隧道三台阶开挖施工方案

新建漳州港尾铁路站前工程
亭仔岭隧道三台阶开挖
施工专项方案
中铁
编制：
审核:
审批：
中铁电气化局集团有限公司新建漳州港尾铁路工程指挥部
二◦一四年六月
目录
一、概述.......................................... -1 -
二、编制依据....................................... -1 -
三、施工设备投入情况.................................... -1 -
3.1机械设备 ......................................... -1 -
3.2测量仪器 .......................................... -2 -
四、施工方案....................................... -2 -
4.1施工工艺 .......................................... -2 -
4.2施工方法及步骤 ..................................... -2 -
五、施工要求....................................... -6 -
六、质量控制....................................... -8 -
七、安全及环保要求.................................... -8 -
八、质量、安全、文明生产措施................................. -9 -
8.1质量的保证措施 ..................................... -9 -
8.2安全保证措施 ....................................... -9 -
8.3文明施工措施 ....................................... -10 -
8.4环境保护措施 ....................................... -10 -
一、概述
为保证隧道施工安全、提高施工质量，在隧道施工中，对工程水文地质复杂，可变性大的隧道采用了三台阶七步开挖法施工，该开挖工法特点如下：
1.1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；
1.2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;
1.3适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷；
1.4在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右侧错开开挖，利于开挖面稳定;
1.5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、编制依据
2.1漳州港尾铁路工程招投标文件；
2.2港尾施隧参02;
2.3铁路隧道工程施工质量验收标准TB10415-2003;
2.4铁路隧道工程施工技术指南（铁建设[2010]241号）；
2.5铁建设120号文；
2.6现行有关法规、标准、技术规范及环保方面的政策和法规。

三、施工设备投入情况
3.1机械设备
机械设备应结合隧道施工工期要求进行合理配置。

3.2测量仪器
四、施工方案
4.1施工工艺
开挖按三台阶预留核心土法进行开挖。

施工工艺流程图（图1）
图1三台阶开挖法施工工艺流程
4.2施工方法及步骤
三台阶开挖法施工步骤见图2,施工工序见图3,开挖透视图见图4
m
充
填
拱
仰
拱
| 3.3 丄 3.3 . 3.2
m
:位单
3 3 3 3 5
图4开挖透视图
第1步上部弧形导坑开挖：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3〜5 m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3 ; 开挖循环进尺不得超过0.8m,开挖后立即初喷4 cm混凝土。

及时架设钢架、锚网系统，在钢架拱脚以上30 cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角20° 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。

第2、3步左、右侧台阶开挖：左、右侧台阶错开2〜3m开挖循环进尺不得超过0.8m,开挖后立即初喷4 cm混凝土，及时接长钢架并进行喷、锚、网系统支护，在钢架墙脚以上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。

第4、5步左、右侧台阶开挖：左、右侧台阶错开2〜3m开挖循环进尺不得超过0.8m,开挖后立即初喷4 cm混凝土，及时接长钢架并进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30 cm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。

第6步预留核心土开挖：预留核心土开挖进尺阶与循环进尺相一致。

第7步隧底开挖：每循环开挖长度宜为2~3m,开挖后及时施做仰拱初期支
护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施做仰拱，仰拱分段长度为6m
五、施工要求
1、隧道进洞前要做好洞顶及洞口防排水系统。

防止地表水及施工用水下渗，影响结构安全。

2、三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。

工序安排应当紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。

3、初期支护应及时封闭成环，全断面初期支护闭合时间宜控制在15d 左右，有条件时应尽量缩短闭合时间
4•仰拱应超前施做，仰拱距上台阶开挖工作面控制在35m铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行；
5、在满足作业空间和台阶稳定的前提下，尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制在5m宽度宜为隧道开挖宽度的1/3。

6、三台阶七步开挖法施工应控制开挖长度，根据围岩地质情况，合理确定循环进尺，开挖后立即初喷4m混凝土，以减少围岩暴露时间。

7、严格按设计要求施做超前支护，控制好超前支护外插角，严格注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。

8中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开，左右侧错开距离宜为
2~ 3 m)
9、钢架应严格按设计及规范要求加工制作和架设。

钢架应架设在坚实
基面上，严禁拱（墙）脚悬空或采用虚渣回填。

钢架应与锁脚锚杆焊接牢固。

10、隧道超挖部位必须回填密实，严禁初期支护背后存在空洞。

必要时
初期支护背后应进行充填注浆，保证初期支护与围岩密贴。

11、加强监控量测工作，根据量测结果，及时调整支护参数，确定二次衬砌施做时间，进行信息化施工管理。

12、完善洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱（墙）脚及施工现场漫流，防止基底承载力降低。

当底层含水量大时，上台阶开挖工作面附近宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部或两侧排水沟排出洞外。

出口为反坡施工，应设置密集集水箱将水集中抽排。

13、隧道开挖应严格控制欠挖，拱脚和墙脚1m范围内严禁欠挖，拱部平均线性超挖不得大于10cm最大超挖不得大于15cm，拱墙平均线性超挖不得大于10cm仰拱和隧底最大超挖不得大于25cm
14、当围岩不稳定时，施工中应减少下部开挖时对上部围岩和支护的
扰动，下部断面应在上部断面喷射混凝土强度到达70%以上时开挖。

15、隧道开挖进尺必须严格依据铁建设120号文件进行施工：①V级围岩每循环开挖进尺长度上台阶不应大于1榀钢架间距，W级围岩每循环开
挖进尺长度上台阶不应大于2榀钢架间距；②边墙每循环开挖支护不得大于2榀钢架间距；③仰拱每循环开挖进尺不得大于3m④隧道开挖后初期
支护应及时施作并封闭成环。

16、严格控制安全步距：仰拱距掌子面距离不得大于35米；二衬距掌子面距
离不得大于70米
六、质量控制
1、每一步支护前，都应进行围岩量测，确定围岩的稳定性并指导下一循环施工。

2、隧道开挖时严禁欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，方允许岩石个别
突出部分（每1n2不大于0.1 m2）侵入衬砌，整体式衬砌应小于10cm其他衬砌不应大于5cm,拱脚和墙角以上1m内断面严禁欠挖。

3.允许超挖值如下表（单位cm）:
七、安全及环保要求
1、专人指挥机械装渣出渣保证安全。

2、洞内施工人员必须佩带好安全帽，洞口应有专人进行进洞人员登记。

3、爆破作业时，安全地点至爆破工作面的距离不应小于200m
4、施工独头掘进长度超过150m时，应采取机械通风，确保洞内每人供应3n3/min的新鲜空气。

5、便道及施工现场要注意撒水防尘，减少对周围环境的破坏。

6、隧道施工作业地段必须保证足够的照明。

不安全因素较大的地段应加大照度。

在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明，漏电地段照。