单线隧道微台阶两步初支成环施工工法
单线铁路隧道微台阶两步初支成环施工工法
中铁xxx项目经理部
1 前言
随着我国铁路工程技术的高速发展以及铁路线路标准的提高，铁路线路选线中不可避免的选择隧道方式穿越复杂地形，使隧道在线路中的占比越来越大，长大隧道越来越多，地质情况也更加复杂多变。“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”是新奥法软岩隧道施工的十八字方针，“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测”通过加强现场管理较易实现，但“快封闭”受机械装备、工艺工法、工序互相干扰的影响，短（微）台阶在现场落实难度大，导致“快封闭”成为“空谈”，支护因未及时封闭，强支护也无法体现，导致支护体系处于安全不可控状态。
本工法根据xxx单线隧道Ⅳ级、Ⅴ级围岩台阶法探索形成，两步开挖达到少扰动，两步初支成环达到早封闭，从而全面落实软岩隧道新奥法十八字方针，最大程度的保护围岩，提高结构可靠度，提升了安全可控度，同时加快施工进度。
本微台阶工法配合湿喷机械手及隧道初支变形监控量测信息化动态管理，能最大限度的控制隧道施工安全风险，为软岩隧道钻爆法施工提供了一个新的选项，对今后的隧道施工管理有很好的借鉴意义。
2 工法特点
2.0.1 上、下台阶（仰拱）同时爆破开挖，开挖扰动次数少。
2.0.2 两步初支成环，成环距离掌子面短，支护实现快封闭，提高了结构安全可靠度。
2.0.3 上、下台阶同时施工，工作面空间较大，便于施工组织管理。
2.0.4 该工法初支采用格栅钢架及机械手湿喷工艺，能更大程度的发挥喷锚支护钢中带柔的特性，也能体现新奥法积极调动围岩自承能力的力学要求。
2.0.5 结合监控量测信息化动态管理，能最大限度掌握围岩变形的动态发展趋势，隧道初支变形风险安全可控。
3 适用范围
本工法适用于单线铁路隧道的Ⅳ、Ⅴ级围岩台阶法施工。
4 工艺原理
隧道微台阶两步初支成环开挖工法由短台阶开挖衍变而来，上、下断面、仰拱同步作业，以缩短工序间的衔接时间。
钢格栅安装上下台阶顺序作业，边墙与仰拱同步作业，最终快速成环，整个结构快速封闭。
工法参数：上下台阶3-5米，上台阶高度4-5米，循环进尺1-1.5米，仰拱距掌子面1-2倍洞径，满足新奥法的“快封闭”原则，保障了隧道施工安全和进度。
5 施工工艺流程
5.1 微台阶法施工工艺流程图，如图（5.1）
5.2 台架设计加工
根据工况特点，台架可采用分离式小台架和悬臂式整体台架，本工法主要介绍分离式小台架法。
5.2.1 上台阶分离式小台架设计加工
分离式小台架思路：单线隧道断面尺寸小，作业空间有限，采用两个分离式小台架便于台架退出掌子面后，停放在作业面后方不影响机械通行。
优点：对下台阶影响较小，单独完成上台阶作业；缺点：小台架进、退作业面时需采用挖掘机分次运送两个台架，准备时间稍长。
台架设计根据围岩级别及围岩的稳定性，围岩较差易掉块超挖较大时，上台阶断面应适当降低高度，可以减小上台阶开挖时围岩周边暴露面积，从而有利于控制超挖，也有利于掌子面的稳定。小台架轻便、加工简单，顺线路方向分为两个（左右各一个）就位后两个组合成一个作业平台。如图(5.2)
图 5.2.1 采用组合式小台架微台阶施工示意图
图 5.1 微台阶施工工艺流程图
下一循环
上台阶翻渣
下台阶出渣
上台阶格栅安装
下台阶安装钢架
上台阶打部分炮眼
仰拱出渣
开挖质量检查
锁脚锚管、超前支护
湿喷混凝土
台架退出、机械手就位
装药、爆破 上断面钻眼
布置炮眼 测 量 施工准备
钻爆设计
超前地质预报
下断面钻眼
通风排烟、排险
上台阶台架就位
仰拱安装钢架 调整钻爆参数
不合格
地质素描
台架就位
防排水、仰拱、拱墙二次衬砌施工
图 5.2.2 组合式小台架图
5.2.2 悬臂式整体台架设计加工
采用悬臂式整体台架思路：台架按全断面尺寸设计，台架下可通行机械不影响通行，整体移动方便。
优点：进出作业面可采用装载机移动，一次性到位，机械可从台架下通行；缺点：台架就位前需将下台阶仰拱回填平整，仰拱钻眼需台架退出清渣后实施，对仰拱施工有一定的影响。
采用悬臂式整体台架应根据围岩情况确定台阶长度（即悬臂长度），台阶过短掌子面容易失稳，上台阶钢拱架拱脚容易悬空，台阶过长悬臂端过长容易失稳（或需配重），会造成台架稳定性差或过于笨重现场操作不便。
悬臂式整体台架设计加工，主要考虑台架下能通行机械：装载机、挖掘机、混凝土运输车、自卸汽车、湿喷机械手等。平台高度根据隧道净空高度，两侧操作平台以方便两侧钻炮眼为宜。整体式台架要求刚度较大，能满足装载机移动不至台架变形。如图(5.3)
图 5.3 悬臂式整体台架微台阶施工示意图
5.2.3 爆破设计
爆破设计应根据工程地质条件、开挖断面、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。
5.2.3.1 放样布眼
钻眼前测量人员用全站仪准确定出隧道中心线和拱顶面高程，用红油漆画出开挖轮廓线，并标出炮眼位置，其误差不得超过5cm；每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。
开挖轮廓线应考虑二衬净空施工误差加大和围岩预留变形量，Ⅳ级围岩预留8～10cm，Ⅴ级围岩预留10～15cm。围岩预留变形量应及时根据监控量测所得信息进行调整。
5.2.3.2 钻眼要求
周边眼开眼位置在设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm；周边眼外斜率要基本一致，确保轮廓圆顺，内圈眼至周边眼的排距误差不得过大；钻眼装药率调整，当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度并相应调整装药量，力求所有炮眼（除掏槽眼外）眼底在同一垂直面上。
钻眼分为上台阶、下台阶（包括仰拱），上台阶钻炮眼按常规台阶法施作。严格控制周边眼的间距及各个炮眼间的外倾角；根据围岩情况，尽可能采取光面爆破，减少对围岩的扰动从而减少超挖。周边光爆眼间距控制在45cm以内，光爆层（抵抗线）较硬岩适当加大。
5.2.3.3 炮眼布置要求
先布置掏槽眼，其方向在岩层层理明显时应尽量垂直于层理，掏槽眼应比其他眼加深20cm。掏槽眼眼口间距和眼底间距的允许误差为±5cm；辅助眼眼口间距允许误差为±10cm；周边眼眼口位置允许误差为±5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。
当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度及装药量，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。
周边眼严格按设计开挖轮廓线布置，周边眼的眼口在断面设计轮廓线上，眼底超出轮廓线小于10cm。
5.2.3.4 台架退出、爆破
当上台阶装药完成后，退出小台架，进行下台阶及仰拱装药，装药完成同时起爆。如图(5.4)
图 5.4 上、下台阶钻眼
5.2.4 出渣
爆破后先将上台阶的渣用挖掘机挖至下台阶，用挖机将小台架及拱架分别运至上台阶，上台阶开始安装拱架同时下台阶开始出渣。下台阶出渣至仰拱位置，以便于边墙安装钢架时人员操作方便，仰拱部分渣待边墙钢架安装后再挖装运弃。
5.2.5 安装拱架
上台阶安装拱架时应将拱架中心点画出并与拱部围岩上测量中线标高定位准确，拱架两拱脚位置测量定位，整个拱圈准确定位并固定，上台阶钢格栅准确安装是该工序的核心控制点，为下台阶及仰拱快速安装打好基础。
打好锁脚锚管（杆），待拱部钢架钢筋网安装好后即可进行超前小导管钻孔、安装，如下台阶钢架还未安装完可进行炮眼钻孔工作直至下台阶钢架安装完成。喷射混凝土时将已打好的炮眼进行临时封堵保护。
边墙钢架与上台阶钢架联接，边墙脚锁脚暂不施作，边墙钢架安装完成挖运仰拱部分渣，立仰拱钢架。仰拱钢架与边墙钢架联接，边墙钢架打锁脚锚管（杆）固定，控制好边墙钢架位置。如图(5.5)
如图 5.5 下台阶格栅钢架安装
5.2.6 喷射混凝土
钢架安装完成后退出作业台架，湿喷机械手就位，根据机械手的作业半径范围确定上、下台阶的喷射作业顺序。
当上、下台阶不能一次喷完需移机时，先进行下台阶喷射作业，初喷仰拱进行局部回填渣移机再进行上台阶的喷射作业；当一次可全部喷射作业时，先将上台阶拱部喷射一层，后进行下台阶的第一层喷射混凝土，上、下台阶来回循环达到分层喷射施工，减少混凝土掉块现象。速凝剂根据边墙和拱部采取不同掺量，边墙掺量为2%，拱部5%左右。喷射混凝土配合比见表 (5.1)
表5.1喷射混凝土基准配合比
项目
水泥
（kg）
粉煤灰
(kg)
粗骨料（kg）
细骨料
（kg）
速凝剂
（kg）
减水剂
（kg）
水
（L）
用量440 23 849 849 23 3.71 185
喷射混凝土前将上台阶拱架脚端部采用松渣覆盖15～20cm，整平后并覆盖软胶皮进行拱脚联接角钢的保护，以便下台阶施工时，边墙钢架与拱脚钢架联接。如图5.8.
图 5.8 格栅钢架脚联接角钢保护处理
喷射作业完成后退出湿喷机械手台架就位进行钻眼作业，进入下一循环。
6 材料与设备
一个作业面用小台架主要材料见表6.1。
表6.1 主要材料
序号名称型号单位数量用途备注
1 工字钢I18 m 100 小台架
2 钢管φ48 m 30 小台架
3 钢筋Φ20 m 350 小台架
一个隧道口作业面主要机具设备见表6.2。
表6.2 主要机具设备
序号名称型号单位数量备注
1 挖掘机PC220 台 1
2 装载机(侧卸) ZL50B 台 1
3 风钻YT28 台15
4 湿喷机械手HPS3016W 台 1 ≥1
5 m3/h
5 混凝土运输搅拌运输车8m3台 3
6 混凝土生产设备≥60 m3/h 套 1
7 空压机≥40 m3/h 台 4
8 自卸汽车15t以上台 6
7 质量控制
7.1 质量标准
符合现行铁路隧道施工验收标准。
7.2 质量保证措施
7.2.1 控制隧道开挖，杜绝欠挖，控制超挖，超挖过大容易形成初支背后空洞。下台阶开挖时应注意控制开挖面的垂直度，防止上台阶钢架拱脚悬空榀数过多，形成安全隐患。
7.2.2 严格控制格栅钢架的加工尺寸，特别是联接角钢的角度，确保各节段间格栅钢架联接后，两联接板密贴。
7.2.3 上台阶拱架安装时拱脚应支垫实，现场采用轻质硬木板支垫，拱脚严格按设计打设锁脚钢管，并用“L”形钢筋与钢架焊接牢固。
7.2.4 格栅钢架间严格按设计焊接纵向连接钢筋，钢筋网片严格按设计要求进行搭接。
7.2.5 上、下台阶拱架联接时若两联接角钢面不密贴时应，应采用钢板进行垫塞并加焊牢固。
7.2.6 机械手喷射混凝土严格按照分段、分层、分序施作，以减少回弹量；应采用无碱速凝剂，根据喷射工艺要求，由下至上逐步增加掺加量。
7.2.7 仰拱安装格栅钢前应将基底松渣清除干净，有水地段应在施工段前端设置积水坑，喷射混凝土时应将积水抽排干净，防止混凝土终凝前积水浸泡影响混凝土强度。
7.2.8 开挖过程中应根据围岩级别及稳定情况，动态调整循环进尺。
8 安全措施
8.0.1 钻眼人员到达工作面时，先检查工作面是否处于安全状态。严禁在残眼中钻眼，钻孔台
车进洞经过的道路和临时台架，认真检查安全界限，并有专人指挥，就位后不得倾斜。
8.0.2 施工中严格按设计及时进行监控量测点的埋设，确保按要求开挖后12小时内进行初始值测量。监控量测频率严格按管理办法执行，下台阶开挖后应加强监控量测频次，以后按变形速率确定量测频次。
8.0.3 观察掌子面的围岩稳定情况，围岩较差时每循环对掌子面进行喷射混凝土封闭，若不能自稳时应采取打设锚杆等超前加固措施。
8.0.4 浅埋地段应进行地表沉降观测，频率按管理办法执行，地表观测数据应与洞内量测数据进行对比分析。
8.0.5 手机端收到预警信息后应及时组织人员到现场进行察看，并制定相应急处理方案。
8.0.6 根据量测点埋设间距情况，确认在预警断面前后是否增设监控量测点，确保全覆盖监控变形发展。
8.0.7 每个隧道口应储备一定数量的型钢、钢管、钢筋等材料，并同时备有氧气乙炔、型钢弯曲机、电焊机等机械设备。
8.0.8 开挖作业面使用36V安全电压供电。
9 环保措施
9.0.1 隧道洞口严格按要求设置三级沉淀池，并定期进行清理。
9.0.2 对洞内空气定期进行检测，确保洞内空气质量满足作业环境满足要求。
9.0.3 隧道弃渣弃在指定弃渣场，严禁乱倒乱弃。
9.0.4 施工中要对地下水、泉点、水井进行定点观测，以免施工造成水位下降。
9.0.5 对施工现场和运输便道等易产生粉尘的地段定时进行洒水降尘，勤洗施工机械车辆，使产生的粉尘危害减至最小程度。。
10 安全、效益分析
10.0.1 安全分析
采用本工法施工经现场实践证明，隧道变形可及时掌握，初支成环及时，围岩应力扩散至松驰范围有限，能及时封闭围岩，从而控制围岩变形发展。
围岩变形发展期对其进行不间断的观测，能掌握初支变形发展趋势，从而了解隧道的安全状况。监控量测预警信息通过不同管理层级人员的手机，时时收到短信通知并进行应急处置。
该工法完全满足“国九条”安全步距要求，更能动态的保证安全，更有利于现场施工组织安排。
10.0.2 效益分析
本工法V级围岩月进度能达到60m以上，Ⅳ围岩月进度能达到80m以上。根常规台阶法比较有
较大优势，经济效益明显。
11 应用实例
xxx段，大围山隧道为单洞单线隧道，起于湖南省浏阳市张坊镇，止于江西省铜鼓县排埠镇，隧道进口里程DK1660+177，隧道出口里程DK1668+349，隧道全长8172m，其中Ⅳ级围岩1757米，Ⅴ级围岩1450米，Ⅳ级围岩采用台阶法，Ⅴ级围岩采用台阶法及台阶临时仰拱法，隧道最大埋深266.5m。永庆一号隧道全长1028m，永庆二号隧道全长1310m。其中Ⅳ级围岩260米，Ⅴ级围岩290米，设计均为台阶法施工。两步微台阶法在这三座隧道的施工中均得到很好应用。配合格栅钢架支护、机械手湿喷工艺及监控量测动态管理，基本达到新奥法理论的理想状态，最大程度的使支护结构合理，施工安全得到最大限度的保证。
本工法在施工中得到验证，能提高隧道初期支护质量、保证隧道施工安全、同时也能加快施工进度。本工法在今后的隧道施工中将得到更加广泛应用。
2、台阶法施工工艺工法
台阶法施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-SD-0102-2011 第五工程有限公司赵继平 1 前言 1.1 工艺工法概况 台阶法开挖是将隧道设计断面分成两次开挖（不包括仰拱），其中上台阶超前一定距离后，上下台阶同时并进的施工方法。台阶法开挖法是隧道施工中采用最多的开挖方法，主要适用于Ⅲ、Ⅳ级围岩，同时在地质条件较差的Ⅴ级围岩也可采用台阶法开挖（Ⅴ级围岩在采取超前支护、临时仰拱等有效支撑手段且监控量测数据未发生的异常的情况下慎重使用）。台阶法施工围岩适应性强，便于挖掘机、装载机、自卸汽车等大型机械设备联合施工，施工进度快，稳定性好。 台阶法简单分为长台阶法、短台阶法、三台阶法，长台阶法上台阶长度35～50m，下台阶长度20m，整个断面分为上下两个台阶分别进行开挖、出渣、支护施工（在上台阶可使用多功能平台进行钻眼爆破和支护施工），相互干扰小，支护及时，施工进度快，月进尺可达120～150m现在较少采用；短台阶法上台阶长度为5～7m，一般适用于地质条件较差的Ⅳ～Ⅴ级围岩，上台阶洞渣需通过机械转运至下台阶，开挖及支护作业需人工搭设施工平台，上下两个台阶施工相互干扰较大，但利用及时施做仰拱封闭成环，缩短衬砌与掌子面距离，月进尺可一般为90～100m。本工法主要讲述上下短台阶法施工。 以双线铁路隧道为例，隧道设计开挖高度10.8m，开挖面积100.5m2，上台阶超前下台阶5～7m，上台阶进行钻眼过程中下台阶进行装碴及运输作业，爆破后由挖掘机将上部洞碴挖运至下台阶，上部安装钢架及打设锚杆过程中下部集中装碴运输，在装碴作业完成后施做下部两侧钢架及锚杆，上下台阶同时进行初期支护喷射砼作业，后部仰拱及衬砌紧跟开挖掌子面施工。 1.2工艺原理 将隧道设计断面分成两部开挖（不包括仰拱），其中下台阶随上台阶同步施工，同时仰拱、二次衬砌紧跟下台阶，由于下台阶距离掌子面距离较短，为后部仰拱及衬砌紧跟开挖掌子面创造了良好的空间作业环境，尤其适合于在围岩较差时初期支护及二次衬砌及时封闭成环。 2 工艺工法特点 地质条件较差时采取上下短台阶法施工，采用人工组装平台进行开挖、支护作
台阶法施工作业指导书
台阶法施工作业指 导书
目录 1.适用范围............................................................ 错误!未定义书签。 2.编制依据............................................................ 错误!未定义书签。 3.作业准备............................................................ 错误!未定义书签。 3.1内业技术准备................................................. 错误!未定义书签。 3.2外业技术准备................................................. 错误!未定义书签。 4.技术要求............................................................ 错误!未定义书签。 5.施工程序与工艺流程 ........................................ 错误!未定义书签。 5.1施工程序......................................................... 错误!未定义书签。 5.2工艺流程......................................................... 错误!未定义书签。 6.施工要求............................................................ 错误!未定义书签。 7.劳动组织............................................................ 错误!未定义书签。 8.材料要求............................................................ 错误!未定义书签。 9.设备机具配制.................................................... 错误!未定义书签。 10.质量控制及检验 .............................................. 错误!未定义书签。 10.1质量控制....................................................... 错误!未定义书签。 10.2质量检验....................................................... 错误!未定义书签。 10.2.1 主控项目 .................................................... 错误!未定义书签。 10.2.2 一般项目 .................................................... 错误!未定义书签。 11.安全及环保要求 .............................................. 错误!未定义书签。 12.其它注意事项 .................................................. 错误!未定义书签。
3隧道微台阶开挖施工工法
隧道微台阶开挖施工工法 中铁二局贵广铁路工程指挥部 二〇一一年一月十日
Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道微台阶开挖施工工法 中铁二局贵广铁路工程指挥部 1．前言 新奥法隧道施工方法自上世纪六十年代末被引入到我国，七、八十年代得到迅速发展，九十年代开始被广泛应用，是当前使用最广泛的隧道施工方法。新奥法施工一般有全断面法、台阶法、分部开挖法。全断面法开挖主要适用于Ⅰ～Ⅲ级硬质围岩；台阶法主要适用于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级中等硬度围岩；分部开挖法主要适用于Ⅴ、Ⅵ级以下软弱围岩地质条件。台阶法施工又分为长台阶、短台阶法，对于自稳较好的Ⅲ、Ⅳ级围岩常采用长台阶法，上台阶长度超过50m；短台阶法适用偏软的Ⅳ、Ⅴ级围岩，上台阶长度为5～50m；围岩稳定性较差时，台阶长度应控制在一倍洞径。 近年来，国内外隧道施工过程中发生多起坍塌事故，造成较大的人员伤亡和财产损失。调查统计表明，发生这些事故的主要原因是隧道开挖台阶长度过长、初期支护未及时封闭成环和二次衬砌未及时跟进导致围岩失稳造成。为了控制和降低铁路隧道施工安全事故，铁道部对仰拱与掌子面的距离要求越来越严格，《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）规定：III级围岩中仰拱与掌子面的距离不得超过90m，IV级围岩不得超过50m，V级及以上围岩不得超过40m.铁道部《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设[2010]120号）文件对隧道开挖掌子面与仰拱、二衬之间的距离做出强制性规定:隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环， IV、V、VI级围岩仰拱封闭位置距离掌子面不得大于35m，IV级围岩二次衬砌与掌子面距离不大于90m；V、VI级围岩二衬与掌子面距离不大于70m。 无论围岩的稳定性如何，采用长台阶法施工，都难以满足上述工序安全距离的强制性规定；采用长度大于20m的短台阶法施工时，受变台阶处交通和仰拱施工作业空间要求的限制，工序安全距离仍然会超标；采用长度小于20m的短台阶法施工时，虽然能满足工序安全距离的要求，但因为上台阶作业空间窄小，工序间相互干扰严重，机械设备的工作效率大大受阻，施工进度缓慢。 本文所介绍的Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道微台阶开挖施工工法，有效地解决了上述问题，即保障了隧道施工安全，也提高了施工进度。
上下台阶法开挖专项施工方案
佛道坪隧道开挖专项施工方案 一、编制目的和依据 1、编制目的 进一步加强佛道坪隧道工程的质量管理，落实建设单位关于开挖工法变更后编制隧道专项施工方案的通知，杜绝质量隐患，确保隧道顺利贯通。特制订本专项方案。 2、编制依据 （1）、《公路隧道施工技术规范》JT G F60-2009 （2）、《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004） （3）、《公路隧道设计细则》（JTG/T D70-2010） （4）、现场查勘调查的有关资料，开挖工法变更会议纪要 （5）、黄延总监发（2014）434号文 二、工程概况： 佛道坪隧道项目为分离式隧道，隧道左洞全长1470m，进口里程为ZK126+236，出口里程为ZK127+706；右洞全长1461m，进口里程为YK126+238，出口里程为YK127+699；设置两个工区分别负责该隧道进出口施工，佛道坪隧道左线ZK126+290-ZK126+346经过现场勘查掌子面围岩稳定、自稳能力强、含水量7.9%左右，将ZK126+290-ZK126+346段土质浅埋段优化为预留核心土上下台阶法施工，支护参数I25钢拱架间距由60cm变为75cm，超前小导管每5榀拱架间距（3.75m）施工一环。隧道右线YK126+294- YK126+414经过现场勘查掌子面围岩稳定、自稳能力强、含水量9.8%左右，将YK126+294- YK126+414段土质浅埋段优化为预留核心土上下台阶法施工，支护参数I25钢拱架间距由60cm变为75cm，超前小导管每5榀拱架间距（3.75m）施工一环。 三、施工方案 1、施工准备 1）导线控制点、水平基点已布设，轴线放样和标高测量满足施工要求。 2）围岩周边收敛仪、精密水准仪等监控量测仪器齐全，洞口监控量测点已布设，量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求。 3）钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠，可满足施工需要。 4）供电、供水、供风及排水等辅助作业能满足施工需要。 2、测量放样 隧道开挖前，测量人员定出开挖断面中线、水平线，根据设计图将开挖轮廓线标示在掌子面上。 3、隧道开挖 上下台阶预留核心土法机械利用率高，工序少，进度相对较快，适宜于Ⅴ级石质围岩深埋段、Ⅴ级土质围岩（含水量小于22%）深埋地段。
台阶法(三台阶法)开挖施工工艺
人、材、机准备施工准备爆破设计 施工测量 起爆 （中）下台阶装药 上台阶装药 通风 出碴 初期支护 量测 台阶法（三台阶法）开挖施工工艺 台阶开挖是先开挖断面的上半部分，待开挖至一定长度后同时开挖（中）下部分，上（中）、下部分同时并进的施工工艺。 在Ⅲ～Ⅳ级围岩铁路客运单线、双线隧道施工时一般采用台阶法，V 级围岩隧道在采用了有效的措施（如超前预注浆加固围岩）后亦可采用台阶法开挖。 一、作业内容 施工测量、地质预报、钻孔、装药、起爆、通风、出渣、初期支护、量测。 二、工艺流程图（见图 2.3.2-1） 图2.3.2-1 台阶法开挖施工工艺流程框图 三、工序步骤及标准 （一）施工准备 参见全断面施工。 （二）台阶法开挖施工程序 施工测量→钻眼→装药→起爆、通风→初喷→出渣→设置锚杆、挂网→立架→复喷→下一循环。 （三）台阶法开挖施工步序示意图见图 2.3.2-2。 超前地质预报 （中）下台阶钻孔 上台阶人工钻孔 - 23 -
- 24 - 台阶法开挖支护断面示意图 a.上部采用人工打眼，下部利用作 业台架人工打眼。 b.上、下部同时起爆， 通风后，初喷砼； c.挖掘机、装载机配合自卸 汽车出碴，进入下一循环。 图 2.3.2-2 台阶法开挖施工方法示意图 （四）施工要点 1. 台阶长度应根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定，台阶长度宜为 3~5m 左右，当拱部围岩条件发生较大变化时， 可适当延长或缩短台阶长度，如围岩较差，台阶长度可缩短为。如采用三级台阶法，第一个台阶高度一般为 2.5m 。 2. 上台阶的底部位置应根据地质情况确定，一般情况下，可在起拱线附近。 3. 上台阶使用钢架时，可采用扩大拱脚和施作锁脚锚管等措施，防止拱部下沉变形。 4. 下台阶应在喷射混凝土达到设计强度的 70％以上后开挖。下台阶一次开挖长度不宜超过2 榀拱架间距。当岩体不稳定时，应合理缩短进尺，先施工边墙初期支护，后开挖中间土体，左右错开或先拉中槽后挖边墙，并及时施工仰拱。 5. 应解决好上下部的施工干扰问题。下部施工应减少对上部围岩、支护及衬砌的扰动和破坏。 6. 工艺改进：对于较软弱围岩中采用台阶法，可以考虑与预留核心土、施作临时仰拱、挖中槽等方法相结合。在上台阶开挖时，预留核心土，以便快速完成拱部开挖，及时施作初期支护。在在地质条件较差时，可在上（中）台阶上施作临时仰拱，以减少拱部结构变形。 （五）其它工序作业内容参考全断面法。 机械手湿喷机 上台阶 下台阶
台阶法施工方案
台阶法施工方案
新建贵阳至广州铁路工程 （贵广GGTJ-7段） 台阶法施工方案 中铁二十三局集团贵广铁路工程指挥部第二项目部 二00九年三月
台阶法施工方案 一、编制依据： 根据《隧道施工工法》贵广贰隧参09，特制定贵广铁路七标二项目部隧道台阶法施工方案。 二、工程概况： 贵广铁路七标第二项目部隧道共11.5座，共19个工作面，包括：坪山隧道出口、大源隧道出口、幸福源隧道、东岭隧道、宝峰山隧道进口、峰山隧道1号斜井、宝峰山隧道2#斜井、宝峰山隧道出口、恭城隧道进口、凤凰山隧道、桥头村隧道、东科山隧道进口、东科山隧道1号斜井、东科山隧道出口、丹江隧道、上望坪隧道、上龙围隧道。现今已贯通幸福源隧道、东岭隧道、凤凰山隧道、上望坪隧道、上龙围隧道。 三、施工方案 Ⅲ级、Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，即超前支护先行（Ⅳ级围岩采用φ42超前锚管作超前支护）；上台阶采用弱爆破及人工配合机械开挖，施做拱部初期支护,下台阶开挖及施做边墙初期支护；仰拱紧跟下台阶及时施做尽早闭合成环，衬砌及时紧跟。 施工中认真进行围岩量测，实行信息化施工，动态化管理，及时反馈信息，调整支护参数，确定仰拱模板拆除时间，确保施工安全。
全断面共分二个台阶和仰拱部分采用平行流水进行，各台阶长5m左右，相错5m左右。同时仰拱、二衬紧跟，距下台阶掌子面分别为20～30m。台阶法施工详见：图7-6《台阶法施工工艺流程图》，图7-7《台阶法施工工序图》，施工工序说明如下：（1）弱爆破开挖①部。施做①部台阶周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架，并设锁脚锚杆，钻设径向锚杆后和挂钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。 （2）弱爆破开挖②部。台阶周边部分初喷4cm厚混凝土；接长钢架，并设锁脚锚杆。钻设径向锚杆并铺设钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。 （3）在滞后于②部一段距离后，弱爆破开挖③部。施做隧底喷混凝土。 （4）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后,灌筑○Ⅳ部仰拱与边墙基础。灌筑仰拱填充○V部至设计高度。 （5）利用衬砌模板台车一次性灌筑○Ⅵ部衬砌（拱墙衬砌一次施做）。
隧道开挖施工方法及施工要点讲解
隧道开挖施工方法及施工要点讲解 1、全断面开挖法 全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。 适用条件： (1)I~IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。 (2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。 (3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。隧道机械化施工，有三条主要作业线，见表 施工特点: (1)开挖断面与作业空间大、干扰小； (2)有条件充分使用机械，减少人力； (3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件； (4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。 施工工序流程图：隧道全断面开挖施工工序流程见图1－1
施工要点： (1)配备钻爆台车或多功能台架及高效率装运机械设备，由于开挖断面大，围岩相对稳定性降低，且每循环相对工作量较大，要求具有较强的开挖、出碴和相应的支护能力。 各工序使用的机械设备务求配套。以缩短循环作业时间，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，摸清开挖面前方地质情况，及时准备好应急措施，围岩条件变化时及时调整施工方法，以确保施工安全。 (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，Ⅰ～Ⅱ级围岩二次衬砌距掌子面距离≤200m，Ⅲ级围岩≤80m。 (6)在软弱破碎围岩中使用全断面开挖时，应加强辅助施工方法设计与检查，加强动态量测与监控。 施工图片：
台阶法施工方案
新建贵阳至广州铁路工程 （贵广GGTJ-7段） 台阶法施工方案 中铁二十三局集团贵广铁路工程指挥部第二项目部 二00九年三月
台阶法施工方案 一、编制依据： 根据《隧道施工工法》贵广贰隧参09，特制定贵广铁路七标二项目部隧道台阶法施工方案。 二、工程概况： 贵广铁路七标第二项目部隧道共11.5座，共19个工作面，包括：坪山隧道出口、大源隧道出口、幸福源隧道、东岭隧道、宝峰山隧道进口、峰山隧道1号斜井、宝峰山隧道2#斜井、宝峰山隧道出口、恭城隧道进口、凤凰山隧道、桥头村隧道、东科山隧道进口、东科山隧道1号斜井、东科山隧道出口、丹江隧道、上望坪隧道、上龙围隧道。现今已贯通幸福源隧道、东岭隧道、凤凰山隧道、上望坪隧道、上龙围隧道。 三、施工方案 Ⅲ级、Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，即超前支护先行（Ⅳ级围岩采用φ42超前锚管作超前支护）；上台阶采用弱爆破及人工配合机械开挖，施做拱部初期支护,下台阶开挖及施做边墙初期支护；仰拱紧跟下台阶及时施做尽早闭合成环，衬砌及时紧跟。 施工中认真进行围岩量测，实行信息化施工，动态化管理，及时反馈信息，调整支护参数，确定仰拱模板拆除时间，确保施工安全。 全断面共分二个台阶和仰拱部分采用平行流水进行，各台阶长5m左右，相错5m左右。同时仰拱、二衬紧跟，距下台阶掌
子面分别为20～30m。台阶法施工详见：图7-6《台阶法施工工艺流程图》，图7-7《台阶法施工工序图》，施工工序说明如下：（1）弱爆破开挖①部。施做①部台阶周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架，并设锁脚锚杆，钻设径向锚杆后和挂钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。 （2）弱爆破开挖②部。台阶周边部分初喷4cm厚混凝土；接长钢架，并设锁脚锚杆。钻设径向锚杆并铺设钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。 （3）在滞后于②部一段距离后，弱爆破开挖③部。施做隧底喷混凝土。 （4）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后,灌筑○Ⅳ部仰拱与边墙基础。灌筑仰拱填充○V部至设计高度。 （5）利用衬砌模板台车一次性灌筑○Ⅵ部衬砌（拱墙衬砌一次施做）。
3、连拱隧道施工工艺工法
连拱隧道施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-SD-0503-2011 第五工程有限公司刘建萍 1 前言 1.1工艺工法概况 中导洞-主洞施工方法是双连拱隧道施工的一种高效施工方法。它根据新奥法原理，采用光面爆破大断面开挖，使用锚、喷、网、钢拱架和超前导管及超前管棚等支护手段，先开挖贯通中导洞，浇筑中隔墙混凝土，然后采用上下台阶法开挖左、右主洞，最后进行全断面二次衬砌。 早期的双连拱隧道多采用三导洞法施工，对围岩扰动的次数多，施工周期长，工效慢、工期长、成本高，不利于隧道防水。通过连拱隧道工程实践采用中导洞-主洞台阶法施工，效果良好。 1.2工艺原理 1.2.1 本工法的基本理论基础是新奥法。开挖后允许围岩有一定的变形，从而释放部分地应力；通过监控量测和适时支护来控制围岩变形，使围岩不会失稳；围岩与锚喷等支护共同作用形成复合承载结构。 1.2.2中导洞-主洞法根据新奥法的基本原理，简化施工工序，在三个工作面平行施工的情况下缩短了工期。 2 工艺工法特点 2.1 采用新奥法施工，尽量减少对围岩的扰动，充分保护和利用围岩的自承载能力，提高隧道结构的整体安全度。 2.2 与三导洞法相比，减少了两个侧壁导洞，施工干扰少、临时支护量小，有效地降低了对围岩的扰动，缩短了施工周期，降低成本，减少工程投资。 2.3中导洞首先贯通，可揭示隧道围岩情况，为左右两洞大断面开挖施工提供依据。
3 适用范围 本工法适用于双连拱山岭隧道的各种围岩情况，隧道主洞的开挖方式则根据具体的情况来选择。 正台阶二步开挖法是全断面一次开挖法的改进方法，多用于围岩能短期内处于稳定的地层中。台阶法根据台阶长度的不同，可划分为长台阶、短台阶和超短台阶三种，在Ⅲ级以下的围岩中一般采用长台阶或全断面开挖法，对于III、IV级围岩多采用短台阶开挖法，对于Ⅴ级以上的软弱围岩则常采用超短台阶开挖法，对于土质围岩及软弱围岩则采用环形开挖留核心土法或三台阶七步开挖法。 本工艺工法主要介绍中导洞-主洞法施工双连拱隧道。 4 主要引用标准 《公路隧道施工技术规范》TTJ04 《公路隧道设计规范》JTG026 《公路工程质量检验评定标准》JTJ071 5 施工方法 采用中导洞-主洞法施工，其步骤为先开挖中导坑，并做导坑临时支护直到中导洞贯通，然后由内向外浇筑中隔墙混凝土。 中隔墙施工完成后，将其顶部与临时支护之间间隙采用与设计同标号的喷射砼喷（回）填密实，待喷填砼强度满足设计要求后，即可开挖两侧主洞。 根据主洞的地质情况，首先做好洞口的防护、排水和洞身的超前预加固，然后开挖左（右）洞上台阶及初期支护，同时做好围岩的变形观测；待开挖掌子面上台阶推进适当距离（约50m）后，方可开挖右（左）洞上台阶并做好初期支护，同时做好围岩的变形观测。 根据洞身实际地质情况，上下台阶距离控制在3~15m，下台阶采用跳槽的方法进行侧墙的开挖与初期支护，开挖宽度控制在2～3m。初期支护完成后铺设防水层，采用整体式模板台车浇筑二次衬砌混凝土。 6 工艺流程及操作要点
隧道施工方法及工艺流程
隧道开挖施工方法 一、全断面施工 Ⅱ级围岩整体性较好，采用全断面光面爆破开挖（开挖顺序见II围岩开挖示意图），锚喷初期支护，采用凿岩机钻孔，Ⅱ级围岩开挖进尺3.5m。出渣采用装载机或挖掘装载机装渣，采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 全断面法施工工艺见“Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图”。 Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图 二、台阶法施工 Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，台阶法施工将断面分为上下两部分（见III级围岩开挖示意图）。上台阶长度30m，下台阶长度为10m，为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动，拱部及边墙采用光面爆破。上台阶断面采用简易工作台架、YT28风钻钻孔；下台阶断面采用 凿岩机钻孔，Ⅲ级围岩开挖进尺3.1m。
采用装载机装渣，自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。 台阶法施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”。 台阶法施工工艺流程图 三、台阶法施工 Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖，台阶法施工将断面分为上中下三部分（见Ⅳ级围岩开挖示意图）。上台阶长度5m，中台阶长度6m，下台阶长度为6m，为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动， 拱部及边墙采用光面爆破。上台阶采用简易工作台架、YT28风钻钻孔；Ⅳ级围岩开挖进尺2.1m。 采用挖掘机装渣，自卸汽车运渣。全断面液压衬砌钢模台车衬砌。
三台阶开挖法施工工艺流程图 三、大拱脚台阶法施工 V级围岩地段采用大拱脚台阶开挖法施工，尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖，侧翻式挖掘机装碴，自卸汽车运输。必要时采用微振动爆破，YT28风钻钻眼，非电毫秒雷管起爆，每循环进尺0.8m。
隧道台阶法开挖施工方案
xx高速公路二期工程 隧道台阶法开挖施工方案 中交路桥北方工程有限公司 xx高速xx标项目经理部 xx年xx月xx日
目录 一、编制依据 (3) 二、工程概况 (3) 三、施工方案 (3) 四、施工质量要求标准 (9) 五、机械设备及人员配备 (10) 六、质量、安全、环保和职业健康保证措施 (10) 七、施工进度计划及保证措施 (13) 附图 (15)
一、编制依据 1.1、xx高速公路二期工程xx合同段两阶段施工图设计图纸，总监办下发的文件和要求。 1.2、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94） 1.3、《公路工程施工安全技术规范》（JTJ076-95） 1.4、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004） 1.5、《公路工程国内招标文件范本》（2003年版）。 1.6、现场踏勘及调查了解的施工环境、条件等。 1.7、xx省高速公路《隧道施工标准化指南（试行）》。 二、工程概况 xx隧道位于xx境内，为双向六车道分离式隧道。隧道洞身位于平曲线上，左洞位于R=1120米曲线上，右洞位于R=1110米曲线上。左右洞均部分洞身位于超高段，左洞横坡为4%~2%，右洞横坡为-4%~2%。左洞进口桩号为ZKxx+xxx，左洞出口桩号为ZKxx+xxx，长x米，纵坡采用-1.563%、+0.563%；右洞进口桩号为YKxx+xxx，右洞出口桩号为YKxx+xxx，长x米，纵坡采用-1.555%、+0.577%。 隧道建筑界限：行车道宽度为3×3.75m，左侧向宽度为0.5m，右宽度为1.0m，左侧设检修道宽0.75m，右侧设检修道宽1.0m，净高5m。 本隧道围岩整体性较好的Ⅲ级围岩采用正台阶法光面爆破的方法掘进。 三、施工方案 开挖支护按新奥法原理组织施工。开挖施工采用YZ28型气腿式凿岩机配合自制开挖台车钻爆开挖。 1、施工准备 1.1、导线控制点、水平基点已布设，轴线放样和标高测量满足施工要求。 1.2、围岩周边收敛仪、精密水准仪等监控量测仪器齐全，洞口监控量测点已布设，量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求。 1.3、钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠，可满足施工需要。 1.4、供电、供水、供风及排水等辅助作业能满足施工需要。
台阶法施工工艺.doc
台阶法施工工艺 台阶开挖是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工工艺。 ⑴台阶法施工工艺流程图见图 2 ⑵工艺主要说明及要求 台阶长度必须根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定。 适用范围：铁路客运单线、双线隧道Ⅲ～Ⅳ级围岩地段，Ⅴ级围 岩隧道在采用了有效的预加固措施后亦可采用台阶法施工。 作业内容：施工测量、多功能台架就位、钻孔、装药、起爆、通风、出碴、支护。 在本标段的Ⅲ～Ⅳ级围岩地段采用台阶法开挖，在每一开挖循环中，利用风动凿岩机钻孔；出碴时，用挖装机装碴，自卸汽车运输至弃碴场；上下台阶均采用风动凿岩机钻孔，人工安装锚杆及钢筋网挂设和喷混凝土施工。钻爆均采用光面爆破技术，喷混凝土采用湿喷技术。 测量放线：测放中线、水平、所有炮眼位置； 多功能台架就位钻孔爆破：多功能台架就位、上下断面钻孔、装药、爆破； 排烟：爆破后，利用通风机排除炮烟； 出碴：采用用ITC312 挖装机装碴，自卸汽车运输至弃碴场； 初期支护：利用砼湿喷机在初喷一层混凝土封闭围岩后，相继施工上下部锚杆、挂网和喷混凝土作业，达到设计要求； 初期支护完毕，进入下一开挖循环。
开始 施工准备（含超前地质预报） 上下台阶爆破设计 上台阶测量放线下台阶测量放线 钻孔机台架就位钻孔机台架就位 上台阶钻眼下台阶钻眼 上台阶装药下台阶装药 爆破 信 息通风 反 拱部初喷混凝土边墙初喷混凝土 馈 上台阶翻碴 出碴 差 开挖断面检查及爆破效果评价 良 拱部锚杆钢筋网钢架下部锚杆钢筋网钢架 拱部喷射混凝土下部喷射混凝土 底部开挖 仰拱支护灌筑混凝土 结束
环形开挖预留核心土法施工工艺工法
环形开挖预留核心土法施工工艺工法 QB/ZTYJGYGF-SD-0103-2011 第五工程有限公司李阳刚 1.前言 1.1 工艺工法概况 环形开挖预留核心土法施工，可以有效地避免洞身开挖造成较大的收敛和下沉,为近早突破软弱围岩地段加快了进度。该工法在我国郑西客专秦东隧道、浙赣复线新羊石大跨软岩隧道、深圳盐坝高速公路B段溪涌隧道、宁夏沙坡头水利枢纽北干渠输水隧洞等工程中都得到广泛应用。 1.2 工艺原理 按照“新奥法”原理，遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”原则，着眼于“如何开挖，才能更有利于洞室的稳定和便于支护”：一方面，“环形开挖”将“面”拓展到“点”，减少软弱围岩大范围开挖而引起的扰动，加之利用“预留核心土”来支顶工作面，从而达到充分保护岩体的目的；另一方面，按照洞室开挖后岩体受力特点，利用环形开挖预留的作业空间及时进行支护，充分利用支护结构来限制岩体的变形，保证岩体不致过度松弛而丧失或降低岩体的承载能力。 2 工艺工法特点 2.1施工难度小。由于“化面到点”，工序简单，各部位开挖及初支较容易控制，施工难度降低。 2.2降低施工成本。与双侧壁导坑、CRD工法相比,大大节省了临时钢架和临时喷射混凝土，省工省料。 2.3施工安全有保障。核心土支顶工作面，稳定性好；开挖均在支护的保护下进行；短进尺及设备的利用缩短了围岩的暴露时间；工序少、工序之间距离短，能尽早使初期支护封闭成环，发挥支护效应。 2.4加快了施工进度，容易转换工序。与双侧壁导坑、CRD工法相比，无临时支护，节省了拆除临时支护的时间，所以当围岩变化时候，容易转换工序。 2.5本工法可灵活应用。单独使用时，错台的高度可根据实际围岩情况，进行灵活调整，其工法核心内容之一“预留核心土”亦可广泛应用在台阶法、双侧壁导坑法、CRD法等工法的分部施工中。
隧道施工的六大方法
隧道施工的六大方法 在当前隧道施工实践中，从施工造价及施工速度考虑，施工方法的选择顺序为：全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑，其选择顺序应反过来。如何正确选择，应根据实际情况综合考虑，但必须符合安全、快速、质量和环保的要求，达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。 1、全断面开挖法 全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。 适用条件： (1)I～IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。 (2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。 (3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。 全断面开挖法 隧道机械化施工，有三条主要作业线： 开挖作业线：钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。 锚喷作业线：混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。 模筑衬砌作业线：混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。 全断面法施工特点： (1)开挖断面与作业空间大、干扰小; (2)有条件充分使用机械，减少人力;
(3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件; (4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。 2、台阶法施工 台阶法是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。近年由于大断面隧道的设计，又有三台阶临时仰拱法，甚至多台阶法。 台阶法施工 至于施工中究竟应采用何种台阶法，要根据以下两个条件来决定： (1)初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，闭合时间要求越短。 (2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。 在软弱围岩中应以前一条为主，兼顾后者，确保施工安全。在围岩条件较好时，主要是考虑如何更好的发挥机械效率，保证施工的经济性，故只要考虑后一条件。 台阶开挖法的优缺点： 台阶开挖法可以有足够的工作空间和相当的施工速度。但上、下部作业有干扰;台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数，但台阶有利于开挖面的稳定。尤其是上部开挖支护后，下部作业就较为安全，但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。 台阶开挖时应注意以下几点： (1)解决好上、下半断面作业的相互干扰问题。微台阶基本上是合为—个工作面进行同步掘进;长台阶基本上拉开，干扰较小;而短台阶干扰就较大，要注意作业组织。对于长度较短的隧道，可将上半断面贯通后，再进行下半断面施工。 (2)下部开挖时，应注意上部的稳定。若围岩稳定性较好，则可以分段顺序开挖;若围岩稳定性较差，则应缩短下部掘进循环进尺;若稳定性更差，则可以左右错开，或先拉中槽后挖边帮。 (3)下部边墙开挖后必须立即喷射混凝土，并按规定做初期支护。
正台阶法隧道开挖
正台阶法隧道开挖 隧道开挖施工 4.1 方案设计 要求本线隧道按新奥法原理组织施工，并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，应根据监控量测结果，适时施作二次衬砌。 浅埋软弱围岩隧道施工严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的原则组织施工，应特别注意地表冲沟、溶洞、淘金洞等对隧道的影响，要加强调查和处理。 石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。 隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段（台阶）防护一段（台阶）。洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做护拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。暗洞开挖根据围岩情况Ⅱ、Ⅲ级及横洞Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工，每循环进尺控制在2.5m以内。 石质隧道采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。 施工通风采用管道压入式通风。 在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。 4.2 正台阶法 先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下
半断面同时并进的施工方法。主要应用于正洞Ⅱ、Ⅲ级围岩及横洞Ⅳ、Ⅴ级围岩的施工。 施工工艺流程见图11，施工工序见图12。 图11 台阶法施工工艺流程
三台阶七步开挖法施工工艺
三台阶七步开挖法 l 总则 1.0.1 为保证铁路大断面隧道施工安全和质量，规范开挖作业程序，加强过程控制，提高施工进度，制定本作业指南。 1.0.2铁路大断面隧道三台阶七步开挖法(以下简称“三台阶七步开挖法”)是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。 1.0.3三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100～180 m。，具备一定自稳条件的Ⅳ、V级围岩地段隧道的施工。 1.0.4三台阶七步开挖法具有下列技术特点： 1施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。 2在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工方法。 3适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。 4在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。 5当围岩变形较大或突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。 1.0.5采用三台阶七步开挖法施工应尽量缩短台阶长度，确保初期支护尽快闭合成环，仰拱和拱墙衬砌及时跟进，尽早形成稳定的支护体系。 1.0.6采用三台阶七步开挖法进行大断面隧道施工除应符合本作业指南要求外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。 2 施工准备 2.0.1施工调查前应查阅设计文件和资料，制定调查提纲。施工调查内容应包括工程概况、施工条件、地形地质及其他与工程相关内容。调查结束后应编写施工调查报告。 2.0.2施工调查后应结合三台阶七步开挖法的特点，按照建设项目的规模和工期要求，有针对性地编制实施性施工组织设计和施工作业指导书。 2.0.3 采用三台阶七步开挖法施工的隧道，应进行施工技术交底，作业人员应进行岗前培训和安全教育，特殊工种的作业人员应持证上岗。 2.0.4施工机械配备应满足正常施工要求。实施中，可根据施工进度要求分期、分批组
台阶法施工
台阶法施工作业 指 导 书 城轨15-2 王建维 1548043220
隧道台阶法施工工艺 山西中南部铁路通道ZNTJ-4标隧道设计开挖施工方法Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法施工；深埋Ⅴ级围岩采用三台阶法，并增设临时仰拱，每两榀设一道；浅埋、断层破碎带Ⅴ级围岩结合超前预加固措施采用三台阶（临时仰拱）法。为更准确的进行台阶法施工，保证隧道施工安全质量，按照铁道部、晋豫鲁铁路通道股份公司近期文件和参照设计图纸、施工规范、技术指南，编制我标隧道台阶法施工工艺。 一、编制依据 1、铁建设〔2010〕120号《关于进一步明确软弱围岩及不良地 质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》； 2、铁建技〔2010〕352号《关于进一步加强铁路隧道设计施工 安全管理工作的通知》； 3、中南铁筹〔2010〕56号关于印发《山西中南部铁路通道线 下工程施工技术规定》（试行）的通知； 4、晋豫鲁铁工〔2011〕64号《关于开展隧道安全质量专项整 治活动的通知》； 5、《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008； 6、晋中南瓦洪施隧参07-01～26《辅助施工措施及施工方法设 计参考图》； 7、隧道设计施工图； 二、台阶法适用衬砌类型
台阶法可分上、下两部开挖支护；台阶法有多种开挖方式，可根据地层条件、断面大小和机械配备情况合理选用。按晋中南瓦洪隧道参07-01设计说明，下列衬砌类型适用于台阶法开挖支护。 1、台阶法：黄土Ⅳ级、黄土Ⅳ级浅埋段、Ⅳ级围岩、Ⅳ级 围岩加强段、Ⅲ级围岩水平成层； 2、短台阶法：Ⅴ级围岩、Ⅴ级围岩加强段； 3、短台阶法+临时仰拱：洞口段Ⅴ级围岩加强； 三、Ⅲ级围岩台阶法 Ⅲ级水平成层围岩采用台阶法施工。台阶分为上下台阶两部开挖支护；周边眼间距40cm，采取间隔装药，光面爆破钻爆施工。上台阶每循环进尺不得超过3m，上台阶长度3～10m，高度5～6m；下台阶长度40～60m；仰拱距掌子面距离不得大于90m；二衬至掌子面距离不得大于120m。下台阶一次开挖长度不得超过4m，及时喷砼支护。 Ⅲ级围岩可选用全断面法施工。采用中空楔型或菱形双排掏 槽，每排炮进尺3.5m,钻孔130个左右，采用光面爆破，装药量单耗控制在0.75kg/m3，爆破后及时排险喷锚支护。 四、Ⅳ级围岩台阶法 Ⅳ级围岩采用台阶法施工。台阶分为上下台阶两部开挖支 护。周边眼间距40cm，采取间隔装药，光面爆破钻爆施工。 上台阶每循环进尺不得大于2榀钢架间距，上台阶长度3～10m，高度4～5m；下台阶长度20～30m，下台阶一次开挖长度不得大于
留核心土台阶法(隧道开挖施工方案)
重庆三环铜永段土建三标项目经理部隧道开挖施工方案 编制： 复核： 审核： 2012年2月 隧道开挖施工方案
1.目标 明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道开挖施工，尽可能地减少超挖，保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量。 2.编制依据 ⑴重庆三环铜永段玉龙山隧道设计图纸； ⑵《公路隧道工程施工技术规范》 3.适用范围 适用于重庆三环铜永段土建三标项目经理部玉龙山隧道开挖。 4.隧道开挖施工 4.1 方案设计 本线隧道按新奥法原理组织施工，并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，应根据监控量测结果，适时施作二次衬砌。 石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。 隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段（台阶）防护一段（台阶）。洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做护拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。暗洞开挖根据围岩情况：隧道浅埋、V级围岩地段采用留核心土的台阶法开挖，IV围岩地段采用台阶法开挖，Ⅲ级围岩地段采用上下台阶法或全断面开挖，每循环进尺控制在2.5m 以内。 石质隧道采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车
无轨运输。 施工通风采用管道压入式通风。 在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道施工安全。开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。 洞身开挖中，记录开挖的地质情况，并绘制地质描述图（描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等），核对设计地质情况，判别围岩类别及稳定性。当发现围岩地质情况发生变化时通知设计单位及时现场核实。若实际地质情况与设计地质情况出入较大时，设计单位应进行补充勘察。 4.2留核心土台阶开挖法 先开挖上部导坑成环形，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工方法。此方法主要应用于隧道V级围岩的开挖。 4.2.1岩石隧道留核心土台阶开挖法 工艺流程见图1, 施工工序见图2。
隧道台阶法施工详解
隧道台阶法施工详解 1、长台阶法 台阶长度L 》5B , B 为洞室的宽度。甚至可以上台阶先贯通，即为“半断面法” 特点：进度快，仅次于全断面法。 适用于：皿?I 级围岩。 上台阶先贯通在现实中存在风险尤其是山体呈现偏压状态时尤其小心, 2、短台阶法 台阶缩短： （1?1.5 ） B < L v 5B, 特点: ① 支护闭合时间加快，围岩稳定性增加； ② 台阶缩短加大了对下台阶施工的干扰。 适用于：W 、V 级围岩 当长台阶法岀现支护变形量过大的时候， 应该停止掌子面施工， 下台阶跟进落底形成短台阶模式。 只要设计支护强度没问题，下台阶落底之后能十分有效的控制围岩的变形。 做好两侧洞口以避免洞内 它掘进慢的原因就在
于仰拱紧跟其后。围岩等级为4级的时候单次开挖进尺不宜大于2m ,当围岩为5级的时候一次 进尺不得大于两品拱架1m-1.5m 具体情况视围岩而定。 3、超短台阶法 上台阶长度仅为3-5m 特点：更有利于控制围岩变形，但上下台阶相隔太近，施工干扰大。 适用于：W、V级围岩 此方法因为上台阶只有三至五米无法采用大型机械施工，至适合小型机具配合人工开挖。当短台阶法岀现支护变形量过大的时候，应该停止掌子面施工，下台阶跟进落底形成超短台阶模式。只要设计支护强度没问题，下台阶落底之后能十分有效的控制围岩的变形。它掘进慢的原因就在于 仰拱紧跟其后及人机械配合人工开挖。一般适合铁路隧道小断面且洞身不高的情况下。围岩等级为4级的时候单次开挖进尺不宜大于2m，当围岩为5级的时候一次进尺不得大于两品拱架 1m-1.5m 具体情况视围岩而定。 4、三台阶法施工 上台阶长度仅为3-5m 特点：更有利于控制围岩变形，但上中下台阶相隔太近，施工干扰大。 适用于:w、v级围岩的大断面施工。