上台阶弧形导坑预留核心土法施工工艺流程案例

1．工程概况

我公司施工的XX位于XX省XX县境内，段内共有隧道七座，隧道总长3044m，最长799m，最短144m。隧道围岩均以千枚岩为主，节理多为竖向节理。隧道洞口表层多为粉质粘土，硬塑，厚约1.5～4.2m。下伏千枚状粉砂岩，全～弱风化，全风化层厚约2.0～5.0m，强风化层厚约2.0～11m，下为弱风化，局部石英脉充填，岩层产状为90°∠55°，岩质较软，岩体破碎，节理发育，地下水主要为孔隙水，较发育。洞身地段围岩为千枚状粉砂岩，弱风化，局部石英充填或含绢云母，岩层产状为90°∠55°，岩质较软，岩体较完整，节理较发育，地下水主要为基岩裂隙水。

本地区雨水季节较长，植被丰富，岩层的裂隙发育，隧道开挖过程中裂隙水较多，对初期支护的支护时间要求较高。

2．施工方案的选择

2.1千枚岩的特性

千枚岩是一种显微变晶片理发育面上呈绢丝光泽的低级变质岩。强风化千枚岩，矿物成分以泥质为主，多呈薄层状构造，局部页理发育，节理裂隙极为发育，多切割呈碎块状或薄片状，整体性差，强度低，工程地质性状较差。受矿物成分及风化程度的影响，新开挖出露的强风化千枚岩，遇水易软化崩解，加速其风化。弱风化层为青灰色、灰绿色，鳞片变晶结构，岩体较完整，节理裂隙发育。千枚岩对水的敏感性强，遇水软化。

2.2千枚岩地层隧道施工现状

目前千枚岩隧道多采用传统的钻爆法施工，爆破后造成隧道超挖严重，扩大了施工断面，对隧道的施工留下了不同程度的安全隐患，增加了初期支护的工程量投入和施工工序时间的延长。

2.3施工方案选择

设计要求，隧道洞口浅埋段采用六步CD法、四步CD法施工，洞身多采用三台阶临时仰拱法施工。但根据公司以往施工经验，六步CD和四步CD法施工，每月循环进尺为35m，而我公司京福客专闽赣段Ⅰ标（DK365+667～DK376+759）工程位于架梁主线上，如果采用六步CD法、四步CD法施工无法满足架梁工期要求。对此，我公司根据类似地质岩性的隧道施工方法比较，在既有弧形导坑预留核心土开挖法的基础下新改进采用上台阶弧形预留核心土开挖法进行本标段隧道施工。

3．上台阶弧形预留核心土法施工工艺及操作要点

3.1施工工艺（见施工工艺流程图1）

3.2施工步骤及操作要点

3.2.1施工步骤（图2）

3.2.2施工操作要点

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。（注：因为是千枚岩，在断面修整时，将核心土顺便挖成2台阶型，方便