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：Ⅲ～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,做好两侧洞口以避免洞内变形量过大;

2、短台阶法

台阶缩短： 1～B≤ L＜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：Ⅳ、Ⅴ级围岩

当长台阶法出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;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：Ⅳ、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;当短台阶法出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：Ⅳ、Ⅴ级围岩的大断面施工;

1上台阶

在上一循环的超前支护防护下,弱爆破开挖①部,施作台阶周边的初期支护：初喷混凝土,铺设钢筋网,架立钢架,钻设径向锚杆、锁脚锚管,复喷混凝土至设计厚度;

2中台阶

弱爆破开挖②部,施作台阶周边的初期支护：初喷混凝土,铺设钢筋网,架立钢架,钻设径向锚杆,复喷混凝土至设计厚度;施做临时仰拱：架设临时横撑A,铺设钢筋网,并喷混凝土封闭临时仰拱;

3下台阶

弱爆破开挖③部,施作台阶周边的初期支护：初喷混凝土,铺设钢筋网,架立钢架,钻设径向锚杆、锁脚锚管,复喷混凝土至设计厚度;根据实际情况,必要时可架设临时横撑B;

4隧底

弱爆破开挖④部,施作台阶周边的初期支护：初喷混凝土,架立钢架,复喷混凝土至设计厚度;

5灌筑V部仰拱,待仰拱混凝土初凝后,灌筑仰拱填充VI部至设计高度;

6根据监控量测分析,确定二次衬砌时机,利用衬砌模板台车一次性灌注拱墙衬砌;

三台阶法施工要求：

1隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则;

2如有超前支护等辅助施工措施,应首先利用上一循环架立的钢架施作完毕,再开挖下一台阶;

3开挖方式采用弱爆破,爆破时严格控制炮眼深度及装药量;

4各步台阶一次开挖长度宜控制在~1m之间,第 3 部台阶开挖后仰拱应紧跟;

5施工中,V级围岩地段开展洞内外观察及拱顶下沉、净空变化监控量测,量测断面间距不大于5m,及时反馈结果,分析洞身结构的稳定,为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据;

6围岩段封闭位置距离掌子面不得大于35m;

7V级围岩上台阶每循环开挖进尺不应大于1榀钢架；边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距,仰拱开挖前必须完成钢架锁脚;

8对于不良地质地段二次衬砌应及时施作,二次衬砌距离掌子面V级围岩不得大于70m;

9临时支护,施工中尽量倒换使用

5、4-5级围岩

短台阶开挖、超短台阶开挖与三部法开挖各种断面形式均适合

铁路或公路单线隧道超短台阶开挖与三部法开挖,大断面深埋段围岩较好污水的情况下三台阶开挖;