天恒山隧道施工方案比选及优化
山区隧道设计优化研究报告
山区隧道设计优化研究报告1. 引言随着交通发展的加快和需要，山区隧道的设计和建设变得越来越重要。
山区隧道与平原地区的隧道相比，具有更为复杂的地质条件和更大的设计难度。
本报告将从隧道设计的角度，对山区隧道的优化研究进行探讨。
2. 隧道设计的优化目标山区隧道设计的优化目标主要包括以下几点：1. 经济性：隧道的建设成本应尽量降低，同时在使用阶段也要考虑到运维成本。
2. 安全性：隧道设计应满足基本的安全条件，防止发生地质灾害和交通事故。
3. 可持续性：考虑隧道的环境影响，减少对山区生态环境的破坏。
4. 舒适性：设计隧道的通行能力应满足预期的交通需求，以提供良好的交通服务。
3. 隧道设计的优化方法在山区隧道设计中，可以采取以下方法来进行优化：3.1 地质勘察和分析在设计之前，必须进行详细的地质勘察和分析，以了解山区地质结构和地质条件，包括岩石类型、断层和裂隙等。
通过充分了解地质情况，可以选择合适的隧道类型和建设方法，避免地质灾害的风险。
3.2 隧道几何设计在设计隧道的几何形状时，需要考虑隧道的长度、高度、宽度和曲线半径等参数。
通过合理调整这些参数，可以有效减少建设材料的使用和降低施工难度，从而提高隧道的经济性和安全性。
3.3 结构设计和材料选用在隧道的结构设计中，应选择合适的隧道支护结构，如喷射混凝土衬砌、钢拱架或钢筋混凝土衬砌等。
同时，应选择合适的材料，如高强度、耐腐蚀的材料，以提高隧道的耐久性和可持续性。
3.4 通风和照明设计隧道通风和照明设计对于隧道的运行和安全至关重要。
应采用合适的通风系统，确保隧道内的空气流通，消除有害气体和烟雾。
同时，应合理设计照明系统，提供足够的照明强度，确保驾驶员的安全。
3.5 环境保护和生态恢复在山区隧道设计中，应注重环境保护和生态恢复。
在挖掘及运输过程中，要合理处置废渣和废水，避免污染地表水和土壤。
在施工结束后，要进行生态恢复和绿化，修复受到损害的生态系统。
4. 实例分析以某山区隧道设计为例，对上述优化方法进行具体应用和分析。
隧道要点关键和难点项目工程施工设计方案及对策方法措施
5、重点（关键）和难点工程的施工方案、方法及其措施本合同段共有隧道1.5座，分别为ZZ隧道和**隧道，为分离式隧道。
ZZ隧道左线长118m；**隧道左线长3709m，右线长3658m。
隧道长度较长，且IV、V 级围岩分布较多，并有断层分布，是本合同段的重点控制工程。
5.1 施工方案概述隧道按照新奥法原理，采用钻爆法施工,施工采用光面爆破以降低爆破对围岩的扰动，采用中空直眼掏槽以提高进尺和爆破效果。
隧道围岩由III～V类围岩构成。
V类围岩地段采用CD开挖法，人工配合机械开挖，个别机械开挖不动需爆破的地方，严守"短进尺，弱爆破，强支护，早成环”的原则，采用微震爆破施工；Ⅳ类围岩地段采用台阶开挖法，光面爆破，周边眼间隔装药；III类围岩地段采用全断面开挖法施工，钻孔采用风动凿岩机钻孔。
5.2 施工工艺流程隧道施工的基本工艺流程为：布设施工测量控制网→测量放样→洞门刷坡、防护→排水→洞身开挖→通风、排烟→清帮、找顶→初期支护或辅助施工措施→监控量测→出渣→完成初期支护→仰拱→填充→边墙基础→初期支护变形量测稳定→防水层→二次衬砌→附属设施→路面施工→洞装饰。
5.3 隧道控制测量方案㈠洞外平面控制测量⑴测量控制网布设如中标，我单位将进行线路中线和高程复测，确定准确无误后，放出护桩，并编号绘制示意图。
为了加快测量速度与精度，拟采用我集团公司的GPS卫星定位系统进行整体布网测量，具体测设方法待中标后编制专项测量方案。
㈡洞控制测量⑴洞计划采用双导线法布设控制测量网，在施工中经常对水准点、控制桩复测，洞与洞外测量结果闭合，若发现问题及时纠正确保施工万无一失。
⑵洞主控网精密测边距⑶洞基本网图⑷施工测量洞施工导线测量和洞施工测量，均采用激光全站仪、激光电子经纬仪和水准仪，以加快测量进度。
自基本控制网点，向洞布置边长约为50～80m长的单支导线，控制洞开挖和衬砌施工。
㈢洞外高程控制测量采用高精度水准仪实施二等精密几何水准控制。
隧道施工方案
隧道施工方案隧道工程施工工艺一、总体方案一）施工原则为了确保施工效率和质量，本工程采用大型施工机械进行配套施工。
开挖出渣机械与初期支护砼机械以及二次衬砌砼施工机械配合一条龙作业。
对于软弱围岩，我们坚持“短进尺、弱（不）爆破、快封闭、强支护、紧衬砌”的原则，开挖后及时进行仰拱封闭，确保施工安全。
在施工过程中，我们将进行超前地质预报，并采用先进的量测探测技术对围岩提前做出判断，拟定相应的施工方案。
二）施工布置根据施工现场场面状况，我们采用单向掘进，隧道进口布置一个隧道专业机械化施工队。
洞内施工开挖、出渣初期支护与二次衬砌模筑砼平行作业。
隧道路面待贯通后从洞口反向施工。
根据地形地貌及工期要求，本隧道不设施工支洞。
三）总体方案根据磐南隧道围岩情况、及断面设计，结合本承包人现有技术装备力量和多年的隧道施工经验，确定Ⅲ类围岩采用正台阶开挖法施工，Ⅳ类采用全断面开挖法施工。
隧道出渣采用侧翻装载机装车，自卸汽车运输。
初期支护施作及时可靠，衬砌砼采用机械化作业，二次衬砌采用砼输送车、输送泵和全断面液压衬砌台车相配合的方案。
施工过程中加强监测，及时处理分析数据，高速支护参数。
开挖前做好超前地质预报、探测工作，根据围岩情况采取相应的施工方案。
二、隧道施工测量控制为确保隧道贯通精度，我们制定了以下测量控制方案：1、地表平面控制1）为确保洞口投点的相对精度，我们根据设计提供的控制点和实地地形情况布设精密控制网，并保证洞口附近有二个或二个以上的精密控制网点。
2）地表控制网经过多次复测，复测无误后方可引线进洞进行测量工作。
2、洞口联系测量为保证地面控制测量精度很好地传递到洞内，我们采用以下洞口控制测量方案：1）在洞口仰坡完成及洞口施工至设计标高后，在洞口埋设二个稳固的导线控制点。
2）洞口附近在基础稳定处埋设2～4个水准点，与地表水准控制网级网观测及平差计算，以便于隧道进洞水准测量。
3、测量方法及措施1）地表平面控制测量选用全站仪施测，建立四等导线控制网，并将隧道中线和横向轴线纳入控制网内以保证放样精度。
隧道工程_专项施工方案(3篇)
第1篇1.1 编制依据本专项施工方案编制依据包括但不限于以下内容：（1）国家相关法律法规、政策及标准，如《中华人民共和国建筑法》、《中华人民共和国安全生产法》等；（2）行业规范和标准，如《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）、《隧道施工安全规范》（GB 50307-2014）等；（3）工程地质勘察报告、设计文件及相关技术资料；（4）施工组织设计、施工图纸及相关设计要求。
1.2 编制目的本专项施工方案旨在确保隧道工程施工安全、质量、进度和环境保护，为施工人员提供操作指南，为工程管理人员提供决策依据。
1.3 适用范围本专项施工方案适用于隧道工程的施工全过程，包括隧道开挖、支护、衬砌、防水、通风、排水、照明等环节。
二、工程概况2.1 工程简介本隧道工程为某高速公路隧道，全长XX公里，采用双洞双向四车道设计，隧道净宽12.5米，净高5.0米。
隧道地质条件复杂，主要包括岩溶、断层、软弱围岩等。
2.2 水文地质条件隧道所在区域地下水丰富，主要为岩溶裂隙水。
地下水埋藏深度浅，对隧道施工及运营影响较大。
2.3 施工平面布置图根据隧道工程特点和现场实际情况，施工平面布置图如下：（1）隧道进出口段：设置进出口临时便道、排水沟、照明设施等；（2）隧道主体段：设置施工便道、施工平台、排水沟、通风设备、照明设施等；（3）隧道洞内：设置施工通道、通风道、排水沟、照明设施等。
2.4 施工准备情况（1）人员准备：组织施工队伍，明确各级人员职责，进行安全教育培训；（2）材料准备：根据工程需要，提前采购各类材料，确保材料质量；（3）设备准备：配备必要的施工设备，如挖掘机、装载机、混凝土搅拌车等；（4）技术准备：组织技术人员进行施工方案编制、施工图纸会审、施工组织设计等。
三、施工工艺3.1 工艺流程隧道施工工艺流程如下：（1）隧道地质勘察与设计；（2）隧道开挖与支护；（3）隧道衬砌施工；（4）隧道防水施工；（5）隧道通风、排水、照明施工；（6）隧道竣工及验收。
隧道施工方案和施工方法
隧道施工方案和施工方法一、施工方案(一）施工方案设计隧道主体工程施工前，首先完成施工便道、拌合站、钢筋加工场、水、电供应设施及办公、生活住房等临时施工,并结合隧道出渣方量、运距以及环、水保等因素,合理选择弃渣场位置。
正洞施工前做好进洞准备：根据设计坡比要求及实际地质情况，刷出边、仰坡，并在雨季来临前，完成截水天沟施工，做好洞口安全防护.正洞施工采用单口掘进的施工方式.根据设计要求及围岩实际情况，合理选择开挖方法，并以“快支护，勤量测,及时施作仰拱，二衬紧跟”的指导思想，做好后续工序施工。
隧道洞门施工，待洞口拱墙二次衬砌完成后及早施作，以起到保护洞口的作用。
(二）开挖方案本隧道洞门采用明挖法，其余段落均采用暗挖法施工。
暗挖段采用锚喷构筑法施工，开挖采用光面爆破，Ⅲ级围岩采用台阶法施工，Ⅳ、Ⅴ级围岩采用全断面法施工,围岩较好地段采用光面爆破技术,严格控制超欠挖,软弱围岩地段采用微震光面爆破技术或非爆破开挖,以减轻对围岩的扰动和破坏。
二、施工方法（一）洞口施工1。
洞口段采用边坡、仰坡自上而下分层开挖，施工机械以挖掘机为主,尽量不采用爆破，保证不扰动原地层；洞口场地用装载机辅以推土机整平压实；遇坚硬石质地层人工钻眼爆破，运输采用自卸车，挖方土弃往指定的弃碴场.洞口段开挖将充分考虑洞内施工需要修建供水、供电设施及材料堆放场地和机械停放场地,合理布置。
2.边仰坡防护、边仰坡开挖按设计坡度一次整修到位，并分层进行边仰坡挂网喷锚防护，以防围岩风化，雨水渗透而坍塌.以稳定边仰坡。
3。
隧道洞门在进洞施工正常后，适时安排施工。
综合考虑地形地质条件，进洞施工前，先将洞外排水系统做好，再考虑进洞，以防对洞门造成威胁。
4.明洞拱墙与洞内相邻的拱墙衬砌时，应同时施工连成整体;5.洞门及洞口附近的排水、截水设施应配合洞门施工尽早做好,并与洞外排水系统连通,以免地表水冲刷坡面。
6。
洞门仰坡和边坡宜在进洞前刷好,坡度的施工允许偏差为5%；洞口土石方宜采用控制爆破施工,不得使用集中药包爆破,以免影响仰边坡的稳定。
监控量测是确保天恒山隧道施工安全的一项重要措施
文阐述了施工中对隧道进行监控量测的过程及对 观 测 数据 进 行 分析 ，对指 导施 工和 确保 安 全起 到 了重要作 用。对同类工程施工具有一定的参考作
用。
攮 琢 处挂 曲
间曲线最实用的方式 ，根据位移值 、位移 速率
判 别围岩和支护体系的稳定状态 ，利 用理论分
析拟 合出与实测值相吻合的 回归曲线 ，这 条回 归曲线则可视为围岩的特征曲线。
断面 的拱 顶下沉量比较大 ，拱顶沉 降最 大值为 终大于左侧和右侧 ，而 左侧和右侧的沉降值相
８ ｍｍ，大 多数断面拱 顶下沉量 基本上 介于 当。一般情况下 ，掌子 面离监测断面越近 ，对 ９
３ ５ ０ ５ ｍｍ，最大下沉速率一般在４ ｍｍ／ 。 ～８ ｄ 拱顶下沉 一般在埋点后 １ 周就基本趋 向稳定 ， ２ 顶沉降值随施工方法和进尺的变化较大 。 ３ 地表沉降 监测断面的影响越大 ，地表 沉降也就越大 ；隧
的时间并不是很长 ，大概为１ 个星期。 ～２
四，施工过程中具体监测情况
ｌ 水平收敛
第二阶段为缓和变形期 ，这一 阶段，围岩
相对稳 定 ，初期支护的强度得到很大 强化和提
施工中监测人员已经在进 口端埋设周边水 高 ，并且随着掌 子面的掘进 ，当掌子面和测 点
平收敛监测断面６ 个。从监 测的情况来看 ，累 的距离超过 ３ ３ 倍的隧道开挖直径时 ，施工扰 动也
２ 拱顶下沉
＝．工程特点
ｌ 隧道地处严寒地区、２ 开挖断面大 、３ 全线 浅埋 、 围岩类别低 ４
第 三阶 段为 基本稳 定 期 ，收敛 速率 进一
步 降低 ，累计 收 敛缓慢 增 加 ，收敛 速率 小于
兰．监控量测目的，项 目
浅谈高速公路隧道洞内管棚工作室施工方案优化
浅谈高速公路隧道洞内管棚工作室施工方案优化摘要：目前，我国交通网络不断完善，公路、铁路里程逐年增加。
在高速公路隧道施工中往往会遇到线路下穿既有公路、铁路、洞内特殊地质，或短隧道出洞端地形限制等需要在洞内施工管棚。
本文结合作者洞内管棚施工经验，阐述管棚工作室施工的优化方案，旨在为洞内管棚施工提供参考。
关键词：隧道工程，管棚工作室，施工方案；引言：随着我国交通网络不断完善，公路、铁路、地铁等里程不断增多，在高速公路施工中，线路与既有公路、铁路、轨道交通等交叉的情况较为普遍。
在新建高速隧道工程下穿既有线或特殊地质情况下，或在短隧道单向掘进出洞时需要在洞内施工管棚。
其中管棚施工工艺较为成熟，但管棚工作在现场施工方案中仍有一定的优化空间。
下面结合以往施工经验，在本文中阐述几点管棚工作室的方案优化建议。
1.洞内管棚工作室的常规设计方案隧道超前管棚一般是在隧道拱顶范围内设置，常规设计加固范围约为拱顶120°角范围内均匀设置。
为保证管棚施工外插角度与设计相符、钻孔时围岩稳定，设置有导向墙及导向钢管。
管棚工作室为管棚施工提供工作面及作业空间，一般根据管棚钻机、送管等要求，在既有开挖断面上加大开挖轮廓半径，一般在设计采用全断面加大80cm左右，长度约为600cm，形成管棚工作室。
如图1所示：总结以往施工经验，常规管棚工作室方案存在以下几点问题：（1）开挖全断面增大，管棚施工完成后，后续采用二衬混凝土一次性浇筑，开挖、支护及二衬混凝土的工程量增加较多。
（2）二衬施工中二衬混凝土较多，增加台车压力，存在一定的安全隐患。
（3）导向墙混凝土施工模板安装固定较为不便。
1.管棚工作室方案优化2.1采用纵向变截面设计管棚工作室在设计中，管棚轴线与衬砌外缘纵向轴线之间存在一定的外插角度，一般为1°～3°。
管棚工作室在常规隧道断面上加大的空间主要是为钻杆部分提供的空间，因为有外插角的存在，在实际施工中，钻机钻杆部分肯定是沿管棚轴线平行运动的，所以我们可以将工作室纵向设置成与管棚轴线平行，与隧道衬砌外缘纵向斜交的变截面。
隧道通风竖井支护方案优化
0引言随着我国西部公路交通网络的发展，穿越山岭隧道不断增多，通风竖井在开挖断面积和掘进深度也在不断刷新纪录。
随着煤炭行业先进的机械配套建井技术在公路竖井施工中的推广使用，国内公路隧道通风竖井正井法施工技术日趋成熟，深度超过300m 的大断面竖井普遍采用了全断面正井法施工。
按井筒支护形式的不同，短段单行作业法和全井单行作业法是正井法中最为常用的施工方法。
短段单行作业法[1]是煤炭行业的主流作业方式，即井筒支护设计采用单层模筑混凝土，开挖掘进一段模筑混凝土衬砌一段，具有施工安全风险小、一次成井的优点。
桃巴高速米仓山隧道竖井[1]、乌尉高速天山胜利隧道竖井[2]等少数公路隧道竖井开始借鉴使用。
公路行业规范推荐竖井井筒采用复合式衬砌支护、全井单行作业法施工，开挖一段初支一段，掘进到底后自下而上浇筑二次衬砌，具有作业单纯、成井后结构安全性高的优点。
平天高速关山隧道竖井[3]、九绵高速白马隧道竖井、宝坪高速秦岭天台山隧道竖井[4]等均广泛采用全井单行作业法施工。
1工程概况关山隧道[5]位于甘肃省平凉市庄浪县、华亭县境内，全长9.6km 。
竖井位于关山隧道中部YK80+117右侧73.5m 处，净直径ϕ=10.8m ，最大开挖外径ϕ=13.3m ，井深339m （Ⅴ级围岩39.4m ，Ⅳ级围岩299.6m ），是甘肃省内净断面最大的竖井工程，在全国也较为少见。
竖井设计为复合式衬砌，采取正井全井单行作业法施工。
初支采用锚杆+钢筋网+钢拱架+喷射混凝土支护，二衬采用C30钢筋混凝土支护。
竖井构造详见图1，围岩情况详见表1，支护参数详见表2。
长段单行掘砌作业在二衬施作前，井筒完全依靠初支指出围岩压力，地质较差时安全性偏差；并且施工中支护作业工序多，施工效率相对偏低，是制约施工的关键因素。
由于关山隧道通风竖井为初步设计招标，全井为Ⅳ、Ⅴ级围岩，开挖断面大、井深深，采用正井法长段单行掘砌施———————————————————————作者简介:金琼（1982-），男，甘肃兰州人，工程师，本科，研究方向为隧道施工技术。
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天恒山隧道施工方案比选及优化
摘要：天恒山隧道为我国第一座严寒地区浅埋大跨土质隧道，其
施工难度大、危险性高。在施工过程中遵循“土变我变、确保安全、
优质完成”的原则,不断对隧道施工方案进行比选优化,本文对施工
过程中采用的微台阶法、三台阶七步开挖法和crd法施工方案的选
择和优化进行介绍。
关键词：土质隧道施工方案优化
我国修建软弱地层隧道时，多采用小断面分部开挖法。一般ⅲ
级围岩和地下水不发育、无高地应力变形的深埋ⅳ级围岩采用台阶
法；浅埋ⅳ级围岩或有大变形特征的ⅳ级围岩中采用三台阶临时仰
拱法或cd法；地下水发育和地表受建筑物影响的浅埋ⅳ级围岩采
用crd法。v级围岩主要采用cd法、crd法和眼镜法。cd法、crd
法、眼镜法等工法采用上下分层和竖向分块，有利于保证掌子面和
顶、帮的稳定性；但开挖过程中如果分部过多，分部施工将反复引
起围岩进行应力重分布，对结构稳定造成不利影响。而且这类工法
工序复杂、施工速度较慢、造价也更高。论文以在建天恒山隧道为
工程背景，对浅埋土质隧道施工方案进行了比较和优选，确定了天
恒山隧道施工方案。
1. 工程概况
1.1 工程概况
天恒山隧道位于哈尔滨市道外区民主乡地界，是哈尔滨绕城公路
东北段项目的重难点工程。哈尔滨绕城公路东北段的建设，使环路
贯通，“一环五射”发挥整体功能。对省会哈尔滨及其周边地区的
社会、经济发展创造了良好的交通运输环境。隧道为双洞分离式设
计,单向双车道，单洞上行线长1660m，下行线长1690m。建筑限界
为净宽11.5m，净高5m，考虑本地区的特点，隧道净空断面为三心
圆曲墙断面（隧道净面积a=76.782㎡）。隧道设计人行横通道4处，
车行横通道1处，上行线和下行线各设置一处紧急停车带。隧道设
计行车速度80km/h，路面采用单面横坡，坡度2%，上行线和下行
线纵坡为双向人字坡，坡度均为1.775%和-0.900%。
1.2隧道工程地质
隧道工作区位于松嫩中断陷带东南隆起区内，地层分区为松嫩平
原分区，地层分布主要有白垩系（k）及第四系（q），本区缺失第
三系地层。根据天恒山隧道设计钻孔揭露及室内土工试验结果，隧
道处岩土主要为亚粘性土，局部见砂层，地基承载力综合评价表显
示，5-1、5-2、7-1和8-2地层为软可塑状态的软弱夹层，对隧道
施工极为不利。
1.3 气候、水文地质特性
本区位于北寒带气候区,冬季长达五个月之久，春秋季节较短,年
平均气温为5.7℃，极端最高气温39.1℃,极端最低气温－41.4℃；
年平均降雨量为523.3mm，降雨期集中在6-8月份；年平均蒸发量
1507.7mm；最大冻深2.05m，地面稳定冻结日期为11月下旬，稳定
解冻日期为翌年4月中旬。
隧道所处范围地下水主要为局部上层滞水，赋存于软可塑及软塑
压粘土层中，钻孔后出现渗水现象，经测量计算24小时渗水量为
12.2l/m2，受大气降水补给，受季节影响，水量变化大。
1.4 衬砌结构
隧道采用复合式衬砌结构，初期支护以超前小导管或锚杆、钢拱
架、钢筋网及喷射混凝土组成联合支护体系，二次衬砌为模筑混凝
土结构，初期支护与二次衬砌之间设防排水，保温层设置于二次衬
砌之外。
2.天恒山隧道施工方案比选
当前土质隧道的施工方法很不成熟，土质隧道建设中可供借鉴的
资料、经验有限。在施工过程中遵循“土变我变、确保安全、优质
完成”的原则，项目部多次组织相关人员参观学习并邀请专家对隧
道施工方案进行多次论证。根据工程地质特征采用了微台阶法、三
台阶七步开挖法和crd法等施工方案。
2.1微台阶法
微台阶法是在超前支护完成后，首先进行上部弧形导坑开挖并施
作拱部初期支护，再左右错位开挖下台阶并及时施作边墙初期支
护；适时挖除上下台阶核心土，然后紧跟仰拱开挖和初期支护封闭
成环。上下台阶每循环进尺为一榀拱架间距，仰拱每次开挖支护2
榀拱架长度；上台阶长度3～5m，掌子面距仰拱初支距离控制在12m
以内，掌子面与仰拱钢筋混凝土及仰拱回填的距离控制在15m以内。
采用微台阶法施工，同一断面上台阶开挖到仰拱初支封闭，施作时
间可以控制在10天之内，到仰拱砼浇筑，施作时间可以控制在12
天之内。微台阶法施工见图1所示，其优缺点及适用条件如下：
（1） 由于初期支护封闭的时间短，有利于控制围岩变形，缺
点是上下断面相距较近（下台阶与仰拱初支距离在6～7m），机械设
备集中，作业时相互干扰较大（开挖时仰拱钢筋混凝土施工无法进
行），生产效率较低，施工速度较慢。
（2） 隧道标准断面的标准段，在土体含水量较大、地基承载
力较低，开挖后围岩变形较大、自稳能力差，易塌方，需要初期支
护尽快封闭成环，仰拱及填充紧跟段采用微台阶法施工。
2.2 三台阶七步开挖法
三台阶七步开挖法为在隧道开挖过程中，在三个台阶上分七个工
作面，以前后七个不同位置相互错开开挖，然后分部及时支护，形
成支护整体。三台阶七步开挖施工工序示意图见图2所示。每台阶
长度控制在3～5m，仰拱初支封闭到掌子面间距离控制在1.5倍洞
径之内，仰拱砼到掌子面间的距离严格控制在2倍洞径之内。 三
台阶七步开挖法优缺点及适用条件：
（1） 能迅速及时地建造拱部初期支护，开挖面稳定性较好，
核心土和下部开挖是在拱部初期支护保护下进行的，施工安全性
好，多作业面平行作业，工效高，循环时间短，作业空间较微台阶
法大，很大程度上加快了施工进度，单口月成洞45～50m。但由于
多次开挖对土体扰动次数增加，拱顶沉降量较微台阶法施工大，累
计最大可超过5cm，当前方出现险情时，不利于及时封闭成环。
（2） 隧道标准断面的标准段，土体为硬可塑状态，具有比较
好粘结性，含水量较小，地基承载力较大，成拱能力强区段采用三
台阶七步开挖法。
图2 三台阶七步开挖施工工序示意图
2.3 crd法施工
同济大学路基与土工技术研究所对天恒山隧道土样分析和室内模
型试验表明：软塑夹层对隧道开挖的变形和稳定性影响较大，其所
处的位置不同对隧道的变形影响也不同；拱顶有软塑夹层时，土体
无成拱能力；拱腰处有软塑夹层时，上覆土的成拱高度受到影响；
在标准断面存在软弱夹层地段，采用台阶法施工，尽管初支拱脚采
取了加固措施，但仍发生了下沉，核心土发生整体破坏，没有自稳
能力，对稳定掌子面不起作用，洞顶最大沉降18cm，水平最大位移
3.6cm；在跨度16.83m，高12.06m的紧急停车带加宽段和车行横通
道口扩大断面段，采用台阶法施工，有支护情况下，拱顶最大沉降
约为30cm，在支护全断面封闭后，隧顶的最大沉降仍然超过15cm；
当采用cd法施工有软塑夹层、大跨度段时拱脚的切入变形较大，
掌子面的稳定性较台阶法施工好，隧道施工过程中竖向变形较小，
但拱肩处变形仍然较大。
crd法是将大断面隧道分部分块开挖，分部封闭成环，先开挖隧道
一侧的上部并施作封闭的初期支护和临时支撑，再开挖隧道另一侧
的上部且施作封闭的初期支护和临时支撑，最后进行隧道下部的开
挖支护，最终形成隧道初期支护和临时支撑网状封闭稳定支护形式
的隧道开挖施工方法。crd法优缺点及适用条件：
（1）crd法将断面分为四块开挖支护，每步开挖的宽度较小，而
且开挖后各个局部封闭成环时间短，每个步序受力体系完整，封闭
性的初期支护承载能力大，可以很好控制早期沉降变形。但施工工
序复杂，隔墙拆除困难，速度慢，成本高。