三台阶施工工法结合HW型钢在复杂地质隧道中应用

结合实际地质条件与超前地质报告,针对开挖后的围岩判断及监控量测情况,通过辅助施工措施及监控手段对原设计的施工方法进行改进,从而达到节约成本、加快进度目的,并总结了经验,指导现场施工。

本文介绍了三台阶施工方法在横山隧道中的应用,并根据现场施工情况,总结出三台阶的施工方法和施工措施。

1 隧道三台阶七步开挖施工工法 高传伟 摘要：铁路大断面隧道三台阶七步法（以下简称“三台阶七步开挖法”），是在隧道开挖过程中， 是以弧形导坑开挖预留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面，以前后七个不同的位 置相互错开开挖，分部及时支护，形成支护整体，缩短作业循环时间，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，方便机械化施工，利 于施工工序转换。 关键词：三台阶七步开挖工法 一.工法特点 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

以山西中南部铁路通道隧道某复杂地质段的施工为例,介绍了复杂地质三台阶七步法施工安全技术,探讨了施工技术难点,并提出了相应的安全技术措施,取得较好的施工安全效应。

技术培训教育 主题：三台阶七步流水作业法 时间：2014年3月3日 地点：项目部会议室 主持：总工程师赵华锋 主讲：工程部长唐春宇 参加人员：项目部所辖相关人员 主要内容： 为进一步提高全体技术人员的专业技能和业务能力， 帮助大家进一步吃透“三台阶七步流水作业法”的施工工 法，今天召集大家在此召开专项技术培训会，希望大家认 真学习，积极交流和讨论，将此工法更好地运用在工作中。 下面我们采用文字结合图片的方式来为大家介绍该工法， 并针对ⅵ级软弱围岩地段的防控与大家共同学习。 一、三台阶七步开挖法 1、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、三台阶七步开挖法具有以下技术特点： ⑴施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行 作业。部分软岩或土质地段可以采用

台阶 1、工艺流程: 准备工作→弹线→试拼→刷水泥浆及铺砂浆结合层→拉线、铺花 岗石板块→灌缝、擦缝→清扫干净。 2、操作工艺: 1）准备工作： 以施工大样图和加工单为依据，熟悉了解各部位尺寸和作法、弄 清洞口、边角等部位之间的关系。 1、基层处理：将地面垫层上的杂物清净，用钢丝刷刷掉粘结在 垫层上的砂浆，并清扫干净。 2、试拼：在正式铺设前，对每一施工段的花岗石板块，应按排 板图试拼。 3、弹线：为了检查和控制花岗石板块的位置，在平台上拉十字 控制线，弹在混凝土垫层上，并引至墙面底部，然后依据墙体标高面 线找出面层标高。 4、试排：室外两个相互垂直的方向铺两条干砂，其宽度大于板 块宽度，厚度不小于3cm。结合施工大样图及楼梯间实际尺寸，把花 岗石板块排好，以便检查板块之间的缝隙。 5、刷水泥素浆及铺砂浆结合层：试铺后将干砂和板块移开，清 扫干净，用喷壶洒水湿润，刷一

根据王庄煤矿43m5运巷掘进遇到的实际情况,介绍了采用正台阶施工法过空巷大冒落区的施工方法,通过实践证明,与传统的施工方法相比,减轻了工人的劳动强度,保证了施工中的安全系数,提高了回采效率。

山西中南部铁路通道zntj-9标一分部一队隧道三台七步开挖挖法施工作业指导书 第1页 1.适用范围 适用于综合一队管段内ⅴ级软弱围岩段开挖以及设计图纸要求的正洞 段落。 2.作业准备 2.1内业准备 在施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核 施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准，查阅相关施工案 例，认真调查隧道围岩地质情况、了解施工条件、技术水平和设备装置 的施工参数。制定施工安全保证措施，对施工人员进行技术交底，对参 加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗，对特殊工种作 业人员应持证上岗。 2.2外业准备 现场实际地质查勘、施工机械设备调查、施工队技术实力调查。 3.技术要求 3.1开挖进洞前洞顶及洞口防排水系统符合设计要求。 3.2三台阶七步开挖法施工工序衔接要符合要求，工序安排应紧凑， 减少围岩暴露时间，全断面初期支护闭合时间

新建铁路 武汉至广州客运专线 乌龙泉至花都段 第ⅳ标段 三台阶法、台阶法施工 作业指导书 编制人： 审核人： 技术负责人： 单位负责人： 中铁五局武广客运专线xxtjiv标项目经理部 第一总队 二00六年八月湖南·郴州·宜章·太平里乡 新建铁路武广客运专线乌龙泉至花都段站前工程第ⅳ标段第七单元仙殿岭隧道三台阶法施工方案 中铁五局（集团）武广客运专线xxtjiv标项目经理部1 1.适用条件、范围 1.1.适用条件 台阶法：单线ⅲ、ⅳ级围岩；双线ⅲ级围岩；围岩干燥或潮湿。 三台阶法：双线ⅳ级围岩一般地段；ⅲ级围岩偏压段施工。ⅳ级围岩 土质地段时，临时仰拱可根据具体情况增设临时钢架。 1.2.适用范围 一总队隧道三台阶法施工范围汇总表 开挖方法工程名称适用里程开挖方法工程名称适用里程 三台阶法 折岭隧道 dk1878+193～+222 三台阶法 寒水隧道 d

三台阶法隧道开挖施工工法 大断面软岩隧道施工中，传统的施工方法有双侧壁导坑法、 cd法、crd法等，这些施工方法进度慢、工效低、存在一定的局 限性，如：限制了大型施工机械的使用，基本靠人工开挖，工效 低、速度慢，难以满足客运专线工期要求；拆除临时支护时，正 洞初期支护会因突然卸载而出现大的变形，存在安全风险；各分 部开挖面循环衔接性差，相互干扰大，施工质量得不到充分保证； 临时支护反复拆除，成本投入大等。而目前国内大断面软岩隧道 施工中，我们往往会面临以下问题：对工期紧迫性的要求，需组 织快速施工；工程水文地质复杂，可变性大，须选择一种能适应 地质变化而迅速过渡的施工方法；能较大限度地发挥大型施工机 械的优势，以求最佳的施工进度；把长期施工实践所积累的作业 习惯融合于施工方法中，做到高工效，易掌握，达到快速形成施 工能力的目的等要求。 借鉴近几年大断面隧道施工的成功经验，规

ⅳ、ⅴ级围岩隧道微台阶开挖施工工法 1．前言 新奥法隧道施工方法自上世纪六十年代末被引入到我国，七、八十年代得 到迅速发展，九十年代开始被广泛应用，是当前使用最广泛的隧道施工方法。新 奥法施工一般有全断面法、台阶法、分部开挖法。全断面法开挖主要适用于ⅰ～ ⅲ级硬质围岩；台阶法主要适用于ⅲ、ⅳ、ⅴ级中等硬度围岩；分部开挖法主要 适用于ⅴ、ⅵ级以下软弱围岩地质条件。台阶法施工又分为长台阶、短台阶法， 对于自稳较好的ⅲ、ⅳ级围岩常采用长台阶法，上台阶长度超过50m；短台阶法 适用偏软的ⅳ、ⅴ级围岩，上台阶长度为5～50m；围岩稳定性较差时，台阶长 度应控制在一倍洞径。 近年来，国内外隧道施工过程中发生多起坍塌事故，造成较大的人员伤亡 和财产损失。调查统计表明，发生这些事故的主要原因是隧道开挖台阶长度过长、 初期支护未及时封闭成环和二次衬砌未及时跟进导致围岩失稳造成。为了控制和 降低

1 隧道微台阶开挖施工工法 中铁二局贵广铁路工程指挥部 二〇一一年一月十日 2 ⅳ、ⅴ级围岩隧道微台阶开挖施工工法 中铁二局贵广铁路工程指挥部 1．前言 新奥法隧道施工方法自上世纪六十年代末被引入到我国，七、八十年代得 到迅速发展，九十年代开始被广泛应用，是当前使用最广泛的隧道施工方法。新 奥法施工一般有全断面法、台阶法、分部开挖法。全断面法开挖主要适用于ⅰ～ ⅲ级硬质围岩；台阶法主要适用于ⅲ、ⅳ、ⅴ级中等硬度围岩；分部开挖法主要 适用于ⅴ、ⅵ级以下软弱围岩地质条件。台阶法施工又分为长台阶、短台阶法， 对于自稳较好的ⅲ、ⅳ级围岩常采用长台阶法，上台阶长度超过50m；短台阶法 适用偏软的ⅳ、ⅴ级围岩，上台阶长度为5～50m；围岩稳定性较差时，台阶长 度应控制在一倍洞径。 近年来，国内外隧道施工过程中发生多起坍塌事故，造成较大的人员伤亡 和财产损失。调查统计表明，发生这些事故的

文章结合崤山隧道开挖工法施工经验,介绍了微台阶开挖施工工法特点、原理以及施工流程,并根据现场围岩地质、施工机械配套等实际情况,对台阶法施工工装进行了改造,保证了隧道的施工安全,提升了隧道的施工进度。。

在断面上,一边是稍硬的围岩,一边是软弱地层,基底承载力有很大不同。本文结合工程实例介绍应用新奥法原理施工这类隧道。

1 ⅳ、ⅴ级围岩隧道微台阶开挖施工工法 1．前言 新奥法隧道施工方法自上世纪六十年代末被引入到我国，七、八十年代得 到迅速发展，九十年代开始被广泛应用，是当前使用最广泛的隧道施工方法。新 奥法施工一般有全断面法、台阶法、分部开挖法。全断面法开挖主要适用于ⅰ～ ⅲ级硬质围岩；台阶法主要适用于ⅲ、ⅳ、ⅴ级中等硬度围岩；分部开挖法主要 适用于ⅴ、ⅵ级以下软弱围岩地质条件。台阶法施工又分为长台阶、短台阶法， 对于自稳较好的ⅲ、ⅳ级围岩常采用长台阶法，上台阶长度超过50m；短台阶法 适用偏软的ⅳ、ⅴ级围岩，上台阶长度为5～50m；围岩稳定性较差时，台阶长 度应控制在一倍洞径。 近年来，国内外隧道施工过程中发生多起坍塌事故，造成较大的人员伤亡 和财产损失。调查统计表明，发生这些事故的主要原因是隧道开挖台阶长度过长、 初期支护未及时封闭成环和二次衬砌未及时跟进导致围岩失稳造成。为了控制和

2009年度参评三级工法软塑粘土地层大断面浅埋隧道微台阶施工工法 第1页共10页 软塑粘土地层大断面浅埋隧道微台阶施工工法 1．前言 我国修建软弱地层隧道时，ⅴ、ⅵ级围岩主要采用cd法、crd法和双侧壁导坑法等工法，这类 工法可以很好地控制地表沉降和变形收敛，但工序复杂、施工进度慢、造价也更高。中铁十三局集 团承建的哈尔滨绕城高速公路天恒山隧道为国内第一座严寒地区软塑粘土地层大断面浅埋隧道，具 有地基承载力低、含水量大、粘结力差和易塌方等特点。在施工过程中先后采用了环形开挖预留核 心土法、三台阶七步开挖法、crd法等工法，其中环形开挖预留核心土法和三台阶七步开挖法存在 开挖对土体扰动次数多、围岩变形大和仰拱封闭需要时间长等缺点，施工中多次出现初支开裂等险 情；crd法可以及时完成初支封闭，很好的控制变形，但工序较多，且全部为人工或小型机械作业， 大型机械无法展开，施

在断面上,一边是稍硬的围岩,一边是软弱地层,基底承载力有很大不同。本文结合工程实例介绍应用新奥法原理施工这类隧道。

江肇高速公路大王顶隧道为6车道左、右线分离式隧道,左线隧道长2200m,右线隧道长2159m,属长隧道。原设计ⅴ级(ⅳ级)围岩采用双(单)侧壁导坑法开挖,对其进行优化设计后,改用三台阶法开挖,以达到少扰动围岩、早封闭、快速施工、降低工程造价和施工成本的目的,可供类似公路隧道施工参考。

三台阶法又称弧形导坑留核心土法。上部留核心土可以支挡开挖工作面,利于及时施做拱部初期支护增强开挖工作面稳定。核心土及下部开挖在拱部初期支护下进行,施工安全性较好。一般弧形开挖进尺0.5～1.0m左右。不宜过长。

为了解决复杂环境下,大断面软弱地质隧道施工的技术问题,确保隧道施工的安全和整体结构的稳定,提高工程质量,结合墨江至临沧高速公路大中山隧道,重点介绍了三台阶七步开挖的施工工法,该施工工法适合于工程水文地质复杂、可变性大的地质结构中,能较大限度的发挥施工机械优势,加快施工进度,该工法成功的应用为类似工程提供了宝贵的经验.

本文简要介绍了阿舍勒铜矿400m以下深部矿体开采项目重点工程施工情况，阐述了深部破碎硐室工程地质及断面规格等施工技术条件，然后分析台阶施工法应用于阿舍勒铜矿破碎硐室施工的可行性，最后详细介绍了破碎硐室台阶法施工技术方案。

结合郑西线大断面黄土隧道-张茅隧道采用的三台阶七步开挖法,对初期支护型钢的受力和位移进行了分析,得到了影响三台阶七步开挖法的主要施工步骤,及型钢的受力特点和对施工影响较为重要的工序。