铁路隧道工程施工技术指南（无图表） .doc

铁路隧道工程施工技术指南 铁路工程施工技术指南TZTZ2042008铁路隧道工程施工技术指南 200810³³ 发布 20081201 实施 铁道部经济规划研究院 发布 铁路工程施工技术指南 铁路隧道工程施工技术指南 TZ2042008 主编单位：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX批准部门：铁道部经济规划研究院施行日期：2008年12月01日 中国铁道出版社2008年·北京 前 言本技术指南是根据铁道部关于编制2006年铁路工程建设标准计划的通知（铁建设函20051026号）和铁道部经济规划研究院关于确定部分2005年新开标准项目主编单位的通知的要求，在铁路隧道施工规范(TB102042002)基础上修订而成的。本技术指南共分18章，另有8个附录。其主要军。-1- 目 录1 总 则 . 12 术 语 . 23 施工准备 . 53.1 施工调查 . 53.2 设计文件的核对 . 53.3 实施性施工组织设计 . 63.4 施工复测和控制测量 . 83.5 施工机械 . 83.6 施工场地与临时工程 . 93.7 作业人员的教育和培训 . 104 洞口工程 . 124.1 洞口段开挖及防护 . 124.2 明 洞 . 144.3 洞 门 . 165 施工方法 . 205.1 一般规定 . 205.2 全断面法 . 205.3 台阶法 . 225.4 三台阶七步开挖法 . 245.5 中隔壁法(CD法) . 265.6 交叉中隔壁法(CRD) . 285.7 双侧壁导坑法 . 296 辅助施工方法与措施 . 326.1 一般规定 . 326.2 井点降水 . 326.3 地表注浆加固 . 33-1- 6.4 超前小导管 . 346.5 超前锚杆 . 366.6 超前管棚 . 386.7 预注浆 . 406.8 基底处理 . 466.9 其他辅助施工措施 . 487 钻爆开挖 . 507.1 一般规定 . 507.2 隧道超欠挖 . 517.3 钻爆设计 . 527.4 钻 眼 . 537.5 装 药 . 547.6 连线、起爆 . 578 初期支护 . 588.1 喷混凝土 . 588.2 锚 杆 . 658.3 钢筋网 . 708.4 钢 架 . 709 二次衬砌 . 739.1 一般规定 . 739.2 二次衬砌施工 . 739.3 衬砌混凝土施工 . 779.4 拱顶回填注浆 . 8110 防排水 . 8310.1 一般规定 . 8310.2 注浆防水 . 8310.3 洞口防排水 . 84-2- 10.4 结构防排水 . 85 10.5 施工排水 . 101 11 施工机械与设备 . 10211.1 一般规定 . 102 11.2 钻爆作业 . 103 11.3 土质隧道开挖作业 . 103 11.4 装碴运输作业 . 103 11.5 支护作业 . 105 11.6 防排水作业 . 106 11.7 衬砌作业 . 106 10.8 辅助作业 . 106 12 超前地质预报 . 10812.1 一般规定 . 108 12.2 地质预报的分级管理与方案设计 . 109 12.3 地质调查法 . 111 12.4 钻探法 . 113 12.5 物理勘探法 . 114 13 监控量测 . 11513.1 一般规定 . 115 13.2 监控量测项目和技术要求 . 115 13.3 监控量测方法 . 120 13.4 量测数据处理与应用 . 122 14 辅助坑道 . 12514.1 一般规定 . 125 14.2 横洞与平行导坑 . 125 14.3 斜 井 . 126 14.4 竖 井 . 129-3- 14.5 信号和通信 . 131 15 通风防尘、风水电供应与通信系统 . 13215.1 通风与防尘 . 132 15.2 供 风 . 135 15.3 供 水 . 136 15.4 供 电 . 137 15.5 照 明 . 139 15.6 通 信 . 140 16 特殊岩土和不良地质地段隧道施工 . 14116.1 一般规定 . 141 16.2 富水软弱破碎围岩 . 141 16.3 岩 溶 . 142 16.4 风积沙、含水砂层 . 143 16.5 瓦 斯 . 144 16.6 岩 爆 . 148 16.7 挤压性围岩和膨胀岩 . 149 16.8 黄 土 . 150 16.9 高原冻土隧道 . 151 17 环境保护 . 154 18 施工阶段的风险评估 . 156 附录A 开挖工作面观察表 . 158 附录B 爆破成缝试验方法 . 159 附录C 喷锚支护施工记录 . 160 附录D 喷锚支护有关的试验和测定方法 . 162D.1 喷混凝土强度检查试件的制作方法 . 162D.2 喷混凝土与岩面粘结力的试验方法 . 162D.3 喷混凝土实际配合比、水胶比的测定方法 . 162-4- 附录E 喷钢纤维混凝土有关的技术要求、试验和测定 . 164E.1 钢纤维的技术要求 . 164 E.2 三分点加载梁试验测定弯曲韧度比 . 166 E.3 平板加载试验确定韧度指标 . 166 E.4 纤维混凝土和水泥砂浆收缩裂缝试验方法 . 167 附录F 环境类别及作用等级 . 171 附录G 铁路隧道围岩分级判定 . 173 附录H 施工阶段围岩级别判定卡 . 175 本技术指南用词说明 . 176 铁路隧道工程施工技术指南条文说明 . 177-5- 1 总 则1.0.1 为统一铁路隧道工程施工技术要求，加强施工管理，保证工程质量，确保施工安全，制定本技术指南。1.0.2 本技术指南适用于新建标准轨距铁路隧道工程的施工。1.0.3 隧道工程必须按照批准的设计文件施工，在施工中应根据地质预报及监控量测信息实施动态管理。1.0.4 隧道施工应根据地质复杂程度和隧道特点，进行施工风险评估，制定风险规避措施和安全应急救援预案。1.0.5 隧道施工中应遵守国家有关劳动保护法规，确保作业人员身体健康。积极改善隧道工程施工条件，加强通风、防尘、照明，防止有害气体、辐射对作业人员的危害。 1.0.6 隧道施工应进行环境评价、注重环境保护和水土保持，施工中必须遵守污染物排放的国家标准和地方标准，本着“预防为主、防治结合”的原则，防止隧道施工造成周边环境污染和破坏。1.0.7 隧道防排水应遵循“防、堵、截、排相结合，因地制宜，综合治理”的原则。 1.0.8 隧道工程施工应采用信息化网络技术，推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备，提高施工的管理水平和技术水平。1.0.9 在施工过程中，应随时收集原始数据、资料，做好有关的施工记录。竣工后应根据施工特点编写单项和综合的施工技术总结，及时提交竣工文件。1.0.10 铁路隧道工程施工除应符合本技术指南外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。-1- 2 术 语2.0.1隧道地质超前预报 geological predication in tunnel在分析既有地质资料的基础上，采用地质调查、物探、地质超前钻探、超前导坑等手段，对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等进行探测、分析判释及预报，并提出技术措施建议。 2.0.2 预留变形量 excess clearance or camber针对围岩预计变形量而将设计的隧道开挖断面作适当扩大的预留量。2.0.3混凝土结构物耐久性 durability of concrete structure在预定作用及预期的维修、使用条件下，混凝土结构物及其部件能在预定的期限bench cut method先开挖上半断面，待开挖至一定距离后再同时开挖下半断面，上下半断面同时并进的施工方法。2.0.9 双侧壁导坑法 both side drift method在软弱围岩大跨隧道中，先开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工方法。2.0.10 中隔壁法(CD法) center diagram method在软弱围岩大跨隧道中，先分部开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再分部开-2- 挖隧道的另一侧，最终封闭成环的施工方法。2.0.11 交叉中隔壁法(CRD法) center cross diagram method在软弱围岩大跨隧道中，先分部开挖隧道一侧，施作部分中隔壁和横隔板，并封闭成环；再分部开挖隧道另一侧，完成横隔板施工，最终隧道整个断面封闭成环的施工方法。2.0.12 岩爆 rock burst在高地应力硬质围岩中开挖隧道时，围岩应力释放而引起岩块突然爆裂向外抛射、剥离、掉块的现象。2.0.13 光面爆破 smooth blasting为获得平整的开挖面，最后起爆周边眼的爆破方法。2.0.14 超前支护 advanced support隧道开挖前，将锚杆、小导管、管棚等沿隧道轴向以一定的角度斜插入开挖工作面拱部前方，对围岩进行预加固的支护。2.0.15 初期支护 primary support采用复合式衬砌的隧道在开挖后施设的由喷混凝土与锚杆、钢架、钢筋网等构成的第一次衬砌。2.0.16 喷混凝土 shotcrete ，spray concrete利用压缩空气以一定喷射压力形成的一种混凝土。2.0.17 纤维混凝土 fiber reinforced concrete为了改变混凝土的力学性能，拌合料中掺入纤维的混凝土。2.0.18 系统锚杆 system bolt在隧道周边上按一定间距径向布置的锚杆群。2.0.19 钢架 steel frame or beam support用钢筋或型钢等制成的支护骨架构件。2.0.20 管棚 pipe-roof protection在隧道开挖前，沿开挖轮廓线外，在一定范围内，按一定外插角和间距插入一定直径的钢管，并压注水泥浆或水泥砂浆，然后将钢管尾部与钢架焊接为一体形成的拱-3- 部预支护构件。2.0.21 预注浆 pioneer grouting为了固结围岩、封堵地下水或稳定开挖面，隧道开挖前在地面或开挖工作面或沿开挖轮廓线进行的超前注浆。2.0.22 全断面深孔预（帷幕）注浆 full-closed grouting属预注浆的一种。沿开挖轮廓线和开挖工作面，按一定的间距、直径、深度进行钻孔，向孔back filling grouting复合衬砌完成后，为填充防水板与二次衬砌之间的空隙而进行的灌浆。2.0.24 二次衬砌 secondary lining在初期支护joint在混凝土浇筑过程中，因设计要求或施工需要分段浇筑，而在先、后浇筑的混凝土之间形成的接缝。-4- 3 施工准备3.1 施工调查3.1.1 施工调查前应查阅设计文件和相关资料，制定调查提纲。调查结束后，根据调查情况编写书面的施工调查报告。3.1.2 施工调查应包括下列内容：1 工程概况：包括工程环境、气候特征、工程地质、水文地质、工程规模和工程特点等。2 工程的施工条件：包括施工运输、水源、供电、通信、场地布置、弃碴场地及容纳能力、征地拆迁情况等。3 当地原材料及半成品的品种、质量、价格及供应能力等。4 当地的交通运输状况，包括运能、运价、装卸费率等。5 钻爆法施工所需爆破器材的供应情况及供货渠道等。6 地方生活供应、医疗、卫生、防疫、民族风俗及居民点的社会治安情况等。 7 对当地生态、环境保护的一般规定和特殊要求，工程对环境可能造成的近、远期影响等。8 当地可供利用的劳动力资源状况，包括工费、就业情况等。9 绘制施工调查平面总图。3.2 设计文件的核对3.2.1 设计文件的核对应包括下列内容：1 标准、技术条件、设计原则等。2 隧道的平面及纵断面。3 隧道的勘测资料：如地形、地貌、工程地质、水文地质、钻探图表等。4 设计各专业的接口及相互衔接的施工方法和技术措施。5 隧道穿过不良地质地段的设计方案，隧道施工对环境可能造成影响的预防措施。-5- 6 洞口位置、洞门式样、洞口边坡与仰坡的稳定程度、衬砌类型、辅助坑道的类型和位置等。7 指导性施工组织设计。8 洞内外排水系统和排水方式等。9 施工通风方案。10 弃碴场的设计、位置及碴容量是否能满足施工需要和环保要求。3.2.2 控制桩和水准基点的交接和复核应符合下列规定：1 隧道控制桩和水准基点的交接，应在建设单位主持下，由设计单位持交桩资料向施工单位逐桩、逐点交接确认，遗失的应补桩。2 对接收的控制桩和水准基点，应按同等级测量精度进行复核。3 测量复核结果应呈报监理工程师，审核批复后方可使用。3.2.3 在施工调查和设计文件核对后，应将结果及存在的问题，以书面形式报送建设、设计、监理等相关单位。3.3 实施性施工组织设计3.3.1 编制实施性施工组织设计应通过全面的调查研究，按照建设项目的工期要求和投资计划，有计划地合理组织和安排好工期、施工方案、施工方法，并提出劳动力、材料、机具设备等生产资源的合理配置。3.3.2 实施性施工组织设计中的施工方案、进度计划和现场平面布置，宜在多方案的基础上，经过技术、经济、工期的比较后，择优确定。3.3.3 编制实施性施工组织设计应以下列内容为依据：1 国家标准建设工程项目管理规范（GB/T50326）中项目管理实施规划的要求。 2 建设工程项目的招标文件及合同文件。3 设计文件、现行的相关国家标准、行业标准及企业标准等。4 调查资料：如气象、交通运输情况、当地建筑材料分布、临时辅助设施的修建条件，以及水、电、通信等情况。5 工程建设法律、法规和有关规定文件。6 企业的质量管理、环境管理和职业健康安全管理等体系文件。-6- 7 设计单位技术交底纪要。8 企业的实际施工水平。3.3.4 实施性施工组织设计应包括下列内容：1 地理位置、地理特征、气候气象、工程地质、水文地质、工程设计概况、主要工程数量等。2 合同文件关于工期、安全、质量、文明施工、环境保护等的要求。3 施工条件、工程特征分析（特点、重点、难点）、施工方案。4 施工单位关于工期、安全、质量、文明施工、环境保护的控制目标。5 项目经理部组织机构设置及岗位职责。6 洞口生产场地布置及临时工程规划。7 洞内、外管线布置及风、水、电供应方案。8 编制各工序进度指标、施工总进度计划、单位工程施工进度计划及次级进度计划横道图、网络计划图并标明关键线路。9 洞口工程、进洞、洞身开挖、钻爆设计、装碴运输、初期支护、二次衬砌、施工通风、施工排水、控制测量、施工测量、超前地质预报、监控量测等工序的施工方法、工艺流程、检验标准、实施要点。10 机械设备配备、劳动力配备、主要材料分阶段供应计划、主要材料的采购、运输方式等。11 材料检验、工程计量、资料归档、成本控制、职工培训计划等各项管理制度。 12 关于工程工期、工程质量、安全生产、文明施工、环境保护和雨季、冬季及高温季节施工的组织、技术、经济等保证措施及奖惩条例。13 施工过程中对环境的直接影响和潜在的影响，对各种影响因素所采取的预防和保护措施。14 施工阶段风险评估和风险规避措施。15 隧道施工地区发生自然灾害、施工过程发生紧急情况时的应急预案。3.3.5 项目管理有关部门的人员应参与实施性施工组织设计的编制，以确保其实用性和针对性。-7- 3.3.6在实施过程中应根据客观条件、生产资源配置的变化情况及时调整施工组织设计，并及时报送监理工程师批准，实行动态管理。3.4 施工复测和控制测量3.4.1 施工复测应按下列程序进行：1 勘测设计单位对施工单位进行交接桩以后，施工单位应对所交的控制点进行复测，复测应包括下列内容：1） GPS点的基线边长度；2） 导线点的转角、导线点间的距离；3） 水准点间的高差；4） 复测应与相邻标段进行贯通测量，确保标段施工交界处正确衔接。2复测结果与设计单位的勘测成果不符时，必须再次复测进行确认。当确认设计单位勘测资料有误或精度不符合规定要求时，应积极与设计单位协商对勘测成果进行改正。3 控制点复测完成后应编制详细的复测成果书并形成交桩文件，复测成果应报送监理单位和设计单位，复测成果满足要求并经监理单位批复后方可进行后续的测量工作。3.4.2 隧道长度大于1000m时，应根据隧道横向贯通精度的要求进行平面控制测量设计；隧道相邻两开挖口间的高程路线长度大于5000m时，应根据隧道高程贯通精度的要求进行隧道高程控制测量设计。3.5 施工机械3.5.1 根据隧道实施性施工组织设计的要求，应配备污染少、能耗小、效率高的施工机械，并宜优先选择电动机械。3.5.2 施工机械应机况良好，零配件、附件及履历书齐全，施工机械的准备应适应施工进度的要求，确保正常施工。3.5.3 隧道机械设备的安装应选择适宜的地点，应尽量减少机械运转时的废气、噪声、废液、振动等对周围环境造成污染和影响。在靠近居民区时，各项排放指标均应达到-8- 现行国家标准建筑施工场界噪声限值（GB12523）、污水综合排放标准（GB8978）、环境空气质量标准（GB3095）等有关规定。3.5.4施工机械应根据隧道工程特点参照下列原则进行选型配套：1 隧道施工机械配置，以实现机械化均衡生产为目的，结合工期和成本目标，配置的生产能力应大于均衡施工能力，均衡施工能力应大于施工进度指标要求。2 施工中的关键机械，如混凝土的拌合设备、运输设备、支护设备、混凝土输送泵、空压机、通风机、抽水机等必须有备用数量。3 浇筑二次衬砌应采用拱、墙整体式的衬砌台车。4 仰拱施工地段应采用栈桥跨越设备。3.5.5 按施工机械的用途，其进场、安装、调试与四通（水、电、道路、通信）一平（场地）应同步或交叉进行，使机械尽早投入施工，并逐步形成各工序的机械化作业。3.6 施工场地与临时工程3.6.1 施工场地布置应遵循下列原则：1 有利于安全生产、文明施工、节约用地和保护环境。2 事先统筹规划，分期安排，便于各项施工活动有序进行，避免相互干扰。3.6.2 施工场地布置应应包括下列内容：1 确定卸碴场的位置和范围。2 轨道运输时，洞外出碴线、编组线、牵出线、其他作业线、卸碴码头及转运方式的布置。3 汽车运输道路的引入和其他运输设施的布置。4 确定风、水、电设施的位置。5 确定大型机具设备的组装和检修场地。6 确定混凝土拌合站（场）、预制场及砂、石等材料场的布置。7 确定各种生产、生活等房屋的位置。8 场内临时排水系统的布置。3.6.3 临时工程施工应符合下列规定：1 运输道路应满足运量和行车安全的要求。-9- 2 高压、低压电力线路及变压器和通信线路应按有关规定统一布置及早建成。 3 各种房屋按其使用性质应符合相应的安全消防规定；爆破器材库、油库的位置应符合有关安全的规定；房屋区内应有通畅的给排水系统，并避开高压电线。4 严禁将住房等临时设施布置在受洪水、泥石流、落石、雪崩、滑坡等自然灾害威胁的地点。5 高位水池应远离隧道中线修建。6 洞口段为不良地质时，不应在洞顶修建房屋和其他建筑。7 临时工程及场地布置应采取保护自然环境的措施。8 隧道弃碴场坡面应按设计进行复垦或绿化、或碴顶整平造田；坡脚必须进行防护，防止水土流失。3.6.4 施工场地布置时，在水源保护地区内不得取土、弃土、破坏植被等，不得设置拌合站、洗车台、充电房等，并不得堆放任何含有害物质的材料或废弃物。3.6.5 隧道内、外施工场所应按现行工作场所职业病危害警示标识（GBZ158）设置禁止标识、警告标识、指令标识、提示标识，并配以相应的警示语句。3.6.6 工程竣工时，应修整、恢复受到施工破坏或影响的植被、自然资源等。3.7 作业人员的教育和培训3.7.1 隧道施工前和施工过程中，对管理人员、作业人员应经常进行安全教育，提高自我保护意识。3.7.2结合隧道施工现场实际，进行质量管理策划，确定质量管理目标，建立质量控制体系、编制质量管理实施计划，并培训作业人员，考核合格后持证上岗，确保隧道工程质量。3.7.3 隧道施工必须严格执行铁道部现行铁路工程施工安全技术规程（TB10401），进行危险源辨识和安全风险评估，建立安全生产责任制，编制安全管理实施方案，制定相应的应急预案，培训作业人员考核合格后持证上岗，确保隧道施工安全。3.7.4 从事隧道施工作业的人员应符合劳动法律、法规的规定，并对其进行培训提高法制观念。特种作业人员培训后持证上岗，其他人员培训后上岗。3.7.5 施工过程中应对职工加强技术培训和安全技术交底，在推广新技术和使用新型-10- 机械设备时，应对职工进行再培训和安全教育。3.7.6 根据隧道施工情况，应对作业人员进行定期健康检查，并归入挡案进行管理。-11- 4 洞口工程4.1 洞口段开挖及防护4.1.1 洞口段工程应结合洞口相邻工程及场地布置统筹规划、及早完成，施工宜避开雨季及严寒季节。4.1.2 洞口段施工工艺流程见图4.1.2。图4.1.2 洞口段施工工艺流程图4.1.3 洞口段施工应符合下列规定：1 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。2 洞口段施工期间实施不间断监测和防护。3 洞口段边、仰坡防护应符合设计要求和环境保护、水土保持的有关规定。 4 洞口段开挖至隧底高程后，应及时施作排水侧沟及出水口，并与洞外排水系统-12- 协调连通。5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；开挖方法应根据地形情况选定，避免人为因素加剧偏压。6施工便道的引入和施工场地的平整应尽量减少对原地貌的破坏和对洞口岩体稳定的影响。4.1.4 洞口段开挖应符合下列规定：1 洞口土方采用机械施工时，边、仰坡应预留约30cm的整修层，用人工刷坡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。2 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