黄土隧道台阶分布开挖法施工技术交底
台阶法开挖施工技术交底
台阶法开挖施工技术交底一、编制依据《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80-2004）《公路隧道工程现场施工技术》（人民交通出版社2005年9月）二、适用范围适用于浅埋大跨度隧道，地表下沉量要求严格，围岩条件特别差时采用。
三、交底内容1、施工准备1)在施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，查阅相关施工案例，认真调查隧道围岩地质情况、了解施工条件、技术水平和设备装置的施工参数。
制定施工安全保证措施，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)精密导线网复测完毕并确定成果可用后，测量组根据隧道纵断面设计线、隧道洞轴线及洞身开挖轮廓线，放出隧道开挖轮廓线；3)测量班要提前作好洞身开挖测量交底。
4)施工场地的平整，水、风、电的设置，施工测量与放样。
开挖机械及材料均已进场。
2、材质及施工机械要求施工材料均须符合设计和规范要求。
施工机械应性能良好、满足施工要求。
3、三台阶七步开挖法施工工艺流程公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)三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图3-1。
图3-1 三台阶七步开挖法的施工工艺流程2)三台阶七步开挖法的施工工序及步骤：三台阶七步开挖法施工步骤见图-1，开挖透视图见-2，施工工序见图-3所示。
第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度为3～5m ，宽度为隧道开挖宽度的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1.5 m ，开挖后立即初喷3～5cm 混凝土。
上台阶开挖矢跨比应大于0.3，开挖后及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm 高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。
台阶法开挖技术交底
（2）施作系统锚杆，挂设钢筋网。按设计初期支护要求，拱部采用φ25中空注浆锚杆，L=3.0m，间距（环1.2m*1.5m），呈梅花型布置施作，在各台阶初期支护连接处，均设置锁脚锚杆，确保初期支护稳定。
2、隧道拱顶和仰拱是围岩位移比较突出的部位。
3、拱部开挖和下半部左（或右）半幅开挖是台阶法施工的关键。施工过程中着重加固的范围为：左右拱腰以上45度范围和边脚墙已下45度范围为围岩应力松弛带。
针对以上围岩力学特性，采取如下措施：
A、隧参03-09-1锁脚小导管（￠50 m m）每榀设8根锁脚导管；
四、施工工艺
技术交底书
2011年04月20日
主送单位
项目部三工区
接收单位
金石冲隧道出口施工队
工程项目
台阶法
里程桩号
DK43+500—DK42+700
交底内容：
台阶法开挖施工
一、适用范围
1、属Ⅲ级围岩硬岩或软硬岩互层地段。
二、施工方案
台阶法开挖：分两个台阶作业，即分别开挖1、2部。上台阶Ⅲ级围岩每循环进尺3m。
1、Ⅲ级围岩上台阶开挖采用风镐配合小型机械开挖，及时施做初期支护。
2、下台阶开挖时，采用左右侧壁导坑法交错换边开挖施工，遵循“弱爆破、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的原则，及时施做初期支护。
3、仰拱开挖时，以下台阶的施工方式转入仰拱开挖，待左右部全部开挖并完成初期支护后隧道仰拱紧跟。
三、围岩加固
三台阶七步预留核心土工法
4 仰拱紧跟下台阶，立即闭合组成稳固支护体系；
5 施工过程经过监控量测，掌握围岩和支护变形情况，立即调整支护参数和预留变形量，确保施工安全；
6 完善洞内临时防排水系统，预防地下水浸泡拱墙脚基础。
3.2.4三台阶七步开挖法施工步骤见图3.2.4-1，开挖透视图见3.2.4-2，施工工序见图3.2.4-3所表示。
1.0.3三台阶七步开挖法适适用于开挖断面为100～180m2，含有一定自稳条件Ⅳ、Ⅴ级围岩地段隧道施工。Ⅳ、Ⅴ级围岩地质关键有黄土、强风化岩层等，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取）。
1.0.4三台阶七步开挖法含有下列技术特点
1施工空间大，方便机械化施工，能够多作业面平行作业。部分软岩或土质地段能够采取挖掘机直接开挖，工效较高。
3.2.2采取三台阶七步开挖法施工黄土隧道，应依据工程水文地质条件，按设计要求做好超前支护，预防围岩松弛，确保隧道开挖安全。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。
3.2.3三台阶七步开挖法黄土隧道施工应符合下列要求：
1 以机械开挖为主，人工辅助开挖；
2 弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留七步预留关键土开挖法工法
20XX-8
山西中南部铁路通道企业筹备组
1 总 则
1.0.1为确保黄土隧道施工安全和质量，规范开挖作业程序，加强过程控制，提升施工进度，制订本工法。
1.0.2黄土隧道三台阶七步流水开挖法依据围岩情况可分为三台阶预留关键土法、三台阶上导坑预留关键土法和三台阶不留关键土三种方法。本资料关键介绍三台阶七步预留关键土开挖法（以下简称“三台阶七步开挖法”），本工法是以弧形导坑开挖留关键土为基础模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位开挖和支护沿隧道纵向错开，平行推进隧道施工方法。
隧道工程洞身开挖台阶法施工技术交底
3、台阶法施工注意事项
⑴相对于全断面法来说，长台阶法一次开挖的断面和高度都比较小，只需配备中型钻孔台车即可施工，而且，对维持开挖面的稳定也十分有利。所以，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，但围岩坚硬不用仰拱封闭断面的情况，都可采用长台阶法。
技术交底书
编号：XX045
XX隧道工程
分部（分项）工程
洞身开挖
台阶法施工技术交底
图纸名称（图号）
交底内容ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ附图
1、适用条件
台阶法中包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法（微台阶法）等三种，其划分一般是根据台阶长度来决定的，如下图所示。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：
⑴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；
C、无论上断面或下断面爆破施工，其掏槽方式均采用双楔形掏槽，以提高施工效率。
D、待初期支护的变形稳定后，或根据施工组织所规定的日期敷设防水层（必要时）和施做二次衬砌。
⑵短台阶法。这种方法也是分成上下两个断面进行开挖，只是两个断面相距较近，一般上台阶长度小于5倍但大于1~1．5倍洞径。上下断面采用平行作业。短台阶法的作业顺序和长台阶基本相同。
①长台阶法的作业顺序为：
A、对于上半断面。用多功能凿岩台架钻眼、装药爆破，地层较软时亦可用挖掘机开挖。安设锚杆和钢筋网，必要时加设钢支撑、喷射混凝土。用装载机配合反铲挖掘机装碴运至洞外。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，可施做临时仰拱，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仰拱挖掉。但从经济观点来看，最好不这样做，而改用短台阶法。
隧道开挖施工技术交底
隧道开挖施工技术交底ZT1105JL-1102单位：XXX编号：2011年01月10日主送单位工程名称隧道出口***隧道工班CD法开挖施工日期隧道出口开挖施工技术交底，交底内容：本交底用于DK203+110～DK203+080一、施工方法与技术指标1．技术参数①超前支护：拱部采用φ108管超前预支护，并注水泥浆。
②开挖进尺：各分部开挖进尺为1榀钢架间距即0.6m。
③台阶高度：上台阶、中台阶开挖高度4.0m~6.5m。
④开挖工作面间距：各级台阶开挖间距控制在3~5m。
⑤施工支护措施：中隔壁临时支护采用I18型钢，初期支护为XXX按设计数量施做L=4m的φ25普通中空锚杆、边墙采用L=4m的φ22砂浆锚杆。
2．施工方法①施工工艺流程见下页图“CD法施工工艺流程图”②开挖方法隧道分为左、右导坑举行开挖，每侧导坑又分为两步台阶。
为保护好围岩，围岩尽可能采用机器辅助人工开挖，每轮回进尺按每榀钢架间距0.6m,当围岩不乱性较差时，考虑采用中部预留中心土法施工；体例：复核：签收：年月日注：①对重点工程、枢纽部位及质量请求高的特殊工程除口头交底外，还要以书面方式举行手艺交底。
②“手艺交底书”一式二份，一份作为施工依据，一份保存备查，并办理交接手续。
1技术交底ZT1105JL-1102单位：XXX编号：图2.5-04.CRD法施工工艺流程图1部开挖2部开挖与3部开挖与4部开挖与5部开挖与6部开挖与拆除中壁与支护支护支护支护支护支护墙开挖开挖开挖开挖开挖开挖施工仰拱填充初喷初喷初喷初喷初喷初喷挂网挂网挂网挂网挂网挂网施工二次模筑衬砌安装周边、中安装周边安装周边安装周边安装周边钢安装周边壁墙钢中壁墙、中壁墙架钢架钢架钢架架钢架施作锚杆施作锚杆施作锚杆施作锚杆施作锚杆施作锚杆复喷周边、中复喷周边复喷周边复喷周边复喷周边、复喷周边壁墙混中壁墙、中壁墙、中壁墙中壁墙混凝、中壁墙凝土混凝土混凝土混凝土土混凝土CD法施工工艺流程图开挖步骤方法见下页“Ⅴ级围岩中壁法施工示意图”。
黄土隧道专项施工方案
一、工程概况本项目位于我国某山区，隧道全长5000米，其中黄土段约3000米。
黄土隧道地质条件复杂，施工难度大，为确保隧道施工安全、质量及进度，特制定本专项施工方案。
二、施工原则1. 严格遵循国家相关法律法规和行业标准，确保施工质量、安全、环保。
2. 采用先进的施工技术和设备，提高施工效率。
3. 加强施工管理，确保工程进度。
4. 严格控制施工成本，提高经济效益。
三、施工工艺及方法1. 隧道开挖（1）采用台阶分布开挖法，即环形开挖留核心土法，减少对土体的扰动。
（2）上半断面人工用风镐及电铲掏槽，掏槽宽度约1m，纵向掏槽深度每次约0.8m。
（3）开挖后立即喷射4cm厚的20号砼封闭断面，防止孔隙水渗出。
2. 支护及衬砌（1）采用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等加强土体强度及限制围岩应力重新分布。
（2）钢拱规格为20a，按设计断面计算用量。
拱架之间间距依每次开挖长度约为0.8m，每榀钢拱纵向用20钢筋连接，钢筋间距1.2m。
（3）管棚尾端焊接于拱架腹部，增强共同支护作用。
（4）喷射砼填充钢拱间空隙，确保拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实。
3. 施工组织与控制（1）隧道根据施工现场场面状况，采用单向掘进，隧道进口布置一个隧道专业机械化施工队。
（2）洞内施工开挖、出渣初期支护与二次衬砌模筑砼平行作业。
（3）隧道路面待贯通后从洞口反向施工。
（4）根据地形地貌及工期要求，本隧道不设施工支洞。
四、施工进度安排1. 隧道开挖：计划工期为12个月。
2. 支护及衬砌：计划工期为6个月。
3. 隧道验收：计划工期为2个月。
五、施工安全及环保措施1. 施工安全：严格执行《隧道施工安全管理规定》，加强施工现场安全管理，确保施工人员安全。
2. 环保措施：严格控制施工现场扬尘、噪音、废水等污染，采取有效措施减少对周边环境的影响。
六、施工质量保证措施1. 严格执行国家及行业标准，加强施工过程质量控制。
2. 对关键工序进行严格检验，确保工程质量。
隧道开挖技术交底 (台阶法)
XXX隧道工程编号：XX隧道洞身开挖（洞身开挖）施工技术交底XXX施工技术交底书单位工程名称：××隧道 No.分部工程名称：洞身开挖分项工程（工序）名称：洞身开挖一、交底范围×××隧道（里程段落）段（围岩级别）级围岩台阶法施工二、施工程序及操作要点2.1施工程序（1）土质地段施工准备→围岩处理→测量放线→开挖→出碴→找顶→洞身支护（2）土质地段施工准备→围岩处理→测量放线→钻孔→装药爆破→开挖→初找顶→出碴→二次找顶→洞身支护2.2操作要点2.2.1施工准备开挖前应先进行测量放样，控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓。
测量人员定出隧道中线和开挖轮廓线，用红油漆按钻爆布置画出炮眼位置，经检测合格后方可施工。
开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风水管的连接，做好洞内、外排水系统，保证排水畅通，规划弃碴场位置，布设出碴路线，出碴设备准备。
2.2.2施工工艺（1）土质地段台阶法开挖台阶法施工将断面分为上下两部分。
采用人工配合机械开挖，一次进尺不超过1榀（1.0m），上台阶长度宜控制在一倍洞径（约6m），台阶高度3.5～4.5m，下台阶左右两侧开挖时应错开进行，严禁对称开挖，防止上部支护结构不稳引发塌方危险。
上台阶采用反铲挖掘机出碴至下台阶，下台阶由装载机装渣，自卸汽车运碴。
1）施工步骤步骤：1上台阶开挖→Ⅱ上台阶初期支护→3下台阶开挖→Ⅳ下台阶初期支护→底部开挖→Ⅵ仰拱及填充混凝土→Ⅶ拱墙混凝土。
说 明:1、上部开挖；Ⅱ、上部初期支护；3、下部开挖；Ⅳ、下部初期支护；5、底部开挖(捡底)；Ⅵ、仰拱及混凝土填充；Ⅶ、二次衬砌；图2.1 台阶法开挖断面示意图 2）施工注意事项开挖1、3部时，根据现场情况必要时预留核心土。
导坑开挖宽度及台阶高度可根据施工机具、人员安排进行适当调整。
钢架之间纵向连接钢架及时施作并连接牢固，仰拱开挖前完成锁脚锚管，锁脚锚杆采用φ42钢花管，壁厚3.5mm ，孔内注浆1:1（重量比）水泥砂浆。
三台阶七步预留核心土工法
监测项目
测量方法和仪表
测量精度
备注
1
洞内、外观察
现场观察，地质罗盘仪
2
初期支护拱（墙）脚净空变化
采用非接触无尺量Leabharlann 法，全站仪0.1mm3
初期支护拱顶下沉
采用非接触无尺量测法，全站仪
0.1mm
4
地表沉降
水准测量的方法，水准仪
1mm
浅埋隧道（H0≤2b）、洞口段、下穿高速公路（建筑物）段必测
注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。
3.4.3净空变化量测测点布置和初读数的读取应符合下列规定。测点、测线布置详见图3.4.3。
图3.4.3 净空变化测点布置
1 上部弧形导坑开挖并施作拱部初期支护后，布设拱顶下沉测点A和第一条净空量测基线B—B’，在3～6h内取得初读数；
黄土隧道
三台阶七步预留核心土开挖法工法
2010-8
山西中南部铁路通道公司筹备组
1 总 则
1.0.1为保证黄土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，制定本工法。
1.0.2黄土隧道三台阶七步流水开挖法根据围岩状况可分为三台阶预留核心土法、三台阶上导坑预留核心土法和三台阶不留核心土三种方法。本资料重点介绍三台阶七步预留核心土开挖法（以下简称“三台阶七步开挖法”），本工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。
第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3～5m（当围岩较差时留5m，围岩较好时可留3m），宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2（可以有效的防止软弱围岩开挖面失稳，同时提供了作业平台）。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（开挖进尺要求不得大于1.5m，主要是考虑开挖进尺过大一是围岩暴露面积过大降低了围岩自身承载能力；二是进尺过大延长了开挖工作面封闭时间）；开挖后立即初喷3～5cm混凝土（增强围岩自稳能力，避免围岩长时间暴露产生掉块）。 上台阶开挖矢跨比应大于0.3（是指拱部开挖高度与开挖跨度比值应大于0.3。根据以往隧道施工经验，当矢跨比大于0.3时，拱部开挖比较稳定），开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。
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黄土隧道台阶分布开挖法施工技术交底
为了预防在黄土中开挖隧道的大变形和坍塌问题，采用台阶分布开挖法（又称环形开挖留核心土法），结合喷射砼及时封闭开挖面，用超前管棚支护、钢拱支撑、挂网、打锚杆等来加强土体强度及限制围岩应力重新分布，实施短开挖，快循环来减少对土体的扰动，是目前黄土隧道施工的较完整的方法。
1.施工方法及工艺要点
1.1根据工地实际情况，设计并施打超前管棚。
钢管真径一般为ф60 mm，长4.5m，间距30cm，外插角20，首尾相接长度不少于1.5m。
钢管内充填20号砼或者水泥砂浆。
1.2上半断面人工用风镐及电铲掏槽。
掏槽宽度约1m，纵向掏槽深度每次约0.8m。
1.3开挖后立即射砼封闭断面。
喷射4cm厚的20号砼，封闭开挖断面，以免孔隙水从断面处渗出，而使土体失稳。
1.4架钢拱及挂网。
钢拱规格为Ⅰ20a，按设计断面计算用量。
拱架之间的间距依每次开挖长度约为0.8m，每榀钢拱纵向用ф20钢筋连接，钢筋间距1.2m。
管棚尾端焊接于拱架腹部，以增强共同支护作用。
ф8钢筋网格间距为20cm×20cm。
1.5喷射砼填充钢拱间空隙。
拱架与开挖轮廓之间的所有间隙用20号砼喷射充填密实，先喷拱架与轮廓之间空隙，再喷拱架，然后再喷拱架之间，直至喷到规定的厚度。
1.6按上述1－5的方式开挖5m左右后，开挖支撑掌子面的核心土支持部分。
1.7在上半断面初期支护稳定的条件下，开始开挖下半断面：首先通过在上半断面的钢拱的拱脚打注浆锚杆，以防止拱架及围岩变形与下沉。
钻进后进行注浆，两侧以等间距各打5根锚杆。
经过做试验，这样的锚杆与黄土结合后，抗拨力可达8t以上。
1.8开挖出碴完成后立即喷射砼封闭围岩，然后架钢拱支撑和挂网，经分层喷射砼直到设计厚度。
再铺设土工布防水板，做二次衬砌。
2.施工工艺流程图
3.劳动力组织及进度指标
管棚及锚杆安装 3－5人
开挖工 8－12人
喷砼 13人
架钢拱及挂网 8人
出碴 10人
砼衬砌 16人
管棚、锚杆、钢拱制作 4人
在砂粘土层无渗水时，采用每循环1.0m 进尺，月进度可达成洞36m 以上。
在砂粘土层有渗水及砂层中无渗水时，采用每循环0.8m 进尺，月进度可达成洞30m。
以上。
在砂层有中渗水时，严格控制每循环0.6m 进尺，月进度可达成洞20-26m以上。
4.主要施工机械
4.1采用国产WES－12A型煤电钻改制成开挖风镐10台。
4.2自制砼衬砌台车1台。
4.3 PC-200挖掘机2台。
4.4其余如手持风钻（锚杆）、砼喷射机、电焊机、钢筋切割机、砼搅拌机、出碴车辆、装载机、注浆机、空压机、变压器等按常规隧道施工配置。
5.质量控制要点
5.1严格控制管棚角度
5.2严格喷射砼工艺，按配合比拌制砼料，特别要严格控制外加剂掺量。
新旧砼面要清洗至露出砼的本色，没有泥土或杂物。
分层喷射，以保证喷射砼的质量。
5.3保证立拱质量。
注意螺栓松紧程度和连接筋的焊接质量。
5.4确保钢筋网与围岩紧密相贴，钢筋网必须连接牢固，否则喷射砼时会振动钢筋网，从而降低喷射砼质量。
5.5保证核心土的大小和长度
5.6清除拱脚积水与淤泥，通过打拱脚锚杆或扩大拱脚认真加固拱脚，加强纵向联结等，使初期支护与围岩形成完整体系。
5.7尽量单侧落底或双侧交错落底，避免上半断面两侧拱脚同时悬空；控制落底长度，视围岩情况采用1-3m，不大于6m。
5.8减少上、下台阶施工的相互干扰，并及时封闭成环。
5.9找出每道工序的合理施工时间，各工序严格按标定时间进行控制，从而缩短循环作业时间，减少开挖面土体的暴露时间。
5.10及时监控量测围岩，观察拱顶，拱脚的收剑情况，据此调整初期支护参数。
6.安全及环保措施
6.1首先做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程，并妥善处理好陷穴、裂缝，以免地面积水浸蚀洞体周围，造成土体坍塌。
6.2在含有地下水的黄土层施工时，洞内外排水沟应进行铺砌，必要时应配合井点降水等将地下水位降至隧道衬砌底部以下，以保施工顺利进行。
6.3在干燥无水的黄土层中施工，应管理好施工用水，不使废水漫流。
6.4如发现工作面有失稳现象，应及时用喷砼封闭，加设锚杆、架立钢支撑等加强支护。
6.5 施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面，如超挖过大，应用浆砌片石回填，如发现该处土体承载力不够，应立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。
6.6在开挖与灌筑仰拱前，为防止边墙向内位移，宜加设横梁顶紧。
6.7喷射机所用的压力，一般以不超过0.2Mpa为宜。
6.8若拱部位于砂层时，为防止喷砼层塌落，可用Ф4mm的密钢丝网紧贴开挖面作为固定初喷砼用。
密网用两根Ф8mm，长35cm的锚钉加以固定；也可用2根Ф22mm的环向钢筋将网压紧在开挖面上，以防喷砼时钢丝网脱落。
6.9钻锚杆孔时，宜采用干钻，锚杆采用药包式或早强砂浆式锚杆。
6.10施工中如发现不安全因素时，应暂停开挖，加强临时支护，以便取适应性的工序安排。