞口施工宜避開降雨期和融雪期。在嚴寒地區施工，應按冬期施工的有關規定辦理。
（2）工序流程
隧道洞口段工程一般包括隧道洞口邊、仰坡的土石方開挖、防護、端牆、翼牆等洞門圬工；洞口排水系統；洞口檢查裝置安裝、洞口加強段及洞門工程。
（3）洞口開挖
①洞口段開挖方法的確定取決於工程地質、水文地質和地形條件、隧道自身構造特點、施工機具裝置情況、洞外相鄰建築的影響等諸多因素。施工中應根據實際，綜合選定洞口段開挖進洞方案。
a.洞口段地層條件良好，洞口段圍岩為ⅲ~ⅳ級以上，宜採用正台階法進洞（台階長度以1.5倍洞徑為宜），其爆破進尺控制在1.5～2.5m，並嚴格按照設計及時做好支護。
b.洞口段圍岩為ⅴ級及以下時，可採用環形開挖預留核心土法、雙側壁導坑法、中隔壁法（cd法）、交叉中隔壁法（crd法）等分部開挖法進洞，開挖前應按設計對圍岩進行預加固。
c.對於淺埋和偏壓隧道，應採用地表預加固和圍岩超前支護方法，做到「現護後挖」。
②當地層條件差，可採用套拱法施工進洞時，套拱施工示意見圖4.1.3-5。
③套拱施工各項作業應參照以下要求進行：
a.開挖
根據測量組放線，對拱架安設要求部位進行掏槽開挖，土槽寬（縱向方向）與初期支護厚度相同。土槽開挖採用人工開挖風鎬輔助的方式進行。土槽挖好後，要求內表面成型好，無超挖和欠挖，以保證初期支護的厚度。
清除套拱段上斷面土方，在套拱結束段留中部長1.0m×寬5.0m的核心土體以抵抗掌子面前的土體壓力。在掏槽過程中注意不可損壞注漿管，以便立拱架時將拱架與注漿管相焊接。
b.拱架的加工、架設
套拱段拱架宜採用ⅰ16工字鋼，為確保套拱段的初期支護淨空尺寸、防止因拱頂下沉及側牆收斂而侵入淨空，拱架尺寸在原設計拱架的基礎上外放20cm。其具體加工要求及安設工藝詳見施工工藝及技術要求。在加工及架設拱架過程中要注意以下幾點：
1 在拱架假設前，將拱架腳部鋪墊5cm厚的砂漿找平層，並在砂漿上鋪設5cm厚方木板，以防拱架下沉。在鋪設木板時要注意對拱架標高的控制。
2 第一榀拱架要鑲嵌於事先挖好的土槽中，並與注漿小導管焊接。在安設時不能隨意切割拱架及鋼管，並將各連線螺栓上齊、擰緊，不得用小型號的螺栓替代。
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