隧道开挖台阶法施工工艺流程图.doc

隧道开挖台阶法施工工艺流程图

超前地质预报

爆破设计

上、下台阶测量放线

拱部超前支护

按上台阶钻眼下台阶钻眼

规

定

处

理

装药爆破

并

反

通风馈

信

息

初喷后出碴

装碴运输

断面检查、爆破效果分

析

初期支护

监控量测

下一循环施工

台阶法施工工艺流程图

铁路大断面隧道三台阶七步开挖法施工作业指南(试行)-部分-经规标准[2007]119号

铁路大断面隧道三台阶七步开挖法施工作业指南（试行）经规标准[2007]119号 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。

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。

上下台阶法施工作业指导书

先开挖上断面，待开挖一定长度后同时开挖下断面，上下台阶同时并进的施工方法。主要使用在隧道Ⅲ-Ⅴ级围岩正洞、横洞施工。 1.施工工艺流程施工施工工艺流程见图11，施工工序见图12 2、施工要点

A、台阶长度控制在3～5m ，台阶高度根据地质情况确定，上台阶高度为3～3.5 m 。 B、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。 C、下台阶在上台阶喷射砼达到70%以上时开挖。 D、施工中解决好上下台阶施工干扰问题，下部施工减少对一部围岩、支护的扰动。 E、下台阶施工保证钢架整体顺接平直，螺栓连接牢靠。 F、二次衬砌及时施作，Ⅳ级围岩段距掌子面距离不大于70米；Ⅴ级围岩段距掌子面距离不大于50米。 (二) 台阶开挖法台阶开挖法一般是将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖成型。台阶法包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法等三种。长台阶法：上、下断面相距较远，一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨。它的适用范围较全断面法广泛，凡是在全断面法中开挖面不能自稳，但围岩坚硬不要用底拱封闭断面的情况，都可采用长台阶法。短台阶法：台阶长度小于5倍但大于1～1.5倍洞跨。适用Ⅰ～Ⅴ级围岩，尤其适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩，是新奥法施工中经常采用的方法。超短台阶法：台阶仅超前3～5m，只能采用交替作业。超短台阶法适用于膨胀性围岩和土质围岩，要求及早闭合断面的场合。下半断面的开挖(又称落底)和封闭应在上半断面初期支护基本稳定后进行，或采取其它有效措施确保初期支护体系的稳定性，例如扩大拱脚、打拱脚锚杆、加强纵向联接等，使上部初次支护与围岩形成完整体系。根据支护结构形成闭合断面的时间要求，必要时在开挖上半断面后，可建筑临时底拱，形成上半断面的临时闭合结构，然后在开挖下半断时再将临时底拱挖掉。

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

隧道“三台阶七步开挖法”

隧道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。下面就从技术特点、施工工艺流程等方面说明隧道三台阶七步开挖法。三台阶七步开挖法施工立体效果图三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100～180 平方米，具备一定自稳条件的Ⅳ、V级围岩地段隧道的施工。主要表现包括：黄土、强风化岩层（强风化泥岩、强风化泥质粉砂岩等）。不适用于围岩地质为流塑状态、洞口浅埋偏压段（但经过反压处理或施做超前大管棚后可采用）。隧道开挖断面约为150～165 平方米，围岩级别为V级，上层风积砂质黄土，下伏上第三系泥岩，夹薄层砂岩、石膏岩和岩盐，虽然洞口地址表现为浅埋偏压，但洞口施做了一环30m长的Φ108超前大管棚支护，因此，可以采用三台阶七步开挖法。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。

三台阶七步开挖法规避了侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除临时支护及受力转换造成不安全的因素，及时调整闭合时间，方便机械施工，利于施工工序转换。施工原则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。施工工艺流程三台阶七步开挖法可分为以下主要步骤： A、上部弧形导坑环向开挖，施做拱部初期支护； B、中、下台阶左右错开开挖，施做墙部初期支护： C、中心预留核心土开挖、隧底开挖，施做隧底初期支护。每部开挖后均应及时支护，隧底初期支护后应及时施做仰拱，尽早封闭成环。三台阶七步开挖法工艺流程图

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：

铁路隧道工程(三台阶七步开挖法)

典型施工方案工程名称：新建兰新铁路第二双线兰州至西宁段站前工程LXS-3标段典型施工项目：三台阶七步开挖法断面开挖方案编制日期：2010年4月19日方案报送日期：2010年4月20日审批：编制： 2010年4月20日

目录一编写依据 (2) 二、施工工艺 (2) 三、三台阶七步开挖法控制要点 (3) 四、质量保证措施 (6)

一编写依据 1、《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》TZ214-2005 2、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号 3、《施工作业指导书》 4、施工设计图纸二、施工工艺 IV级围岩较差、V级围岩较好地段采用三台阶七步法。开挖采用挖机开挖，人工或风镐配合修整，局部围岩较好部分采用浅眼松动爆破，严格控制装药量。三台阶七步开挖法施工施工工艺见图“V级围岩三台阶七步开挖法施工作业程序示意图”及图“V级围岩三台阶七步开挖法施工作业工艺流程图”。以下是本标段采用三台阶七步开挖法的施工段落：

第一步是上台阶开挖。弧形开挖拱部，预留核心土。核心土顶部距拱顶1.6~1.8m，两侧距边墙3.0m，核心土顶部留有3.0~4.0m长的平台。根据地质情况每一次掘进1~2榀钢架间距，最长不得大于2榀钢架间距。开挖、修整至设计轮廓后立即初喷3~5cm混凝土，及时铺设钢筋网、架设拱脚以上50cm 处，紧贴钢架两侧按斜向下倾角45°打设锁脚锚管，锁脚锚管于钢架采用U 形钢筋牢固焊接，锚、喷至30cm厚度。第二、三步是中台阶开挖。应先开挖边墙一侧，再开挖边墙的另一侧，并错开2.0~3.0m的距离，避免上台阶的初期支护在同一位置是悬空。每侧每次开挖长度为1~2榀钢架间距，最长不得大于3榀钢架间距。开挖、修整至设计轮廓后立即初喷4cm混凝土，及时铺设钢筋网、架设钢架，在钢架墙腰以上50cm处，紧贴钢架两侧按斜向下倾角45°设锁脚锚管，锁脚锚管与钢架采用U形钢筋牢固焊接，锚、喷至30cm混凝土。第四、五步是下台阶开挖，同第二、三步中台阶开挖。第六步是开挖中部上、中、下台阶预留核心土。第七步是仰拱开挖。隧道仰拱初期支护长度4.0~6.0m，施工仰拱二衬和仰拱填充混凝土。上台阶掌子面30~40m，施做二次衬砌。三、三台阶七步开挖法控制要点 1.据隧道的水文地质条件，严格按设计要求做好超前支护，控制好超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，防止围岩松弛，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工，确保隧道施工安全。在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中，超前支护应按设计要求进行加强，以确保安全。

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

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。

三台阶七步开挖法

三台阶七步开挖法（中铁二十一局集团第四工程有限公司）三台阶七步开挖法斯以弧形导坑预留核心土法为基本模式，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，平行推进的施工方法。 1、三台阶七步开挖法应以机械开挖为主，必要时铺以弱爆破。各分步平行作业，平行施作初期支护。各分部初期支护应衔接紧密，及时封闭成环。 2、仰拱应紧跟下台阶施作，及时闭合构成稳固的支护体系。 3、施工过程中应通过监控量测掌控围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全。 4、应完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。 5、拱部超前支护完成后，环向开挖上台阶弧形导坑，预留核心土长度宜为3~5m宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2.开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过 1.5m,上台阶开挖矢跨比应大于0.3。 6、中台阶及下台阶左、右侧开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m,开挖高度宜为3~3.5m,左、右侧台阶错开 2~3m。 7、上、中、下台阶预留核心土开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。

&仰拱循环开挖长度宜为2~3m开挖后及时施作仰拱初期支护, 完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4~6m 三台阶七步开挖法施工工序示意图 I-超前支护1-上部弧形导坑开挖n-上部初期支护皿、w-中部两侧初期支护4、5-下部两侧开挖 7-仰拱开挖皿-仰拱初期支护呱-仰拱及填充混凝土2、3-中部两侧开挖 V、W-下部两侧初期支护 6-1、6-2、6-3-上、中、下核心土开挖

三台阶七步开挖法施工工艺流程图

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

隧道开挖专项施工方案

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。

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）。

隧道施工工艺流程

隧道施工工艺流程 1 2020年4月19日

施工进度总体安排根据业主要求和初步拟定的施工方案、劳动力和设备安排情况,对本工程进度安排如下: 隧道开挖掘进按照设计文件明洞及棚洞采用明挖法、暗洞按照围岩级别由强到弱依次Ⅲ、Ⅳ级围岩采用台阶法、Ⅴ级围岩采用大拱脚台阶法或CRD法,Ⅱ级围岩采用全断面法施工。 Ⅳ/Ⅴ级围岩台阶法开挖作业循环时间表 (循环进尺1.5m) Ⅴ级围岩施工作业循环安排 Ⅴ级围岩(交叉中隔壁法)掘进支护施工,按每16h一个循环作业进行安排。每循环进尺0.8～1.6米,按每 2 2020年4月19日

月工作25.5天计,每月进尺45米,施工作业时,需要合理安排各工序的相互衔接。 Ⅳ级围岩开挖作业循环时间表 3 2020年4月19日

Ⅳ级围岩采用台阶法或三台阶法施工,钻孔深度2.2m,循环进尺约2.0m。每月开挖进度安排86米。 (1).每循环时间:16h; (2).每天循环:24h/16h/循环=1.5个;每循环进尺2.25米。 (3).每天开挖进度:2.25m/循环×1.5循环=3.37m; (4).每月开挖进度,按每月实工作25.5天(考虑4.5天机械检修等时间影响),3.37m/天×25.5天=86m。正洞Ⅲ级围岩掘进循环时间表 4 2020年4月19日

1．Ⅲ级围岩每月开挖进度安排120米。 (1).每循环时间:12h; (2).每天循环:24h/12h/循环=2个;每循环进尺2.35米。 (3).每天开挖进度:2.35m/循环×2循环=4.7m; 5 2020年4月19日

6 (4).每月开挖进度,按每月实工作25.5天(考虑4.5天机械检修等时间影响),4.7m/天×25.5天=120m 。图8.2-1 光面爆破施工工艺流程图

关于隧道“三台阶七步开挖法”的那些事儿

关于隧道“三台阶七步开挖法”的那些事儿 (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。三台阶七步开挖法施工立体效果图三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100～180 平方米，具备一定自稳条件的Ⅳ、V级围岩地段隧道的施工。主要表现包括：黄土、强风化岩层（强风化泥岩、强风化泥质粉砂岩等）。不适用于围岩地质为流塑状态、洞口浅埋偏压段（但经过反压处理或施做超前大管棚后可采用）。隧道开挖断面约为150～165 平方米，围岩级别为V级，上层风积砂质黄土，下伏上第三系泥岩，夹薄层砂岩、石膏岩和岩盐，虽然洞口地址表现为浅埋偏压，但洞口施做了一环30m长的108超前大管棚支护，因此，可以采用三台阶七步开挖法。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。三台阶七步开挖法规避了侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除临时支护及受力转换造成不安全的因素，及时调整闭合时间，方便机械施工，利于施工工序转换。施工原则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。施工工艺流程三台阶七步开挖法可分为以下主要步骤： A、上部弧形导坑环向开挖，施做拱部初期支护； B、中、下台阶左右错开开挖，施做墙部初期支护： C、中心预留核心土开挖、隧底开挖，施做隧底初期支护。每部开挖后均应及时支护，隧底初期支护后应及时施做仰拱，尽早封闭成环。三台阶七步开挖法工艺流程图施工作业（1）采用三台阶七步开挖法施工的隧道，应将超前地质预报纳入施工工序，并根据工程水文地质变化情况，及时调整各部台阶长度或施工方法，采取相应的技术措施，及早封闭成环，保证施工安全。（2）采用三台阶七步开挖法施工的隧道，应根据工程水文地质条件，

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。 2，上台阶超前下台阶5100.5m10.8m，开挖面积～以双线铁路隧道为例，隧道设计开挖高度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、支护作业，设备配置简单，上下台阶同时钻孔和起爆，达到隧道同时开挖掘进的目的，同时可保证开挖后及时完成初期支护，在快速施工的同时能够有效保证施工安全。上下短台阶施工时上下台阶相互干扰较大，施工中要解决好上下台阶施工干扰问题。 3 适用范围本工艺工法适用Ⅲ、Ⅳ级围岩地段修建的铁路、公路隧道施工（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，可慎重使用台阶法施工）。 4 主要引用标准 4.1 《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214)、《客运专线铁路隧道工程

隧道施工工艺流程图图集汇总

1 h 1 1 1 6-1 1 核心土 6 H 2 h 6-2 2 3 3m～5m 2 3 6 3 h 4 5 6-3 2～3m 2～3m 4 5 6 栈桥 2～3m 2～3m 7 7 初期支护4m～6m 注：仰拱1 、上台阶开挖高度不小于上台阶开挖跨度的0.3 倍， 1 3 5 一般为3.0 ～4.0m。 2 、中、下台阶开挖高度为隧道总开挖高度( 不含仰拱) 减去上台阶开挖高度后平均分配，一般为 3.0 ～3.5m。 3 、上台阶核心土长度( 隧道纵向)3.0 ～5.0m,高度1.5 ～宽度为上台阶开挖跨度的～。 2.5m, 1/3 1/2 6-1 6-2 6-3 7 仰拱填充 1 4 2 3m～5m 2～3m 2～3m 2～3m 2～3m 15～25m 4m～6m 30～40m

图 1 开挖步骤图

1 1 6-1 3 衬砌 1 6-2 5 仰拱 2 6-3 栈桥 4 施工步骤：第1 步：施作超前支护后，开挖拱部弧形导坑，预留核心土，施作拱部初期支护；第2、3 步：开挖左右侧中台阶并施作初期支护；第4、5 步：开挖左右侧下台阶并施作初期支护；第6 步：分别开挖上、中、下台阶核心土；第7 步：开挖隧底并施作仰拱初期支护封闭成环。图-2 开挖透视图

超前支护m 0 . 1 ≥ 超前支护 1 1 1 6-1 1 2 3 初期支护 2 6-2 3 4 6-3 5 4 5 栈桥7 7 3～5m 2～3m 2～3m 2～3m 2～3m 15-25m 4-6m 施工工序正面示意图施工工序纵断面示意图

图-3 施工工序图

隧道三台阶七步开挖法作业指导书1

隧道三台阶七步开挖法作业指导书一、总则 1、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。 2、三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100~180㎡，是根据以往大断面隧道施工的经验确定的。该方法适用Ⅳ、Ⅴ级围岩，地质主要有砂岩、砂岩夹泥岩等；不适用条件有围岩地质为流塑状态、洞口浅埋偏压段（但经过反压处理或施做超前大管棚后可采用）。 3、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)三台阶七步开挖法规避了侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除临时支护及受力转换造成不安全的因素，及时调整闭合时间，方便机械化施工，利于施工工序转换。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。二、施工准备 1、在采用三台阶七步开挖法施工前，查阅大量设计文件和资料，结合三台阶七步开挖法的特点，按照隧道的规模和工期要求，有针对性地编制实施性施工组织设计和施工作业指导书，并进行详细的施工技术交底，对作业人员进行岗前培训和安全教育，从事特殊工种的作业人员持证上岗。 2、根据施工进度要求，施工机械、人员分期、分批组织上场。针对大断面隧道的特点，人员和施工机械配套如下表：根据隧道施工情况分析，单作业面施工作业人员配备见表3.2.1，并可根据施工现场情况及时调整。

上下台阶法施工作业指导书1

中铁电气化局集团东北分公司大连地铁105标项目部上下台阶法施工编制审核接受人日期中铁电气化局集团东北分公司大连地铁105标项目部二○一○年8月

上下台阶法施工作业指导书先开挖上断面，待开挖一定长度后同时开挖下断面，上下台阶同时并进的施工方法。主要使用在隧道Ⅲ-Ⅴ级围岩正洞、横洞施工。台阶开挖法一般是将设计断面分上半断面和下半断面两次开挖成型。台阶法包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法等三种。长台阶法：上、下断面相距较远，一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨。它的适用范围较全断面法广泛，凡是在全断面法中开挖面不能自稳，但围岩坚硬不要用底拱封闭断面的情况，都可采用长台阶法。短台阶法：台阶长度小于5倍但大于1～1.5倍洞跨。适用Ⅰ～Ⅴ级围岩，尤其适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩，是新奥法施工中经常采用的方法。超短台阶法：台阶仅超前3～5m，只能采用交替作业。超短台阶法适用于膨胀性围岩和土质围岩，要求及早闭合断面的场合。下半断面的开挖(又称落底)和封闭应在上半断面初期支护基本稳定后进行，或采取其它有效措施确保初期支护体系的稳定性，例如扩大拱脚、打拱脚锚杆、加强纵向联接等，使上部初次支护与围岩形成完整体系。根据支护结构形成闭合断面的时间要求，必要时在开挖上半断面后，可建筑临时底拱，形成上半断面的临时闭合结构，然后在开挖下半断时再将临时底拱挖掉。 1.适用范围高河区间正线隧道四级围岩A1断面采用台阶法施工。A1断面里程及长度表如下：

2.工艺流程图

台阶法施工工艺流程图 3.A1断面支护参数 A1断面为单线马蹄形断面，结构宽为6000mm，高为6210mm。初期支护：拱部打设Ф22@1000*1000（L=3.5米）砂浆锚杆，梅花型布置；锁脚锚杆采用Ф42*3.5，l=3.5米，每处2根；150mm厚C25喷射砼+单层ф6@150*150钢筋网片；连接筋为Ф22，环向间距为1米。二次衬砌：300mm厚C30P10模筑钢筋砼。其它：A1断面隧道在初期支护、模筑后及时对其背后压注1:1水泥砂浆，其中初期支护背后采用水泥浆二次压注，注浆孔沿拱部和边墙布设，环向间距：拱部2米，边墙3米，纵向间距3米，梅花型布设，注浆深度为初支背后0.5米，注浆终压0.5MP。二衬背后注浆孔沿拱部布设，环向间距3米，纵向间距5米，注浆压力位0.2 MP。注浆管均采用Ф32钢管。 4.台阶法施工工序图第一步：开挖上断面，施作初期支护（超前砂浆锚杆+ C25网喷砼+锁脚锚管）。

隧道各种施工工艺及流程图

目录一、光面爆破施工及流程图 (2) 二、超前大管棚施工及流程图 (6) 三、超前小导管施工及流程图 (9) 四、系统锚杆施工及流程图 (12) 五、湿喷混凝土施工及流程图 (14) 六、格栅/工字钢拱架施工及流程图 (16) 七、结构防、排水施工及流程图 (18) 八、衬砌施工及流程图 (29) 九、仰拱及填充施工及流程图 (37)

一、光面爆破施工及流程图隧道开挖必须尽可能减轻对围岩的振动，充分发挥围岩的自承能力。钻爆作业是保证开挖断面轮廓平整准确、减少超挖、降低爆破振动、维护围岩自承能力的关键。采用光面爆破技术进行爆破作业，根据围岩情况，及时修正爆破参数，以达到最佳爆破效果，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，爆破采用光面爆破。周边眼残眼率硬岩达到80%以上，中硬岩达到60%以上。光面爆破施工工艺流程见图1-1。 1-1 光面爆破施工工艺流程图在Ⅱ、Ⅲ级石质围岩施工时采用全断面开挖，均采用光面爆破技术施工。每个作业面每天2～3个循环，每循环平均进尺约3.0～3.3m，每日进尺7.5～8m。炸药选用爆速低、不怕水、有害气体少的乳化炸药。非电毫秒雷管起爆，火雷管引爆。

炮眼直径d：选用42mm的钻孔直径。炮眼深度L：Ⅱ类围岩炮眼深度约周边眼4.0m，掏槽眼5.5m，辅助掏槽眼5m。抵抗线W：当炮眼直径在35～42mm的范围内时，抵抗线W与炮眼深度有如下关系 W=（15～25）d或W=(0.3～0.6)L。据此Ⅳ级围岩取W=50cm，Ⅱ、Ⅲ级围岩取55cm。炮眼间距a：同一排两炮眼之间的距离与抵抗线之间的关系式为：W =（1.1～1.8）E。根据以往的施工经验取W=1.25E，Ⅳ级围岩取E=62cm。Ⅱ级围岩取70cm。堵塞长度：不小于20cm。掏槽眼形式: 掏槽眼采用楔形掏槽，由于断面大掏槽眼角度布置方便，只要满足抵抗线不串通，至少20cm即可，将掏槽眼设置在偏中线一侧（左右均可）2.5～2.8m。光面爆破参数的确定: 方案采用工程类比法，参考国内相似地质条件隧道光面爆破施工的资料及铁路隧道施工规范进行设计。在施工时根据实际情况进行调整。选定的爆破参数见表1-1。光面爆破参数表表1-1 隧道内爆破选用非电毫秒雷管，分多段起爆。起爆顺序：先掏槽后扩槽从低段到高段逐段起爆，周边眼最后起爆。爆破振动与同段起爆的炸药量密切相关，采用非电微差起爆技术