大拱脚台阶法施工技术在隧道软弱围岩施工中的应用
软弱围岩大断面隧道台阶法施工技术分析
软弱围岩大断面隧道台阶法施工技术分析摘要：隧道作为交通系统重要组成部分，在实际施工中更容易受到地质环境影响，施工作业难度更高，需要面对实际条件来选择最为合适的技术工艺，克服地质条件产生的限制，保证施工效果可以达到专业标准，满足后期应用需求。
其中台阶法施工技术已经比较成熟，且被广泛的应用到软弱围岩大断面隧道工程中，为充分发挥其所具有的技术优势，应结合实际条件来编制科学可行的施工方案，然后对每道工序进行可靠控制，减少质量问题的产生。
关键词：软弱围岩；大断面隧道；台阶法隧道工程施工具有跨度长、地质条件复杂以及断面大等特点，对技术工艺要求十分严格，尤其是在遇到开挖敏感、软弱围岩以及大断面的工程，施工作业难度更大，出现安全事故的可能性也更高。
针对软弱围岩大断面隧道工程来讲，比较常见的即台阶法施工技术，实际施工中需要对每个参数进行精确计算与优化，从力学效应以及结构变形等方面分析，对施工参数进行合理调整，保证技术具有较高的适应性。
一、软弱围岩大断面隧道受力特点对软弱围岩大断面隧道施工特点进行分析，可以确定在开挖面积不断增加的情况下，施工作业难度也会相应增大，对支护技术工艺有着非常严格的要求，尤其是要做好超前支护与初期支出管理，确保其具有较高可靠性与稳定性。
在实际施工中，隧道开挖面积逐渐增大，开挖底部转角位置会出现应力集中情况，对地基承载力有着较高要求，同时松弛荷载也会增大，最终会形成拱效应，对埋深参数要求比较高。
其中，针对软弱围岩特点进行分析，岩石具有复杂的塑性变形特点，呈现软弱松散的状态，且地应力高、强度低、风化程度高更容易产生变形问题[1]。
二、隧道台阶法施工技术工艺1.台阶法工艺原理将台阶法应用到软弱围岩大断面隧道施工，即确定弧形导坑开挖留核心土为核心的作业模式，按照上、中、下三个台阶七个开挖面形式施工，沿着隧道将不同部位开挖与支护纵向错开、平行推进作业。
对其在实际施工中的应用效果来看，可以确定此种方法具有更大作业空间，可满足机械化施工要求，通过挖掘机来直接挖掘部分软岩或者土质地段，并且还可以结合实际情况进行多平面平行施工，作业效率比较高。
软弱围岩隧道台阶法五步开挖施工工法
软弱围岩隧道台阶法五步开挖施工工法1、前言隧道通过软弱围岩地段时，由于围岩的整体强度低，自稳能力差，隧道开挖后自稳时间短，甚至没有自稳时间，隧道开挖后拱顶及局部应力集中过大易出现坍塌冒顶，隧道结构极易失稳，给施工带来极大的困难。
我局在恩施凤凰山隧道施工过程中，结合施工能力和现场实际地质条件，依据新奥法原理改进施工方案，采用上下台阶预留核心土分五步进行开挖支护，拱部和边墙分别采用组合模板台车衬砌。
该施工工艺具有以下特点：1、减少了对周边围岩的扰动，且台阶之间可平行穿插作业；2、开挖面稳定，作业较为安全；3、机械利用率高，施工周期短。
通过四川凉山州官地水电站对外交通公路E标段煤炭沟隧道、杭瑞高速鸡口山隧道等软弱围岩隧道的施工，总结了成功的经验，取得了良好的经济效益的社会效益，并形成本工法。
2、工法特点2.0.1将监控量测技术、数据处理和信息反馈技术应用于施工，动态调整施工方法和支护，确保施工安全；2.0.2运用上下台阶预留核心土法进行开挖支护，拱部边墙先施做系统锚杆注浆，分部封闭成环，初期支护为网、锚、喷加型钢钢架，二次衬砌为钢筋混凝土结构；2.0.3采用五步开挖作业简便，无需使用特殊施工机械，容易推广应用；2.0.4边墙与拱部采用一套组合模板台车，具有费用低、效率高、混凝土外观质量好的优点。
3、适用范围3.1．1本工法适用于新奥法指导施工的较大跨度软弱围岩隧道。
3.1．2本工法适用于各种埋深Ⅳ-Ⅴ级围岩公路隧道和类似跨度与其他级别围岩的隧道工程。
4、工艺原理4．0．1采用上下台阶预留核心土法施工较大跨度的隧道，其机理是将洞室断面分为上部环形拱部、上部核心土、下部弧形拱部、下部核心土以及仰拱，由于上下部有核心土支挡着开挖面，而且能及时施做拱部初期支护，开挖工作面稳定性好，施工安全有保障。
上下台阶预留核心土法施工示意图：见图4．1。
上下台阶预留核心土施工示意图图一11123上弧形导坑开挖及支护上核心土开挖及支护 下弧形导坑开挖及支护下核心土开挖 仰拱开挖及支护345超前小导管隧道掘进方向12345图4．14．0．2以岩体力学理论为基础，监控量测为依据，采用新奥法原理和控制爆破技术，及时喷锚进行初期支护，针对围岩软弱的特点，经监控量测数据反馈，合理确定工序间的关系。
三台阶大拱脚临时仰拱法在软弱围岩黄土隧道中的应用
三台阶大拱脚临时仰拱法在软弱围岩黄土隧道中的应用梁海东（中铁十八局集团第二工程有限公司，河北唐山064000）［摘要］本文通过软弱围岩黄土隧道工程实践，分析了三台阶大拱脚临时仰拱法的施工特点，结合蒙华铁路车新庄1号隧道的施工，介绍了三台阶大拱脚临时仰拱法施工的工艺流程及质量控制要点。
［关键词］软弱围岩；黄土隧道；三台阶大拱脚临时仰拱法［中图分类号］TU74 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2017）05-0083-04Application of three step large arch foot temporary invert method in soft rock tunnelLIANG Hai-dong随着我国工程施工技术的不断发展，尤其是隧道施工技术的发展迅猛，针对不同围岩类别的隧道开挖技术趋于成熟，三台阶大拱脚临时仰拱法技术的运用很好的解决了软弱围岩黄土隧道中的施工难题。
1 工程概况及施工难点车新庄1号隧道隶属于新建蒙西至华中地区铁路煤运通道土建工程MHTJ-5标段，位于陕西省安塞县坪桥镇，隧道进口里程DK292+002，出口里程DK293+139.98，隧道全长1137.98m，最大埋深约160m。
隧道处于黄土高原梁峁区，地形起伏较大。
进出口山体自然边坡40～60，植被覆盖较少。
车新庄1号隧道进口DK292+002～DK292+130段128m和出口DK292+940～DK293+139.98段199.98m穿越地层岩性为第四系上更新统砂质新黄土，具有湿陷性，属于Ⅴ级围岩。
由于黄土具有不同方向的原生和构造节理，尤其是垂直节理发育，多空隙、结构疏松，遇水易崩解、剥落。
隧道开挖时，围岩土体极易沿节理面张开或剪断，破坏区域大，隧道埋深较浅时，常伴随隧道开挖产生地表纵向及环形裂缝。
并且围岩变形释放快、具有突然性。
车新庄1号隧道Ⅴ级围岩段设计采用三台阶大拱脚临时仰拱法施工。
软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术 李秀梅
软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术李秀梅摘要：现如今我国的社会的发展速度在不断的加快，所以对于各项工程建设过程中涉及到的隧道施工开始逐渐增多，隧道施工主要应用于对公路铁路的建设，同时对于一些矿山水利和灌溉工程的建设也有所涉及，通过对输电、输煤和灌溉工程等等进行建设都不可避免的应用到了隧道的施工。
在进行隧道施工的时候相关的施工技术随着科技的发展也在不断的突飞猛进。
但是因为地质环境和地质条件不同等导致在不同的条件下施工会存在有一定的问题，特别是对于软弱围岩隧道的施工就面临着一些挑战。
本研究简单分析对软弱围岩隧道采用台阶法进行施工，并且针对其功角稳定性的控制技术进行简要探索，希望所得的结果可以为相关施工领域提供有价值的参考。
关键词：软弱围岩；隧道施工；台阶施工法在进行软弱围岩的地质层进行隧道施工的时候，通常都会出现一些工程变形的情况，这会对于整体的工程质量产生影响。
而从事实的角度来看，软弱围岩的地质类型并非是较少见的，软弱围岩地质层的特点相对较为突出，它主要涉及到较低的土质强度、岩石和土质间较差的胶合度以及较大的岩石间系。
所以软弱围岩是相对来说比较软弱的地层，主要因为风化地质运动以及地下水等因素而导致形成的一种环境，在一些隧道施工当中通常都可能会遇到。
而对于软弱围岩地质条件下的隧道施工需要通过合理的使用相关的施工方法，采用台阶施工技术就是一种有效的施工方法，在具体施工过程当中，这也是十分可行的，但是必须分析其施工的公交稳定性和相关的控制技术。
1.台阶法隧道施工技术探究现如今在进行隧道施工当中，一般都选择采用新奥法进行施工，在新奥法隧道施工当中最重要的施工技术就是采用台阶法。
我国的隧道除了铁路隧道公路隧道以外，水利水电隧道的施工也相对较为突出，而且在这些隧道的施工过程中因为围岩地质不同，会决定最终所采用的施工方法。
根据对通常需要进行的隧道建设的地形进行分析，能够得出，用台阶法进行施工，还是在很多隧道的施工过程当中所常用的一种施工技术。
软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术
软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术近年来，我国社会经济飞速发展，我们国家加大了对国民基础设施建设力度，其中的道路交通设施建设就是非常重要的内容。
在软弱围岩地质中进行隧道施工的难度非常大，容易产生变形，目前针对软弱围岩隧道工程施工，最常使用的是台阶法，本文就对软弱围岩隧道台阶法进行简单的介绍。
标签：软弱围岩台阶法拱脚随着我国经济社会的飞速发展，交通方面的基础设施建设不断走向完善，道路、隧道施工技术同样有了质的飞跃。
在隧道施工过程中，通常需要对拱脚进行固定，比便提高基底的稳定性。
目前针对软弱围岩隧道施工领域的较常用到施工技术是软弱围岩隧道台阶法。
这是近年来一种新兴的施工技术，来确保隧道建设施工工程的质量。
1简述软弱围岩通常来说，软弱围岩是指硬度较低、岩石内部孔洞的缝隙较多，胶结程度较差，而且会受到来自构造表面风华作用影响强烈的松散地下岩层。
在工程施工时，软弱岩层路段易产生很大的变形。
在这种地质条件下进行隧道施工时的难度很大，施工的隧道工程在完工后很容易出现变形现象，严重的影响隧道施工过程的安全运行。
在隧道施工过程中，通常需要对拱脚进行固定，比便提高基底的稳定性。
目前针对软弱围岩隧道施工领域的较常用到施工技术是软弱围岩隧道台阶法。
通过研究表明：在软弱围岩隧道的施工过程中，拱脚的变形控制是工程建设的关键，因为拱脚沉降和水平收敛在软弱围岩隧道的施工过程中表现较为突出；软弱围岩隧道的施工中，确保掌子面稳定条件下，适当增加台阶的高度对于围岩的稳定非常有利；软弱围岩隧道施工变形显著的根本原因在于拱脚部位屈服程度较高；扩大拱脚支撑技术和临时供仰支护技术对于控制拱脚及岩洞周边的变形有较为显著的效果。
2隧道台阶法概述目前，我国针对软弱围岩隧道工程施工过程中经常使用的施工方法是台阶法。
在隧道施工过程中，通常需要对拱脚进行固定，比便提高基底的稳定性。
目前针对软弱围岩隧道施工领域的较常用到施工技术是软弱围岩隧道台阶法。
大拱脚台阶法在高速铁路隧道施工中的应用
进口段主要 以深灰色泥页岩为主 ，
黑色薄层状 ， 破碎 ， 节理裂隙发育 ，
局部扭 曲变形严重 ，洞口附近坡面 分 布 为坡 崩积 块 石土 形成 的 堆积 体： 下林色 ２ ＃ 断层从洞口边坡 带通 过，与线路斜交 交角 ４ ４ 。，断层破 碎带宽 ２ ０ －８ ０ ｍ 不等， 由断层角砾 、
断层泥组成。 ２ 大拱脚 台阶法施 工工艺
大 拱脚 台 阶 法施 工工 艺 流 程
如图 １ 。 ２ ． ３ 施 工 工 序
超 前地质预报完成，在上一循 环的超 前支护 防护下 ，弱爆破开挖
①部，施作①部周边 的初期支护 ：
初喷混凝土 ４ ｃ ｍ ，铺钢筋网，架立 钢架 （ 设锁脚锚管，向下倾角分别
周边眼 间距不 大于 ４ ５ ｃ ｍ ，炮眼 间
１ ２ Ｊ Ｊ 、 时内埋设并取得初始读 数。 当
距、 角度 、 深度符合爆破设计要求 ；
在钻孔过程中严禁套打残眼，钻孔 和装药不得平行作业。上 台阶开挖
拱顶下沉 、水平 收敛速率达 ５ ｍ ｍ ／ ｄ
或位移 累计达 ｌ Ｏ Ｏ ｍ ｍ时， 暂停 掘进 ， 并及时分析原 因，采取处理措施。
１ ０ ｍ ； 红外 探水每次预报 ２ ５ ｍ ，一次
范围为 ３ ０ ｍ ，前后两次重叠不小于
５ ｍ ；地质雷达每次预报 ２ ５ ｍ ，一次
范 围为 ３ ０ ｍ ，前后两次重叠不小于 ５ ｍ 。钻探法包括 ：超前水平钻孔每 次 ２ ５ ｍ ，一次预报 范围 ３ ０ ｍ ，两次 重叠不小于 ５ ｍ ， 每次两个或三个探 孔： 加深炮孔每循 环施作，加深 炮
于软弱围岩承载力不足，扩大上部 钢 架拱 脚 及垫 板或 增加 锁 脚锚 管 增 大 地 基 承 载 力 ， 每 循 环 进 尺
大拱脚临时支撑的技术应用
大拱脚临时支撑的技术应用一、大拱脚临时支撑在隧道软弱地段的具体施工措施1.1选定大拱脚的支撑方案在轨道交通暗挖的隧道开挖中，常有许多断层裂碎带，因为不同的地段都存在不同的地质状况，所以，在选定大拱脚的支撑方案的选取时，应该先对该断地质进行物探勘测，进行分析确定该段是否为软弱地段，确定使用大拱脚支撑技术以后，应该制定准确有效的大拱脚的支撑技术方案，加强其的施工便利性，符合在隧道开挖的时候的施工需求。
具体来讲，应该首先有118号工字钢设置横支撑，提供最基本的原件支撑，然后将各个工字钢进行焊接和固定，采用喷射混凝土作为临时仰拱的技术支撑，同时在临时仰拱的过程中向上支撑的原材料也应该采用118工字钢，保证大拱脚临时支撑技术的稳固性。
重庆的地质情况十分复杂，不仅有较多的断层，而且常常伴有岩熔的现象出现。
该区间隧道所处的地理位置特殊，地质结构复杂，常常伴随各种坍塌现象的发生，更值得注意的是，该区间隧道存在着长达110m的断层碎裂带，并且存在岩熔的地质，并且岩熔处于发育期。
根据检测，该段属于隧道软弱地段。
该段的最大水涌量为26530立方米/d，经常性涌水量为1520立方米/d，各种安全隐患都极其高，所以该段在开拱后应该对掌子面、拱顶以及侧墙的压力进行控制，加强支撑。
1.2把握大拱脚的施工技术要点由于该段落暗挖隧道软弱地段，地质结构十分复杂，其黏土层呈淤泥塑流状，这就对掌子面、拱顶以及侧墙都造成了较大的压力，加重了整个支撑系统的难度，因此，可以在拱架外侧的设置上多下功夫，在外侧采用钢插班的方式来增强整个支撑系统的抗压能力，同时提高钢插班的密集排列密度，保证密度间隙在10cm 到30cm，保证受力的均衡性，在单元接头的时候，采用纵向连接的方式，同时也必须用118工字钢将各个单元的工字钢连接成一个整体，也可以加强整体的受力。
同时在上下台阶的开控中减少大拱脚的沉降比例和幅度，在左右可以补充设置槽钢腰梁，这样又在新的程度上进一步提高了大拱脚的抗压能力，进行物理学领域的力学转换。
软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术精品资料
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最新最全旳学术论文期刊文献年终总结年终汇报工作总结个人总结述职汇报实习汇报单位总结摘要:软弱围岩隧道台阶法, 是近年来新兴旳一种施工技术措施。
在采用这种措施进行隧道部位旳施工时, 施工人员要关注围岩层内较为微弱旳位置, 采用控制措施维持拱脚旳稳定状态, 进而保证隧道建设工程旳施工质量。
关键词:软弱围岩隧道台阶法;拱脚稳定性;控制技术TL62+9 A一、引言软弱围岩, 指旳是硬度较低、岩石内部孔洞旳缝隙多、粘结程度不牢固, 且受到来自构造表面风化作用影响强烈旳松散地下岩层。
对于隧道建设工程来说, 在特定旳地质水平和埋藏条件下, 软弱围岩所在旳区域轻易发生比较剧烈旳变形现象。
从我国目前有关领域旳技术水准和施工现场状况来看, 对于此类隧道, 如铁路、高速公路、地铁等旳地下隧道, 常见旳施工措施包括所有断面方式、台阶方式以及分部分施工方式等, 其中台阶方式是最常用旳一种。
从数年旳施工实践经验中可以得出, 采用台阶法对部分隧道项目进行施工, 也许出现上下两级台阶衔接部位变形旳现象, 也就是我们所说旳拱脚处变形。
拱脚部位在整个工程项目中起着维护地基稳定和保证整个隧道稳定旳作用, 因此, 我们必须改善拱脚稳定性旳控制技术, 保证围岩安全。
二、软弱围岩隧道拱脚变形特性分析(一)分析模型我们考察了某铁路路段隧道旳施工过程, 采用专用旳技术软件设备对有关数值进行了分析, 得出了软弱围岩隧道形状变化旳特殊规律。
在详细旳分析过程中, 我们分别假设了三个相邻旳围岩等级, 按照我国目前旳铁路内部隧道有关施工规则选择了围岩旳物理指标数据。
在隧道旳横截面上, 支架构造参数按照特定旳铁路运送速度来决定, 分别考虑到了单线和双线两种横断面类型。
详细旳横截面尺寸和有关参数如下图:在计算过程中, 埋藏旳深度值为300米。
台阶法施工技术在软弱围岩大断面隧道工程中的应用
BUILDING & TRAFFIC | 建筑交通摘要：台阶法施工主要包括上台阶环形导坑的开挖、隧道底部的开挖以及台阶两侧位置的开挖，施工实践证明该技木施工过程安全性较高。
文章以实际工程为例，对施工方案的可行■性展开详细分析，进而围绕大断面软弱围岩条件下的台阶法施工技术 进行探讨和分析，最终保证了工程整体质量。
关键词：台阶法：软弱围岩；大断面隧道I台阶法施工技术在软弱围岩大断面隧道工程中的应用■文/刘争刚1. 工程概况本文涉及隧道属于典型的长隧道，全长3917m ,最大埋深140m 。
经过对隧道施工区域的地质情况进行勘查，发现 场地状态较为稳定，没有发现崩塌、泥石流等不良地质作用。
本隧道施工属于典型的大断面黄土隧道施工，所以对该项目 进行研究对于探讨台阶施工技术具有十分重要的意义。
2. 施工方案的可行性分析传统的隧道围岩施工技术中，双侧壁及C R D 等施工技 术最为常见，这类技术应用过程烦琐，施工效率得不到保证。
而台阶法施工技术的应用灵活性较高，操作过程简单便捷， 另外国内关于该技术的应用经验已经较为丰富，所以施工效 果明显提升。
本文以试验段的建设状况为基础，对双侧壁及C R D等施工技术和台阶法施工技术进行了系统的对比。
2. 1工程质量可行性分析双侧壁导坑法及C R D 施工技术应用的过程复杂、工序较多，还涉及到较多临时支护的应用，可行性较低。
而台阶 法施工技术的应用过程简单、工序较少，几乎不涉及临时支 护的应用，所以可行性较高。
2. 2工程安全可行性分析双侧壁导坑法及C R D 法施工技术的应用过程均涉及到 临时支护的拆除工作，临时支护一旦拆除，应力就会重新进 行分布，围岩发生突变的概率较高，必须单独进行控制，可 是双侧壁导坑法及C R D 法对地表沉降问题具有较好的控制 效果。
台阶法施工技术不涉及临时支护的拆除工作，施工过 程灵活性较高，不仅可以很好地控制地表沉降问题，还可以 有效控制拱顶下沉的问题。
软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术分析
软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术分析摘要：在隧道工程的施工中，拱脚的固定施工是很重要的一个工艺步骤。
对于软弱围岩地质条件下采用台阶法进行隧道施工，拱脚的稳定性更需要认真的对待。
作为一名隧道工程的参与者，对软弱围岩隧道台阶法施工中影响拱脚稳定性的因素进行细致分析，结合相关专业人员的指导给出软弱围岩铁路隧道台阶法施工中拱脚稳定性的控制技术，希望能为相关隧道的建设提供参考，为我国铁路隧道工程的建设水平提升做出一点贡献。
关键词：软弱围岩；隧道；台阶法；拱脚；稳定性在工程学上，软弱围岩是指那些岩土层强度较低、岩石之间间隙大、岩土粘接程度低、易受自然因素影响的地层。
软弱围岩地质层在我国大部分地区均有存在，尤其是那些海拔高、山体多的地区。
当前，国家为改善民生，对许多地区进行了铁路工程改造、新建等工作。
在许多地区，均需在软弱围岩条件下进行铁路隧道施工，如何保证此类地质层区隧道工程的质量和使用年限，是摆在相关技术人员面前必须解决的一道难题。
目前，在此类地质条件下，隧道工程的施工中，比较常用的办法就是台阶法。
本文以在软弱围岩地质条件下，对隧道施工中台阶法的应用以及其中的关键技术拱角稳定性的控制进行分析，防止其变形，希望能对提高此类地质条件下铁路隧道工程施工质量有一定帮助。
一、隧道施工中的台阶法当前，由于土地资源供应问题、道路坡度设计、行车安全问题、生态环境保护、防空安全等多方面因素共同影响，我国的隧道工程正被大量建设。
在铁路隧道工程的施工中，方法种类较多，但是对于某种类型的地质，综合考虑分析后，其隧道建设方法还比较单一，如在软弱围岩铁路隧道的施工中，均是使用台阶法进行施工。
台阶法包含三台阶七步法和大拱角台阶法、台阶法加临时仰拱（或横撑），三台阶七步法的基本模式是以弧形导坑开挖，留核心土，将整个隧道分成上、中、下三个台阶共七个开挖面的方式进行施工。
大拱角台阶法是大拱月预留核心土台阶法，施工时，不同的开挖面能同时开挖、支护，采用初期支护方式成为一个整体，增加支护的强度和作用。
浅析软弱围岩大跨隧道施工技术
浅析软弱围岩大跨隧道施工技术摘要：在软弱围岩大跨度隧道施工的过程中使用方案和施工工艺对隧道的施工质量有着重要的影响。
大跨度软弱围岩隧道因其围岩软弱、开挖跨度大、难以控制围岩稳定性等问题，给施工带来了一定难度和风险，如果控制不当，便可能导致大变形、塌方等工程事故。
本文对软弱围岩大跨隧道施工技术进行阐述。
关键词：软弱围岩；大跨隧道；施工技术1. 工程特性软弱围岩被扰动之后，它自身的稳定能力还会降低，软弱松动的范围会加大，围岩的压力不断增大，恢复到稳定状态的耗时也比较长，支护以及衬砌结构因受到围岩的压力很容易引起变形、下沉等危害。
由于软弱围岩本身具有稳定性差，容易滑塌等特点，工程洞口段若拉槽施工就非常容易导致相当大范围的牵连性滑动，使得工程施工进洞比较困难。
若在洞内施工，也会因围岩的承载力不够，会使支护结构下沉，同时围岩的稳定性比较差，可能会出现坍塌等危险现象，给安全施工增加了很大的困难。
因软弱围岩的自稳时间比较短暂，需要采取化大为小和分部施工的方法。
软弱围岩的地质比较复杂，施工时，需要随时根据具体地质情况作出施工方法调整。
软弱围岩的施工环境给人极度的精神压力，施工风险极度大，给施工队伍最严峻的考验。
2．软弱围岩大跨隧道施工技术常用方法2.1侧导坑法2.1.1单侧壁导坑法一般情况下，单侧壁导坑法主要是把断面分成三个部分：侧壁导坑1、上台阶2和下台阶3。
具体施工应遵循的顺序：首先应该在做好支护工作的基础上，进行侧壁导坑的施工作业，尽可能快速闭合导坑中的初次支护；其次，在做好拱部支护的基础上，进行上台阶2的施工作业，并使得其两侧分别支撑在导坑初次支护和上台阶上；最后，在保证另一侧边墙的基础上，进行下台阶3的施工作业，并且要尽可能快速的完成底部初次支护的建设，闭合全断面。
此外，对于初次支护在导坑的临空部分进行拆除处理，并完成二次衬砌的作业。
在这个施工流程中，由于断面被分成了三个部分，且开挖宽度在每一个细节流程中都不大，就大大降低了导坑初次支护的承受力。
大拱脚台阶法在铁路隧道施工中应用
大拱脚台阶法在铁路隧道施工中的应用摘要：隧道穿越砂岩，页岩互层，围岩破碎，节理发育，围岩完整性较差，出口段洞口浅埋且存在偏压，依据工程设计文件，结合现场施工实践，重点对施工工艺，操作方法、施工控制要点进行研究，总结出了大拱脚台阶法在软弱围岩隧道中取得的成功经验和良好的实践效果。
针对具有一定自稳条件的v级，ⅳ级围岩应用大拱脚台阶法施工，保证了隧道施工安全和质量，方便机械化快速施工，提高了施工功效。
关键词：浅埋偏压；大拱脚；软弱围岩；自稳。
1 工程慨况及地质条件本隧道为双线电气化铁路隧道，位于右偏r=1800曲线上，线间距为4.000--4.354m，设计列车行车速度为120km/h；单面下坡，坡度为3.4‰。
隧道进口里程为d3k750+740，出口里程为d3k752+600，全长1860m。
出口段进洞围岩为弱膨胀土，洞身有1处浅埋，隧道最大埋深约80m，最小埋深约3m。
隧区地处盆地边缘与高原丘陵地貌的交接带，属高原丘陵地貌。
隧区范围内上覆第四系全新统人工填筑碎石土，坡残积层粉质粘土，上第三系茨营组黏土（弱中膨胀土），下伏基岩泥盆系上统海口组砂岩夹页岩。
寒武系中统陡坡寺组砂岩，页岩互层。
2 大拱脚台阶法施工技术2.1 工艺原理大拱脚台阶法施工工法是指在隧道开挖过程中将作业面分为六个开挖面，以前后六个不同的位置相互错开开挖，然后分部支护形成支护整体，缩短作业循环时间，逐步向纵深推进的作业方法。
每循环进尺宜为0.6～0.8m，尽量缩短台阶长度，确保初期支护尽快闭合成环，仰拱和衬砌及时跟进，形成稳定的支护体系。
2. 2 施工工艺流程隧道出口段为ⅴ级围岩，设计类型为ⅴ级抗震设防复合衬砌，采用大拱脚台阶法施工，其施工工艺流程图如下：（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部φ42超前小导管，在超前支护防护下，弱爆破开挖①部→施作①部周边的初期支护：初喷3cm厚c25钢纤维混凝土，铺设钢筋网片，架立钢架，钻设径向锚杆，复喷混凝土至设计厚度。
大拱脚台阶法施工技术在隧道软弱围岩施工中的应用
大拱脚台阶法施工技术在隧道软弱围岩施工中的应用隧道工程建设中，软弱围岩隧道要穿越节理发育、围岩完整性差、围岩破碎的复杂地质，针对这一问题，在经过隧道建设者们长期的施工实践和不断总结后，形成了大拱脚台阶法这一施工技术，保证了隧道工程质量和安全。
文章对大拱脚台阶法工艺流程、施工工艺、操作要点、施工质量控制要求进行了较为详细的阐述，以期为工程实践提供借鉴。
标签：软弱围岩隧道；大拱脚台阶法；施工技术1.前言近年来，国家加大了交通基础设施建设，特大长隧道、软弱围岩断面的隧道相继出在山岭地区现，特别是对于隧道Ⅴ、Ⅳ级围岩来说，施工难度大，而以往采用的传统矿山法中的三台阶法、预留核心土法难以满足施工安全要求，而CD 法、CRD法又因施工复杂、速度慢常常无法满足施工进度要求。
因此，我们需要研究出一种适用于软弱围岩隧道施工的施工工艺，即要求工艺成熟、又要便于操作，来满足隧道施工的需要。
大拱脚台阶法在大断面软弱围岩隧道上的成功应用，这种技术也在实践中不断完善，给隧道工程建设带来了较好的经济效益和社会效益。
神华集团的大准铁路增二线井沟1#隧道，全长465m，为双线隧道，隧道围岩主要为Ⅳ、Ⅴ级泥灰岩、新黄土，弱膨胀性，自稳性极差，对新黄土及泥灰岩地段采用了大拱脚台阶法施工，顺利、快速通过了该段软弱围岩地段。
2.大拱脚台阶法概述2.1 工艺原理大拱脚台阶法是将隧道开挖支护作业面分为6个阶段施工同时施工、同时支护形成稳固支护整体，逐步向前掘进的施工工艺。
这种施工工艺的基本原理是将三台阶施工法的进一步优化，并借鉴了部分预留核心土的施工原理，符合隧道新奥法施工对围岩变形控制的原理。
大拱脚台阶法施工可以减少三台阶分步开挖的次数，能及时将初期支护封闭，同时因为拱部及时成环，使边墙初期支护能尽早完成，利于控制变形，提高了施工过程中的安全性。
针对隧道软弱围岩承载力不足，大拱脚的精髓就是可通过扩大台阶钢架拱脚的受力面积措施来增大承载力。
大锁脚施工技术在软弱围岩施工中的探索应用
大锁脚施工技术在软弱围岩施工中的探索应用摘要：近几年，我国铁路建设突飞猛进，尤其是高铁及客运专线，都迎来了建设的高峰时期，高铁修建中，为了减少对土地的占用及环境的影响，大部分设计为隧道及桥梁通过，随着科技的发展，隧道断面设计越来越大，但是在修建过程中，由于山岭众多，工程地质条件复杂，经常遇到隧道洞身穿越软弱围岩或者地质断层的问题，若初期支护拱架的拱脚不能得到有效约束，隧道经常会出现拱架大变形、初支开裂、围岩失稳甚至坍塌等工程灾难。
南龙铁路南门口隧道在施工过程中就遇到了软弱围岩大变形的情况，为解决软弱围岩大变形问题，南龙项目部邀请集团公司专家现场踏勘，论证施工方案，并遵循强支护，紧衬砌等隧道施工新理念，创新施工工艺，打设大锁脚方案。
项目部经过多次研讨与现场试验，通过改变原设计的锁脚锚管的材料规格与锁脚锚管的打设长度，并在锁脚钢管与钢架连接方面进行优化创新，最终形成了大锁脚的施工工艺。
使南门口隧道在软弱围岩施工中的大变形得到了有效控制，施工安全与衬砌质量得到了有效保障，受到了业主单位、设计单位、质监站及监理单位的一致肯定。
关键词：大锁脚；软弱围岩；大变形1引言1.1选题的背景目前在软弱围岩隧道中大多采用锁脚锚杆或锁脚锚管支护的支护方式约束型钢钢架或格栅钢架，以提高支护强度。
但由于隧道断面较大以及软弱围岩隧道易变形的特殊性，原设计的锁脚锚管的支护强度不足，未能起到支撑初支的作用，在施工过程中进行台阶转换施工时，易导致隧道初期支护严重变形，结构破坏，甚至引起塌方。
南龙铁路南门口隧道进口位于福建省龙岩市新罗区西陂镇联村，出口位于新罗区龙门镇湖一村，隧道全长10301m，隧道最大埋深380m。
进出口里程分别为：DK231+898，DK242+199。
是全线唯一一座Ⅰ级高风险隧道。
南门口隧道穿越岩性主要粉砂岩夹石英岩、灰岩、粉砂岩、花岗岩及石英砂砾岩与粉砂岩互层，除侵入接触带、断层破碎带及影响带、浅埋、岩性不整合带部位划为Ⅳ、Ⅴ级围岩外，其余围岩级别为Ⅱ、Ⅲ级。
大拱脚台阶法在高膨胀岩(土)隧道中的综合技术应用
大拱脚台阶法在高膨胀岩(土)隧道中的综合技术应用摘要大拱脚台阶法是近期新建铁路软质围岩隧道新兴的施工方法，该施工方法对双线软质围岩大断面铁路隧道初期支护变形，尤其对高膨胀岩（土）隧道初支变形起到了很好的约束、控制作用，增强了初期支护效果，降低了隧道施工风险。
本文根据大拱脚台阶法施工工艺，结合云桂铁路高膨胀岩（土）隧道特性，作出综合技术应用效果阐述。
关键词大拱脚台阶法高膨胀岩（土）综合技术应用1.工程概况新建云（昆明）桂（南宁）铁路（广西段）站前工程YGZQ-3标段，正线起止里程DK138+000～DK174+800，长36.35km，位于广西百色田东县境内。
隧道14座，总长5.9公里，均为单洞双线隧道。
隧道全部为浅埋隧道，多为软弱围岩、顺层、偏压。
2.地质特点隧道所属区域地处广西百色盆地，属华南褶皱系，Ⅴ级围岩占88.4%。
不良地质及特殊岩土主要为顺层、偏压、膨胀岩、软粉质黏土，膨胀岩土问题较为突出，百色地区为膨胀岩（土）集中地区。
膨胀岩遇水极易产生围岩大变形，施工措施不当，危及整体隧道施工安全。
隧道区域内地下水弱发育，多为裂隙水与孔隙水。
节理、裂隙发育，地表水与地下水易贯通。
膨胀岩（土）特性：膨胀岩土干时坚硬，遇水软化，在自然条件下多呈坚硬、硬塑状态，结构致密，自由膨胀率一般大于40%。
膨胀岩（土）具有超固结性，隧道一旦开挖，围岩应力得以释放，应力场重新分布。
围岩松动产生卸荷膨胀，支护不及时或不当会产生围岩大变形，围岩或初支开裂，导致隧道坍塌破坏。
其次，膨胀岩（土）湿胀干缩性，对水产生强烈的吸附功能，导致体积急剧膨胀，强度迅速瓦解，破坏力极强。
3.高膨胀岩（土）隧道施工工艺比选隧道施工方法应根据工程地质条件和水文资料，结合开挖断面大小、衬砌类型、隧道长度、工期要求及环境制约等因素综合研究确定，工法选择应尽量减少工法转换。
对特定的地质条件，选用的施工方法应有较大的适应性。
大断面软弱围岩或高膨胀岩隧道常见几种主要施工方法：三台阶七步开挖法、中隔壁法（CD法或CRD法）、双侧壁导坑法、大拱脚台阶法等。
三台阶临时仰拱法在软弱围岩隧道中的应用
三台阶临时仰拱法在软弱围岩隧道中的应用【摘要】通过大断面软弱围岩隧道工程实践，分析三台阶临时仰拱法的施工优点，结合青荣城际铁路韩家隧道的施工，介绍了三台阶临时仰拱法施工的工艺和流程。
【关键词】软弱围岩；大断面隧道；三台阶临时仰拱目前，铁路双线隧道施工主要采用的还是矿山法施工为主，断面大都接近或超过100m2，属于大断面隧道。
但在修建过程中，传统的施工方法（如CRD法、三台阶七步法等）在施工过程中逐渐暴露出施工进度慢的不足。
经过实践证明，三台阶临时仰拱法在修建大断面软弱围岩隧道是一种先进的快速施工方法。
1、三台阶临时仰拱法的特点及优势1.1施工空间大，可以引入大型施工机械多作业面平行施工，工效高，采用弱爆破或机械开挖，对围岩的扰动小。
1.2可以依据围岩状况灵活的调整各台阶的施工长度，通过临时仰拱和仰拱及时封闭成环，在安全的前提下，进度稳定，工期保障性强。
1.3爆破作业可多工作面进行，充分利用作业空间。
1.4初期支护工序操作便捷，当围岩变形较大或突变时，可尽快完封闭成环，增加围岩自稳，减少初期支护变形。
2、工程概况及施工难点韩家隧道是青荣城际铁路全线的重点工程，属客运专线双线隧道，轨道线间距4.6m，隧道全长2445m，隧道最大埋深85.5m，最小埋深3米，穿越地层主要为中生代燕山期石英二长岩，呈粗粒结构、块状结构，全～弱风化，节理裂隙与风化裂隙发育。
DK298+110～DK298+300为V级围岩浅埋段，岩体破损，DK298+850～DK299+040、DK300+115～DK300+550为V级围岩浅埋段，岩体及其破碎，属于风化线接触带。
隧道地表有两个水塘，常年积水，地表水位1.3～18.4m，基岩裂隙水赋存于洞身基岩节理裂隙中，雨季赋水丰富。
综合以上分析，充分考虑安全、进度的要求，韩家隧道软弱围岩段采用三台阶临时仰拱法施工。
3、工艺原理三台阶临时仰拱法是采用2层短台阶，1层长台阶，分部平行开挖的施工方法。
三台阶临时仰拱法在软弱围岩隧道中的应用分析
三台阶临时仰拱法在软弱围岩隧道中的应用分析摘要：隧道工程发展迅速，但是施工过程中容易遇到各种各样的问题，本文就以某工程案例而言，针对软弱围岩隧道中运用三台阶临时仰拱法进行了分析与探讨，首先介绍了相关概念，然后结合具体工程情况，展开了针对三台阶临时仰拱法在软弱围岩隧道中的实践应用分析，以供参考。
关键词：三台阶临时仰拱法；软弱围岩；隧道软弱围岩隧道缺乏自稳能力，开挖施工以后自稳时长非常短，或者说根本不存在自稳时间，开挖施工以后，拱顶与局部应力全部集中起来，导致坍塌冒顶，隧道结构很容易失稳，从而导致安全事故产生。
而在软弱围岩隧道中运用三台阶临时仰拱法，可以合理抑制围岩发生变形，从而保证工程施工处在安全稳定的状态中。
因此，针对此种方法在施工中的应用展开分析，具有重要意义。
一、相关概念概述三台阶临时仰拱方法就是运用长短台阶，分部平行开挖。
初期支护与混凝土仰拱封闭成环，构成比较稳定的初期支护体系，这样能够确保围岩的承载力，严格控制初期支护变形问题。
与此同时相关工作人员仔细开展监控测量数据的收集，经过数据对比确保施工安全可控，继而全面调整支护参数，保证衬砌施工时间。
三台阶临时仰拱在施工过程中有着很大的操作空间，故而可以展开多作业施工，效率较高，适用弱爆破或者是机械开挖施工，基本上不会有太大的围岩扰动；能够按照围岩实际情况合理调整每个台阶的施工长度，运用临时仰拱与仰拱封闭成环，在安全的情况下，确保施工稳定，大幅度缩短施工工期；爆破作业可以进行多工作面施工，科学适用作业空间；初期支护施工工序操作方便、快捷，在围岩变形情况比较大的状况之下，可以快速做好封闭成环，提升围岩稳定性，降低初期支护变形问题产生的风险。
临时仰拱结合了三台阶七步开挖方式的优点，可以有效预防混凝土资源出现浪费的情况，避免钢架被拆卸，与此同时还可以削弱对围岩的扰动，合理运用人工掘进法与大型机械设备施工，可以为流水作业提供方便，全面发挥出劳动力和设备作用，提升工作效率，不但可以节省成本，可以节省很大一部分成本支出，还不会延长施工工期，对工程施工而言是很有益处的。
软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术
软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术摘要：随着人类社会的发展，隧道不仅利用于公路、铁路、、矿山、水利水电和灌溉工程，也用于输电、输煤、地下停车场、地下车站等工程。
而对隧道施工技术的研究也取得了突破性的进展，九十年代以前主要以矿山法为主，目前隧道施工主要以新奥法为主，而新奥法隧道施工方法中台阶法施工技术在软弱围岩隧道施工中被广泛应用，有效提高了施工的质量和效率，目前是十分受关注的隧道施工技术之一。
关键词：台阶法；拱脚沉降机制；拱脚稳定技术在软弱围岩地质层上进行隧道建设施工的时候，很容易出现工程变形的现象，从而影响到施工的质量。
事实上，软弱围岩这种地质类型并不少见，软弱围岩地质层的特点也比较突出，包括：较低的土质强度、岩石和土质间较差的胶合度以及较大的岩石间隙等。
软弱围岩是一种比较软弱的地层，主要是受风化、地质运动、地下水等因素影响而形成的，在很多隧道的施工中都能遇到。
在软弱围岩地质条件下进行隧道工程施工，就需要用到台阶法的施工技术，本文便是围绕台阶法的隧道施工技术，就其拱脚稳定性及其控制技术进行探讨。
一、关于台阶法隧道施工技术目前我们隧道施工中大多采用新奥法施工，但新奥法隧道施工中最重要的还是台阶法。
要知道我国的隧道施工除了铁路隧道、公路隧道外，也就水利水电隧道相对突出，而在这些隧道施工形式中，围岩地质的不同决定着其最终的施工方法，依据对通常需要隧道建设的地形进行分析可以发现，台阶法仍然是应用最多的隧道施工技术。
在台阶法隧道施工技术的应用过程中，常常会由于软弱围岩地质条件的影响出现工程变形的情况，这些变形主要分为拱脚收敛变形及拱脚沉降变形两种，当然，有时候也把这两种变形称为水平变形和竖向变形。
其实，拱脚收敛变形情况目前已经得到广泛关注，大量针对其进行的研究也有所收获，目前拱脚收敛变形问题还纳入了隧道建设质量的衡量标准之中。
与之相比，拱脚沉降变形引起的关注度就相对较弱了一点，但总体来说，也越来越受重视。
台阶法施工软弱围岩隧道时拱脚稳定性处理措施研究
台阶法施工软弱围岩隧道时拱脚稳定性处理措施研究作者：王小凤来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2015年第12期摘要：通过对隧道软弱围岩地段变形规律的归纳，概括当前控制软弱围岩变形的对策，结合都贵德勒隧道施工实践，就台阶法施工软弱围岩隧道时如何保证拱脚稳定性提出几点思考建议，以期能为类似工程提供参考。
关键词：隧道；软弱围岩；拱脚变形都贵德勒隧道位于西乌珠穆沁旗白音郭勒镇境内，总长4800m，属浅埋隧道，穿越底层复杂，主要施工难点包括：大面积富水区、大量涌水段、大量渗水段、断层破碎带以及膨胀土围岩地段。
该隧道大部分区域地处软弱围岩地段，且在DK9+400～DK9+970；DK10+110～DK10+330；DK13+690～DK14+100等地段围岩具有中强膨胀性，在施工过程中出现不同程度的开裂、内挤、坍塌、沉降、底鼓等破坏，严重影响了施工进度和质量，本文阐述该隧道在特殊地质地段采取的变形控制手段，结合监控量测资料从提高拱脚稳定性的角度，提出几点自己的思考。
1 围岩变形基本规律1.1 掌子面前方先行位移掌子面先行位移，是指在开挖掌子面前方大约1.5倍跨径范围开始发生的位移，先行位移随掌子面推进而发展，在掌子面处产生最大值。
通常情况下，先行位移可占隧道总变形量的20%～30%左右，其值随围岩性质变差而增加，当其值大于全位移的30%～50%范围时，若不加以控制，则会诱发更大变形，这也是软弱围岩要实施超前支护的原因。
1.2 掌子面挤出位移施工过程中，掌子面挤出现象较为常见，挤出位移超过极限值，掌子面很有可能会面临崩塌，这是施作掌子面锚杆、开挖过程留核心土的主要原因。
1.3 掌子面后方位移掌子面后方位移，通常通过施作初期支护来遏制，从后方位移的动态发展曲线看，其特点在于初始阶段变形量及发展速度很大，因此控制后方位移的关键在于控制其初期速度。
对于掌子面后方位移，通常通过初始位移速率、拱顶下沉等来描述。
大拱脚临时支撑在轨道交通暗挖隧道软弱地段施工技术应用
大拱脚临时支撑在轨道交通暗挖隧道软弱地段施工技术应用在轨道交通暗挖隧道软弱地段施工中经常会应用大拱脚作为临时支撑手段，大拱脚临时支撑也是隧道软弱地段施工应用技术中较为成熟的一种。
本文以贵阳轨道交通1号线施工10标大关到贵阳北站暗挖区间隧道为例，分析了大拱脚临时支撑在轨道交通暗挖隧道软弱地段施工中的应用，阐述了主要的应用措施、施工工序和注意事项。
标签：大拱脚；隧道；软弱地段在隧道暗挖施工中，如果施工段有软弱地段，则要进行相应的支撑技术处理措施，针对不同的隧道施工特点和地质情况，选择的支撑方式也不尽相同。
大拱脚临时支撑是隧道软弱地段施工中常用的一种支撑方式，大拱脚具有支撑效果好、施工简便等特点。
在贵阳轨道交通1号线施工10标大关到贵阳北站暗挖区间隧道施工中，对于软弱地段的支撑技术处理便是应用的大拱脚临时支撑方法，在施工过程中对于大拱脚临时支撑的应用也存在一些技术要点。
1 工程概况贵阳轨道交通1号线施工10标大关到贵阳北站暗挖区间隧道总长度950m，隧道地质结构较为复杂，在隧道YDK11+695-805段存在110m范围的断层碎裂带，并且存在岩溶裂隙发育。
该段地下水位较高，最大涌水量为38450m3/d，经常性涌水量为1520m3/d。
基于地质条件判断该段为隧道软弱地段，而且在施工中会经常伴有突泥情况发生，开挖后掌子面、拱顶、侧墙压力较大。
2 主要施工措施2.1 选定支撑方案隧道开挖后，通过地质勘探发现隧道规划路线中存在约110m长度的断层碎裂带，在进行物探分析确定该段为软弱地段。
在研究解决支撑方案中，由于大拱脚方案支撑效果较好，并且施工便利，符合施工需求，随选定大拱脚临时支撑为该隧道软弱地段的支撑方案。
针对该隧道软弱地段特点，在施工中采取相关措施，应用了大拱脚临时支撑方式进行挖掘支撑。
在隧道两侧加设大拱脚临时支撑，用I18工字钢设置横支撑，并且进行焊接固定，采用喷射混凝土作为临时仰拱，在临时仰拱上竖向支撑I18工字钢。
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大拱脚台阶法施工技术在隧道软弱围岩施工中的应用隧道工程建设中，软弱围岩隧道要穿越节理发育、围岩完整性差、围岩破碎的复杂地质，针对这一问题，在经过隧道建设者们长期的施工实践和不断总结后，形成了大拱脚台阶法这一施工技术，保证了隧道工程质量和安全。
文章对大拱脚台阶法工艺流程、施工工艺、操作要点、施工质量控制要求进行了较为详细的阐述，以期为工程实践提供借鉴。
标签：软弱围岩隧道；大拱脚台阶法；施工技术1.前言近年来，国家加大了交通基础设施建设，特大长隧道、软弱围岩断面的隧道相继出在山岭地区现，特别是对于隧道Ⅴ、Ⅳ级围岩来说，施工难度大，而以往采用的传统矿山法中的三台阶法、预留核心土法难以满足施工安全要求，而CD 法、CRD法又因施工复杂、速度慢常常无法满足施工进度要求。
因此，我们需要研究出一种适用于软弱围岩隧道施工的施工工艺，即要求工艺成熟、又要便于操作，来满足隧道施工的需要。
大拱脚台阶法在大断面软弱围岩隧道上的成功应用，这种技术也在实践中不断完善，给隧道工程建设带来了较好的经济效益和社会效益。
神华集团的大准铁路增二线井沟1#隧道，全长465m，为双线隧道，隧道围岩主要为Ⅳ、Ⅴ级泥灰岩、新黄土，弱膨胀性，自稳性极差，对新黄土及泥灰岩地段采用了大拱脚台阶法施工，顺利、快速通过了该段软弱围岩地段。
2.大拱脚台阶法概述2.1 工艺原理大拱脚台阶法是将隧道开挖支护作业面分为6个阶段施工同时施工、同时支护形成稳固支护整体，逐步向前掘进的施工工艺。
这种施工工艺的基本原理是将三台阶施工法的进一步优化，并借鉴了部分预留核心土的施工原理，符合隧道新奥法施工对围岩变形控制的原理。
大拱脚台阶法施工可以减少三台阶分步开挖的次数，能及时将初期支护封闭，同时因为拱部及时成环，使边墙初期支护能尽早完成，利于控制变形，提高了施工过程中的安全性。
针对隧道软弱围岩承载力不足，大拱脚的精髓就是可通过扩大台阶钢架拱脚的受力面积措施来增大承载力。
采用MIDAS 软件计算对井沟1#隧道新黄土地质进行受力验算，新黄土采用密度15.2KN/m3，弹性模量e=1.03+e5，泊松比0.3；模型建立采用上部开挖、初期支护硬化后计算钢架底部受力。
因为当上部开挖支护后进行下部开挖时最容易发生塌方，此时采用采用大拱脚进行对钢架底部加固，防止塌方。
应力如图1所示，通过软件计算结果可知，上拱钢架底部受力最大，左侧约102KN，右侧约99KN，如不采取加固措施，在下台阶开挖时上拱部初期支护极易变形、坍塌。
图1 隧道拱部受力图2.2工艺优势（1）快速便捷。
与其他开挖方法相比，大拱脚台阶法可以使各个作业面平行作业，避免了预留核心土操作空间小，开挖慢的缺陷。
不需要临时支护，满足机械化施工的要求。
（2）适应性高。
如出现软硬围岩变化、围岩结构复杂多变等情况时，可以较为迅速的转换为CD法或CRD法等其他工法进行施工。
（3）更安全。
大拱脚台阶法没有临时支撑或支护，与CD法或CRD法对比，避免了拆除临时支护的安全隐患，有效降低了风险。
（4）节约成本。
与传统施工方法相比，大拱脚施工方法的材料、设备均为隧道施工常用材料、设备，便于采购，成本低廉，这样大大节约了施工成本。
（5）工效快。
由于大拱脚台阶法平行作业，使前期作业时间提前，加快了施工进度，缩短施工时间。
2.3工艺适用范围（1）一般适用于Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩大断面隧道、浅埋以及深埋的地质情况较好的大断面隧道。
（2）另外对于低风险、低浓度瓦斯隧道，也可应用。
3.大拱脚台阶法开挖工序说明隧道开挖分步工艺见图2。
（1）利用上一循环架立的钢架，施作隧道拱部?42mm超前小导管，小导管长3.5m，重叠2m，然后在拱部超前支护后进行上部弧形导坑的环形开挖，预留长度为3～5m，宽度为隧道开挖宽度的1/3到1/2之间的核心土。
开挖后立即施作上部初期支护，具体做法：先喷射4cm厚的混凝土，上面挂钢筋网，并架设钢架，然后人工开挖施作大拱脚系统支护，同时注意在钢架两侧边沿45度倾角设锁脚锚杆，将锁脚锚杆与钢架焊牢，施工置径向锚杆后再次喷射混凝土至设计厚度。
开挖循环进尺为一榀钢架，间距0.8m。
（2）在滞后部位约3～5 m后，进行左侧部中台阶的开挖。
开挖高度一般为3.5～4m，按初期支护钢架间距确定。
开挖后立即施作下部初期支护，具体做法同上部初期支护的施作。
（3）在滞后部位约2～3m后，进行右侧部中台阶的开挖，右侧部中台阶的开挖支护方式同左侧部中台阶。
（4）见图2，开挖上台阶④部位、中台阶⑤部位，在滞后部位约3～4m后，依次进行上台阶④部位、中台阶⑤部位的开挖，开挖进尺与台阶循环进尺一致。
（5）见图2，开挖隧底⑥部位，在滯后⑤部位约4～5m后，开挖⑥部位剩余部分，开挖后先喷4cm厚混凝土，安装仰拱钢架，将仰拱钢架与左右侧落地钢架连接牢固，再次喷混凝土至设计厚度。
为了不影响车辆进出，应及时施作仰拱并进行仰拱回填，仰拱分段开挖长度一般3榀拱架。
（a）大拱脚台阶法施工工序横断面（b）大拱脚台阶法施工工序纵断面图2 大拱脚台阶法开挖分步工艺大拱脚台阶法初期支护施工工艺流程见图3图3 大拱脚台阶法初期支护施工工艺流程4.操作要点采用大拱脚台阶法进行开挖前，必须先进行超前地质预报，本隧道因无地下水，采用TSP203长距离物探法配合超前水平钻孔进行预报即可，石质地段采用弱爆破，新黄土地质采用小型机械开挖，并加强监控量测。
为使钢架基础稳定性得到保证，台阶长度应尽量缩短，同时在不同工序交接部位，应立即在末端施作锁脚锚杆。
为了使满足要求的支护体系及时形成，初期支护要快速封闭，仰拱和衬砌也要同步作业。
4.1超前小导管施作超前小导管一般采用的是热轧无缝钢管，钢管直径42mm、长 3.5m、壁厚3.5mm，环向间距在30到50cm之间，搭接长度≥1m。
钻孔的外向插入角度在10°到12°之间，根据具体施工作业要求可略微调整，钻孔直径≧45mm，钻孔方向应平顺并与围岩保持垂直。
超前小导管施作位置见图2（a）①部位，总数目有38根。
4.2台阶的开挖台阶开挖前要先进行轮廓线的放样，具体是依据开挖的尺寸和形状按设计规范要求来确定。
同时为了避免因围岩的实际变形量超过预留变形量而导致的初期支护的侵限，在隧道周边应预留变形量，变形量大小依隧道围岩的地质条件而定。
4.3混凝土的第一次喷射混凝土的第一次喷射应在开挖后及时进行。
采用高压风将整个岩面吹干净，并设控制标尺来控制喷射混凝土厚度，如工作面上出现渗水，应埋设盲管做好引排水。
喷砼作业时应从拱脚自下而上进行喷射，避免上部喷射回弹。
喷嘴与受喷岩面之间的距离保持在1到2米，喷嘴与受喷的岩面应垂直。
4.4钢筋网和系统锚杆施作钢筋网制作材料根据设计要求一般为直径8mm的HPB235圆钢，网格尺寸为15 cm×15cm，搭接长度为1到2个网格，网片之间采用点焊或绑扎连接，钢筋保护层厚度≧4 cm。
径向锚杆应在第一次喷射混凝土后及时进行施作，锚杆要在末端铺设垫板，并与钢筋网牢固连接。
系统锚杆的设置在拱部，设计采用带排气装置的中空注浆锚杆，边墙采用直径22mm，长4 m的砂浆锚杆。
4.5 钢架安装钢架安装前必须先清除拱脚杂物，保证钢架底脚落在牢固地基上。
钢架架设前均应预先设好定位系筋，以确保钢架位置准确安设，系筋一端锚入围岩并用砂浆锚固，另一端与钢架焊接。
钢架拼装时，钢架间的连接板螺栓必须密贴连接，钢架连接不得焊接。
初期支护时采用I20a型钢钢架，相邻钢架采用HRB400直径22mm钢筋进行横向连接，间距1m，纵向间距为每榀0.8m，斜向内侧布置。
进行隧道上部弧形导坑开挖时，先预留安装大拱脚钢架的支撑凹槽，预留位置在大拱脚连接板处。
然后进行大拱脚系统支护施作，同时在钢架两侧边沿45度倾角设长4m的锁脚锚杆，每环设8根，牢固焊接锁脚锚杆与钢架，增加拱脚的支撑力。
4.6混凝土的第二次喷射钢架安装完成后，再次进行混凝土喷射至设计厚度。
同初喷混凝土时一样，首先将设计厚度标记出来。
厚度标记可利用锚杆外露长度部件或是在钢拱架上焊接标注刻度的短钢筋。
每层混凝土喷射厚度宜在5到6cm之间，一次喷射厚度过大会削弱颗粒间的凝聚力，导致喷层脱落或使喷层与围岩面产生空隙；厚度过小则会使粗骨料弹回。
喷射拱部时一般每层5～6cm，时间间隔为15～20m in。
喷射作业应分片进行，这样可以保证质量并提高功效。
为避免回弹物附着在未进行喷射岩面上而影响粘结力，应按照由下而上呈“S”形方式喷射；进行喷射前先找平初喷面的凹处，然后将喷头成螺旋形均匀缓慢移动，以确保混凝土表面平顺、疏松且无空鼓裂缝，平整度符合标准。
4.7仰拱施作采用全幅分段施工进行隧道底部开挖时，隧道底部上方铺设长16～18m，单幅宽1.2m的仰拱栈桥，栈桥每幅由4根I36型钢和防滑钢板焊成。
为确保施工安全，应及时进行仰拱初期支护和混凝土浇筑，让支护尽快闭合成环，使其能整体受力，保证支护结构的稳定性。
仰拱混凝土浇筑长度与拱墙衬砌长度尽量相同，施工时应保证仰拱施工缝与拱墙施工缝尽量在同一断面上。
仰拱混凝土应采用全幅分段浇筑，不留纵向施工缝，变形缝和仰拱施工缝要设置止水带。
仰拱填充混凝土浇筑前必须将仰拱表面的积水和杂物清理干净。
5.大拱脚台阶法施工监控量测隧道施工监控量测是指通过对围岩的受力变形状态的了解，来判断初期支护和围岩稳定性和安全性是否满足要求，然后将这些信息进行及时的反馈并做好相应预测预报，同时还可作为优化支护参数的依据，实现对初期支护和围岩的动态管理。
隧道施工监控量测项目分为选测项目和必测项目。
选测项目的选取按照《铁路隧道监控量测技术规程》的有关规定执行。
必测项目见表1。
监控量测采用“五点法”进行监测，每个断面设置1个拱顶下沉测点，2条净空变化基线。
Ⅴ级围岩监控量测断面间距5m，初始读数必须在开挖后12 h内完成，测读时间和量测频次必须严格照《铁路隧道施工规范》要求执行，根据量测结果对开挖预留变形量进行调整，避免初支侵入二次衬砌的范围。
序号监测项目测量方法和仪表1 洞内、外人工观察2 二次衬砌前净空变化（拱架、拱脚）收敛仪、隧道激光断面仪、全站仪测量等测量仪器3 初期支护拱顶下沉水准量测，全站仪4 地表下沉水量量测，全站仪表1监控量测必测项目6.大拱脚台阶法质量控制要點（1）工序安排和循环进尺的确定要合理，如围岩长时间暴露，将会导致围岩稳定性遭到破坏，所以在开挖后应立即进行混凝土的第一次喷射，减少围岩暴露的时间。
（2）为了确保隧道开挖施工安全，需要超前小导管的支撑保护，所以对超前小导管的外插角的控制尤为严格，参照设计标准（见表2），外插角应控制在10度到15度之间。
（3）隧道周边要预留一定变形量，并坚持“人工开挖为主，机械为辅，弱爆破，强监控量测”的原则，保证围岩稳定和施工安全。