隧道施工安全要点手册

第一章 概 述

第一节 隧道工程施工基本认识

地下结构物是多种多样的，构筑地下结构物的施工技术也是多种多样的。这些施工技术的形成和发展是与地下结构物的施工特性有关，因此，首先要充分了解地下施工的特性。 概括地说，地下施工具有以下特性：

²隐蔽性大；

²作业的循环性强； ²作业空间有限； ²作业的综合性；

²施工是动态的，施工过程的力学状态是变化的，围岩的物理力学性质也是变化的； ²作业环境恶劣； ²作业的风险性大。

各种施工技术必须考虑这些特性，才能够发挥其作用。

地下结构物竣工后，我们只能看到外观，而其内部及结构物背后的状态是隐蔽的。严格意义上说，地下工程就是一个隐蔽工程。我们要求结构物做到“内实外美”，就是说，要把隐蔽的工程做到实处，不留后患。

一般的地下结构物都是纵长的，施工是严格地按照一定的顺序循环作业的。如开挖就是按照“钻孔—装药—爆破—通风—出碴”的循环，一步一步地循环开挖，直到最后隧道贯通。这种循环性是地下施工最具特色的一点，也是我们组织施工的基本原则。

地下结构物通常都是在地下一定深度修筑的，结构物的尺寸就受到极大，这也就决定了施工空间的尺寸和形状。在有限的空间内进行施工，投入的人力和机械，都不能够“畅所欲为”，要考虑有限空间这个特点。因此，像地面工程中使用的大型机械，是很难在地下工程中发挥其作用的，必须采用适合地下工程有限空间的施工机械和施工方法。

地下施工是由多种作业构成的，开挖、支护、出碴运输、通风及除尘、防水及排水、供电、供风、供水等作业缺一不可。每一项作业搞得不好都会影响全局。因此，地下施工的综合性很强，这就要求我们必须有良好的施工管理和施工组织经验，才能使工程有序快速地进展。

地下结构的力学状态是极为复杂的，其复杂程度直到目前，还有许多不清楚的地方。我们只能在修筑地下结构物的整个过程中，逐渐地去认识和了解它的力学状态变化，并通过各种手段尽力控制和调整结构力学状态变化。施工过程，从力学角度看，就是控制和调整这个力学状态变化的过程，施工技术也就是控制和调整这个力学状态的手段和方法，理解这一点是极为重要的。

地下施工的作业环境比较差，黑暗、潮湿、粉尘多，在恶劣的地质条件下，还有安全的问题。因此，如何创造一个安全、舒适和工厂化的作业环境，就成为地下施工技术要解决的重要课题。

最后，风险性与隐蔽性是关联的，施工人员必须经常关注隧道施工的风险性。特别是在不良地质条件下，更要有风险意识和应变意识。

目前，在地下工程，也包括隧道施工中出现的问题，许多是由于对上述地下施工特性认识不充分或没有认识所造成的。因此，提高对地下施工特性的认识是十分必要的。

第二节 隧道工程施工的现状与存在的问题

改革开放以来，我国铁路、公路、水电站等山岭隧道工程的发展又进入了一个新的时

期。我国铁路隧道到上世纪末为止已投入运营的6877座总延3667km，已列世界前茅。我国公路隧道的修建起步较晚，但二十年来得到很大发展，许多高速公路上相继修建长度超过5km的特长隧道，最长的终南山隧道达18km。我国地铁也处于发展阶段，北京、天津、上海、广州、南京、深圳等10座城市已有630多公里地铁投入运营，新的线路正在修建。其他城市进行规划的地铁多达30多条，长650公里。我国大型水电站的建设，使许多大型输水隧洞不断进行修建，如引大入秦工程，修建了上百公里的隧洞，其中盘道岭隧洞长15.7km；万家寨引黄入晋工程，有200多公里隧道，南水北调工程引水隧洞就更多了。另一项突破表现在施工技术上，如秦岭的I线隧道是采用直径8.8m的全断面掘进机（TBM）修建的，这标志着我国铁路隧道施工技术的进步和成熟。在铁路隧道中，已不再单纯地依靠钻爆法修建隧道，也采用非钻爆的机械开挖法进行隧道的修建。正在修建和预计修建的长度超过4km以上的公路隧道，包括大断面（3车道或4车道，双联拱隧道等）的公路隧道也不断出现。特别是在加强铁路、公路建设的新高潮中，不同长度、不同类型的山岭隧道大量涌现。因此，隧道技术的发展，面临一个新的机遇和挑战。从目前的工程实际出发，在今后很长一段时期内，矿山法仍然是修建山岭隧道的主流方法，是其他方法不可能代替的。因此，改造和完善矿山法及其相关施工技术，仍然是刻不容缓的，必须及时总结经验，适应形势发展的要求，不断提高山岭隧道矿山法的施工技术水平。

在隧道施工中最重要的是选择合理的施工方法。在长期的工程实践中，我国已经积累了相当丰富的经验和理论，逐渐形成了具有中国特色的隧道施工方法体系。

隧道施工过程和方法是多种多样的，目前在我们经常采用的矿山法中大致有全断面法、台阶法和分部开挖法三大类。

在当前的施工实践中，采用最多的方法是台阶法，其次是全断面法。在大断面隧道中，单侧壁导坑（中隔壁法）和双侧壁导坑（眼镜法）采用较多。由于施工机械的开发和辅助工法的采用，施工方法有向更多地采用全断面法，特别是全断面法与超短台阶法结合的发展趋势。也就是说，施工方法有向全地质型方法转变的趋势。因此，目前选择施工方法，并不完全决定于地质条件。地质条件仅仅是选择施工方法的一个因素，而更应强调的是：施工方法必须符合快速、安全、质量及环境的要求。其中环境因素有时成为选择施工方法的决定性因素。

因此，选择施工方法时需考虑的基本因素主要为：

1）施工条件：实践证实，施工条件是决定施工方法的最基本因素，它包括一个施工队伍所具备的施工能力、素质以及管理水平。目前隧道施工队伍的素质和施工装备水平，有高有低，参差不齐，因此，在选择施工方法时，不能不考虑这个因素的影响。

2）围岩条件：也就是地质条件，其中包括围岩级别，地下水及不良地质现象等。围岩级别是地围岩工程性质的综合判定，对施工方法的选择起着重要的甚至决定性的作用。从施工技术的发展趋势看，地质条件虽然是重要的，但基本施工方法的变化却不显著。例如全断面法和超短台阶法的结合以及全地质型掘进机及自由断面掘进机等的开发都说明了这一点。

3）隧道断面积：隧道尺寸和形状，对施工方法选择也有一定的影响。目前隧道断面有向大断面方向发展的趋势，如公路隧道已开始修建3车道甚至4车道的大断面，水电工程是的大断面洞室，更是屡见不鲜。在这种情况下，施工方法必须适应其发展。在单线和双线的铁路隧道、双车道公路隧道中，越来越多地采用了全断面法及台阶法；而在更大断面的隧道工程中，先采用各种方法修小断面的导坑，再扩大形成全断面的施工方法极为盛行。

4）埋深：隧道埋深与围岩的初始应力场及多种因素有关，通常将埋深分为浅埋和深埋两类，有时将浅埋又分为超浅埋和浅埋两类。在同样地质条件下，由于埋深的不同，施工方法也将有很大差异。

5）工期：作为设计条件之一的施工工期，在一定程度上会影响基本施工方法的选择。

因为工期决定了在均衡生产的条件下，对开挖、运输等综合生产能力的基本要求，即对施工均衡速度、机械化水平和管理模式的要求。

6）环境条件：当隧道施工对周围环境产生如爆破振动、地表下沉、噪声、地下水条件的变化等不良影响时，环境条件也应成为选择隧道施工方法的重要因素之一，在城市条件下，甚至会成为选择施工方法的决定性因素。

在长期的工程实践中，不管是哪种方法，都必须正确地坚持隧道施工的基本原则，这些原则在长期的施工实践中积累起来的经验教训的结晶，而且也是得到理论研究证实的。如对软岩隧道施工基本原则：管超前、短开挖、弱爆破、强支护、快成环、拱紧跟、早衬砌，勤量测。瓦斯隧道施工基本原则：加强通风排烟、增设辅助竖井、配齐防爆设施、杜绝明火作业。双连拱软岩隧道施工基本原则：保持围岩原始状态，爆破能量力求最小、分部结构受力。

归纳起来，施工中不管采用哪种方法，都必须遵循的基本技术原则是：

1）因为围岩是隧道的主要承载单元，所以要在施工中充分保护和爱护围岩。避免过度破坏和损伤遗留围岩的强度，使暴露的围岩尽量保留既有的质量，是最重要最基本的原则。这在任何施工方法中都是一样的，像古老的黄土窑洞、无衬砌的岩石洞室等的修建就完全遵守了这个原则。

2）为了充分发挥围岩的结构作用，应容许围岩有可控制的变形。一方面容许变形达到不在围岩松弛的量级，一方面必须它，使围岩不会过度松弛而丧失或大大降低承载能力；而在浅埋或地表下沉受到控制的条件下，及时控制变形和松弛及其发展是异常重要的。

3）变形的控制主要是通过支护阻力（即各种支护结构）的效应达到的。因此，在施工中必须合理地确定支护结构的类型、支护结构参与工作的时间、各种支护手段的相互配合、断面封闭时间、一次掘进长度等。

4）在施工中，必须进行实地量测监控，及时提出可靠的、足够数量的量测信息，以指导施工和设计。有人认为，量测是“新奥法”的重要组成部分，实际上，在新奥法之前，量测监控的技术早已存在，例如，量测木支撑的横梁弯曲（挠度），用锤击法判定支柱的受力状况等。即使从今天的眼光看，这些技术仍然有其实用价值。

5）在选择支护手段时，一般应选择能大面积的、牢固的与围岩紧密接触的、能及时施设和应变能力强的支护手段。因此，多采用喷混凝土并与锚杆、金属网联合使用，有时也要与钢支撑或格栅等配合使用；临时仰拱也是重要的，不容忽视的支护手段。

6）要特别注意，隧道施工过程是围岩力学状态不断变化的过程。减少开挖分部，也就有可能减少因分部过多而引起的围岩内的应力变化和围岩松弛。因此，在有可能的条件下，应尽量采用全断面或大断面分部的开挖方法。

7）在任何情况下，使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的。在岩石隧道中，因围岩的结构作用，能够“自封闭”。而在软弱围岩中，则必须改变“重视上部、忽视底部”的观点，应尽量采用能先修筑仰拱（或临时仰拱）或底板的施工方法，使断面及早封闭。

8）为保证二次衬砌的质量和整体性，在任何情况下，都应采用先墙后拱的施工顺序。 9）在隧道施工过程中，必须建立设计—施工检验—地质预测—量测反馈—修正设计的一体化的施工管理系统，以不断地提高和完善隧道施工技术。

在实际施工过程中，这些原则也不是一成不变的，应该结合实际情况进行完善和提高。 我国近4000km 的铁路隧道和近700km的公路隧道，基本上是采用矿山法修筑的，目前出现的主要问题集中在以下几个方面：

1）施工阶段地质判释技术不完善，缺乏有效的判释方法和手段；

2）隧道施工方法，特别是软弱破碎围岩的施工方法的工厂化程度有待提高；

3）在施工中没有牢固树立“保护围岩、爱护围岩”的观点和理念，不能有效地控制对

遗留围岩的损伤和松弛；

4）“重外美、轻内实”，结构存在隐患，如：隧道衬砌光而不实；衬砌背后填而不实，甚至留有空洞；衬砌厚度不足，有的严重不足；衬砌初期开裂普遍存在；基底处理不彻底，运营不久出现翻浆冒泥现象等；

5）地下水处理始终是薄弱环节，防水工程质量欠佳，渗水、漏水现象时有发生；

6）环境意识薄弱，洞内施工作业环境欠佳，减少对周边环境和结构物影响的措施不力； 7）施工阶段工程质量的检测不完善，更为重要的是缺乏有效和检测手段和方法； 8）应变能力不强，一旦出现施工灾害，有时束手无策； 9）没有真正地实现动态施工和管理。

实质上，这几点也就是衡量我们隧道施工技术水平的重要标志。

出现这些问题主要与施工技术和施工管理有关。当然隧道工程中存在的问题是多方面的，有设计、施工方面的，也有业主、监理方面的；有深层次上的问题，也有面上的问题。但总的来看，施工技术和严格的施工管理是关键。

第三节 隧道工程施工的基本理念

针对目前存在的问题，隧道施工的要点，归纳起来就是四句话：“爱护围岩”、“内实外美”、“重视环境”和“动态施工”。这也就是隧道施工的四大理念。

所谓“爱护围岩”有两层含义：一层含义是不损伤或少损伤遗留围岩的固有支护能力，这可以通过采用机械开挖技术和控制爆破技术予以解决；一层含义是通过各种手段和方法，如采用支护技术、加固或预加固技术以及各种辅助施工技术增强围岩的自支护能力等。这些技术形成了隧道施工的核心技术。

所谓“内实外美”，关键是内容。而内实的关键就是要做到“四密实“，即混凝土密实、喷混凝土密实、喷混凝土与围岩密实、二次衬砌与初期支护密实。这牵涉到混凝土、喷混凝土、回填、支护接触等技术。

所谓“重视环境”，也有两层含义：一层含义是指内部环境，即施工作业环境；一层是对外部环境，即对周边环境的影响。重视环境是时代的要求，许多环境技术都是因时代的变迁而得到发展，许多基准都是因环境的要求而制定的。

根据暴露出来的围岩状态采取对策，是隧道施工的基本原则。这里所谓“动态施工”是指：隧道施工过程中的地质条件是不断变化的；其力学状态也是不断变化的，因此，施工过程就不可能是一成不变的。我们在施工过程是采用的各种施工方法和技术都是为了适应这种“状态”变化的。因此，隧道施工的各种决策都要在施工阶段的地质技术、施工阶段的量测技术和施工阶段的质量控制技术的基础上进行管理。这也就是动态施工的基本含义。

第二章 隧道风险评估与管理

第一节 隧道风险评估与管理原则

1. 隧道工程风险评估与管理应根据不同建设阶段的任务、目的和要求，针对隧道工程技术特点，确定评估与管理对象、目标和方法。

2. 隧道工程建设各方（包括业主、设计单位、施工单位、监理单位等）应积极进行风险管理，通过风险计划、风险识别、风险估计、风险评价、风险处理和风险监测，优化组合各种风险管理技术，对工程实施动态、有效的风险控制和跟踪处理。

3. 隧道风险评估应主要对造成人员伤亡、环境破坏、财产损失、工程经济损失、工期

延误等风险事件进行评估。

4. 风险评估是风险管理的基础和重要工作内容，风险管理是风险评估的目的，均应随着项目建设各阶段的推进而动态地进行。

5. 隧道风险评估与管理目标为安全风险、环境风险、工期风险、投资风险及第三方风险等。

6. 隧道风险评估与管理应遵循下图所示基本流程。

图2.1.1风险评估与管理基本流程

第二节 风险评估

1. 风险评估应首先明确相关人员及组织机构，制订计划和策略，确定风险评估对象及目标、风险等级标准和接受准则，收集基本资料，提出风险识别和评价方法等。

2. 风险识别应确定风险的来源并分类，建立适合的风险指标体系。风险识别应提出风险指标体系和风险清单等成果。

3. 风险识别可采用核对表法、专家调查法、头脑风暴法和层次分析法等。

4. 风险估计和评价应建立合理、通用、简洁和可操作的风险评价模型，并按下列基本程序进行：

1) 对初始风险进行估计，分别确定各风险因素对目标风险发生的概率和损失。风险概率难以取得时，可采用风险频率代替。

2) 分析各风险因素对目标风险的影响程度。 3) 评价初始风险等级。

4) 根据评价结果制订相应的风险处理方案或措施。 5) 对风险进行再评价，提出残留风险。

风险估计和评价可采用专家调查法、风险矩阵法、层次分析法、故障树法、模糊综合评

估法、蒙特卡罗法、敏感性分析法等。

第三节 风险管理

1. 风险管理应在合理、可行的前提下，将隧道工程建设中可能存在的各类风险降到可接受的水平，在此基础上保障安全、保护环境、保证建设工期、控制投资、提高效益。

2. 风险管理是动态的过程，应根据工程环境的变化，工程的推进及时进行修正、及监测检查，定期反馈，随时与相关单位沟通。

3. 风险管理应首先针对工程特点、上阶段风险评估成果、接受准则等制订风险管理计划。

4. 制订风险管理计划应包括下列内容： 1) 确定风险目标、原则和策略； 2) 规定相关报告的内容及格式；

3) 提出阶段性工作目标、范围、方法与评估标准； 4) 明确工程参与各方的职责；

5) 组织开展各方自身与相互之间的风险管理及协调工作。 6) 风险处理应符合下列规定：

（1）根据项目的风险评估结果，按照风险接受准则，提出风险处理措施。风险处理基本措施包括风险接受、风险减轻、风险转移、风险规避。

（2）根据风险处理结果，提出风险对策表。风险对策表的内容应包括初始风险、设计或施工应对措施，残留风险等。

（3）对风险处理结果实施动态管理。当风险在接受范围内时，隧道风险管理按预定计划执行，直至工程结束；当风险不可接受时，应对风险进行再处理，并重新制订风险管理计划。

5. 风险监测应符合下列规定：

1) 制定风险监测计划，提出监测标准；

2) 跟踪风险管理计划的实施，采用有效的方法及工具，监测和应对风险； 3) 报告风险状态，发出风险预警信号，提出风险处理建议。 6. 风险管理的目的是使建设各方了解风险现状，保证建设各方共同利益，合理地分担风险，避免重大损失。

7. 在施工期间，对可能发生的突发风险事件，应划分预警分级。根据突发风险事件可能造成的社会影响性、危害程度、紧急程度、发展势态和可控性等情况，预警分为Ⅰ级（特别严重）、Ⅱ级（严重）、III级（较严重）和Ⅳ级（一般），依次用红色、橙色、黄色和蓝色表示。

第三章 隧道施工作业安全要点

第一节 隧道施工安全管理总的要求

隧道和地下工程施工技术安全管理，必须贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针；强调“领导是关键、教育是前提、设施是基础、管理是保证”，提高企业的“施工技术安全、劳动卫生、生产附属辅助设施、宣传教育”综合水平，达到改善过去条件，保护劳动者在生产中的安全和健康，从而提高劳动生产率和企业的经济效益。为此，必须作到以下几点：

1. 加强思想政治工作和班组建设：随着改革开放带来的新情况、新问题，各级领导要

加强调查研究，采取有效措施，通过强有力的思想政治教育，引导、帮助职工增强安全质量意识和主人翁责任感。稳定思想，化解矛盾，晓理鼓劲，强化激励机制，关心职工生活，调动一切积极因素，搞好安全生产和工程质量。

班组是安全质量保证的基础，班组建设的重点是： 1) 选好班组长，配备安全人员； 2) 健全班组管理制度、作业标准、工作细则、岗位责任制、安全质量考核和奖励办法； 3) 加强岗位自控、互控，坚持班前预想，班中联防，班后总结； 4) 扎扎实实做好班组思想政治工作；

5) 搞好岗培，坚持周一安全活动，执行各种工作制度和交制度，从而打好安全生产的基础。

2. 建立健全科学的安全质量管理体系（包括生产、监察、保证三个系统），理顺关系，改进工作方法，从组织领导、部门分工、安全制度、标准化作业、班组建设、考核监督、队伍培训，都要逐级完善。要体现：以人为中心，以设备为重点，兼容考核、激励、控制的手段，将“事故消防”的被动管理转到“预防为主”的主动管理，将“人海战术”（人群管理）转到“人机联控”，将重治标轻治本的急功近利管理，转到标本兼治、重治本的长治久安管理。

3. 强化安全生产和工程质量的责任制。包括：

1) 重点抓好干部的负责制。安全质量在于管理，管理在于干部，干部在于责任，干部的职责要定性与定量相结合，以定量为主，对各级各类各职位的干部要实行“五定”，即定安全质量管理的负责项目、完成时间、地点、数量、质量标准，做到制度化、规范化，强化干部考核，坚决反对瞎指挥和不负责任，要层层负责，一级抓一级，纵向到底，横向到边，责任到人。

2) 对班组要重点解决“两纪一化”，即劳动纪律、作业纪律松弛与简化作业（偷工减料），违章蛮干，这是安全生产与工程质量的一大顽症。

3) 对安全生产工程质量的难点、要盯住关键部位、关键时刻、关键岗位、关键人，开展预想活动、制订防范措施，作好技术交底。凡事预则立，要在“预防”上大做文章，有预才有防，有防才有效。要发动班组主动查堵安全质量隐患，把事故消灭有萌芽状态，把违章违纪消灭于班组。

4) 坚决贯彻管生产必须管安全质量的原则。要认真处理好安全、质量与生产进度的辩证关系，只有保证安全生产、工程质量、才能保证施工进度和工期，工期越紧，越要把安全、质量放在首位来抓。坚决执行“五同时”，经常进行“四查”（查思想、管理、纪律、隐患）活动。发生事故必须坚持严格的处理原则。

4. 贯彻三个“三结合”的方法和手段，继续开展以反违章反事故为主要内容的“季度安全生产竞赛”评比活动，奖惩兑现，调动一切积极因素。党政工团和各部门，要按照职责范围和责任制分工协作，加强政治思想教育和安全质量技术教育，提部工人的责任感和质量管理知识与科学指挥能力和自我防卫能力。

三个“三结合”是：①干部、技术人员、工人三结合进行教育；②以生产、劳动监察等部门和党群部门三结合进行实地检查督促；③使用行政与法律手段、国家监督与群众监督、思想政治教育与经济手段三结合进行管理。这三个“三结合”是具有中国特色的劳动安全监察制度，是向违章违纪作斗争，保证安全质量的一种有效方式。

5. 严把用工关，加强对民工的安全质量管理：铁路大干快上，大量使用民工不可避免，这是施工安全、质量的一大威胁，我们有这方面的深刻教训。故必须对其组织严格资质审查，其安全质量管理体系必须健全，上岗前要培训考核持证上岗。各单位要更新观念，逐步建立劳务基地，使用架子队，与地方密切配合，把安全培训教育工作转移到劳务基

地进行，由地方部门带队参加施工，不要使用零散民工。

6. 强化安全管理，注意施工中一般安全通则不被忽视，同时更要特别认真落实难点工程的技术安全措施，努力防止惯性事故和发生。

物体打击、冒顶片帮、机械伤害、车辆伤害四大惯性事故产生的原因主要是安全生产管理不严，违章指挥，盲目蛮干和存在侥幸、麻痹、姑息迁就思想。因而防止惯性事故的发生是搞好安全生产的关键。各级干部，特别是领导干部要身先士卒，严格执行各项安全生产管理制度。要敢于碰硬，该奖则奖、该罚则罚，决不手软姑息迁就。

7. 必须长期地在司机中反对“三超”（超劳、超速、超载）、“五开”（无证、无令、酒后和开带病车与带病开车），落实奖惩制度。同时也要重视施工临时道路的等级标准和养护，设置道路标志和险要地段的防护等以及给司机提供较好的休息条件，促进行车安全。

8. 加强施工技术管理。提倡均衡生产和文明施工，合理安排工序进度和关键工序的作业循环，组织均衡生产。及时解决生产中的进度与安全的矛盾，统一指挥，避免忙乱中出差错、抢工中忽视安全而发生事故。反对“前松后紧”，不顾安全质量的盲目抢工和“野蛮”作业。

9. 各级组织和领导干部，必须远见卓识重视劳动保护工作，把“安全技术、工业卫生、辅助设施、宣传教育”四个方面的工作抓好。加强投入，要下决心按照国家规定，每年从设备更新改造资金中提取10% ~ 25%用于改善劳动保护，给职工提供较好的劳动环境。从而做到文明施工，使安全生产达标上台阶。

10. 开工前应做好施工准备工作：认真组织进行设计文件的校核和现场施工调查；选择合理的施工方法，编制施工组织设计；对施工场地统一规划，并做好临时工程与附属辅助设施等，以利文明施工和安全生产。

11. 铁路隧道施工必须遵守《铁路隧道施工技术安全规则》、《铁路隧道施工规范》以及工程质量“验标”、承发包“技术监察”、基建“安全监察”、“竣工验收办法”，以及国家、铁道部现行有关技术标准和规则、规程等规定、指示。同时要认识到，隧道施工安全，既是安全问题也是质量问题。例如开挖中喷锚支护质量就直接威胁着施工安全，故要把质量与安全同等重视起来。

12. 施工前，应根据批准的设计文件进行现场施工调查，结合实际编制实施性施工组织设计，明确施工方法和技术安全措施，做好施工准备工作。

13. 加强通风、照明、防尘、降温和治理有害气体工作，注意环境卫生，保护施工人员的身心健康。

14. 经常进行安全技术教育，制订相应的措施；做好技术交底，严格技术管理；试验和推广新技术、新工艺、新设备、新材料时，必须制订相应的安全措施，经批准后实施。

15. 要把依靠科技进步当作安全生产的根本出路，不断地开发新技术、新工艺、新设备提高安全生产的管理手段。

目前，发达国家正在快速发展全断面掘进机（TBM）盾构来代替钻爆法。美国罗宾斯公司已制造出直径1.5 ~ 12m的TBM，其104-121A型TBM曾在1967年创下月进洞2088 m的记录,在英法海峡隧道使用直径8.36 mTBM（开胸式全刀盘），最高进洞每小时4.4m（最低3m），平均周进洞为265m；在我国引大入秦工程Ⅱ30A隧道施工中，意大利CMC公司使用直径5.5m TBM，日进洞达65.5m，周进洞308.8m，月进洞达到1300.8m。

我国研制的第一代隧道掘进机曾在20世纪70年代出现在湘黔线上；第二代于1985年由上海重型机器厂制造成功，在古交煤矿试验时，月进洞曾达到202m。在引滦入唐工程中采用TBM也曾创月进洞213.4m，日进洞21.35m的纪录。

事实证明，TBM在合适的地质条件下，是长大隧道施工安全、高效的方向。

16. 各种机械电力设施、安全防护装置与用品，应按规定进行定期检验、试验和日常检

查，不符合要求者严禁使用。

17. 所有进入工地人员，必须按规定佩带防护用品，遵章守纪听从指挥；同时加强安全保卫，禁止闲杂人员进入。

18. 必须执行日常和定期安全检查制度，填报各种安全统计报表，分析安全动态，提高安全管理水平。

19. 特殊工种必须经专业培训，考试合格后方准操作，并持证上岗。特殊工种指：⑴爆破工；⑵爆破器材的管理、运输和加工人员；⑶架子工；⑷潜水工；⑸瓦斯测定员；⑹施工防护员；⑺信号员；⑻电焊工；⑼索道工；⑽通信工；⑾起重工；⑿电力工；⒀调车员；⒁土方机械司机（含挖土机、推土机、铲运机、装载机等）；⒂运输机械司机（含各类汽车、电瓶车、轨道车、皮带运输机等）；⒃动力机械操作工（含内燃机、发电机、空压机等）；⒄起重机司机（含各类起重机、卷扬机等）；⒅锅炉工；⒆大型施工机械操作人员（含四臂、二臂凿眼台车、单臂掘进机等）。以及其他危及安全生产的机械车辆操作工种。

20. 施工各工班间，应建立完善的交制度。人应将本班组工作情况及有关安全问题，向人详细交待，并载于交接记录本内。工地负责人、领工员，应认真检查交情况。

21. 施工中发现隧道内有险情，工班（组）长、领工员必须立即在危险地段设立明显标志或派专人看守，并迅速报告施工领导人员，及时采取处理措施。若情况严重，应立即将工作人员全部撤离危险地段。

22. 单位领导与有关干部，应经常对施工安全进行监督检查。对严重违犯施工安全规则、危及安全的工点，应要求工地立即纠正，必要时停工整顿，直至复查合格后方可复工。

23. 在洞口或适当处所，应设置急救材料储备库，储备防火、防水、防毒器材，支撑用料与各种适用工具等。备用口应保质保量，并不得随意挪动，使用一次后立即补充数量。

24. 对各类事故，均应严格按照“四不放过”的原则处理，即：“事故原因没有查清楚不放过；事故责任者没有受到处理不放过;群众没有受到教育不放过；防范措施没有落实不放过”。

第二节 隧道施工准备工作

1. 开工前现场施工的调查与施工组织设计的编制

隧道开工前，施工技术负责人应组织人员编制和校核设计文件，并充分了解以下要点： 1) 隧道线路设计方案的选定经过。

2) 隧道与所在区段的总平面、纵断面设计的关系。

3) 设计的勘测资料，如地形、地貌、工程地质、水文地质的测绘、气象、钻探、测量资料，要求齐全，必要时进行勘查核对。了解对隧道有影响的水源的保护措施，以及隧道穿过复杂煤层、溶洞、断层、坍体等不良地质和流砂、流泥、涌水等不良地段是否将造成施工极端困难。

4) 隧道进出口的设计位置是否恰当。洞门和洞身的衬砌类型、式样，以及辅助坑道的类型和位置是否适应现场实际条件。洞口仰坡边的稳定程度是否能保证施工和运营的安全。

5) 设计的施工方法和有关技术措施，是否符合实际。 6) 洞门与洞口地段其他各项工程的相互关系。 7) 洞口排水系统和排水方式的安排是否妥善。

8) 通过调查研究，根据隧道长度、断面、埋深和工期要求，结合劳力、施工技术水平与机械设备、能源、交通、物资等情况综合考虑，选择合理施工方案，编制实施性施工组织设计，其内容应简明扼要，主要有施工方法、施工场地布置、施工进度安排（包括施工准备工作）、工程数量、人员配备、材料（包括大堆材料）、机具设备、电力、运输和通信线路等

需要量以及有关安全、质量、技术、节约等措施；若对以上各项有改善意见，及时提请变更设计。

2. 施工场地规划

1) 施工场地，要在施工调查的基础上合理规划，给文明施工、安全生产创造条件。要绘制“总布置图”，向现场单位、部门交待清楚，共同执行，其内容包括： （1） 轨道运输的卸渣线、编组线、牵出线和各种作业线的布置； （2） 运输道路、场内道路和其他运输设施的位置； （3） 风、水、电力、照明、通讯、管线与设施位置； （4） 大型机具组装、停放位置； （5） 机具加工维修，木工、混凝土拌合等附属设施厂地； （6） 大堆料堆放场地与水泥库房位置； （7） 生产、办公、生活等房屋与设施位置； （8） 卸渣场位置和范围等。 2) 隧道施工现场总体要求： （1） 洞口边设置工程概况揭示牌、施工平面布置图、形象进度牌、责任划分牌、隧道施工工序作业状态图、隧道正断面图、隧道施工安全措施牌，安全用电管理制度、安全标准及保证措施、质量标准及保证措施、环境保护与文明施工措施牌等各一块 （2） 在洞口挂有“入洞必须戴安全帽”、“当心触电”、“注意安全”、“穿好防护靴”、“严禁明火”、“严禁汽油车入内”等 警示标志； （3） 距离隧道口20-30m（结合地形可适当放宽）处设置三级沉淀池； （4） 隧道内照明、通风、排水设施及性能良好，交通运输道路平整无堵塞，施工使用的各类机械管理有序、规范； （5） 洞内动力线、照明线、高压风管、通风管、水管等各种管线布局合理，顺直成线，设有保护措施、不漏电； （6） 洞内配电箱安装漏电保护器，设有“有电，危险”等警告牌（规格尺寸0.4m³0.4m）； （7） 高压风管、通风管和水管接头牢固、结实、可靠，不漏风、不漏水，不侵限； （8） 进入洞内的所有人员必须戴安全帽，负责开挖、喷锚的施工人员按要求穿戴劳动安全防护用品； （9） 洞内通信联络畅通，设有专职安全员，佩戴安全员袖标巡视，主要负责洞口、掌子面；安全员熟知安全措施并落实职责，有每日安全检查情况的详细记录；

（10） 爆破施工有设计，有审批，爆破过程防护安全体系和措施有保障；

（11） 施工按照设计和安全操作规程进行，隧道开挖得到及时支护、衬砌，搭设的脚手架平稳、牢固、安全可靠；

（12） 施工现场备有充足的应急物资，如型钢、方木、圆木、钢管、钢筋等。 3. 洞口区域有关工程施工安全的统筹安排

洞门各项工程，应结合洞外场地与相邻工程统筹安排及早完成。地形、地质不利者，宜在冬季、雨季前做好，以利洞口稳定和正洞施工安全。当洞口可能性出现滑坡、斜面崩坍、地表下沉、偏压、地基承载力不足、开挖工作面坍塌、涌水等危险时，应及时分别采取针对性的注浆加锚固与抗滑桩，从地表加固围岩和地表排水洞内排水、墙部打桩、超前钢管、开挖工作面锚喷、初期支护闭合、加固底部围岩、护坡、钢架支撑下部垫板等措施，防止险情扩大发生重大“封口”事故，造成严重后果。有关具体问题处理原则如下： （1） 洞口近处的桥梁墩台、涵洞、下挡等工程，要考虑到隧道弃渣的需要及早完成。 （2） 当发现洞口处有坍方、泥石流、落石等威胁以及边坡、仰坡过高时，可提出改变设计意见，如“早进晚出”延长洞口，设置明洞或增加支护工程。 （3） 洞口坡顶天沟、洞门排截水沟、路堑排水沟，要及早完成，并构成排水体系，以防因排水不当造成坍塌。严寒地区、洞内向外的排水沟，应具有防寒的冬季排水性能（如保暖暗沟）。 （4） 刷仰坡、边坡，要自上而下，一次挖成，并随时处理危石与隐患，护砌工程也要紧跟完成，尽量缩小开挖暴露面。地质条件差时，应采取措施，如放缓坡度、护砌、喷锚支护，

做抗滑桩、降水；对倾斜岩层或层理结合差与软硬岩石层，要防止切断岩脚引起坍滑。 （5） 洞口土石方工程，不要采用大爆破施工。 （6） 洞门圬工工程应尽早安排施工，施工完毕应及时对排水系统和仰坡防护进行再处理。

（7） 洞门工程施工人身安全的重点是： ① 高处作业预防坠落；凡是在垂直高度大于2m，或在大于1：1的坡面上垂直高度大于3m处作业者，都必须佩戴安全带、安全绳，并拴在坚固的基桩上，并不得多人系在同一根绳上；若是工作量较大砌体等，则应搭设工作平台，安装栏杆，挂安全网。

② 使用索道运输料具，其索道必须经主管工程师设计、检验认可，并制订管理制度，确保不断绳、不倒架、不坠物、不伤人、机。

③ 通往山上的人行道路，其宽度应不小于0．7m，当坡度大于25°时，应作成台阶状，并设单侧栏杆扶手。

④ 严禁双重作业。

4. 临时工程和附属辅助生产设施

根据施工组织设计和施工现场规划确定的临时工程和设施，大部分应在正式工程开工前完成。首先要做到“三通一备”（运输道路通，电力、通讯通，给水通，临房、工作场地齐备。又称通路、通电、通水，场地齐备）。而这些临时工程又具有战线长、工期短、数量大、工点分散、管理不便的特点，不安全因素随之而来。在临时工程施工中发生各类事故的案例很多。同时由于临时工程和设施不符质量标准而影响到正式工程，施工中发生各类事故也不乏其例。故而临时工程施工、安装的安全、质量工作，决不能掉以轻心。主要项目注意事项如下：

1) 临时道路

应结合地形地貌根据正式工程运量和工期确定技术标准。年均日通过的各种车辆折合成载重汽车在200辆以下的汽车便道，一般可选用四级公路标准，主要标准为： （1） 计算行车速度：平原微丘40km/h，山岭重丘20 km/h； （2） 车道宽度3.5m； （3） 路基宽度6.5m； （4） 极限曲线最小半径：平原微丘60m、山岭重丘15m； （5） 停车视距：平原微丘40m，山岭重丘20m； （6） 最大纵坡：平原微丘6%，山岭重丘9%； （7） 桥梁设计车辆荷载：一般为汽车10t，履带50t，同时应考虑铁路施工的重型机械设备的特殊要求； （8） 路面等级不宜过低，可采用泥结碎石、砾石面层； （9） 在急弯、陡坡、桥头引道和6m以上的高路堤等地段，均应设置护栏、防护石墩或护墙，在积雪严重和过水路面、漫水桥上，应设置明显标杆； （10） 按有关规定设置警告、禁令、指路标志。

如临时道路为路基宽度4．5m的单车道时，应根据地形在适当位置设会车道，其地点应能使司机看到相邻前后两车道驶来的车辆。会车道的路基宽度应不小于5．5m，有效长度不小于10m，最小曲线半径不宜小于30m。

临时道路设计，当连续纵坡均大于5%时，应在其间加不大于3%的缓和坡段。 临时道路施工安全，要注意：严禁在同一山坡上下重叠作业；路堑开挖应自上而下分层施工、禁止先拉槽后刷坡的错误作法。作业人员需戴安全帽；高处作业要拴安全绳；半路堑段机械施工，必须设置安全警戒标志，专人指挥，防止翻车事故。爆破时应遵守有关安全规则。需要设置临时渡口和码头时，对位置、设施、管理要按航运部门有关规定办理。

2) 临时房屋 （1） 位置选择：场地规划时，临时房屋应选择在交通方便、距水源近、职工上下班方便、利于正式工程施工的位置，并应避开高压线和坍方、滑坡、泥石流、危石、冰堆、水害和受爆破飞石可能袭击的区域，更不应占据正式工程和取土弃土位置。 （2） 防火要求：分组布置，每组不超过12幢，组与组之防火净距，在城市不小于10m，在农村不小于15m；每幢之间防火净距，城市不小于5m，农村不小于7m；双层楼房按上述值增加3m；如受条件达不到此要求，则应提高房屋耐火等级或加防火墙等。集体宿舍，每幢住人不宜超过100人，且每25人应有一个出入口；家属、双职工住房应与集体宿舍区分开，做饭用火要有统一规定。

临时锅炉房、发电房、变电房、铁工房、厨房等与其他房屋的净距不得小于15m，且应采用黏土瓦、石棉瓦、瓦棱铁皮屋面。砖砌烟囱距可燃的墙壁、顶棚及屋面不得小于0．2m；金属烟囱不得小于0．7m，烟囱口距屋面高度不得小于1m，口上应装防火烟囱帽。

小型油库与易燃液体仓库，应符合有关耐火等级。距一般临时房屋不小于30m，距居住区公共建筑物不小于100m，距高压线不小于电杆高度的1.5倍，并不得建在通讯线下。

采用竹编、苇编、木条等易燃物作外墙或隔墙时，应抹草泥或石灰浆。不得用裸露的草帘作挡风墙或隔墙。

临时房屋较集中的生产、生活区，都必须有足够的消防水源和消防设施网点，并应建立消防制度。 （3） 防雷击要求

以下建筑物应装设避雷设施： ① 多雷区的集体宿舍、三用堂、较大会议室； ② 高度15m以上（少雷区为20m以上）的高耸建筑物（烟囱、水塔、修建在高大树下的临时房屋）；

③ 危害品仓库（爆破器材、油库）、电站、动力车间、喷漆库、乙炔发生间、大型库房等。

（4） 临时爆破器材库的修建，其位置与库容和结构设计、库区与应保护之建筑物、设施、道路人的活动场所之距离和库区内各种房屋之距离，均应符合国家《爆破安全规程》的有关规定，并须经当地门批准。不得使用竹席、油毡等易燃材料作墙壁和屋面。库内应能通风和防潮。内墙壁应粉刷。炸药、雷管库应铺混凝土地面，并垫软垫。库房门的位置，应保证任何一点到门的距离不大于15m。窗户应设有铁栏杆和外包铁皮的窗门。采光面积与室内面积之比为1/25~1/30。如在库内安装电灯，必须使用防爆灯、防爆开关和防爆电缆，否则只能用防爆手电筒和库外曝光灯向内照明。库内温度一般情况下不得超过30°C，高温区不超过35°C。

库区应设密实围墙（或双层铁刺丝），高度不低于2m。墙内不得有杂草和易燃物。墙距最近库房不小于25m。值班室应在围墙外50m处，岗楼在围墙周围。库的四周应有排水沟。库外50m范围内杂草灌木必须铲除，并严禁堆放柴草等易燃物。并且，库区应有完备的消防设施。 （5） 临时房屋的施工：临时房屋施工必须根据设计图纸和施工规划办理。拆除临时房屋也必须制订拆除工序、办法和安全措施（吸取大瑶山隧道滑石排2号斜井口工区竣工移交后拆除临时房屋发生重大伤亡事故的教训）。

各种脚手架、塔架等均应设在稳定的地基上，并严禁超荷载。脚手架（板）上应有防滑设施，并不得出现探头板。

山墙砌完后（活动房屋立好山墙）拆除手架之前，应立即安装檩条或加临时支撑。立屋架时应两面绑扎撑杆，就位后立即设支撑。

在屋顶作业不得穿硬底易滑的鞋。钉屋面板及挂瓦作业，应使用移动式带挂钩的板梯，并拴好安全绳，在屋面两侧同时进行。在坡形屋面上使用工具应防止滑落。

安装屋檐板，必须站在脚手架上操作，严禁在屋面上探身操作。 高处作业必须拴（系）安全绳，或搭平台、马道（并设栏杆），挂安全网。进入工地的所有人员，均必须戴安全帽，并禁止双重作业。

3) 临时给水排水、临时供电及照明、临时通讯、附属生产设施（采石场、采砂场、混凝土预制厂、木材加工厂）、辅助生产设施（修配厂、机械工作场所等）位置的确定、土建工程和机械安装、使用也都必须按《铁路临时工程附属辅助生产工程施工技术安全规则》和国家与铁道部其它有关规定办理，保证施工和生产安全。

4) 洞内管线布置符合以下条件： （1） 配电箱安装统一漏电保护器，挂“有电、危险”警告牌； （2） 动力、照明线分开架设，采用绝缘线，离地面2.5m以上，高压线离地面3.5m以上；采用三相五线制； （3） 风（水）管道平、顺、直，接头严密，安稳支牢，弯少成钝角； （4） 隧道各种管线布置，除满足上述标准外，应满足以下要求： ① 高压风水管和通风管设在隧道同侧，通风管悬挂在拱腰下0.5m； ② 高压线、动力线、照明线安装在隧道的另一侧，按高压、动力、照明线顺序上中下敷设；

③ 隧道照明保证灯光充足、均匀，不耀眼。漏水地段用防水灯头和灯罩；在有瓦斯隧道内，供电照明及电气设备采用防爆型；设有专人检修用电线路，防止漏电。

第三节 超前支护施工

1. 超前小导管注浆

超前小导管注浆是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外按一定角度打入直径为32~70mm，长度3~5m的带孔钢管，利用钢管注浆，并与钢架连成一体进行围岩加固的超前支护方式。

1) 施工工序流程图

小导管超前支护施工工序流程见下图。

2）施工要点

①超前小导管支护参数根据地质条件、隧道断面大小及支护结构型式选用。

②采用风钻或凿岩台车成孔，沿隧道周边布设，环向间距不大于40cm，外插角控制在

。

10一15。

③钻至设计孔深后，用吹管将碎碴吹出清孔，防止孔位坍塌。

④顶入加工好的注浆钢花管，小导管周圈缝隙用塑胶泥封堵，并用棉纱将孔口堵塞，喷射混凝土封闭工作面，孔口露出喷射混凝土面15cm。

⑤连接注浆管路，进行压水试验，注浆压力控制在1.0MPa以内，观察工作面及管路漏浆情况，并及时封堵。

⑥根据地质情况选用单液水泥浆、超细水泥浆、水泥（超细水泥）—水玻璃浆、改性水玻璃浆或化学浆液。

2. 大管棚

大管棚是在隧道开挖前，沿隧道开挖轮廓线外利用钻机或夯管按一定角度打入直径大于70mm，长度大于20m的钢管，通过钢管注浆预加固隧道拱部地层，并将钢管内采用砂浆充填密实以减少地层沉降的超前地层加固方式。

1) 施工工序流程图

洞口大管棚超前支护工序流程见图3,

2）施工要点

①小直径管棚通常用钻机成孔，大直径管棚可用夯管或顶管方式布设。

②管棚环向间距30~ 50cm，超浅埋地带也可采用密排方式，一般沿隧道周边布设，外

。

倾角1~5，管棚开孔径向误差不应大于5cm。 ③控制钻机立轴方向，钻进中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。

④管棚采用热轧无缝钢管，壁厚不小于6mm，节长3~6m。接头宜采用丝扣连接，丝扣长15cm,隧道纵向同一截面内接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少应错开1米。

⑤开孔管棚压注单液水泥浆，无孔管棚压注水泥砂浆，注浆初压应控制在0.5~1.0MPa以内，终压应控制在2.0MPa以内。

⑥洞内施作大管棚时除采用特殊工艺外一般设置扩大洞室。 3）施工图片

施工图片见下列图片。

洞口大管棚施工

洞内大管棚施工

小导管施工

第四节 隧道开挖施工

一、 开挖作业安全技术要求 （一）安全施工的一般要求

1. 隧道施工开挖应根据设计位置、中线、水平、地质情况，并预计可能产生的下沉量和施工误差掌握施工部位的尺寸，保证开挖和衬砌断面符合设计要求，同时还应根据选定的

施工方法和配备施工机具确定开挖方式和步骤，合理确定循环进尺，以便各工序互相配合，均衡施工。

2. 应有专人打顶打帮。对开挖面的衬砌地段要经常检查，特别是爆破后的工作面及其附近尤应加强检查，如可能产生险情时，应及时采取措施进行处理，以保证施工人员人身安全。

3. 工作人员到达工作地点时，应首先检查工作面是否处于安全状态，并详细检查支护是否牢固、顶板和两帮是否稳定，如有松动石块或裂缝，应及时予以清除或支护。

4. 开挖上下导坑间为出渣和进料的漏斗孔时，为确保施工安全，一般在下导坑内向上钻眼爆破，漏斗也严禁人员上下，在不使用时必须加盖，防止人员掉入。

5. 采用先拱后墙法施工时，应在拱圈混凝土达到设计强度的70%后，方可进行下部开挖。

6. 两工作面接近贯通时，两端施工应加强联系，统一指挥。当两端工作面间的开挖距离余留8倍循环进尺，或接近10~15m时，应停止一端工作，将人员及机具撤走，并在安全距离以外设立警戒标志，防止人员误入危险区。

7. 人力开挖方式只限于其它开挖方式不宜采用或在围岩不稳定的土质隧道中应用。低等级公路的短隧道可采取人力开挖方式。

8. 开挖作业应遵守下列规定：

1) 合理确定开挖步骤和循环进尺，保持各开挖工序相互衔接，均衡施工； 2) 开挖断面尺寸应符合设计要求；

3) 爆破后，对开挖面和未衬砌地段应进行检查，对可能出现的险情，应采取措施及时处理；

4) 开挖作业中，不得损坏支护、衬砌和设备，并应保护好量测用的测点； 5) 做好地质构造的核对和素描，地质变化处和重要地段，应有照片记载。

9. 岩石隧道的爆破应采用光面爆破或预裂爆破技术，施工中应提高钻眼效率和爆破效果，降低工料消耗。

10. 开挖爆破应选用适当的炸药号种和型号，在漏水和涌水地段应采用非电导爆管起爆。 11. 爆破作业及火药物品的管理，必须遵守现行的国家标准《爆破安全规程》的有关规定。对有瓦斯溢出的隧道，应根据工点的地质情况、瓦斯溢出程度和设备条件，制定适宜的施工方案。

12. 双洞开挖时，应根据两洞的轴线意间距、洞口里程距离、地质条件及其它自然条件，选择适宜的开挖方法，确定好两洞开挖的时间差，并采取措施防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良影响。

（二）开挖方法 1、全断面法

全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施作支护和衬砌的隧道开挖方法，一般适用于地质条件较好的I~II级围岩，也可用在单线铁路隧道Ⅲ级围岩地段。

（1）施工工序流程图

隧道全断面开挖施工工序流程见下图。

（2）施工要点

①配备钻孔台车或多功能台架及高效率装运机械设备，缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。 ②利用深孔爆破增加循环进尺，控制周边眼间距及角度改善光面爆破效果，减少超欠挖。 ③及时施做初期支护，围岩条件变化时及时调整施工方法。

④有条件时采用导洞超前的开挖方法，合理组织施工保证隧道施工安全。

⑤二次衬砌及时施作，1~II级围岩距掌子面距离≤ 200m, III级围岩≤120m ,IV级围岩≤90m或设计要求。 (3）施工图片

施工图片见下列图片。

台车钻眼施工

青云山隧道4#斜井光爆效果

2、台阶法

台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，台阶间控制一定距离，采用同时并进的隧道开挖施工方法，一般用在Ⅲ级围岩，也可用在单线铁路隧道IV级围岩地段。 (1)施工工序流程图

隧道台阶法开挖施工工序流程见下图。

(2) 施工要点

①根据围岩条件合理确定台阶长度和台阶数量，台阶长度一般为3~5m，台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，上台阶高度宜为2.5m。

②上台阶施作钢拱架时，采用扩大拱脚和锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形，必要时施作临时仰拱。

③下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70％以上时开挖，当岩体不稳定时需缩短进尺，必要时下台阶分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护和仰拱。 ④施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。 ⑤下台阶施工时要保证初支钢架整体顺接平直，螺栓连接牢靠。 ⑥仰拱及填充超前二次衬砌且分别全幅浇筑，仰拱距掌子面距离：III级围岩≤90m, IV

级围岩≤50m，V级及以上围岩≤40m或设计要求。 (3）施工图片

施工图片见下列图片。

台阶法施工图示

台阶法施工照片

3、环形开挖预留核心土法

环形开挖预留核心土法是先开挖上部导坑弧形断面留核心土平台，再开挖下部两侧边墙、中部核心土的隧道开挖方法。一般适用在单线隧道IV~V级围岩，也可用在双线隧道III~IV级围岩地段。

(1) 施工工序流程图

环形开挖预留核心土施工工序流程下图。

(2）施工要点

①开挖前应在拱部进行超前支护，环形开挖每循环长度0.5~1m，开挖后及时施作喷锚支护、安装钢架支撑。

②每两榀钢架之间采用钢筋连接，并设置锁脚锚杆，全断面初期支护封闭距拱部开挖面不超过15m。

③预留核心土面积大小根据围岩地质情况，便于施工和满足开挖面的稳定。 ④上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3~5m进行平行作业。

⑤仰拱及填充超前二次衬砌且分别全幅浇筑，距离掌子面≤70m。全断面衬砌时间根据监控量测稳定情况及时施作。 (3）施工图片

施工图片见下列图片。

环形开挖预留核心土法图示

环形开挖预留核心土施工照片

4、弧形导坑左右台阶错开开挖支 在隧道开挖过程中，在三个台阶上分七个工作面，以前后七个不同位置相互错开同时开挖，然后分部及时支护，形成支护整体。 缩小作业循环时间，逐步向纵深推进的隧道开挖施工方法，一般适用于黄土地区隧道施工，也可用于其它III~IV级围岩地段。 （l）施工工序流程图

弧形导坑左右台阶错开开挖支施工工序流程见图21。

(2）施工要点

①施工中应遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”的施工原则，紧凑施工工序，精心组织。

②做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程，妥善处理好陷穴、裂缝。在含有地下水的黄土层中施工时，洞内应施作良好的排水设施。

③台阶长度控制在3~5m，及时施作初期支护，配合锁脚锚杆封闭成环，初期支护钢架背后严禁出现空洞。

④工作面若有失稳现象，应及时用喷射混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护。 ⑤应及早施作仰拱和二次衬砌，防止大断面隧道边墙向内位移。 (3）施工图片 施工图下图。

弧形导坑开挖施工图示

郑西线高桥隧道弧形导坑法施工照片

5、中隔壁法（CD法）

中隔壁法(CD法）是将隧道分为左右两大部分进行开挖，先在隧道一侧采用二或三台阶分层开挖，施作初期支护和中隔墙临时支护，再分台阶开挖隧道另一侧，并进行相应的初期支护的施工方法。一般适用于地质条件为IV~V级围岩，也适用于浅埋地层隧道暗挖。 (l)施工工序流程图

中隔壁法施工工序流程见下图。

(2）施工要点

①左右部的台阶开挖高度根据地质情况、隧道断面大小和施工设备而定。

②台阶开挖长度3~5m，及时施作初期支护和中隔壁临时支护，左、右两侧洞体施工纵向拉开间距不大于15m。

③后一侧开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。 ④中隔壁设置为弧形临时支护，隧道左右开挖面初期支护连接平顺，确保钢架连接状态良好。

⑤初期支护稳定后分段拆除中隔壁临时支护，一次拆除长度应根据变形监控量测信息确定，但不宜超过15m，并加强拆除过程监控量测。

⑤ 临时支护拆除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌。 （3）施工图片见下图

中隔壁法施工示意图

中隔壁法施工照片

6、交叉中隔壁法（CRD法）

交叉中隔壁法又称CRD工法，是将大断面隧道分部分块开挖，先开挖隧道一侧的上和中部并施作封闭的初期支护和临时支撑，再开挖隧道另一侧的上和中部分且施作封闭的初期支护和临时支撑，最后分别开挖隧道左右两块底部，形成隧道初期支护和临时支撑网状封闭稳定支护形式的隧道开挖施工方法，一般适用于V~VI级围岩，也可用于浅埋隧道施工。 （1）施工工序流程图

交叉中隔壁法施工工序流程见下图。

(2）施工要点

①隧道按左右部分块实施开挖，每块小断面开挖高度根据地质条件、断面大小和施工设

备而定。

②每块小断面开挖长度3~5m，及时设置临时仰拱封闭、步步成环，尽量缩短成环时间，必要时进行掌子面临时支护。

③中隔墙设置为弧形临时支护，隧道左右开挖小断面底部临时仰拱应保持在同一断面上，螺栓连接牢固，及时施作锁脚锚杆（管）。 ④初期支护稳定后分段拆除中隔壁临时支护，一次拆除长度应根据变形监控量测信息确定，但不宜超过15m，并加强拆除过程监控量测。

⑤临时支护拆除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌。 (3）施工图片 施工图片见下图。

交叉中隔壁法施工图示

郑西客专凤凰岭隧道CRD法局部开挖

7、双侧壁导坑法

双侧壁导坑法是采用先开挖隧道两侧导坑，及时施作导坑四周初期支护及临时支护，然后再开挖中部剩余土体的隧道开挖施工方法，一般适用在V一Ⅵ级围岩，也可用于浅埋隧道施工。

（1)施工工序流程图

双侧壁导坑法施工工序见下图。

(2）施工要点

①侧壁导坑形状应近似椭圆形，导坑断面宽度一般为整个断面的1/3。

②两侧侧壁导坑超前中部10~20m，可同步开挖支护，中部采用台阶法开挖，保持平行作业。

③导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护，设置锁脚锚杆，并尽早封闭成环。 ④根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除临时支护，一次拆除长度不超过15m，并加强监控量测。

⑤临时支护拆除完成后，及时施作仰拱并进行二次衬砌。 (3）施工图片

郑西客专高桥隧道下穿段弧双侧壁导坑法施工全景

（三）超欠挖控制

1． 应严格控制欠挖。当岩层完整、岩石抗压强度大于30MPa并确认不影响衬砌结构稳定和

22

强度时，允许岩石个别突出部分（每1m内不大于0.1m）欠挖，对整体式衬砌，侵入值应小于衬砌厚度的1/3，并小于10cm;对喷锚衬砌不就大于5cm。拱、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。

2． 应尽量减少超挖。当采用特殊方法支护时，允许超挖量应适当降低。

3． 应采取光面爆破、提高钻眼精度、控制药量等措施，并提高作业人员的技术水平，将超

挖控制在允许值以内。

4． 定超挖量应根据现场条件采用切实可行的测定方法。 一般可采取下列方法：

⑴由出渣量或衬砌混凝土量推算；

⑵通过激光投影仪直接测定开挖面面积； ⑶用断面测定仪量测。

5． 采用复合式衬砌时，隧道的开挖轮廓应预留变形量。

6． 当采用构件支撑时，如围岩压力较大，支撑可能沉落或局部支撑难于拆除时，应适当加

大开挖断面，预留支撑沉落量，保证衬砌设计厚度。预留支撑沉落量应根据围岩性质和围岩压力，并在施工过程中根据量测结果进行调整。 （四）掘进机开挖

1． 掘进机开挖可采用任意断面掘进机和全断面掘进机。选择机种时，应由地质条件、隧道

断面尺寸和形状、隧道长度等来确定。

2． 任意断面掘进机开挖适用于抗压极限强度小于20MPa的围岩，全断面掘进机开挖适用于

抗压极限强度为20~100MPa的围岩。以下几种情况不宜采用掘进机开挖：

⑴岩石抗压极限强度超过100MPa和裂隙发育（裂隙间隔一般为30~40cm）的围岩。 ⑵抗压极限强度在1.0MPa以下的断层破碎带或软弱泥岩以及湿胀性围岩。 ⑶石英、石榴石等硬质矿物成分含量过多的围岩。 ⑷地下渗水量较大的围岩。

3． 掘进机开挖前，应平整好场地，清除积水，创造良好的运转环境。当围岩干燥时，应在

开挖面喷水或安设吸尘装置，防止粉尘扩散。

4． 用钻臂式掘进机开挖时，应密切注意开挖面的稳定，并尽量减少超挖。用全断面隧道掘

进机开挖时，应选择适合地质条件的刀具类型、刀盘转速及推力大小等；应进行周密的运转管理，防止蛇行，提高掘进速度。

5． 应加强洞内车辆调度，统一管理，安排好各工序的施作时间。机械运转时，非操作人员

应退到安全地点；发现异常情况应立即停机。 二、钻爆作业安全技术要求 （一）钻爆设计

１．钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力等因素综合考虑。钻爆设计的内容应包括：确定炮眼的直径dk；炮眼堵塞长度；确定炮眼的深度L；单孔装药量计算；确定抵抗线W；雷管及起爆顺序；确定炮眼间距a；周边眼爆破顺序；掏槽方式。设计图应包括：炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。

２．硬岩宜采用光面爆破，软岩宜采用预裂爆破，分部开挖时可采用预留光面层光面爆破。 3. 光面爆破有五个指标：炮眼利用率、炮眼痕迹保存率、两茬炮的衔接台阶、最大超挖量、线性超挖量。对于光面爆破通俗的理解就是通过各种手段实现开挖形成的轮廓与设计轮廓的

吻合，减少超欠挖，减少对围岩的扰动，极大调动围岩自承能力和稳定性，保证安全施工，提高效益。

4. 爆破主要参数间的关系：

若要“爆下来”主要与装药集中度（q）和最小抵抗线（w）有关；

“成形规整”主要与炮眼的间距（E）炮眼密集系数（m=E／W）最小抵抗线（w）有关； 因此影响光面爆破的主要参数应是：

炮眼间距（E），炮眼密集系数（m），最小抵抗线（w），不偶合系数（D），装药集中度（q） 参数之间是相互联系的。

对一般铁路隧道光面爆破来说，周边眼间距（E）一般为（8~18）d，炮眼密集系数（m）一般面包车0.7~1，最好小于1。

最小抵抗线（w）为（10~20）d，或W =E／m计算，d一是炮眼直径；不偶合系数D为1025~2.0, 周边眼装药盒集中度q由于岩体的软硬变化较大，他的范围也较大，一般为0.04~0.4kg／m,两者相差10倍，正确设计装药集中度显得非常重要。

5．采用光面爆破时，应满足以下技术要求：

(1)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线； (2)严格控制周边眼的装药量，并使药量沿炮眼全长合理分布；

(3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药，可借助传爆线以实现空气间隔装药；

(4)采用毫秒雷管微差顺序起爆，应使周边爆破时产生临空面，周边眼同段的雷管起爆时差应尽可能小；

(5)各光面爆破参数如周边眼间距、最小抵抗线、相对距和装药集中度等，应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验确定。

(6) 各个系统有其自己的经验公式，但尚不够系统化，有的是建立在统计经验数据基础上创立的，有的是在台阶爆破基础上加以修正得到的，但都有局限性，这里介绍一种岩石爆炸力学计算方法。

基本思想是：炸药在炮眼中爆炸时，使作用在眼壁的压力小于其岩石的抗压强度。 ①光面爆破参数的计算： 1）光面爆破的不偶合参数

3）抵抗线的计算

理论和实践均证明炮眼间距与最小抵抗线之比取0.8为好。 即E/W=0.8便得W=1.25E 4）光面爆破炮眼装填系数的计算

5）单孔装药量 5）单孔装药量

②光面爆破参数计算实例

在某石灰岩中开挖隧道，岩石坚硬系数f=8

采用手风钻钻眼，钻头直径40mm，炮眼直径42mm，岩石控剪强度=62.3kg/cm抗拉强度=49kg/cm，抗拉强度=800kg/cm

预计循环进尺2m,使用销案炸药，其密度=1000kg/m 试计算光面爆破的参数：

解：1）确定吧u偶合系数，计算药卷直径

2)确定周边眼间距及最小抵抗线

E=.2976Kp.di=.2976³0.53³21=60cm W=1.25E=1.25³60=75cm 3）确定装填系数和装药量

根据经验每米炮眼药量为200~300g，基本相符。

对断层破碎带的爆破除常规的缩短循环进尺、控制装药量外，关键是合理设计周边部位的炮眼，装药参数及装药结构，保证良好的成型，尽可能避免对围岩的扰动破坏作用。

其次采用适宜的掏槽形式、钻爆参数及起爆顺序，再加上及时支护，一般安全是不会有问题的。

6．预裂爆破诸参数可在现场由爆破成缝试验获得。 7．边眼参数的选用应遵守下列原则：

⑴当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时，周边眼间距应取较小值；

⑵抵抗线应大于周边眼间距；软岩在取较小的周边眼间距的同时，抵抗线应适当增大； ⑶对于软岩或破碎性围岩，周边眼的相对距应取较小值。

8．爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定。开挖空心思软弱围岩时，应控制在1~2m之内；开挖坚硬完整的围岩时，应根据周边眼的外插角及允许超挖量确定。硬岩隧道全断面开挖，眼深为3~3.5m的深眼爆破时，单位体积岩石的耗药可取0.9~2.0kg/m3；采用半断面或台阶法开挖，眼深为1.0~3.0m的浅眼爆破时，单位耗药量可取0.4~0.8kg/m3。

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2

2

9．炮眼布置应符合下列要求：

⑴掏槽炮眼布置在开挖断面的稍靠下部，以使底部岩石破碎，减少飞石。 ⑵周边炮眼应沿设计开挖轮廓线布置，

⑶辅助炮眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间，并垂直于开挖面打眼，力求爆下的石渣块体大小适合装渣的要求。

⑷开挖断面底面两隅处，应合理布置辅助眼，适当增加药量，消除爆破死角。断面顶部应控制药量，防止出现超挖。

⑸宜用直眼掏槽，眼深小于2m时可用斜眼掏槽，两个掏槽炮眼间距不得小于20m。 ⑹斜眼掏槽的炮眼方向，在岩层层理或节理发育时，不得与其平行，应呈一定角度并尽量与其垂直。

⑺同边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，保证开挖空心思面平整。但掏槽炮眼应比辅助炮眼眼底深10cm。

10．掏槽中空孔的孔数、布置型式及其与装药眼的间距，就根据中空孔和装药眼的直径、深度、地质条件和装药眼起爆顺序等来确定。

当中空孔孔径为10cm时，深眼爆破可采用三中空孔型式或双中空孔型式；浅眼爆破可采取单中空孔型式。

11．装药型式应近掏槽眼孔径与药卷径的比值（不耦合系数）确定，也可按两者的体积之比确定，前者可取2左右，后者可取4~6。

选用小直径药卷时，应防止爆炸中断现象。岩石很软时可采用导爆管装药型式。眼深小于2m时，可采用空气柱装药型式。硬岩或炮眼较深时，眼底可装一节加强药包，以保证爆破效果。

12．当采用全断面开挖或台阶开挖时，应采用导爆管理、毫秒雷管直爆周边眼，不得采用火花起爆。开挖断面一次起爆时，如毫秒雷管的间隔时间小，周边眼的雷管应与内圈炮眼的雷管跳段起爆，二段炮眼之间起爆时差可取50~100ms。

13．对内圈眼的爆破诸参数应加以严格控制，防止围岩过度龟裂。

14．导坑或局部开挖，宜采用浅眼爆破，防止振动对支撑结构产生不良影响。 13．当钻爆设计与围岩条件不相适应时，应及时调整使其合理。 （二）钻爆作业

1． 钻爆作业必须按照钻爆设计进行钻眼、装药、接线和引爆。

2． 钻眼前应定出开挖断面中线，水平线和断面轮廓，标出炮眼位置。经检查符合设计要

求后方可钻眼。

3． 炮眼的深度、角度、间距应按设计要求确定，并应符合下列精度要求： ⑴掏槽眼 眼口间距误差和眼底间距误差不得大开5cm。 ⑵辅助眼 眼口排距、行距误差均不得大于10cm。 ⑶周边眼 眼底不超出开挖断面轮廓线15cm。

⑷内圈炮眼至周边炮眼的排距误差不得大于5cm，炮眼深度超过2。5m时，内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。

⑸当开挖面凸凹较大时，应按实际情况高速炮眼深度，当相应调整装药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼眼底在同一垂直面上。

4． 应根据钻爆设计要求选定钻眼效率高的钻眼机械。当彩液压式多臂凿岩台车作业时，

应密切注意钻眼石屑的排除情况，保护好钻头。

5． 钻眼完成后，应按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼应重钻，经

检查合格后才能装药爆破。

6． 装药前应次炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密封。周边

眼的堵塞长度不宜小于20cm，采用预裂爆破时，应从药卷顶端进行堵塞，不得只堵塞在眼口。

7． 采用电力起爆时，除应符合现行国家标准《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ201）

有关规定外，并应遵守下列规定： ⑴ 药前电灯及电线路应撤离开挖面。装药时可探照灯和矿灯照明； ⑵ 爆主导线应敷设在电线和管路的对侧，当设在同侧时，与钢轨、管道电线等导电体的

间距必须大于1.0m，并应悬空架设； ⑶ 工序掘进依次放炮时，对主导线的连接必须检查，确认起爆顺序正确后方可起爆； ⑷ 所用爆炸材料应能防水或采取防水措施，连接线应采用塑料导线，敷设爆破网路时应

避免接头浸在水中，并应加强接头绝缘。 ⑸ 起爆电源应使用直流电或低电压大电流起爆器,起爆器应保持干燥并,并不得使用湿手

操作。

8． 周边眼宜一次同时起爆。当必须对爆破震动加以控制时，周边眼可根据地质条件分组

起爆。

9． 开挖过程中，应监测围岩爆破扰动深度以及爆破震动地周围其他结构物的破坏程度。

监测爆破震动应注意以下事项：

⑴应考虑爆破方法、药量、距离、地质状况等因素，确定爆破最大振幅、频率； ⑵监测爆破对地面的震动影响，宜在铅垂方向及相正交的二个水平方向（其中一方向为爆破点方向）上同时测定；

⑶监测爆破震动值的空间衰减情况时，至少应高3个测点。

10． 钻爆机械和其他电动机械的使用、管理、维修和保养，应按有关规定 办理，并遵守

以下规定：

⑴机械运转不得超过其最大负荷强度； ⑵燃料、润滑油脂和用水应符合有关规定； ⑶严禁对机械及零部件乱拆乱卸，互换装用； ⑷新型机械使用前，应对操作人员进行技术培训，熟悉其性能，掌握机械的安全操作规程。 11． 爆破作业时，所有人员应撤至不手有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。安全地

点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于200m，当采用全端面开挖时，应根据爆破方法与装药量计算确定

12． 风钻钻眼应注意的的安全事项如下：

钻眼前应测量开挖断面中线、水平，检查导坑位置是否正确，并用红铅油标出炮眼设计位置，经检查符合设计，方可进行钻眼。

采用风钻钻眼时，应检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常，管子接头是否牢固，有元漏风情况；钻杆有无不直、损伤以及钎孔堵塞现象；湿式凿岩机的供水是否正常；干式凿岩机的捕尘设置是否良好。

使用带支架的风钻钻眼时，应将支架安置移民妥。站在渣堆上操作时，应注意石渣是否稳定，防止操作是石渣坍滑伤人。在拱部扩大马口部位钻挑顶眼、爬眼、斜插眼及吊眼时，要注意检查有无松动石块，以防坠落伤人。遗留的残眼不得套打加深，防止残眼内可能遗留的雷管、炸药爆炸。

钻眼粉尘地隧道施工人员危害极大。为防止粉尘飞扬，污染作业环境，危害人体健康，开钻时，应严格遵守先开水后开风的规定。钻眼中还应注意以下几点：钻眼开门宜用较短钻杆，其长度以不超过80cm为好。钻杆过长容易扭曲折断，司钻人员身体容易失去平衡。当钻杆尚未打准炮眼位置有，风门不宜开大，应等钻头钻入炮眼后，再完全打开风门。司钻工不得将胸部、腹部紧贴风钻手柄，腿部不得抵住风钻卡套弹簧。钻眼过程中钻杆与钻孔应保

持在一条直线上，防止钻杆弯曲、掉头或折断。卡钻时，应用扳钳松动拔出，不可敲打。未关风前，不可拆除钻杆。在用风钻每2h应加油一次。加强风钻保养维修，使之经常处于良好状态。风钻拆卸修理不得在工作面进行。 使用电钻钻眼时，为防止触电事故，应检查把手胶皮套绝缘情况和防止电缆脱落的装置是否良好。司钻工必须戴绝缘手套穿绝缘鞋进行操作。不得用手导引回转钢钎，也不得用电钻处理被卡住的钢钎。

13． 钻孔台车钻眼应注意的安全事项如下： ⑴钻孔台车有轨行式和轮胎式两种走行方式，轨行式的轨道铺设和轮胎式的道路要求应按机械使用说明书的要求办理。

⑵台车走行速度每分钟不应超过25m，当接近工作面时，应减速慢行，并做好刹车准备，防止撞击工作面；台车走行或待避时，应将钻架和机具都收拢到放置位置。

⑶台车进出洞为保证其安全应有专人指挥，不得载人载物行驶，并应认真检查道路，清除走行限界内的临时台架等障碍物。

⑷台车行走和工作台的位置应在隧道中心线上，其左右偏差不宜大于0.5m，台车就位后不得倾斜；并应刹住车轮，放下支柱，防止前后移动。

⑸钻爆工应熟悉钻爆设计图纸，认真按照炮位设计标定位置精心操作，对钻孔应明确分工，两钻臂不得同时在同一竖直面上作业，只能交叉进行，以防危石砸坏钻臂。要随时注意检查钻杆的回转情况，掏槽眼定好角度，防止交叉或打穿。 ⑹液压凿岩机的拆卸和安装，必须由受过专业培训的人员担任，每班都应检查拉杆是否正常。在固定链条上，不得有泥渣和石子，防止导致牵引装置中的链条和链轮损坏。机械应定期进行保养，及时更换已磨损的零件，避免产生严重损伤。

⑺台车在遇到断层和地质不良的情况下作业时，必须指派安全员站在一定的位置上观察险情，台车司机必须坚守驾驶室，且发动机不准熄火，遇有险情可随时撤离，避免坍塌砸坏机械和作业人员。

14．采用火花起爆时，导火索的长度应能保证点炮人点完导火索后撤至安全地点，同时，最短不得少于1.2m；如连续点燃多根导火索，一个爆破工一次点燃的根数不宜超过5根。一人点炮超过5根或多人点炮应先点燃信号引线，信号引线的燃完时间应比第一个炮眼爆炸的时间至少提前60s，当信号引线燃完时，爆破工必须离开工作面。为防止点炮中发生照明故障，爆破工应随身携带手电筒，并高事故照明。严禁明火照明点炮。

15．采用导爆管引爆时，使用前导爆应随时保持封口状态，以防其内药粉受潮拒爆。非电起爆系统各部分的连接都必须牢固，防止拉脱，影响传爆和起爆。所有雷管必须有段别标志，否则应按报废处理。装填起爆药包时，要先把导爆管理顺，用手扶着与药包同时送入孔中，防止导爆管拉脱或打结，引起拒爆。堵炮时要妥善保护导爆管，防止炮棍、石子撞击，砸扁或切断导爆管而拒爆。网路连接时必须清除导爆管上的泥污和水，绑扎要牢固，但不要拉紧。网路连接后还必须仔细检查有无错连、漏连现象；最后绑上雷管或套上击发装置，准备直爆。

第五节 地质超前预报和监控量测

１．超前地质预报

1) 预报内容

(1)地层岩性，特别是对软弱夹层、破碎地层、煤层及特殊岩土的预测预报。

(2)地质构造，特别是对断层、节理密集带、褶皱轴等影响岩体完整性的构造发育情况的预测预报。

(3)不良地质，特别是溶洞、暗河、人为坑洞、放射性、有害气体及高地应力等发育情

况的预测预报。

(4)地下水，特别是对岩溶管道水、富水断层、富水褶皱轴及富水地层等的预测预报。

2) 预报方法

(1)超前地质预报方法按预报原理可分为地质分析法、钻探法、物探法和超前导坑法。 ①地质分析法，包括地层分界线、构造线，地下和地表相关性分析、地质作图等。 ②钻探法，包括深孔水平钻探、5~8m加深炮孔探测及孔内摄影。

③物探法，包括地震波反射法、声波反射法、电磁波反射法、红外探测法等。 ④超前导坑法，包括平行超前导坑法、正洞超前导坑法。 (2)超前地质预报按预报长度可分为长距离预报（大于200m)，中长距离预报（30~200m）和短距离预报（小于30m)。

(3)超前地质预报按采用的预报手段数量可分为单一方法地质预报和综合超前地质预报。

3) 预报分级

(1)根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下四级：

A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段，高地应力、瓦斯、天然气、放射性问题严重的地段以及人为坑洞等。

B级：中、小型突水突泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。

C级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带，发生突水突泥的可能性较小。

D级：非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小。 (2)不同地质风险地段的预报方式为：

A级预报：采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。首先以地质分析法进行长距离预报，然后采用中长距离地震波反射法或声波反射法和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报，同时进行多孔超前钻探探查。

B级预报：采用地质分析法、地震波反射法或声波反射法，辅以红外探测、地质雷达，进行必要的超前水平钻孔。当发现局部地段工程地质条件复杂时，按A级要求实施。

C级预报：以地质分析法为主。对重要的地质（层）界面、断层或物探异常地段可采用地震波反射法或声波反射法进行探测，必要时采用红外探测和超前水平钻孔。 D级预报：采用地质分析法。

4) 预报流程

超前地质预报工序流程图见下图。

5) 预报要点

(1)研究区域地质、工程地质资料，必要时进行地表补充测绘和勘探，对整个地区地质情况做到比较全面和深刻的认识，分析主要工程地质问题、主要地质灾害隐患及其分布范围、

在隧道内揭示的大致里程，制定预报方案。

(2)根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度和工程设计资料，对不同地段地质预报分级，不同类型和级别的地段采取不同的预报手段。

(3)隧道施工前制定好不良地质地段应急预案，采用浅孔钻探发现地质突变或含水时，立即采取处理措施。

(4)及时配备先进仪器，结合有丰富经验的地质、施工人员进行综合分析论证。

２．监控量测

监控量测是在隧道施工过程中，使用专用仪器和工具对围岩和支护结构的变形、受力以及它们之间的关系进行观测，并对其稳定性、安全性进行评价，据此对施工方法、结构支护参数进行调整的工作。

1) 工序流程图

监控量测作业工序流程见下图。

2) 操作要点

①根据隧道地质情况、施工方法、断面情况制定监控量测实施方案，制定监控量测控制基准值，成立监控量测工作小组，及时掌握使用先进仪器设备。 ②隧道开挖时要及时对工作面地质变化和围岩稳定情况观察，察看喷射混凝土、锚杆和钢架等的工作状态，发现异常时立即采取相应处理措施。浅埋地段要做好洞顶地面观察和沉降监测。

③测点应在开挖面施工后及时安设，并尽快取得初读数，测点布置应牢固可靠、易于识别，并注意保护，拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内或洞外水准基点联测，每15~20d应校核一次。

④净空变化和拱顶下沉点布置在同一断面上，测点断面间距根据地质条件、隧道结构形式、开挖支护方式等确定，一般III级围岩30~50m, IV级围岩10~30m, V~VI级围岩5~l0m。 ⑤必测项目监控量测频率：按位移速度≥5mm/d,测2次／d,在1~5mm/d, 测1次／d，在0.5~lmm/d, 测 1次／2~3d，在0.2~0.5mm/d, 测1次／3d，在＜0.2mm/d, 测1次／7d。隧道结构应力、应变监测频率根据设计和施工要求及反馈结果确定。

⑥监测结果分析采用散点图（时态曲线）和回归分析法，依据时态曲线的形态对围岩稳定性、支护结构的工作状态安全性评价，并提出实施意见指导施工。

3) 施工图片

施工图片见下图。

4) 地质素描

地质素描是地质超前预报的主要方法之一,它具有以下特性: （1） 及时性

地质素描应在开挖后立即进行、并在全隧不间断实施。按照地质素描现场记录格式的内容、每循环开挖后对掌子面和左右两侧进行素描； （2） 真实性

素描一律“写实”，素描图、记录必须每天、每循环记录，不得回忆编制； （3） 专业性

素描图式、图例、比例、用语应统一；按要求采取标本（包括定向标本）； （4） 内容全面

内容包含岩层的岩性及状态、结构特征及完整状况、开挖后的稳定状况、地下水量和水质、不良地质及特殊地质、设计围岩级别及隧道断面尺寸、埋深、采取的工程措施等相关信息。

同时应注意对未衬砌地段支护的变化情况如喷混凝土表面有无裂纹、变形、剥落掉皮、有无渗水等现象。 （5） 总结对比、掌握地质规律

施工一定距离后，隧道地质素描图，应分段完善、总结，并同相应的隧道纵断面图、表相互对应。 （6） 坚持填写隧道施工地质日志和地质素描图

第六节 隧道施工通风的有关规定

在隧道施工中，由于会产生各种有害物质，人员和设备也需要良好的空气环境才能工作。因此，施工中必须向洞内源源不断地供给一定量新鲜空气，也就是必须通风。通风是为了送进新鲜空气排出有害气体降低粉尘浓度，改善工作环境，保证工人健康和施工安全，提高劳动生产率的目的。

一、隧道施工通风的一般要求

1．隧道施工必须采用机械通风。通风方式应根据坑道长度、施工方法和设备条件等确定。当主机通风不能保证坑道掘进通风要求时，应设置局部通风系统。

2．通风管的选择和安装应符合下列要求：

（1）风管直径应通过计算确定，同一管路的直径宜尽量一致。

（2）单独压入式进风管口或吸出式出风管口应设在洞外，并作成烟囱式，避免污染空气再进入洞内。

（3）通风管靠近工作面的距离应根据具体情况决定，压入式通风管的出风口距工作面不宜大于15m，吸出式通风管吸风口不宜大于5m。

（4）采用混合式通风时，当一组风机向前移动，另一组风机的管路即相应接长，始终保持两组管道相邻端交错不小于20～30m。局部通风中，吸出式风管的出风口应引人主风流循环的回风流中。

（5）通风管的安装应做到平顺、接头严密、弯管半径不得小于风管直径的3倍。 （6）通风管如有破损，必须及时修理或更换。

3．选用通风机的电动机容量，应根据需要的供风量和总阻力计算确定。当风管较长、风压需要较高，可采用多台通风机串联。在巷道式通风中，无大功率通风机时，可用数台风机并联。串联或并联的通风机应采用同一型号。

4．通风机的安装与使用应符合下列要求：

（1）主风机安装必须按照通风设计要求。洞内辅助风机应装在新鲜风流中。 （2）通风机应装有保险装置，当发生故障时能自动停机。

（3）主风机应保持经常运转，如需间歇时，因停风受影响的工作面必须停止工作。 （4）通风机应有适当的备用数量，宜为计算能力的50%。 5．施工通风系统的管理有以下工作：

（1）定期测试通风量、风速、风压，检查通风设备的供风能力和动力消耗。 （2）如发现风管、风门、封闭的通道等处漏风，必须立即进行整修。 （3）通风巷道中，避免停放闲置的斗车，堆积料具和废碴，以减少阻力。

（4）采用平行导坑作通风巷道时，除最前一个横通道外，其余通道均应设置风门，并有专人管理或安装自动启闭装置。对已不使用的通道必须及时封闭。

（5）在上下导坑法施工中，如利用漏斗作风流循环的通道时，除最前一个漏斗敞开外，其余漏斗在不使用时。均衡加盖严密，以防风流短路。

6．通风量的计算：

供应每人每分钟的新鲜空气按3m3计算,采用内燃机作业每l kw供风量不宜小于3m3/min。

风速在全断面开挖时不应小于0.15m/s。坑道内不应小于0.25m/s，但不应大于6m/s。 7．无论风机运转否，均严禁人员在风管进出口停留。

8．风机停止运转时，任何人不得靠近通风软管，亦不得将任何物品放在软管上，以免突然送风使软管猛然鼓起将人弹推入道路被车辆碰伤。

9．每月至少对洞内空气接规定取样分析一次，在洞口公布结果。 二、长大隧道施工通风技术要求 根据以上考察分析，同时考虑到目前国内通风设备生产的现状，解决当前通风技术难题主要应采取合理布局、优化匹配、防漏降阻、严格管理的综合治理措施，其要点有以下十个方面：

1．系统布置上，坚决杜绝各种形式的“循环风”。从理论上说，压人式通风工作面必须处在出风管有效射程内，该有效射程的大小与风管直径、风建、隧道截面形状和尺寸、出口管的悬挂位置等有关，应根据射流理论的公式计算。考虑到工作面没备布置的困难以及防止爆破飞石损坏通风管道，88-1型风机的通风系统，暂建议出风口到工作面距离不超过45m。

2．确定通风方式上，无轨运输作业最好选择压入通风方式，条件许可时，也可以采用同一系统压入、抽出变更工作状态的混合通风方式（即在排除抛烟时为抽出式，装渣作业时为压入式）。

理论分析表明，对于稀释和排出内燃废气来说，无论采用压人式或是采用吸出式通风，两者所要求的风量都是相等的。

根据铁路隧道无轨运输施工的特点（这与矿井采场作业特点不同），采用压入式通风可以使工作面的污染度最小，空气质量最好，通风机不需经常移动，且压人式的有效射程比吸入式有效射程大得多，利于工作面设备布置和作业，管理上也方便，因而更适宜于机械化作业。

3．在设备选型上，应尽可能选择风量较大的隧道通风机。

铁路隧道断面比较大，单线磁道全断面一般在50m以上，按《铁路隧道施工规范》要求，隧道断面平均风速不得低于0.15rn/s。因此，工作面有效风量应在450m3/min以上，若考虑风管的漏风，风机风量应更大些。可见，即使在有轨运输的条件下，过去一直采用矿用局扇作为主通风设备也是不合适的。对于无轨运输施工而言，风量要求由稀释内燃废气来决定。总之，设计通风系统时，应充分注意保证工作面的有效风量，选择风量指标较高的风机。

4．风机与风管的性能必须合理匹配。风机和风管组成了统一的通风系统，该系统的性

能由它们的工况点所确定。工况点的位置说明系统匹配是否合理。不合理的匹配往往使系统无法运行，损坏设备，其危害不可忽视。确定系统匹配是否合理依据严格的设计计算。

5．防漏降阻是实现长距离通风的技术关键。做到这一点除了合理的匹配以外，主要靠通风管的制造、安装、维护的质量来保证。柔性风管的泄漏主要发生在接头处和针眼，破损处则发生大量漏风。漏风量与漏洞的大小和通风内外压差有关，漏洞越大，压差越高，漏风量也就增大。所以防止靠近风机一端的高压差区段漏风更为严重。

降低通风阻力的主要技术手段是采用大直径风管。根据流体力学的基本规律，通风阻力和通风机消耗的功率都与通风管直径的负五次方成正比，因此，要降低通风阻力，延长送风距离，降低通风的电能消耗，最有效的途径就是采用直径较大的通风管。例如，将通风管直径从1.0m增大到l.2m时，同风量时的阻力降低248倍，即通风距离可增大到2.48倍，而消耗的电能却相同，加上设备投入量减少，经济效益十分可观。

柔性风管的安装必须做到平顺、挺直、紧扎、安稳。要尽量采用反边连接、螺圈连接、贴胶连接方式。条件许可时，采用刚性接头、拉链等密封性好、坚固耐用的连接方式。风管的节长应增大到30m以上，以减少接头漏风和降低局部阻力。根据国内先进经验，柔性风管的平均百米漏风率降低到2％以下，通风管达西系数降到002以下完全是可能的。

6．建立和稳定通风技术队伍，加强通风管理工作。以先进的机械化设备组织施工必须有先进的管理技术相配合，才能发挥机械化装备的效能。对于那些独头掘进距离在l km左右的隧道，无论采用无轨运输或有轨运输，搞好通风的关键在管理，主要不是设备和技术问题。

7．推广柴油机车辆废气净化新技术。隧道施工中的大多数设备配备了废气净化装置，只要经常用起来，加强维护保养，就能在较大程度上减少废气和有害气体排放量。此外，部分单位在柴油中加人少量添加剂，就显著地降低了CO和其他有害气体的排放量。如果把这些相关技术综合应用起来，效果就会更好，而增加的资金投入并不多，施工单位完全可以承受。

8．推广综合防尘技术。施工队伍在过去几十年的实践中，在通风防尘方面作了大量工作，创造和积累了丰富的以通风除尘、湿式作业、喷雾降尘、个人防护为主要内容的综合防尘经验，应当在新的形势下得到推广和发展。

9．加强施工设备的维修管理工作。施工设备的状况不仅

直接影响工作进程，也直接影响工作环境，状况不好的设备耗 油多，燃烧不充分，废气中的有害气体含量也高。因此，维修 保养好机械设备也是改善通风条件的综合措施之一。

10．坚持环境监测，做好安全宣传。近几年来，各工程局、处都逐渐建立了劳动卫生管理机构，建立了防疫站、实验中心等劳动环境监测网，并开展了巡回检查监测工作，取得了一定成绩。但要使之标准化、制度化、规范化，任务仍然很艰巨。应当在统筹基础上，加强领导，适当投人，使从事这一工作的组织制度、技术、设备、人才尽快完善、完备、配套，积极地开展工作。

其次，做好施工队伍通风安全知识的宣传教育工作，对改善通风条件有着积极的作用。要使全体施工人员牢固地树立安全生产观念，掌握通风安全技术，爱护通风设备和设施，共同为创造安全舒适的劳动环境而努力尽职尽责。

三、通风计算

以向莆线青云山隧道通风计算为例,介绍长大隧道通风计算的方法:

此隧道施工运输系统全部采用无轨运输，正洞掘进深度大、通风困难的工作面，为减少洞内内燃机械排烟，考虑采用电力驱动装碴机（H挖掘装载机或立爪装碴机）。根据影响通风四个因素（洞内允许最小风速、洞内同一时间最多工作人员数量、稀释洞内爆破炮烟、）

进行计算。

1) 计算参数

通风计算参数表 表28

序号 1 参数名称 开挖断面积 A 参数 90.m 2备注 Ⅴ级围岩开挖断面 全断面开挖进尺 3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

一次开挖长度 单位体积耗药量 一次爆破最大用药量 洞内单作业面最多 作业人数 爆破后通风排烟时间 通风管直径 管道百米漏风率 最小洞内风速 风量备用系数 洞内每人每分钟所需新鲜空气 风管沿程摩擦阻力系数（达西系数） 炮烟抛掷长度 L Q G m t φ β V k q α Ls 3.5m 1.6kg/m 皮质软管 3422kg 60人 30min 1.5m 1％ 不小于0.15m/S 1.15 3m/min 3.0×10kg/m 99m －43 2) 通风计算

（1）按洞内允许最小风速计算

采用公式：Q1=60VA（m/min）

式中：V——洞内最小允许风速m/s。

3

则 Q1=60³0.15³90.=816m/min

（2）按正洞内同一时间最多工作人员数量计算

3

采用公式：Q2=qmk（m/min）

3

式中：q——洞内每人每分钟所需新鲜空气，取q=3m/min m——洞内同时工作的最多人数，取60人。 k——风量备用系数，

3

则 Q2=3³60³1.15=207m/min

（3）按洞内同一时间爆破使用的最大炸药量计算

t+11/t

Q3=V1-(KV1/V2)

3

式中：V1——一次爆破产生的炮烟体积 V1=A³Ls=90.³99=73（m/min）

－103

V2——一次爆破产生的有害气体 V2=A³G=3³10³422=12.66（m/min）

3

t——通风时间

K——允许浓度 取100ppm

3

a——单位重炸药爆破产生的有害气体换算成co的体积 取30（m/kg）

－3311/303

代入上述数据：Q3= 73[1-（100³10³73/12.66）]=628（m/min） （4）按稀释内燃机废气计算风量

根据装碴作业工序中内燃设备分布，工作面暂按6台满载斯太尔自卸车，平均负荷率0.75，空载4台，负荷率0.3。

3

Q4＝3³6³173³0.75＋3³4³173³0.3＝2957(m/min)

3

通过Q1、Q2、Q3、Q4比较，工作面风量不低于816m/min，稀释内燃设备尾气所需的通

3

风量约3000m/min。

（5）通风机的供风量 无轨运输作业时，通风机的供风量一般由稀释内燃设备尾气所需风量控制，在严格控制管道漏风的情况下，这个风量也能满足排除炮烟的要求。此时验算漏风可按排除炮烟所需风量或平均风速计算，取其最大者。

隧道采用大风量供风，拟采用软皮质风管，管路直径1.8m，每百米漏风量率可以控制在1.8%以内。

隧道供风量：Q修=P²Q

P=（1-β）-L/100

式中：P — 漏风系数 β — 百米漏风率

L — 通风管长度，暂取2700m 代入相关数据，P=1.57

3

则：供风量Q修 =1.57³816=1281<2957m/min

3

因此，取风机设计风量3000m/min。

3) 风压计算

（1）局部阻力 h1=nCgV（pa）

式中：n—风管转弯次数

C—转弯阻力次数，取0.04

2

g--重力加速度，g=9.81m/s V—转弯风速，取0.4m/s

考虑风筒最多三次拐弯，则风筒局部阻力为： h1=3³0.04³9.81³0.40=0.473（kpa） （2）沿程压力损失计算

LQ2 h摩gPa2 6.53d5式中： ——风管摩擦力系数，取=0.0022kg/m

L——管道长度，取2700m

333

Q——风量(m/s) ，Q=3000/60=50(m/s),工作风量Q/P＝50/1.57＝32 m/s，取3

35m/s

d——通风管直径，取1.8m

5

h2=6.5³0.0022³2700³50³35/1.8=3575Pa （3）管道总阻力

h= h1+ h2=3575+473=4048Pa,取4100Pa。

4) 通风机选型

通风机型号的选择主要考虑以下三个条件: （1）通风机吸出风量不能小于理论计算风量； （2）通风机直径与选取通风管直径不能差别太大； （3）风机全压值≦管道总阻力。

根据计算数据，为确保满足计算结果，确保通风效果，主通风机采用天津市通创风机有限公司152BD-2SE132型轴流式通风机，设计风量3000m/min，风压4100Pa，功率为2³132KW，最大通风长度3000m。串联风机采用125AD-FS110型，风量2200 m／min，风压2200pa，功率115KW，风管直径1.6m。

风管的选用主要从风管出口处的风速和风量、风管的耐用性、风管装拆的难易程度等方面考虑。风管选用洛阳机械厂生产的φ1600mmWSFG型双抗软质拉链风管。该风管具有防水、阻燃、抗静电性能。每节风管30～50m长，连接头为拉链式，以实现防漏降阻。风机接口处及正洞与横通道连接处采用硬质风管连接，长度不短于200m。网管过衬砌台车采用φ1500mm的硬质网管连接。

3

3

第七节 防尘和防有害气体

一、防尘的必要性和措施

粉尘（矿尘、岩尘）是在生产和施工中产生并能长时间悬浮于在气中的各种岩土的微细颗粒。粉尘的大小称为粒虚，即尘粒的平均直径，常用微米（μm）表示。尘粒大干5μm的粉尘吸入人的呼吸器官后，大部分可排出体外；小于5μm的粉尘能到达和沉积于肺泡中，这部分粉尘称为呼吸性粉尘。粉尘在空气中飞扬时间的长短与尘粒的大小、质量及形状有关，还与空气的温度和风速有关。

铁路隧道施工中各作业工序和环节均能产生粉尘。隧道施工中打眼、放炮、装卸渣，粗细管料运输，混凝土拌合，喷射混凝土等作业，产生大量粉尘，可导致尘肺、矽肺病，对人体健康危害较大；此外易燃易爆的粉尘还可导致爆炸事故。因此必须做好防尘工作。此项职业病死亡人数，约为工伤的2.5倍，是触目惊心的。

粉尘被人们长期吸入呼吸器官，能引起尘肺病。这是一种极为严重的职业病，伤害呼吸功能，影响劳动能力,缩短劳动寿命，甚至死亡。

1．粉尘进入机械设备的油液、运动部件之中，污染设备，加快运动零件的磨损，缩短设备的使用寿命。

2．某些粉尘（如煤、硫化物）在一定条件下发生爆炸，造成重大事故。 目前防尘办法有以下7种：

1．采用湿式凿岩机：比干式降低粉尘80％。

2．喷射混凝土采用潮喷机：干式喷射机粉尘极大，将被淘汰；湿式喷射机虽防尘性能好，但设备复杂，不易操作，成本高，不易推广（喊了多年的SEC法推广不了就是这个原因），目前正推广的是隧道局科研所t992年3月主持研究并通过部级鉴定的HPJ-1型潮（半湿）喷射混凝土机，比干喷降低粉尘85％，此机轻便，造价低，是近期最受欢迎的产品。

3．水封爆破：较一般爆破可降低粉尘85.6％～91％。

4．喷雾洒水：放炮前在距工作面10～15m打开喷雾器喷水，爆破后可关上；出渣前用高压水喷射渣堆与岩壁，冲洗附着粉层。

5．机械通风：通风除尘兼顾。

6．装除尘器：在洞内工作面前设置除尘器，多数国家使用湿式的，散率不高。1982年7月，隧道局科研所主持研究成功的“LKG-60隧道于式（布袋）除尘机”，除尘散率达99%以上，而且价格较进口的低3—4倍。

7．做好个人防护：包括戴防尘口罩、定期体检、设浴室、太阳灯房等劳保措施。 二、防尘和防有害气体的有关技术要求

1．隧道施工必须采用综合防尘措施，并定期测试粉尘和有害气体浓度。

2．为保证工人正常工作和防止职业病发生。工地负责人应使作业环境符合下列卫生标准：

（1）坑道中氧气含量按体积计不小于20％。

（2）粉尘最高允许浓度每立方米空气中含有10％以上，游离二氧化硅的粉尘为2%。 （3）有害气体最高允许浓度：一氧化碳为30mg/m3，特殊情况下,工作人员必须进入工作面时,浓度可为100mg/m3,但工作时间不得大于0.5h。二氧化碳按体积不得大于0.5％，氮氧化物（换算成NO2）为5mg/m3以下。

（4）气温不超过28℃。 （5）噪声不大于90dB。

3．凿岩和装渣时，要做好防尘工作。

（1）凿岩机钻眼时，先送水后送风，严禁干式凿岩。 （2）放炮后必须进行喷雾、洒水。

（3）出渣前应用水淋湿渣堆和附近岩面。 （4）在压入式风管口、宜设置喷雾器。 （5）进洞人员应带防尘口罩。

4．钻眼作业必须采用湿式凿岩；仅在水源缺乏、容易冻结或岩石性质不适于湿式凿岩的地区，方可采用带有捕尘设备的干式凿岩。但所采用的防尘措施不能达到规定的粉尘浓度标准时，严禁干式凿岩。

5．严禁在洞内进行熬沥青等产生有害气体的作业。

6．凡有矽尘的作业场所，每月至少测定粉尘浓度一次。洞内空气每月至少作一次取样分析。

7．工地应设浴池、太阳灯房和烤衣房，并定期给职工进行身体检查，发现职业病及早治疗，保障工人健康。

8．隧道施工防尘，要采取综合治理的办法。要求采取综合治理的办法。各级领导要根据国发[1979]100号文件的要求，每年从设备更新改造资金中提取10％～25％用于改善劳动保护，要有远见卓识地做好劳动保护工作，保障职工身体健康。

第八节 装卸渣与运输

一、装卸渣作业安全技术要求

1． 装渣设备应选用能在隧道开挖断面内发挥高效率的机械，其装渣能力应与每次开挖土石

方量及运输车辆的容量相适应。 2． 装渣作业应符合下列要求：

⑴机械装渣作业应严格按操作规程进行，并不得损坏已有的支护及临时设备。

⑵采用轨行式机械装渣，应使轨道紧跟开挖面，设备及时向前移动以缩短调车距离。为加速

调车，减少调车作业，应当采用梭式矿车、转载机等设备。进行连续装渣时，应统一指挥避免发生事故。 ⑶漏斗装渣时，漏斗处应有防护设施和联系信号，渣满时及时发出停漏信号，并盖好滑渣口。接渣时，漏口下不得站人、行人，也不得进入漏斗扒渣。 ⑷在台阶或栅架上向下扒渣时，渣堆应稳定，防止滑坍伤人。

⑸装载料具时，不得超出装载限界。装运大体积或超长料具时，应捆扎牢固，并加游车与保险绳和显示限界的红灯，还应专列运输和专人指挥。 3． 卸渣作业应符合下列要求：

⑴为提高卸渣速度，应根据弃渣场地形条件、弃渣利用情况、车辆类型，妥善布置卸渣线，卸渣应在布置的卸渣线上依次进行。

⑵卸渣宜采用自动卸渣或机械卸渣设备，卸渣时有专人指挥卸渣、平整。 ⑶卸渣场地应修筑永久排水设施和其他防护工程，确保地表径流不致冲蚀弃渣堆，避免因弃渣堵塞造成排水不畅与过大土压引起山坡坍塌和对桥梁墩台、路基涵洞的偏压以及对建筑物的危害。若靠近交通道路，应防止弃渣下滚危害车辆与人身安全。有害环境保护的弃渣方案，应征得当地环保部门的同意。

⑷轨道运输卸渣时，卸渣码头应搭设牢固，并设挂钩、栏杆，轨道末端应设置可靠的挡车装置。

二、运输方案的选择

装渣运输应根据断面大小、施工方法、机具设备、运量要求确定方案，并不断改进装、运、卸和调车作业，以减少干扰，提高运输效率，保证作业安全。长隧道应设工程运输调度统一指挥，以提高运输效率，保证安全生产。装渣运输方式有： 有轨式、无轨式和无轨装渣有轨运输三种。

1． 有轨式：是目前普遍采用的方式，装渣机械，牵引车和车辆要配套，并合理布置轨道、认真养护线路，才能提高运输效率，为安全生产创造条件。

2． 无轨式：不受轨道约束，使用装载机配翻斗汽车，运输效率高，适宜于大断面隧道开挖出渣。

3． 无轨装渣有轨运输式：特点是在距开挖工作面20~30m范围之内不需要铺轨，解决了开挖爆破中轨道延伸与装渣调车的干扰问题。 三、装卸渣与运输安全的一般规定 1． 进入隧道的内燃机械与车辆，必须选用带净化装置的柴油机。汽油机械与车辆不得进洞。但若通风能达到粉尘与有害气体不超过规定要求时，可不受此限。

2． 各种运输设备不得人、料混装，严禁非司机、非调车员搭乘非运人的车辆与行走机械。否则调车员与司机有权拒绝发车。

3． 超过4km的长隧道，工人上下班均应有载人的车辆，并制订专门的保证安全的措施。 4． 人力装卸斗车（或各种矿车），应待车停稳并制动，严禁站在车斗内扒渣；解除制动应使用工具（以避免压手），起动前应鸣笛（吹哨）。

5． 机械装渣，小型装渣机的电缆或高压胶管，应有专人收放，大型装载机工作场地，应设车辆机械调度与指挥人员。在掌子面装渣时，应先洒水，以减少粉尘。 6． 禁止使用装载机当“吊机”爬坡和当运输车用，以免违章发生事故。 四、有轨运输

有轨运输时，洞外应根据需要设调车、编组、卸渣、进料、设备整修作业等线路。 （一）轨道线路要做标准，以免车辆掉道发生事故，一般标准如下： 1． 钢轨类型：不宜小于38kg/m。

2． 道岔型号 ：应选择不小于6号的道岔,并安装转辙器

3． 轨枕：间距不应大于0.7m 4． 道床：厚度不应小于20cm

5． 使用大型轨型式机械时,线路铺设标准应符合机械规格、性能的要求，并保证施工的安全 6． 有轨运输设单道时，每间隔300m应设一个会车道

7． 采用轨行或机械装碴时，应使轨道紧跟开挖面；调车设备应及时向前移动以缩短调车距

离，加速调车。

（二）线路应专人按标准养护、维修，使之经常处于良好 状态。线路两侧废渣和余料、杂物，应随时清除。轨道旁堆料应不影响列车限界和行人安全，并堆码稳定整齐。 （三）行车速度与车辆间距（见表2-1）

表2-1

最大速度 牵引方式 车辆间距离洞外及成洞地段（km/h） 人力 机动 6 20 洞内施工地段（km/h） 5 10 ＞20 ＞100 人行速度5km/h计 （m） 备 注

（四）人力推车运输，单一斗车运行，安全规定如下：

1． 翻转式斗车，运行与装车时，必须将卡锁锁住。

2． 土斗车刹车必须良好，人力推车时，应在后方推行，严禁在两侧推行或肩扛推，仅

在上坡时，才允许在车前帮助拖拉，但必须注意绳子是否坚固。并且，在下坡时严禁溜放。

3． 人力推车在视线不良及有障碍物的施工地段，应及时鸣笛并减速。 4． 在坡道上停车时应回止轮器。

（五）机动车牵引运输必须遵守以下的安全规定： 1．非值班司机不得驾驶车辆。

2．除机动车司机、调车员、信号员、联络员外，不得搭乘其他人员。

3．司机不得擅离工作岗位，听从调车员指挥，开车前应发出信号，运行中不得将头、手伸出车外。司机离开座位，应切断电源，取下控制手柄，扳紧车闸制动，开亮灯。

4．列车连接应当良好，利用机车进行车辆的调车、编组和停留或人力推运车辆时，机动车的闸、灯、警铃、喇叭、连接器等，必须保持良好。

5．正常运行时，机动车必须在前端牵引（调车和处理事故时例外）。 6．列车和单独行驶的机动车，制动距离：运物料时不得超过40m，运送人员时不得超过20m，运行和中途停车，必须打开前后照明灯。 7．同一地段上，不得再推行非机动车辆。

8．接近或通过风门、道岔、较大坡度地段、洞口、横道道口、施工作业地段以及前面有障碍时，必须减速鸣笛。

9．机车不得超载牵引，车辆超载高度不得大于斗车顶面50cm，宽度不得大于车宽。

10．车辆在同方向行驶时，两组列车的间距不得小于100m；人推斗车的间距不得小于20m。 11．轨道旁堆料，距钢轨外缘不得小于80cm，高度不得大于100cm。

12．卸渣处线路应设置大于1%—3%的上坡道。卸碴码头应搭设牢固，并设有挂钩、拦杆、车挡装置，注意防止溜车。

（六）运送人员的车辆，必须遵守下列规定：

1．发车前应检查各车的连接装置、轮轴和车闸、车灯等是否正常。 2．行车时速不超过10km。

3．乘车人员应听从车长（调车员）、司机指挥，列车行驶中和沿未停稳前均不得上下，机动车和车辆连接处不得搭人，车辆不得超载超员搭人，头与手和所携带工具等不得暴露车外。 五、无轨运输

使用无轨式铲斗装渣机，配合翻斗汽车等出渣运输。

（一） 运输道路要能满足运输车辆的要求，按规定宽度做好路面和排水与养护工作，设置道路标志。单车道应根据需要设置若干会车道（每股宽度不小于5.5m，长不小于10m）。 （二） 洞口、平交道和狭窄的施工场地，应设置“缓行”标志，必要时安排防护人员指挥交通。心接近车辆限界的施工设备与机具（如停放在洞口的车辆、机械、模板如车等），均应在其外缘设置低压红色闪光灯，组成限界显示线。 （三） 运行车辆的速度（km/h），如表2-2所示。

表2-2 （单位：km/h）

项目 正常行车 有牵引拖车 会 车 作业地段 10 5 5 非作业地段 20 15 10 成洞地段 20 15 10

（四） 洞外汽车卸渣点，路面（场地）应保持4%的上坡，并在渣堆边缘内80cm处设置挡木，以免车辆后退倾覆。

（五） 先拱后墙法施工中，采用卡口梁作运轮栈道，必要时应在卡口梁下加设立柱，以保证栈道安全。

（六） 车辆行驶安全规定如下：

1． 进洞柴油汽车必须有净化装置，汽油车应严格进洞。

2． 洞内严禁超车。会车时，空车让重车，重车减速行驶；下坡车让上坡车，两车箱间安全

距离至少为50cm。

3． 同向行车，前后两车间距至少为20m，洞内能见度差时，应加大距离。 4． 洞内车辆相近及发现行人时，应关闭大灯，开小灯或近光灯。

5． 车辆起动前，应进行瞭望与鸣笛，进出隧道时应鸣笛；但不得使用高音喇叭。 （七） 施工人员在洞内行走应遵守以下规定： 1．行人不得走道中，应走人行道。 2．不准与车辆、机械抢道。 3．不准扒车、追车、强行搭车。 六、无轨装渣有轨运输

在无轨式铲斗装渣机、耙渣机或履带式的蟹爪、立爪装渣机之后，配合轨道车辆装渣运输和全断面或半断面施工中可利用履带式单臂掘进机，正、反铲挖掘机自挖自装，以及各类可侧卸式铲斗装载机装渣。其装渣、轨道与车辆运输按装卸渣规定以及运输安全规定操作。

第九节 隧道支护施工

隧道开挖施工中，对松软、破碎、不稳定的围岩，为防止开挖后围岩暴露时间过长，地层压力增大，造成压力增大，造成坍塌，必须配合开挖及时进行支护，以确保施工安全。对不同类别的围岩，应采用不同结构形式的施工支护。隧道支护通常用构件支撑和喷锚支护。

一、施工支护的一般规定

1． 施工支护应配合开挖及时施作，确保施工安全。

2． 选择支护方式时，应优先采用锚杆、喷射混凝土或锚喷联合作为临时支护。在软弱围岩

中采用锚喷支护时，应根据地质条件结合辅助施工方法综合考虑。 3． 对不同类别的围岩，应采用不同结构型式的施工支护。 4． 施作锚杆、喷射混凝土和构件支撑时，应作好记录。 二、初期支护 1、喷射混凝土

喷射混凝土是在地下工程施工中，为尽快使开挖工作面稳定的一种支护措施。它是借助喷射机械，将水泥、砂、石子、水按比例配合成拌合料（并掺加速凝剂），以高速喷射到受喷面上，依靠高速喷射时集料的反复连续撞击压密混凝土硬化而成的支护方式，其喷射的混凝土能够在几分钟内终凝，且强度增长快，并与其它支护措施如锚杆、钢筋网联合形成支护整体，抑制围岩变形，达到围岩快速稳定。 （1）施工工序流程图

喷射混凝土施工工序见下图。

(2）施工要点

①喷射机具应具有良好的密封性能，输料连续、均匀，满足喷射作业要求。

②确定合理的水胶比、用水量、胶凝材料用量以及砂率，保证和易性和早期强度。 ③分段分片自下而上顺序喷射，一次喷射厚度拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm,喷嘴与岩面保持垂直，距受喷面0.8~1.2m。

④喷射压力宜控制在0.15~0.2MPa，混凝土喷射终凝2h后，应进行湿润养护，养护时间不得少于14d。

⑤喷射作业人员应带防尘口罩、防护帽、防护眼镜、防尘面具等防护用具，作业人员应避免直接接触碱性液体速凝剂，不慎接触后应立即用清水冲洗，喷射混凝土作业完成后应及时对机具进行清洗。

⑥喷射混凝土表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，并用喷混凝土（或砂浆）对基面进行找平处理，平整度用2m靠尺检查，表面平整度允许偏差满足验标相关要求。 2、锚杆

锚杆是在围岩开挖时，为避免岩体松散塌陷，在岩体中打人实心或空心的钢材加工的杆体，起到对土体的加筋和联结成整体的作用，锚杆与围岩间采用砂浆或其它材料固结，并设置钢垫板固定。

（1）施工工序流程图

锚杆施工工序流程见下图。

（2）施工要点

①锚杆采用专用机械成孔打入，用一般风动凿岩机时应配备专用冲击器。

②按设计要求定出位置，孔位允许偏差不大于±l50mm，杆体播入长度不得短于设计长度的95%。

③杆体插人锚杆孔时，应保持位置居中，插入深度应满足设计要求。

④砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实，砂浆或水泥浆内可添加适量的微膨胀剂和速凝剂。

⑤药包型锚杆、树脂锚杆在杆体插入过程中应注意旋转，使粘结剂充分搅拌。锚杆安设后不得随意敲击，其端部在填充砂浆终凝前不得悬挂重物。

⑥锚杆安设后其填充砂浆终凝后应立即安装托板，拧紧螺帽。 3、钢架

钢架是在隧道开挖初期支护期间，为使围岩保持稳定而按照隧道开挖轮廓线布设的钢格栅或型钢、钢轨等制成的支护骨架结构，钢架安装后可达到支撑围岩稳定，围岩变形的目的，它通常与钢筋网、喷射混凝土等结合在一起共同受力。 （1)施工工序流程图

（2）施工要点

①钢架应在初喷混凝土后及时架设。

②钢架不宜在受力较大的拱顶及其它受力较大的部位分节，格栅钢架的主筋直径不宜小于18mm，钢筋间焊接牢靠。

③每节钢架间应以螺栓连接，连接板应密贴，缝隙不超过2mm。 ④钢架外缘应用钢楔或混凝土预制块楔紧，钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm，钢架与围岩间的间隙必须喷混凝土密实。

⑤钢架加工后必须进行试拼检查，架立位置准确，安装后利用锁脚锚杆定位；两排钢架间用Ф22钢筋拉杆纵向连接牢固，环向间距lm，以便形成整体受力结构。

⑥钢架安装时，应严格控制其内轮廓尺寸，且预留沉降、变形量，防止侵入衬砌净空。 4、钢筋网

在喷射混凝土中增设钢筋网，可以防止受喷面由于承受喷射力而塌落，减少回弹量、喷射混凝土层的开裂，增强初期支护的整体作用，通常与锚杆或钢架焊接成一体。其施工要点：

① 筋网宜采用Q235钢，钢筋直径宜为6—12mm，网格间距150—300mm，搭接长度

应为1—2个网格。

② 横向钢筋采用点焊联结，使用前要除锈和擦去油迹和浮土。 ③ 筋网要被喷射混凝土包裹，混凝土保护层不小于20mm。

④与钢架、锚杆共同作用时，采用焊接联结方式固定。 ⑤受力要求较高时，可采用双层钢筋网。 5、施工图片

施工图片见下图。

三 构件支撑作业安全技术要求 （一） 构件支护的技术要求

1． 构件支护适用于分部开挖、导坑开挖。

2． 构件支护应根据围岩条件、隧道开挖断面的尺寸、埋深、开挖方式、开挖方法、构件支

护的操作时间等进行设计。

3． 构件支护可使用型钢、木、钢木混合及钢筋混凝土预制构件等材料。 4． 木支护主要用于临时性应急支护，使用时应符合下列要求： （1） 木支护的梁、柱等主要圆木杆件，细头直径应不小于20cm（跨度大地4m时应不小于

25cm），其他连接杆件细头直径可采用12~15cm；木板厚度不宜小于5cm。

（2） 支护应采用质地坚固、有弹性、无节疤之木料。脆硬的木料不宜使用，腐朽及破裂多

节的木材严禁使用。

5． 采用钢架支撑应符合下列要求：

（1） 钢架支撑可选用H型钢（工字钢）、U型钢、钢轨、钢管或其他钢材，按设计

要求预先作成构件，使用时焊接或栓接成整体。

钢架支撑必须具有必要的强度和刚度，其形状尺寸应与开挖断面相适应。如系作为衬砌结构组成部分，并应与衬砌断面