上台阶弧形导坑预留核心土法施工工艺流程案例

环形开挖预留核心土法施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-SD-0103-2011第五工程有限公司李阳刚1.前言工艺工法概况环形开挖预留核心土法施工，可以有效地避免洞身开挖造成较大的收敛和下沉,为近早突破软弱围岩地段加快了进度。

该工法在我国郑西客专秦东隧道、浙赣复线新羊石大跨软岩隧道、深圳盐坝高速公路B段溪涌隧道、宁夏沙坡头水利枢纽北干渠输水隧洞等工程中都得到广泛应用。

工艺原理按照“新奥法”原理，遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”原则，着眼于“如何开挖，才能更有利于洞室的稳定和便于支护”：一方面，“环形开挖”将“面”拓展到“点”，减少软弱围岩大范围开挖而引起的扰动，加之利用“预留核心土”来支顶工作面，从而达到充分保护岩体的目的；另一方面，按照洞室开挖后岩体受力特点，利用环形开挖预留的作业空间及时进行支护，充分利用支护结构来限制岩体的变形，保证岩体不致过度松弛而丧失或降低岩体的承载能力。

2工艺工法特点施工难度小。

由于“化面到点”，工序简单，各部位开挖及初支较容易控制，施工难度降低。

降低施工成本。

与双侧壁导坑、CRD工法相比,大大节省了临时钢架和临时喷射混凝土，省工省料。

施工安全有保障。

核心土支顶工作面，稳定性好；开挖均在支护的保护下进行；短进尺及设备的利用缩短了围岩的暴露时间；工序少、工序之间距离短，能尽早使初期支护封闭成环，发挥支护效应。

加快了施工进度，容易转换工序。

与双侧壁导坑、CRD工法相比，无临时支护，节省了拆除临时支护的时间，所以当围岩变化时候，容易转换工序。

本工法可灵活应用。

单独使用时，错台的高度可根据实际围岩情况，进行灵活调整，其工法核心内容之一“预留核心土”亦可广泛应用在台阶法、双侧壁导坑法、CRD 法等工法的分部施工中。

3适用范围本工艺工法适用于黄土隧道、隧道洞口、具“浅埋、富水、偏压、大跨”特征和典型的Ⅳ、Ⅴ级围岩软弱地段，对其他类似地下工程亦有借鉴意义。

4主要引用标准《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）、《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204）、《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417）、《铁路工程测量规范》（TB10101）、《公路隧道施工技术规范》（JTGF60）、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1）。

4.4.5.5 弧形导坑留核心土法施工工艺及方法采用弧形导坑留核心土法进行开挖，弧形导坑留核心土法是将隧道断面分成左右两个侧壁坑和中洞核心三大部分开挖。

短台阶分两层开挖，中洞核心部分分三层开挖。

（1）短台阶留核心土施工方法隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行施工。

弧形导坑留核心土法采用弱爆破法开挖，人工钻孔。

先进行上弧形导坑开挖，随后进行拱部初期支护，中洞核心采用人工配合反铲挖掘机台阶法开挖。

先施作中洞拱部大管棚（或小导管）预注浆超前支护，然后开挖中洞拱部核心土，再开挖下部中洞核心土。

中洞拱部核心土开挖后，立即初喷砼4cm封闭围岩，然后架设拱部钢拱架，拱部钢拱架与双侧壁导坑边墙钢架一一对应，紧密相连，然后打锚杆、挂网、再复喷砼至设计厚度。

拱部核心土上台阶超前3～5m左右，每循环进尺1～1.2m。

见《图3.4-35弧形导坑预留核心土法施工工序图》。

（2）施工顺序上弧形导坑开挖→拱部初期支护→中核心土开挖→下部开挖→边墙及仰拱初期支护→仰拱二次衬砌混凝土浇筑（3）开挖方法采用台阶分部法开挖，普通钻爆法施工，此方法主要用于主洞V级围岩地段。

洞身开挖及初期支护完成后，立即进行仰拱二次衬砌混凝土浇筑。

根据监控量测结果确定进行边墙、拱部二次模注混凝土的浇筑。

环形开挖进尺为0.5m～1m左右，台阶长度12m～15m。

图3.4-35弧形导坑预留核心土法施工工序图（4）施工工序①利用洞口导向措施或洞身上一循环架立的钢架施作隧道洞身纵向超前支护，详见3.4-36弧形导坑留核心土法施工工艺流程图；开挖顶、侧①部，同时，每进尺1.0～1.2m，掌子面喷8cm厚混凝土封闭；施作顶、侧①部导坑周边的初期支护和临时支护，架立钢架（包括导坑的临时钢架及横撑），并设置锁脚锚杆；钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

②开挖2 部，同时，每进尺1.0～1.2m，掌子面喷8cm厚混凝土封闭；施作2 部导坑周边的初期支护和临时支护，架立钢架（包括导坑的临时钢架），并设置锁脚锚杆；钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

弧形导坑留核心土法作业指导书1.适用范围本方法适用于XXXXXXX隧道Ⅴ级围岩开挖，即在台阶法的基础上，预留核心土，左右错开开挖，形成三个台阶，利于工作面稳定。

2.作业准备(1)配置钢架加工及试拼设备，准备钢架加工车间及贮存棚。

(2)编制施工工艺设计、工序质量控制设计和现场技术交底、安全交底；(3)确定弃砟场的位置和范围；汽车运输道路的引入和其他运输设施的布置；(4)施工用风、用水和用电设施布置。

1)施工用风①空压机功率要求隧道施工用风应采用固定或移动空压机供风空压机最大功率应满足同时工作的各种风动机具的最大用风量和足够风压的要求。

②空压机位置要求固定式空压机站应设置在洞口附近，并靠近变电站，当有多个洞口需要集中供风时，可选在适中位置，但应靠近用风量较大的洞口。

空压机站应有具体的防水、降温和保温设施。

移动式空压机可根据工作面掘进距离布置在洞口或洞内，但需要做好防护措施。

③风管的安装和使用A.高压风管及接头装置的材质必须符合相关标准规定；B.高压风管应敷设平顺，接头严密，不漏风；C.在洞外地段，当风管长度大于100m以内和温度变化较大时宜安装伸缩器，靠近空压机150m以内，风管的法兰盘接头宜用石棉衬垫；D.长度大于1000m时，应在高压风管最低处设置油水分离器，定时放出管中的积油和水；E.洞内高压风管应敷设在电缆电线相对应的一侧，风管的前端至开挖面距离宜保持30～40m，并用分风器(可自制)连接高压软风管；F.各种闸阀在安装前应拆开清洗，阀门应进行水压强度试验，合格后方可使用；G.高压风管在安装前应进行检查，当有裂纹、创伤、凹陷等现象不得使用，管内不得保留有残余物和其他脏物；H.高压风管使用应有专人负责检查、养护。

2)施工用水①隧道施工供水方案的选择及设备的配置A.水源的水量应能够满足工程和生活用水的需要。

有高山自然水源时，应蓄水利用。

水池高度应通过计算，并能满足洞内最大水压的要求；B.水池的容量应计算并有一定的储备量，满足洞内外集中用水的需要；C.采用机械抽水站供水时，应有备用的抽水机；D.工程和生活用水使用前必须经过水质鉴定。

隧道工程开挖施工作业指导书1. 适应范围适用于新建铁路隧道正洞及其辅助坑道、附属洞室的开挖施工。

2. 作业准备2.1 内业技术准备作业指导书编制后，应在开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。

制定施工安全保证措施，提出应急预案。

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。

2.2 外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。

修建生活生产房屋、混凝土搅拌站及施工便道，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、生产、办公需要。

3. 技术要求隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。

洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段（台阶）防护一段（台阶）。

洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做护拱混凝土，然后施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。

Ⅴ级地段采用短台阶法施工，Ⅳ级采用台阶法施工，Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法施工。

土质隧道开挖采用人工配合挖掘机进行，出碴采用装载机配合自卸汽车无轨运输。

石质隧道采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合自卸汽车无轨运输。

在施工过程中不断总结经验，优化工艺。

加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。

根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。

开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。

4. 施工程序与工艺流程根据不同的围岩选应合理的开挖方法及程序，提高模筑混凝土衬砌刚度等都对控制围岩变形有效。

4.1 环形开挖预留核心土法4.1.1 工艺流程见图1，施工工序见图2。

施工工序说明：（一）（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁。

（2）机械开挖①部，人工配合整修。

（3）施作①部初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架和Ⅰ18临时竖撑。

环形开挖预留核心土法施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-SD-0103-2011第五工程有限公司李阳刚1.前言工艺工法概况环形开挖预留核心土法施工，可以有效地避免洞身开挖造成较大的收敛和下沉,为近早突破软弱围岩地段加快了进度。

该工法在我国郑西客专秦东隧道、浙赣复线新羊石大跨软岩隧道、深圳盐坝高速公路B段溪涌隧道、宁夏沙坡头水利枢纽北干渠输水隧洞等工程中都得到广泛应用。

工艺原理按照“新奥法”原理，遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”原则，着眼于“如何开挖，才能更有利于洞室的稳定和便于支护”：一方面，“环形开挖”将“面”拓展到“点”，减少软弱围岩大范围开挖而引起的扰动，加之利用“预留核心土”来支顶工作面，从而达到充分保护岩体的目的；另一方面，按照洞室开挖后岩体受力特点，利用环形开挖预留的作业空间及时进行支护，充分利用支护结构来限制岩体的变形，保证岩体不致过度松弛而丧失或降低岩体的承载能力。

2 工艺工法特点施工难度小。

由于“化面到点”，工序简单，各部位开挖及初支较容易控制，施工难度降低。

降低施工成本。

与双侧壁导坑、CRD工法相比,大大节省了临时钢架和临时喷射混凝土，省工省料。

施工安全有保障。

核心土支顶工作面，稳定性好；开挖均在支护的保护下进行；短进尺及设备的利用缩短了围岩的暴露时间；工序少、工序之间距离短，能尽早使初期支护封闭成环，发挥支护效应。

加快了施工进度，容易转换工序。

与双侧壁导坑、CRD工法相比，无临时支护，节省了拆除临时支护的时间，所以当围岩变化时候，容易转换工序。

本工法可灵活应用。

单独使用时，错台的高度可根据实际围岩情况，进行灵活调整，其工法核心内容之一“预留核心土”亦可广泛应用在台阶法、双侧壁导坑法、CRD法等工法的分部施工中。

3 适用范围本工艺工法适用于黄土隧道、隧道洞口、具“浅埋、富水、偏压、大跨”特征和典型的Ⅳ、Ⅴ级围岩软弱地段，对其他类似地下工程亦有借鉴意义。

4 主要引用标准《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）、《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204）、《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417）、《铁路工程测量规范》（TB10101）、《公路隧道施工技术规范》（JTG F60）、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1）。

上下台阶法开挖专项施工方案3.2上下台阶预留核心土开挖施工工艺第一步：上部弧形导坑开挖在拱部超前支护完成后，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土的几何尺寸按照下图中所示开挖，长度宜控制在5米左右，上台阶宜用人工开挖，开挖循环进尺应根据初期支护的钢架间距决定，最大不得超过1米，开挖后立即初喷3-5cm混凝土，及时铺设第一层钢筋网、架设钢架，在钢架拱脚以上50cm处，紧贴钢架两侧按斜向下倾角20-40度打设锁脚锚杆（锚管），锁脚锚杆（锚管）与钢架采用U型钢筋牢固焊接，复喷至拱架内侧，铺设第二层钢筋网，再喷至设计厚度。

第二步：上台阶预留核心土开挖开挖上台阶分别预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺一致。

第三步：左右侧下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，左、右侧下台阶采用拉中槽、跳马口开挖，左右两侧错开跳马口，开挖后立即初喷3-5cm 混凝土，及时铺设第一层钢筋网、接长钢架，底部垫槽钢，在钢架拱脚以上50cm 处，紧贴钢架两侧按斜向下倾角20-40度打设锁脚锚杆（锚管），锁脚锚杆（锚管）与钢架采用U型钢筋牢固焊接，复喷至拱架内侧，铺设第二层钢筋网，再喷至设计厚度。

具体尺寸见下图：第四步：隧底开挖每循环开挖进尺长度不宜过长（分段长度宜为4-6m ），开挖后及时施做仰拱和仰拱回填，及早成环。

4、出碴隧道出碴采用无轨运输方式,根据现场施工条件及弃渣场距离，本分项工程配斗容3m3装载机四台装碴,挖机清底，10吨自卸汽车12台运输。

5、黄土隧道施工注意事项及控制要点（1）严格控制施工安全步距，确保施工安全上下台阶预留核心土法：仰拱距掌子面距离不大于35m，二衬距掌子面距离不大于50m；施工过程中严禁采用水钻打孔。

控制好锁脚锚管角度及长度，锚管必须注浆饱满，并与钢架连接牢固。

超前支护角度、长度、搭接长度必须符合设计。

完善洞内临时排水系统，防止地下水浸泡拱脚基础。

控制拱脚超挖现象，托梁支垫底部密实不得悬空，同时注意拱脚内侧工作平台开挖时，高程应高于拱脚50cm以上。

封面作者：PanHongliang仅供个人学习环形开挖预留核心土法施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-SD-0103-2011第五工程有限公司李阳刚1.前言1. 1工艺工法简况环形开挖预留核心土法施工，可以有效地避免洞身开挖造成较大的收敛和下沉，为近早突破软弱圉岩地段加快了进度。

该工法在我国郑西客专秦东隧道、浙赣复线新羊石大跨软岩隧道、深圳盐坝高速公路B段溪涌隧道、亍夏沙坡头水利枢纽北干渠输水隧洞等工程中都得到广泛应用。

1. 2工艺原理按照“新奥法”原理，遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”原则，着眼于“如何开挖，才能更有利于洞室的稳定和便于支护”：一方面，“环形开挖” 将“面”拓展到“点”，减少软弱围岩大范圉开挖而引起的扰动，加之利用“预留核心土”来支顶工作面，从而达到充分保护岩体的LI的；另一方面，按照洞室开挖后岩体受力特点，利用环形开挖预留的作业空间及时进行支护，充分利用支护结构来限制岩体的变形，保证岩体不致过度松弛而丧失或降低岩体的承载能力。

2工艺工法特点2.1施工难度小。

由于“化面到点”，工序简单，各部位开挖及初支较容易控制，施工难度降低。

2. 2降低施工成本。

与双侧壁导坑、CRD工法相比，大大节省了临时钢架和临时喷射混凝土，省工省料。

2. 3施工安全有保障。

核心土支顶工作面，稳定性好；开挖均在支护的保护下进行；短进尺及设备的利用缩短了围岩的暴露时间；工序少、工序之间距离短, 能尽早使初期支护封闭成环，发挥支护效应。

2. 4加快了施工进度，容易转换工序。

与双侧壁导坑、CRD工法相比，无临时支护，节省了拆除临时支护的时间，所以当圉岩变化时候，容易转换工序。

2. 5本工法可灵活应用。

单独使用时，错台的高度可根据实际围岩情况，进行灵活调整，其工法核心内容之一“预留核心土”亦可广泛应用在台阶法、双侧壁导坑法、CRD法等工法的分部施工中。

3适用范围本工艺工法适用于黃土隧道、隧道洞口、具“浅埋、富水、偏压、大跨”特征和典型的IV、V级围岩软弱地段，对其他类似地下工程亦有借鉴意义。

环形开挖预留核心土法施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-SD-0103-2011第五工程有限公司李阳刚1.前言1.1 工艺工法概况环形开挖预留核心土法施工，可以有效地避免洞身开挖造成较大的收敛和下沉,为近早突破软弱围岩地段加快了进度。

该工法在我国郑西客专秦东隧道、浙赣复线新羊石大跨软岩隧道、深圳盐坝高速公路B段溪涌隧道、宁夏沙坡头水利枢纽北干渠输水隧洞等工程中都得到广泛应用。

1.2 工艺原理按照“新奥法”原理，遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”原则，着眼于“如何开挖，才能更有利于洞室的稳定和便于支护”：一方面，“环形开挖”将“面”拓展到“点”，减少软弱围岩大范围开挖而引起的扰动，加之利用“预留核心土”来支顶工作面，从而达到充分保护岩体的目的；另一方面，按照洞室开挖后岩体受力特点，利用环形开挖预留的作业空间及时进行支护，充分利用支护结构来限制岩体的变形，保证岩体不致过度松弛而丧失或降低岩体的承载能力。

2 工艺工法特点2.1施工难度小。

由于“化面到点”，工序简单，各部位开挖及初支较容易控制，施工难度降低。

2.2降低施工成本。

与双侧壁导坑、CRD工法相比,大大节省了临时钢架和临时喷射混凝土，省工省料。

2.3施工安全有保障。

核心土支顶工作面，稳定性好；开挖均在支护的保护下进行；短进尺及设备的利用缩短了围岩的暴露时间；工序少、工序之间距离短，能尽早使初期支护封闭成环，发挥支护效应。

2.4加快了施工进度，容易转换工序。

与双侧壁导坑、CRD工法相比，无临时支护，节省了拆除临时支护的时间，所以当围岩变化时候，容易转换工序。

2.5本工法可灵活应用。

单独使用时，错台的高度可根据实际围岩情况，进行灵活调整，其工法核心内容之一“预留核心土”亦可广泛应用在台阶法、双侧壁导坑法、CRD法等工法的分部施工中。

3 适用范围本工艺工法适用于黄土隧道、隧道洞口、具“浅埋、富水、偏压、大跨”特征和典型的Ⅳ、Ⅴ级围岩软弱地段，对其他类似地下工程亦有借鉴意义。

隧道开挖及出碴运输——隧道施工方法作者：北雪编辑来源: 中国铁路网更新时间：2009-10-191 全断面法1 施工工艺全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施作做衬砌的施工方法。

其施工流程可参照图1。

图1 全断面法开挖施工流程图2 施工要点（１）施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备，以尽量缩短循环时间，各道工序应尽可能平行交叉作业，提高施工进度；（２）使用钻孔台车宜采用深孔钻爆，以提高开挖进尺；（３）初期支护应严格按照设计及时施做。

（４）为控制超欠挖，提高爆破效果，有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。

2 台阶法1 施工工艺台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，其中上台阶超前一定距离后，上下台阶同时并进的施工方法。

其施工流程可参照图2、3。

图2 台阶法开挖断面示意图图3 台阶法开挖施工流程图2 施工要点：（１）根据围岩条件，合理确定台阶长度，一般应不超过1倍洞径，以确保开挖、支护质量及施工安全；（２）台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。

（３）上台阶施作钢架时，应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形；（４）下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。

当岩体不稳定时，应采用缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护和仰拱。

（５）施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。

（６）上台阶开挖超前一个循环后，上下台阶可同时开挖。

3 环形开挖预留核心土法1 施工工艺：环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先，其次开挖下半部两侧，再开挖中部核心土的方法，其施工流程可参照图4、5。

2 施工要点：（１）环形开挖每循环长度宜为0.5～1m；（２）开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑，每两榀钢架之间应采用钢筋连接，并应加锁脚锚杆，全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m；（３）预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求；（４）当地质条件差，围岩自稳时间较短时，开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外，进行超前支护；（５）上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3～5m进行平行作业。

岩石隧道弧形导坑预留核心土法弧形导坑预留核心土法1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。

2.适用范围适用于渝黔铁路扩能改造工程九标双线隧道正洞及其辅助坑道的开挖施工。

建筑技术3工艺流程见图7,施工工序见图8。

在下道工序中，应在上部、中部和下部分四个周期进行底部初期支护仰拱和仰拱填筑施工围岩监测和测量。

拱形超前支护上部的圆形开挖、核心土的开挖和出渣初期支护上部的中部，中部下部开挖初期支护出渣开挖围岩监测与测量围岩监测与测量围岩监测与测量下部初期支护底部围岩稳定性评价及施工方案修正二次衬砌施工出渣及超前地质预报确定图7岩石隧道弧形导坑预留心墙土施工工艺流程图图8岩石隧道弧形导坑预留核心土法施工工序图ι22a\\ι20a型钢拱架ⅸ二、锁定地脚螺栓x 3锁定地脚螺栓x 57 VIII锁定地脚螺栓的说明：1。

本图为弧形掘进预留心墙土的分步法。

2.具体施工顺序为：a--拱形小导管1超前支护--上部环形导坑II开挖--上部环形导坑3初期支护--芯土及中间台阶IV开挖--中间台阶5初期支护--下部台阶开挖ⅵ -- 下台阶初期支护7--底部开挖VIII--底部仰拱支护及衬砌ⅵ - 仰拱填充ⅵ - 侧拱3二次衬砌，必要时加临时仰拱；黄土隧道以心墙土为基础，设置两个临时钢框架竖向支架支撑拱顶。

根据围岩测量结果，适当开挖心墙土。

ⅱ1ⅹφ42超前导管支护>1.0mⅳ5mⅸ3m10m3～5m10m3～5m施工工序纵断面示意图锁脚锚杆ⅳⅹⅱa1ⅹ隧道中线3ⅵⅹ57ⅷ施工工序正面示意图岩石隧道弧形导坑预留核心土施工工序说明:采用弧形导坑预留核心土的方法，将开挖段分为上、中、下、下四部分。

上部比中部高3～5m，中部比下部高3～5m，下部比底部高约10m。

为便于机械操作，上部开挖高度控制在4.5m左右，中部台阶高度也控制在4.5m左右，下部台阶高度控制在3.5m左右。