洞口开挖及边坡防护工程施工作业指导书
1．适用范围
适用于新建怀邵衡铁路HSHZQ-8标段隧道工程洞口开挖及防护工程施工。
2．作业准备 2.1 内业技术准备
应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计和作业指导书，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考试合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
对施工作业层中所涉及的各种外部技术数据进行收集；对洞口进行测量放样；准备洞口施工中所用的各种机具和材料。
3．技术要求
3.1洞口施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石，处理危石。施工期间实施不间断检测和防护。
3.2隧道开挖应力求早进洞，避免出现深路堑或高边坡，尽量减少对山体的破坏，防止水土流失。
4．施工程序与工艺流程
施工工艺详见洞口开挖及边坡防护施工工艺流程图4-1。 5．施工要求 5.1 施工准备
洞口段开挖前应首先清除洞口开挖范围内的树木、杂草和树根，检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石。
偏压洞口施工应先做好支挡、反压回填等工作后再进行开挖；开挖
方法应根据设计、地形情况选定，避免人为因素加剧偏压。
如果洞口为岩石坡面，对边坡岩石取样检测。
按正常工序进洞施工 支护质量检查 合格 预支护 安装进洞钢架或套拱 不合格 处理 喷锚支护边、仰坡面 施工准备 处理危石、地表清理 洞口截排水系统施工 按设计进行地表预加固 分层开挖 结束 图4-1 洞口开挖及边坡防护施工工艺流程
5.2 洞顶地表水处理
⑴结合现场地形，洞口边、仰坡应及早做好坡面防护，确保洞口稳定。若采用喷锚或砌石护面，坡顶、坡脚宜绿化处理，以防止仰坡范围内地表水下渗和减少对坡面的冲刷。
⑵ 洞顶如有溪沟或排水沟槽应加强养护、整治，确保水流畅通，若岩层裂隙多，地表水有可能渗漏到隧道内时，应用浆砌片石或混凝土铺砌沟底，浆砌片石应用砂浆抹面。
⑶洞顶边、仰坡周围的排水系统宜在雨季前及边、仰坡开挖前完成。 5.3 洞口位于软弱、松散地层或堆积地质条件和地下水情况时的加固措施
⑴开挖原则：“先加固、预支护、后开挖”。
⑵洞口段位于软弱土层地带，如第四纪的冲（洪）积层、残积层及人工填土等时，可采用高压旋喷法、深层搅拌法、抗滑桩、钢管桩等对开挖的边、仰坡进行加固、稳定。
⑶地层为堆积层、断层破碎带、砂砾(卵土)、砂土时宜采用地面注水泥浆或超细水泥浆预加固。
⑷有地下水地段，临时止水注浆可采用水泥-水玻璃双液浆。 5.4洞口边、仰坡的防护
⑴按设计要求从上至下开挖边仰坡，临时边仰坡采用喷锚网防护，锚杆采用Φ22砂浆锚杆，L-4m，间距1.5×1.5m，梅花形布置；喷射混凝土采用10cm厚C25网喷混凝土，钢筋网采用Φ8，网格25×25cm。
⑵隧道洞口边仰坡采用拱形截水骨架，其设计详见“怀邵衡隧参03（Y）-25”图，骨架护坡面应做好挡水板以形成规则的排水槽，并在隧道施工的初期及早完成。
5.5洞口开挖
⑴洞口土方采用机械施工时，边、仰坡应预留30cm的整修层，用人工刷破并及时夯实整平成型，防止超挖，保证边、仰坡平顺，坡率符合设计要求。
⑵洞口土石方应自上而下分层开挖，严禁掏底开挖或上下重叠开挖，结合正洞开挖方法，预留进洞台阶，形成进洞面（洞脸）及边、仰坡，边、仰坡防护和处理措施应同时考虑防止洞口段产生整体滑动。
⑶洞口石方开挖宜采用浅孔小台阶爆破，严禁采用洞室爆破，边、仰坡开挖应采用松动控制爆破并预留光爆层，光面爆破成型。施工中应该按批准的爆破设计组织施工，严禁超量装药。爆破后应及时清除松动石块。
⑷开挖后坡面应稳定、平整、美观。
⑸当洞口段可能出现地层滑坡、崩塌时，应采用相应的工程措施，并应适当放缓坡率，保证施工人员的安全和边、仰坡的稳定。
6．劳动力组织
6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。
6.2作业人员应结合设计确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
每工班劳力安排：空压机操作员1人，钢筋工5人，钻孔10人，注浆操作5人，电工1人，电焊工2人、现场技术人员1人。
每个作业点人员配备表
空压机操作员 钢筋工 钻孔工人 注浆操作人员 电工 电焊工 现场技术人员 1人 5人 10人 5人 1人 2人 1人 7．材料要求
7.1临时支护采用Ф22砂浆锚杆。 7.2喷射混凝土等级为C25。 7.3天沟采用C25混凝土预制块。 8．设备机具配置
型材切割机1台、螺旋注浆泵1台、煤电钻（或风钻）12台（备用 2
台）、电焊机2台、运输车3台、挖机1台、空压机1台。
主要机械设备配置表
型材切割机 螺旋注浆泵 煤电钻（或风钻） 电焊机 运输车 挖r机 空压机 1台 1台 12台（备用2台） 2台 3台 1台 1台 9．质量控制及检验
⑴隧道洞口的边、仰坡开挖形式和坡度应符合设计要求。 ⑵隧道门端墙和翼墙、挡土墙的基坑开挖范围、高程以及地基承载力应符合设计要求。
⑶洞口排水沟、截水沟的平面位置、开挖断面应符合设计要求，保证排水畅通。
⑷边、仰坡以上的危石应该清理干净；边、仰坡的开挖形式以及绿色防护、喷锚防护应符合设计要求。
⑸防护栅栏支柱应按照设计的位置埋设稳固；防护栅栏所用的材料品种、规格、质量应符合设计要求。
⑹检查台阶、检查梯、栏杆、声屏障、警示标志等设备的材料、设置范围应符合设计要求。
10．安全及环保要求 10.施工安全
⑴进洞必须佩带安全帽、防止坠落，洞内车速限制5KM、照明必须每10米一灯、
⑵弃渣场地必须排水通畅、且必须砌筑挡墙，防止洪水，形成泥石
流。
10.2环境保护
⑴施工营地的生活污水经处理达到排放标准后排入不外流的地表水体，不得在营地附近形成新的积水洼地，严禁将生活污水排入河流。 施工废水按有关要求进行处理达标后排放，不污染周围水环境。
⑵污水处理采用多级沉淀池过滤沉淀，污水处理的工艺流程为：污水→收集系统→多级沉淀池→沉淀净化处理→排入河道。在施工时，对天然形成的排水系统加以保护，不得随意改变，必要时修建临时水渠、水沟、水管等。
新建怀邵衡铁路隧道工程
大管棚施工作业指导书
1. 适用范围
适用于新建怀邵衡铁路HSHZQ-8标段隧道大管棚施工作业。 2. 作业准备 2.1内业技术准备
作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备 2.2.1导向墙的施工
暗洞采用导向墙法结合大管棚进洞，导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m×1m,环向长度可根据具体工点实际情况确定，要保证其基础稳定性。施工具体作法如下：洞门或明洞边仰坡开挖防护后，依据设计从洞口开挖至起拱线，采用两榀型钢钢架紧贴仰坡放置，间距0.5m，纵向Φ22mm钢筋连接，经测量检查，同隧道洞口开挖断面一致后，与仰坡锚杆焊接固定，浇筑砼，形成洞室轮廓。洞口应加强防排水，防止积水长时间浸泡墙脚和隧底，造成边墙围岩失稳。
孔口管（外径Ф127热轧无缝钢管，壁厚5mm）作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。
管距：环向间距40cm；
倾角：外插角为1～3°，具体可根据实际情况作调整；
钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于10cm。
支立底模、侧模，浇筑C20模筑混凝土。达到设计强度的75%后，拆除模板，并进行覆盖洒水养生。
2.2.2搭钻孔平台安装钻机
(1)钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。
(2)平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。
(3)钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
3. 工艺流程
3.1大管棚施工工艺流程
施做导向墙和钢花管→钻孔→清孔→顶进钢管棚→清孔→注浆管路检查→注浆→检查验收。
图3.1大管棚施工工艺流程图
4. 材料要求 4.1水泥、外加剂等材料要在招标文件指定的厂家购买，使用前，每批次检验。 4.2无缝钢管进场前要检验其的出厂合格证及规格、型号是否符合设计要求。 5. 施工程序 5.1钻孔 钻孔工艺流程见下图 施工要点如下： 1 为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ 115 mm。 2 岩质较好的可以一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。 3 钻机开钻时，应低速低压，待成孔1.0m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。 4 钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。 5 钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。 6 若第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20～30cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆。钻机钻杆分节退出卸下 钻孔及接长钻杆 钻杆接长准备 钻机固定 测 量 布 孔 钻机大臂矫正 钻机就位 沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。每次接长钻杆，均可按上述方法进行。
7 换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换以确保正常作业。
8 施钻时，钻机尽量靠近掌子面上，以防止过大颤动，提高施钻精度。
9 引导孔直径应比棚管外径大8～15mm，孔深要大于管长0.5m以上。
10 钻孔达到要求深度后，按以上同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。
11 认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。
5.2清孔验孔
1 用地质岩芯钻杆配合钻头(Φ115 mm)进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。 2 用高压气从孔底向孔口清理钻渣。
3 用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。
5.3安装管棚钢管 5.3.1顶管工艺
采用大孔引导和管棚钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后利用改装后钻机的冲击和推力，将安有工作管头的棚管沿引导孔钻进，接长棚管，直至孔底。或采用大功率机械顶进。
5.3.2钢管顶进的作业要点
（1）管件制作：管棚采用Ф108×6mm热轧无缝钢管，在专用的管床上加工好丝扣，导管上钻注浆孔，孔径10～16mm,孔纵向间距15cm，
孔间距15cm，呈梅花型布置，尾部留不小于110cm的不钻孔的止浆段。注浆压力一般为0.6～1.0 MPa，具体浆液配合比和注浆压力由现场试验确定，管头焊成10cm长尖锥形，便于入孔。管棚接长时先将第一根钢管顶入钻好的孔内，再逐根联接。事先加工好的管节联接套,要预先焊接在每节钢管两端，便于联接。
（2）接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1 m。
（3）棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ 115 mm)，然后可用10T以上卷扬机配合滑轮组反压顶进；也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。
（4）顶管作业：先将加工好钢管安放在钻臂上后，钻机要对已钻好的引导孔，低速推进钢管，其冲击压力控制在18～22Mpa，推进压力控制在4.0～6.0Mpa。
（5）接管：当第一根钢管推进孔内，孔外剩余30～40cm时，开动钻机反转，使顶进联接套与钢管脱离，钻机退回原位，人工装上第二节钢管，钻机臂重新对正，钻机缓慢低速前进对准第一节钢管端部（严格控制角度），人工持链钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。钻机再以冲击压力和推进压力低速顶进注浆管。根据管棚设计长度，按同样方法继续接长钢管。
编号为单号者采用钢花管，双号者采用钢管，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量。
（6）在钢管端头预留注浆孔和排气孔。
5.3.3为提高导管的抗弯能力，可视工点情况在导管内增设钢筋笼。钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为22mm，钢筋之间每1m间距用5cm长Φ42钢管连接，钢管壁厚3.5 mm.。
图5.3管棚布置纵断面图
5.4注浆
5.4.1长管棚注浆采用水泥浆液，注浆参数：水泥浆液水灰比为1：1（重量比）；注浆压力：0.5～2MPa。
5.4.2注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验。注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍，若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。 5.4.3浆液扩散半径不小于50cm。
5.4.4注浆结束后及时清除管内浆液，并用M7.5号水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。
5.4.5单根钢花管的注浆量采用体积法计算：Q=∏Rk$2 Lη。式中R为浆液扩散半径，取Rk=0.6L0；L0为注浆管中至中的距离；L为钢管长；η为围岩空隙率，各种地层条件下围岩空隙率参考值；砂土40%，粘土20%，断层破碎带5%。
6．质量控制
6.1钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角。并对每个孔进行编号。
6.2钻孔仰角的控制应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1°～3°，钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并控制在20 cm～30 cm。
6.3严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的
钢管不得相撞和立交。
6.4经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。
6.5掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。
6.6在遇到松散的堆积层和破碎地质时，在钻进中可以考虑增加套管护壁，确保钻机顺利钻进和钢管顺利顶进。
6.7当大管棚施做长度大于35m时，应根据需要分为两组或多组施做，且前后两组管棚搭接长度不应小于5m。
6.8进洞后若出现管棚侵限情况，应采取洞内原位补钻的措施。 7. 劳动组织
7.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。
7.2施工人员应结合现场合理配备：负责人、技术主管各1人，技术、质检及试验人员各1人，专职安全员1人，工班长1人，空压机操作员1人，普工10～15人。
8．质量标准
8.1管棚搭接长度应符合要求。 检查数量：全部。 检查方法：尺量。
8.2注浆浆液配合比应结合现场试验具体确定。 检查数量：全部。
检查方法：进行配合比选定试验；检查配合比选定单。
8.3注浆压力应符合设计要求，注浆浆液应充满钢管及周围空间。 检查数量：全部。
检查方法：检查施工记录和注浆压力，观察。 9. 设备机具配置
拌和站1台，钻机1台，注浆机2台，空压机4台，电焊机1台等。 10. 安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1施工期间，应对支护的的工作状态进行定期不定期检查。在不良地质地段应有专人检查。
10.1.2管棚简易台架应安置稳妥。
10.1.3作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时，必须依次停风、水、料的输送。
10.2环保要求 10.2.1噪声污染防治 10.2.2水污染防治
施工现场产生的污水及废水集中处理，符合环保部门的要求。 10.2.3大气环境保护 10.2.4粉尘控制 10.2.5文明施工
做到场区布局合理，生产组织有序，材料堆放整齐，设备停放有序，标示标志醒目，环境整洁干净，实现施工现场标准化、规范化管理。
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