隧道三台阶七步开挖法

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