隧道三台阶七步开挖法
三台阶七步开挖施工总结
隧道三台阶七步开挖法施工技术总结吴源隧道、下历窠隧道是由我公司在京福客专闽赣V标承建的两座隧道，隧道的进口及出口岩性主要为粉质黏土和全风化石英云母片岩，围岩级别属于V级围岩，施工难度大。
经过方案的比选分析最后决定采用三台阶七步开挖法施工。
一、三台阶七步开挖法施工特点三台阶七步开挖法是以弧形导坑开挖预留核心土为基本模式，分为上中下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护采用沿隧道纵向错开，平行推进的隧道施工的方法，它具有如下几个特点：（1）、施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。
部分软弱围岩及土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工作效率较高。
（2）、在地质条件发生变法时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工工法。
（3）、适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。
（4）、在台阶法开挖的基础上，预留核心土左右错开开挖，利于开挖工作面的稳定。
（5）、当围岩变形较大或者突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可以尽快的调整封闭成环时间。
二、三台阶七步开挖法施工作业工序（1）、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，核心土长度宜为3—5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/1—1/2。
开挖循环进尺应根据围岩级别确定，最大不得超过2.0m，开挖后立即喷4cm混凝土。
上台阶开挖矢跨比用大于0.3，开挖后应及时进行并及时进行钢架架立、钢筋网挂设、复喷混凝土至设计厚度、打设系统锚杆并注浆，完成初期支护。
开挖采用人工配合挖掘机工配备10名作业人员，开挖人员8名（风镐手4名），挖掘机司机1名，工班长1名；配备挖掘机1台，风镐4台。
（2）、第2、3步，分左、右侧开挖中台阶：开挖进尺应根据围岩级别确定（V、Ⅵ级围岩开挖进尺1榀钢架间距，Ⅳ级围岩不得超过2榀钢架间距），开挖高度一般为3—3.5m，左右侧台阶错开2—3m，开挖后立即初喷4cm混凝土，并及时进行钢架架立、钢筋网挂设、复喷混凝土至设计厚度、打设系统锚杆并注浆，完成初期支护。
隧道三台阶七步开挖法施工技术
隧道三台阶七步开挖法施工技术一、背景介绍隧道工程是指在山体、水体、城市地下等区域开挖的道路工程。
在隧道工程中，施工难度较大，施工时间长，施工成本高等问题一直困扰着施工方。
目前，隧道工程中采用的开挖方法较多，其中，三台阶七步开挖法是一种较为先进的施工方法，其能够有效地降低隧道工程的施工难度，提高施工效率，减少施工成本，是隧道施工中常采用的方法之一。
二、三台阶七步开挖法介绍三台阶七步开挖法是指在进行隧道开挖时，将开挖提取分为七步进行，其中每三步分为一道台阶，具体步骤如下：1.第一步：掏假隧道在进行三台阶七步开挖法的施工前，需要将隧道口进行掏岩，开挖出一个假隧道。
掏假隧道的目的是为了确保施工的安全，同时也能够统计出开挖的具体范围。
2.第二、三、四步：首道台阶开挖出假隧道后，开始进行第一道台阶的开挖，包括三个步骤：•第二步：下部回填，这一步主要是为了增加隧道施工的自稳力，减少施工风险。
•第三步：顶部挖掘，将隧道顶部的岩体掏空，为第一道台阶的开挖打下基础。
•第四步：第一道台阶的开挖，将位于顶部的岩体进行开挖。
3.第五、六、七步：二、三道台阶完成第一道台阶的开挖后，开始进行第二、三道台阶的开挖，具体步骤如下：•第五步：上部回填，仍然是为了增加隧道的自稳力，降低施工风险。
•第六步：顶部挖掘，将第一道台阶的上部岩体掏空，为第二道台阶的开挖做准备。
•第七步：第二、三道台阶的开挖，将第二、三道台阶的岩体进行开挖。
以上即为三台阶七步开挖法的具体步骤。
三、优点分析三台阶七步开挖法在隧道施工中具有如下优点：1.提高施工效率采用三台阶七步开挖法进行隧道施工，可以将开挖提取分为7步，缩短开挖时间，提高施工效率。
2.降低施工难度三台阶七步开挖法能够有效地降低隧道施工难度，需要的施工人员、机械等资源相对较少，减少了施工难度。
3.减少施工成本由于施工难度和施工时间的减少，三台阶七步开挖法能够降低隧道施工的成本，具有经济效益。
四、存在问题三台阶七步开挖法在隧道施工中也存在一些问题：1.环境保护难度较大隧道开挖需要大量的岩石爆破，会对周边的环境造成影响，比如大量的噪音、塵土等会对周边环境和居民造成影响。
三台阶七步开挖法
在项目初期制定绿色施 工方案，明确环保目标 和措施，确保绿色施工 理念贯穿整个项目过程。
加强绿色施工管理
建立绿色施工管理体系， 对施工过程中的环保工 作进行全面管理和监督， 确保环保措施得到有效 执行。
推广绿色施工技术
积极推广绿色施工技术， 如预制装配式建筑技术 等，降低施工过程中的 环境影响，提高施工效 率和质量。
开挖顺序
先挖中间部分，后挖两侧， 保持开挖面的稳定。 Nhomakorabea支护措施
开挖后及时施作中期支护， 如钢拱架、钢筋网等，以 增强围岩的稳定性。
第三步：下台阶开挖
开挖方法
同样采用机械开挖为主，人工辅 助修坡的方式。
开挖顺序
从下至上分层开挖，注意与上、中 台阶的衔接。
支护措施
开挖后及时施作后期支护，如混凝 土衬砌等，确保隧道的长期稳定。
第一步：上台阶开挖
01
02
03
开挖前准备
进行地质勘察，确定开挖 边界和坡度，制定安全措 施。
开挖顺序
从上至下分层开挖，每层 开挖深度不宜过大，以保 证施工安全。
支护措施
开挖后及时施作初期支护， 如喷射混凝土、锚杆等， 以稳定围岩。
第二步：中台阶开挖
开挖方法
采用机械开挖为主，人工 辅助修坡的方式，确保开 挖面平整。
超前钻探
在隧道开挖前，通过钻孔取样和 测试，获取详细的地质资料和岩 石力学参数，为设计和施工提供
依据。
地质素描与编录
对隧道开挖过程中揭露的围岩进 行素描和编录，记录围岩的颜色、 成分、结构、构造等信息，为围
岩分级和支护设计提供依据。
爆破技术及其安全控制
光面爆破技术
通过合理布置炮眼和装药结构，使炸 药爆炸后，岩面保持平整，减少超挖 和欠挖现象。
三台阶七步开挖法.
施工步骤
第4、5步 左、右侧下台阶开挖：开 挖进尺应依据初期支护钢架 间距确定，最大不得超过 1.5m，开挖高度一般为3～ 3.5m，左、右侧台阶错开 2～3m，开挖后马上初喷 3～5混凝土，准时进展喷、 锚、网系统支护，接长钢架， 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， 锁脚锚杆与钢架坚固焊接， 复喷混凝土至设计厚度。
施工步骤
第2、3步 左、右侧中台阶开挖：开挖 进尺应依据初期支护钢架间 距确定，最大不得超过 1.5m，开挖高度一般为3～ 3.5m，左、右侧台阶错开 2～3m，开挖后马上初喷 3～5混凝土，准时进展喷、 锚、网系统支护，接长钢架， 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， 锁脚锚杆与钢架坚固焊接， 复喷混凝土至设计厚度。
喷射砼作业
❖ ⑴ 二次复喷混凝土应分 层喷射，每层厚度宜为 5～6cm。
❖ ⑵ 喷射外表应平顺、无 空鼓、裂缝等 。
锁脚锚杆〔管〕施工
❖ 〔1〕在钢架拱脚以30cm高 度处，紧贴钢架两侧边沿按 下倾角30°打设锁脚锚杆 〔管〕。
❖ 〔2〕 锁脚锚杆〔管〕加工 成“L”型。
❖ 〔3〕锁脚锚杆〔管〕应与 钢架焊接坚固，增加拱〔墙〕 脚承载力，掌握变形。
超前支护
〔1〕 黄土隧道严格按设计 要求施作超前支护，超前小 导管沿线路纵坡布置于钢架 外缘。
〔2〕脆弱裂开岩石隧道严格 按设计要求施作超前支护， 超前小导管沿线路纵坡布置 于钢架外缘。
〔3〕严格按注浆工艺加固地 层，保证隧道开挖在超前支 护的爱护下施工。
初期支护
初喷砼封闭掌子面
❖ 脆弱围岩各步序开挖后 应马上初喷3～5cm厚 混凝土封闭，避开围岩 长时间暴露而导致失稳。
隧道工程三台阶七步法技术交底
收文单位
编号
工程部位
三台阶七步开挖工法
发文时间
一、设计情况
根据设计情况，三台阶七步开挖法适用于Ⅴ级围岩地段。人工开挖，严禁爆破开挖，尽量减少对围岩的扰动，开挖后及时施作钢架和锚网喷支护。
二、施工工艺及工序
三台七步法开挖示意图
施工步骤：Ⅰ-超前支护；1-上部弧形导坑开挖；Ⅱ上部初期支护；2、3-左侧导坑开挖；Ⅲ、Ⅳ-中部量测初期支护；4、5-下部两侧开挖；Ⅴ、Ⅵ-下部两侧初期支护；6-预留核心土开挖；7-仰拱开挖。Ⅶ-仰拱初期支护；Ⅷ-仰拱及填充混凝土；Ⅸ-拱墙二次衬砌
签收意见：
编制：复核：签收：
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工程部位
三台阶七步开挖工法
发文时间
②左、右侧中台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5cm混凝土，及时进行施工接长钢架、锚杆、网、喷射混凝土系统支护在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30º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。
②导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。
③工序变化处之钢架打设锁脚钢管，以确保钢架基础稳定。
④钢架之间纵向连接钢筋及时施做并连接牢固。
⑤仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系。
⑥开挖过程中初期结构及核心土的稳定性，必要时利用核心土
签收意见：
编制：复核：签收：
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三台阶七步开挖工法
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体加设全断面环形临时支撑。
⑦施工过程通过监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全。
关于隧道“三台阶七步开挖法”的那些事儿
关于隧道“三台阶七步开挖法”的那些事儿(以下简称三台阶七步开挖法)是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。
三台阶七步开挖法施工立体效果图三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100～180 平方米，具备一定自稳条件的Ⅳ、V级围岩地段隧道的施工。
主要表现包括：黄土、强风化岩层（强风化泥岩、强风化泥质粉砂岩等）。
不适用于围岩地质为流塑状态、洞口浅埋偏压段（但经过反压处理或施做超前大管棚后可采用）。
隧道开挖断面约为150～165 平方米，围岩级别为V级，上层风积砂质黄土，下伏上第三系泥岩，夹薄层砂岩、石膏岩和岩盐，虽然洞口地址表现为浅埋偏压，但洞口施做了一环30m长的108超前大管棚支护，因此，可以采用三台阶七步开挖法。
技术特点（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。
（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。
（3）适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。
（4）在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。
（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。
三台阶七步开挖法规避了侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除临时支护及受力转换造成不安全的因素，及时调整闭合时间，方便机械施工，利于施工工序转换。
施工原则采用三台阶七步开挖法施工应尽量缩短台阶长度，确保初期支护尽快闭合成环，仰拱和拱墙衬砌及时跟进，尽早形成稳定的支护体系。
施工工艺流程三台阶七步开挖法可分为以下主要步骤：A、上部弧形导坑环向开挖，施做拱部初期支护；B、中、下台阶左右错开开挖，施做墙部初期支护：C、中心预留核心土开挖、隧底开挖，施做隧底初期支护。
每部开挖后均应及时支护，隧底初期支护后应及时施做仰拱，尽早封闭成环。
隧道三台阶七步法开挖
三台阶七步法开挖法一、施工工艺流程⑴三台阶七步法开挖法可分为以下主要步骤：1、上部弧形导坑环向开挖，施做拱部初期支护；2、中下台阶左右错开开挖，施做拱墙部初期支护；3、中心预留核心土开挖，隧底开挖，施做隧底初期支护。
每步开挖后均应及时支护，隧底初期支护后应及时施做仰拱，尽早封闭成环。
⑵三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图4.7-3。
4.7-3三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图二、施工作业⑴采用三台阶七步开挖法施工的隧道，应将超前地质预报纳入施工工序，并各根据个工程水文地质变化情况，及时调整各部台阶长度或施工方法，采取相应的技术措施，及早封闭成环，保证施工安全。
⑵采用三台阶七部开挖法施工的隧道，应根据工程水文地质条件，按设计要求做好超前支护，防止围岩松驰，保证隧道开挖安全。
在断层，破碎带，浅埋段等自稳性较差或富水地层中，超前支护应按照设计要求进行加强。
⑶三台阶七步施工方法施工符合下列要求:1、以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破；2、弧形导坑开挖应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，开挖后及时支护。
3、其他分步平行开挖，平行施做初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；4、仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系；5、施工过程通过监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全。
6、完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。
⑷三台阶七步开挖施工步骤见图4.7-4，开挖透视图见4.7-5，施工顺序见图4.7-6。
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，核心土长度宜为3～5米，宽度宜为隧道开挖宽度的1／2～1／3。
开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过 1.5米，开挖后立即初喷3～5cm混凝土。
上台阶开挖矢跨比应大于0.3，开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按倾角300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。
三台阶七步法开挖方案
技术交底三台阶七步法开挖方案一、目的明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道开挖施工，尽可能地减少超挖，保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量。
二、编制依据1.公路隧道施工技术规范三、适用范围三台阶七步开挖方法适用于新建铁路杭甬客运专线双线隧道Ⅴ级围岩深埋、浅埋和Ⅳ级围岩浅埋、偏压地段的正洞开挖施工。
四、三台阶七步开挖方法简介Ⅳ、Ⅴ级围岩洞身开挖采用三台阶七步开挖法施工，是指在隧道开挖过程中，分七个开挖面，以前后七个不同的位置相互错开同时开挖，然后分部同时支护，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，形成开挖及施作初期支护，混凝土仰拱紧跟下台阶及时施作构成稳固的初期支护体系。
三台阶七步开挖法具有下列技术特点：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。
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3.适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。
4.在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。
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三台阶七步开挖法施工应符合下列要求：⑴以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破；⑵弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，开挖后及时支护；⑶其他分步平行开挖，平行施做初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；⑷仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系；⑸施工过程通过监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全；⑹完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。
五、三台阶七步开挖法施工工序1、（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护（2）弱爆破开挖1部，同时，每进尺1.2m～2m,Ⅴ级围岩地段掌子面喷5cm厚混凝土封闭，Ⅳ级围岩地段必要时设置。
隧道出洞施工三台阶七步法
隧道出洞施工三台阶七步法按隧道新奥法施工的基本原理遵循“短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的施工原则，抑制围岩变形，按上中下三台阶法开挖出洞施工，最大限度地发挥围岩自身的承载能力。
隧道三台阶七步法掘进开挖施工中严格遵守：“管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的原则。
三台阶法开挖的施工工艺和技术措施第一步：利用上一循环开挖支护时架立的钢架，施作小导管超前支护→进行①部弱爆破开挖→进行Ⅰ部导坑拱部初期支护，其工作内容含：初喷4cm厚混凝土封闭，架立钢架，挂钢筋网，接长焊接钢架周边纵向连接钢筋，施作系统锚杆和锁脚锚杆（管），复喷混凝土至设计厚度。
第二步：滞后①→Ⅰ部导坑≥3~5m，进行②部弱爆破开挖→进行Ⅱ部导坑边墙初期支护，其工作内容含：初喷4cm厚混凝土封闭，架立边墙钢架和临时钢架，挂钢筋网，接长焊接钢架周边纵向连接钢筋，施作系统锚杆和锁脚锚杆（管），复喷混凝土至设计厚度。
第三步：滞后②→Ⅱ部导坑≥3~5m，进行③部弱爆破开挖→进行Ⅲ部导坑边墙初期支护，其工作内容含：初喷4cm厚混凝土封闭，架立边墙钢架，挂钢筋网，接长焊接钢架周边纵向连接钢筋，施作系统锚杆和锁脚锚杆（管），复喷混凝土至设计厚度。
第四步：滞后③→Ⅲ部导坑≥3~5m，进行④部弱爆破开挖→进行Ⅳ部导坑边墙初期支护，其工作内容含：初喷4cm厚混凝土封闭，架立边墙钢架，挂钢筋网，接长焊接钢架周边纵向连接钢筋，施作系统锚杆和锁脚锚杆（管），复喷混凝土至设计厚度。
第五步：滞后④→Ⅳ部导坑≥3~5m，进行⑤部弱爆破开挖→进行Ⅴ部导坑边墙初期支护，其工作内容含：喷4cm厚混凝土封闭，架立边墙钢架，挂钢筋网，接长焊接钢架周边纵向连接钢筋，施作系统锚杆和锁脚锚杆（管），复喷混凝土至设计厚度。
第六步：滞后⑤→Ⅴ部导坑≥2~3m，进行⑥部弱爆破开挖核心土→进行⑥部弱爆开挖时，按照2~3m分⑥-1、⑥-2、⑥-3台阶分部开挖。
第七步：滞后⑥-3部≥3~5m，进行⑤部弱爆破开挖→进行Ⅵ部导坑边墙初期支护，其工作内容含：初喷4cm厚混凝土封闭，架立边墙钢架，挂钢筋网，接长焊接钢架周边纵向连接钢筋，施作系统锚杆和锁脚锚杆（管），复喷混凝土至设计厚度→进行仰拱衬砌施工，其工作内容：根据设计如果有仰拱钢筋，先进行钢筋绑扎，立模浇筑仰拱混凝土→进行仰拱填充混凝土施工，其工作内容：根据设计如果有中心排水沟，先进行中心排水沟立模、待浇筑段端模立模后，浇筑仰拱顶填充混凝土。
隧道三台阶七步开挖法施工技术
张茅隧道三台阶七步开挖法施工技术1张茅隧道三台阶七步开挖法施工技术一、概 况我集团公司承建的郑西客运专线工程所承担的隧道施工主要工程量为隧道18座28。
1km ；其中列为铁道部重点工程的有：张茅隧道8483m 、金银山隧道4004m 、交口隧道4012m,下面谨以张茅隧道为例就隧道三台阶七步流水法施工的做法向各位领导做一简要汇报。
重点工程项目第一标段张茅隧道位于河南省陕县境内，起讫里程DK218+207～DK227+090，隧道全长8483m 。
隧道分别于DK223+200、DK225+560、DK224+747线路前进方向右侧设置三个斜井,一号、二号斜井与线路平面夹角45度，三号斜井与线路平面夹角42。
57度,一号斜井长246米，二号斜井长413米，三号斜井长108米。
本管段内的隧道所在区域大多为低山丘陵及黄土台源地貌,张茅隧道进口端DK218+630～DK222+300段属于低山丘陵地貌，地形较陡，地面高程630~860m,相对高差200m 以上。
出口端 DK222+300～DK227+080段为黄土台源地貌，黄土冲沟发育，多呈“V ”字型,地形切割冲刷严重，地面高程640~740m ，相对高差约100m 。
二、总 则1、三台阶七步开挖法（以下简称“三台阶七步开挖法）是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的隧道施工方法。
2、三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100～180m 2,是根据以往大断面隧道施工及郑西客运专线张茅隧道施工的经验确定的。
该方法适用Ⅳ、Ⅴ级围岩,地质主要有黄土、强风化岩层等，如张茅隧道为Q 2老黄土（进口为强风化安山岩），不适用条件有围岩地质为流塑状态、洞口浅埋偏压段(但经过反压处理或施做超前大管棚后可采用）。
3、三台阶七步开挖法具有下列技术特点：⑴ 施工空间大,方便机械化施工,可以多作业面平行作业。
隧道台阶开挖步骤
隧道台阶开挖步骤隧道台阶开挖是隧道施工中的一项重要工作，其目的是为了确保施工过程中工人的安全，并且提高施工效率。
三台阶七步开挖法是一种常用的开挖方式，它可以在相对狭窄的地下空间中进行开挖工作。
下面将对三台阶七步开挖法在隧道工程中的应用进行详细介绍。
首先，三台阶七步开挖法适用于既能保证开挖的安全性，又能提高开挖效率的情况。
当隧道的地质条件比较复杂，变化较大时，采用该开挖方法可以有效地控制开挖过程中可能出现的塌方或坍塌等安全问题。
同时，该方法还适用于空间狭小的地方，如矿山开采或地下管线施工等。
其次，三台阶七步开挖法的具体步骤如下：首先，在开挖的前方挖出一段探头号段，该段的作用是在开挖过程中进行地质勘察，确定开挖面稳定性。
然后，根据探头号段的勘察结果，预先设定隧道开挖面的稳定线。
接下来，从隧道倾斜角度最小的一侧开始，依次开挖三个台阶，并进行支护。
1.第一台阶：从整个开挖面线上最高点开始，向下挖掘，将第一台阶的土方开挖至设计标高，然后设置支撑结构进行支护，以确保开挖面的稳定。
2.第二台阶：在第一台阶的基础上，向下挖掘第二个台阶的土方，并进行支护。
3.第三台阶：在第二台阶的基础上，向下挖掘第三个台阶的土方，并进行支护。
4.卸载巷道：在第三台阶的基础上，挖掘出一个卸载巷道，用于将挖掘出的土方、砂石等材料转移到地面。
5.主巷道开挖：在卸载巷道的基础上，向下挖掘主巷道。
6.反坡巷道开挖：在主巷道的基础上，向上挖掘反坡巷道，用于排水和通风。
7.支撑工作：在开挖过程中，及时进行支撑工作，确保开挖面的稳定。
常用的支撑方式有：使用钢架、安装锚杆和喷射混凝土等。
最后，三台阶七步开挖法在隧道工程中的应用具有以下优点：首先，可以有效地控制开挖过程中可能出现的水土流失、塌方和坍塌等安全问题，保证工人的安全。
其次，该方法可以提高工作效率，缩短施工周期，降低施工成本。
此外，该方法适用于各种地质条件，具有较强的适应性。
总的来说，三台阶七步开挖法是一种常用的隧道开挖方法，在隧道施工中有着广泛的应用。
三台阶七步开挖施工工工艺
三台阶七步法开挖方法及施工工艺（一）三台阶七步法开挖方法见施组图7-3-5三台阶七步法开挖方法示意图1、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。
⑵弱爆破或人工开挖①部，同时，每循环进尺，掌子面喷5cm厚砼封闭。
⑶分部施作①部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚砼，架立钢架。
⑷锁脚钢管，钻设系统锚杆。
⑸复喷砼至设计厚度。
2、⑴在滞后于①部一段距离后，弱爆破左右交错开挖②、③部。
⑵喷5cm 厚砼封闭掌子面。
⑶导坑周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架。
⑷锁脚钢管，钻设系统锚杆。
⑸复喷砼至设计厚度。
3、⑴在滞后于③部一段距离后，弱爆破左右交错开挖④、⑤部。
⑵导坑周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架。
⑶钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。
4、分台阶开挖⑥部。
5、⑴开挖⑦部。
⑵隧底周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架。
⑶复喷砼至设计厚度。
6、灌筑⑦部仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充应分次施作）。
7、根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。
施组图7-3-5 三台阶七步法开挖方法示意图（二）三台阶七步法施工工艺1、施工工艺流程标段内双线隧道Ⅴ级围岩深埋地段设计采用三台阶七步法施工。
三台阶七步开挖法工艺流程如施组图7-3-6”所示。
施组图7-3-6 三台阶七步开挖法工艺流程图2、施工工艺要点⑴洞身开挖采用自上而下分三台阶、七步骤，每开挖一步均应及时施作锚喷支护、安设钢架。
上台阶分部开挖时，分部施作初期支护。
上台阶开挖完成后，滞后一段距离开始第二台阶左、右部开挖及支护，形成左、右两侧开挖及支护相互交叉的情形；同样方法开挖第三台阶。
⑵各部开挖时，周边轮廓尽量保持圆顺，减小应力集中。
⑶各部的底部高程与钢架接头处一致。
⑷后一侧部位开挖后全断面及时封闭。
⑸同台阶左、右部纵向间距，适当拉开一定距离。
⑹仰拱开挖后，及时施工初期支护封闭，灌筑仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充分次施作)。
⑺灌注二次衬砌时，根据围岩监控量测结果，待初期支护收敛后，采用衬砌台车一次性浇筑(拱墙衬砌一次施作)。
(完整word版)隧道三台阶七步开挖法施工技术
张茅隧道三台阶七步开挖法施工技术1张茅隧道三台阶七步开挖法施工技术一、概 况我集团公司承建的郑西客运专线工程所承担的隧道施工主要工程量为隧道18座28.1km ；其中列为铁道部重点工程的有：张茅隧道8483m 、金银山隧道4004m 、交口隧道4012m ，下面谨以张茅隧道为例就隧道三台阶七步流水法施工的做法向各位领导做一简要汇报。
重点工程项目第一标段张茅隧道位于河南省陕县境内，起讫里程DK218+207～DK227+090，隧道全长8483m 。
隧道分别于DK223+200、DK225+560、DK224+747线路前进方向右侧设置三个斜井，一号、二号斜井与线路平面夹角45度，三号斜井与线路平面夹角42.57度，一号斜井长246米，二号斜井长413米，三号斜井长108米。
本管段内的隧道所在区域大多为低山丘陵及黄土台源地貌，张茅隧道进口端DK218+630～DK222+300段属于低山丘陵地貌，地形较陡，地面高程630～860m ，相对高差200m 以上。
出口端 DK222+300～DK227+080段为黄土台源地貌，黄土冲沟发育，多呈“V ”字型，地形切割冲刷严重，地面高程640～740m ，相对高差约100m 。
二、总 则1、三台阶七步开挖法（以下简称“三台阶七步开挖法）是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的隧道施工方法。
2、三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100～180m 2，是根据以往大断面隧道施工及郑西客运专线张茅隧道施工的经验确定的。
该方法适用Ⅳ、Ⅴ级围岩，地质主要有黄土、强风化岩层等，如张茅隧道为Q 2老黄土（进口为强风化安山岩），不适用条件有围岩地质为流塑状态、洞口浅埋偏压段（但经过反压处理或施做超前大管棚后可采用）。
3、三台阶七步开挖法具有下列技术特点：⑴ 施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。
隧道三台阶七步法
（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。
三台阶七步开挖法规避了侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔 壁法等需要拆除临时支护及受力转换造成不安全的因素，及 时调整闭合时间，方便机械施工，利于施工工序转换。
三台阶七步开挖法主要内容
1、 三台阶七步法概况 2、 三台阶七步法施工工艺 3、三台阶七步法施工控制要点
1、三台阶七步开挖法概况
大断面隧道三台阶七步开挖法(以下简称“三台阶 七步开挖法”)是以弧形导坑开挖留核心土为基本模 式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的 开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工 方法。
2、三台阶七步开挖法施工工艺
（3）三台阶七步开挖法施工应符合下列要求：
以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破；
弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土， 开挖后及时支护；
其他分步平行开挖，平行施做初期支护，各分部初 期支护衔接紧密，及时封闭成环； 仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系；
2、三台阶七步开挖法施工工艺
（3）三台阶七步开挖法施工应符合下列要求：
施工过程通过监控量测，掌握围岩和支护的变形 情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工 安全； 完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚 基础。
三台阶七步开挖法施工步骤
拱管超部预前超注支护前浆小支导护
11
1
3
衬砌
6-1 6-2 6-3 5
2 4
仰拱 栈桥
2、三台阶七步开挖法施工工艺
（1）初喷混凝土封闭岩面要求： d、喷射混凝土必须满足设计强度、厚度及其与岩 面粘结力要求。 e、喷射作业应分段分片依次进行，喷射作业从拱脚或 墙脚自下而上进行，作业时应避免上部喷射回弹料虚掩 拱(墙)脚；先找平凹洼部分，后喷射凸出部分，各部平 顺连接。喷头应与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离宜 保持在1.0～2.0m，沿水平方向以螺旋形划圈移动。
三台阶七步流水作业法
三台阶七步流水作业法
三台阶七步流水作业法适用于Ⅴ～Ⅳ级围岩双线或多线大跨度隧道掘进。
分台阶、分部位，纵向位置错开，同时开挖，同时支护，尽早闭合成环。
对软弱围岩地质变化适应性强，安全可靠。
是铁道部推广的郑西客运专线黄土隧道施工开挖方法。
⑴三台阶七步流水作业法基本原理
隧道开挖过程中，在三个台阶上分七个开挖面，以前后七个不同的位置相互错开同时开挖，然后分步同时支护，形成支护整体，缩小作业循环时间，逐步向纵深推进的作业方法。
①开挖掘进以三个台阶七个工作面同时进行。
②初期支护先上后下，分步实施，然后连成整体形成一个承载拱。
③依据围岩量测结果，调整支护参数，循环进尺0.7～1.5m。
④大型装运机械在中层爬坡道进出，集中并快速完成三个台阶的出碴任务。
⑵三台阶七步流水作业法施工步骤
①七步作业法开挖要求在隧道全断面划分的七个部位同时开挖，由于七个部位分别处于七个里程，从而使一个开挖断面处的围岩暴露的面积减到最小。
第1步：拱顶在超前小导管的保护下将传统的矩形上导坑改为弧形导坑，开挖结束后架设工字钢架，(原砂浆锚杆改为注浆锚管,在钢架每侧拱脚设两组锁脚锚管,φ32热轧无缝钢管，长3米)喷砼，形成较稳定的承载拱。
第2、3步：在拱顶承载拱的支护下，分段扩大拱脚，以一定的时间差先后按同样方法进行支护，使同一断面处暴露的开挖面仅限于
一侧。
第4步：拱部支护完成后中部拉槽。
第5、6步：在已完成拱部支护后，分段左右开挖马口，以一定时间差做边墙支护。
第7步：下台阶核心土挖除后落底并施做仰拱砼，二次衬砌紧跟。
初期支护断面
A-A断面A 锁脚锚管
拱架断面。
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洞身开挖施工方案
一、编制依据
⑴《岢临高速公路施工图设计文件》及相关文件纪要
⑵《隧道工程施工技术规范》（JTJ 042-94）
⑶《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）
二、工程概况
下王家隧道位于兴县康宁镇下王家村至麻子塔村之间的山体内，从西北向东南穿越较大的黄土梁。
隧道洞门处埋深为0-9米，刷坡及进洞时须严格按照监控量测要求量测，同时采取一定工程措施，保证洞口安全和安全进洞。
三、施工工期
计划开工时间：2012年 6月 15日
计划完工时间：2012年 7月 20 日
四、施工人员
施工负责人：X X X 技术负责人：X X X
质检负责人：X X X 试验负责人：X X X
现场施工员：X X X 测量负责人：X X X
安全负责人：X X 普工：25名
五、机械设备的配置
机械设备应结合隧道施工工期要求进行合理配置。
配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2～1.5倍。
六、施工方案
1、三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图1
图1 三步七台阶开挖法施工工艺流程
2、三台阶七步开挖法施工步骤见图2，开挖透视图见3，施工工序见图4。
图2 开挖步骤图
3 开挖透视图
图4 施工工序图
施工步骤：第1步：施做超前支护后，开挖拱部弧形导坑，预留核心土，施做拱部初期支护；第2.3步: 开挖左右侧中台阶并施做初期支护；第4.5步：开挖左右侧下台阶并施做初期支护；第6步：分别开挖上、中、下台阶核心土；第7步：开挖隧底并施做仰拱初期支护封闭成环。
单位：m
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5 m ，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3。
开挖循环进尺1.2m，开挖后立即初喷3～5㎝混凝土。
及时架设钢架、锚网系统，在钢架拱脚以上30㎝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2、3步左、右侧台阶开挖:开挖进尺1.2m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5㎝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30㎝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: 开挖进尺1.2m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5㎝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㎝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步上、中下台阶预留核心土开挖：各台阶分别开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。
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。
七、施工控制要点
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、二次衬砌距仰拱宜保持2倍以上衬砌循环作业长度，但不得大于50m。
6、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。
7、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，每次开挖长度不得超过1.5m；开挖后立即初喷3～5m混凝土，以减少围岩暴露时间。
8、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。
9、隧道周边部位应预留30cm人工开挖，其余部位宜采用机械开挖，局部需要爆破时，必须采用弱爆破，不得超挖。
施工时应严格控制装药量，减少对围岩的扰动。
10、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2～3m。
11、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。
12、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。
12、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。
14、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。
15、加强洞内通风，作业环境应符合职业健康标准。
八、检验标准
1、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。
2、在每次开挖进尺完成后，应先进行厚度4cm的初喷。
在初喷完成后进行拱架的支立，
每榀拱架间距0.7m，钢架的安装允许偏差应符合下列要求：
钢架间距允许偏差为±100mm；钢架横向允许偏差为±50mm；高程允许偏差为±50mm；
垂直度允许偏差为±2°；
九、质量、安全、文明生产措施
1、质量的保证措施
⑴坚持技术交底制度
每项工程开工前，由该项工程的主管工程师对各个工艺环节的操作人员进行技术交底。
讲清设计要求、技术标准、定位方法、功能作用、施工参数、操作要点和注意事项，使所有操作人员心中有数。
⑵坚持工艺过程“三检”制度
每道工序均严格进行自检、互检和交接检；上道工序不合格，下道工序不接受。
⑶坚持隐蔽工程检查签证制度
凡隐蔽工程项目，在内部“三检”合格后，按规定报请监理工程师复检，检查结果填写表格，双方签字。
⑷坚持“四不施工”“三不交接”“四不施工”即：
未进行技术交底不施工；图纸及技术要求不清楚不施工；测量控制标志和资料未经换手复核不施工；上道工序未进行“三检”
⑸坚持“自检”、“报检”制度
分项工程自检合格后，报监理工程师检查，经检查合格后方可进行下一道分项工程。
2、安全保证措施
⑴专职安全员上岗必须佩戴安全帽、袖标，施工人员进入施工现场必须佩戴安全帽。
严禁非作业人员进入施工现场。
⑵加强洞口段稳定性防范措施的落实，做好截水沟、排水沟及临时排水，经常观察、检查洞顶边坡稳定状况，适时发出预警警报，做到防范于未然，确保施工安全。
⑶加强持证上岗的管理，未经岗前培训和安全教育或考试不合格不得上岗工作。
⑷若出现突发事件，依据已批复的安全预案执行。
3、文明施工措施
⑴施工现场按章作业，布置井然，施工有序，重要或特殊位置安装设置护栏、警告标志。
⑵设备机具：择优选购，按需配备，登记造册，定期检修，坏的封修，缺件补齐，妥善保管，正确使用，规矩摆置，标识清楚。
⑶材料堆放场所：设备机具整洁，材料分类摆放，危险品按国家现行法律、法规规定要求存放并且专人登记管理。
4、环境保护措施
⑴便道提前修好，经常洒水，避免扬尘，挖掘、运输机械设备不能随意行走，以免破坏耕地、损害作物。
对拌和场通往施工现场的道路进行硬化，并及时洒水，保持湿润，减少扬尘。
⑵机械设备、车辆等冲洗产生的含油废水，进入隔油池隔油和沉淀达到合格标准后排放。
⑶食堂含油污水，进入隔油池经生化处理达到合格标准后排放。
⑷在规定范围内进行经理部建设，不乱挖一寸土，不乱砍一棵树，努力保护自然生态环境。
附件：质量保证体系框图安全体系框图
环境保护体系框图组织管理体系框图
工程质量自检体系框图。