《台阶法开挖》PPT课件20页PPT

正台阶法隧道开挖 Revised by Chen Zhen in 2021正台阶法隧道开挖隧道开挖施工方案设计要求本线隧道按新奥法原理组织施工，并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，应根据监控量测结果，适时施作二次衬砌。

浅埋软弱围岩隧道施工严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的原则组织施工，应特别注意地表冲沟、溶洞、淘金洞等对隧道的影响，要加强调查和处理。

石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。

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。

暗洞开挖根据围岩情况Ⅱ、Ⅲ级及横洞Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工，每循环进尺控制在2.5m以内。

石质隧道采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。

施工通风采用管道压入式通风。

在施工过程中应不断总结经验，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。

正台阶法先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。

主要应用于正洞Ⅱ、Ⅲ级围岩及横洞Ⅳ、Ⅴ级围岩的施工。

施工工艺流程见图11，施工工序见图12。

超前地质预报上导坑开挖、出碴下一工序图11 台阶法施工工艺流程台阶法施工工序说明：第1部：开挖①部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护，架设钢架并复喷砼至设计厚度，形成较稳定的承载拱。

第2部：在滞后①部3～6m后开挖②部，并进行下导初期支护。

洞身开挖施工技术指导洞身开挖施工技术指导1、施工工序2、施工方法3、施工注意事项4、质检工艺流程、检查项目及标准5、工程质量通病防治洞身开挖施工技术指导（台阶法）1、施工工序台阶法：开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工方法。

适用于Ⅳ级围岩的中小跨度隧道和III级围岩的大跨度隧道；对于Ⅳ级围岩的大跨度隧道可采用上下台阶留核心土法开挖。

（2）（1）（5）（4）（3）（3）（1）a）横断面b）纵断面台阶法施工工序横断面及纵断面示意图施工顺序：1、上台阶开挖；2、上台阶初期支护；3、下台阶开挖；4、下台阶初期支护；5、全断面二次衬砌。

2、施工方法施工前做好相关准备工作，施工人员、机械设备、施工材料均已到位，除了凿岩机、钻机、挖掘机、装载机和自卸汽车等开挖出渣设备，还应将支护所需喷锚设备和材料准备好，确保开挖后及时支护；设计图纸有超前支护的，应先施工超前支护加固围岩，再进行洞身开挖。

开挖前，根据设计图纸，复核地质资料（由专业监控量测单位采集数据并出具超前地质报告），判断围岩级别是否与设计相符，并拍照留存；出现与设计不符的情况，应立即上报监理工程师，申请变更修改设计。

向作业班组进行书面交底，包括安全技术交底和施工技术交底，明确安全注意事项以及施工工序、规范标准等；测量放样出隧道中线、开挖轮廓线和高程，将数据书面交底给作业班组。

隧道洞身开挖前,应进行专门钻爆设计。

设计的内容应包括：炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等。

设计图应包括：炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。

钻爆设计还应根据工程地质、地形环境、开挖断面、开挖方法、循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力等因素综合考虑，并根据实际爆破效果及围岩变化情况分析各相关影响因素，及时调整爆破设计参数，确保爆破效果符合规范要求。

钻爆作业应按照钻爆设计进行，工艺流程图如下：钻爆作业工艺流程框图测量放样布眼：（1）钻眼前应定出开挖断面中线、水平线，用红油漆准确绘出开挖断面轮廓线，并标出炮眼位置（误差不超过5cm）,经检查符合设计要求后方可爆破设计钻孔质量检查钻孔测量放线装药与堵塞连接起爆网络起爆通风爆破效果检验装药计算爆破材料准备网络检查设备警戒清理钻孔准备填充材料调整爆破参数钻眼；（2）当开挖面凸凹较大时，应按实际情况调整炮眼深度，并相应调整装药量，除掏槽眼外的所有炮眼眼底宜在同一垂直面上。

台阶法开挖的分类
①正台阶法在稳定性较差的岩层中施工时，将整个坑道断面分为几层，由上向下分部进行开挖，每层开挖面的前后距离较小而形成几个正台阶。

上部台阶的钻眼作业和下部台阶的出碴，可以平行进行而使工效提高。

全断面完全开挖后，再由边墙到顶拱筑衬砌。

在坑道顶部最先开挖的第一层为一弧形导坑，需要钻较多的炮眼，以防坍塌。

导坑超前距离很短，可使爆破时石碴直接抛落到导坑之外，以减轻扒碴工作量，从而提高掘进速度。

如坑道顶部岩层松动，应即在导坑内用锚杆或钢拱架作临时支护，导坑超前距离很短，以防坍塌。

②反台阶法
用于稳定性较好的岩层中施工，也将整个坑道断面分为几层，在坑道底层先开挖宽大的下导坑，再由下向上分部扩大开挖。

进行上层的钻眼时，须设立工作平台或采用漏斗棚架，后者可供装碴之用。

台阶法开挖施工方法
1）超前支护
根据设计的超前支护形式，进行超前支护作业。

其中：超前小导管采用气腿式凿岩机钻孔，双液注浆泵压注浆液，超前小导管用φ42mm无缝钢管制作，管长按照设计施作；超前锚杆采用气腿式凿岩机钻孔，根据设计形式，采用中空注浆锚杆或砂浆螺纹钢锚杆。

超前支护管棚、锚杆施工时，外插角、水平仰角满足设计及规范要求，保证超前管棚、锚杆的尾端搭在格栅钢架的主筋上，尾端与格栅钢架焊接牢固，共同构成支护体系。

2）上台阶开挖
超前支护完成后，进行上台阶开挖爆破。

采用手风钻钻孔，人工装药，使用2#岩石硝铵炸药和乳化炸药，非电毫秒雷管微差控制爆破。

3）上台阶初期支护
开挖完毕后，初喷混凝土封闭围岩。

待混凝土初凝后，按设计的锚杆孔网参数施作局部锚杆或系统锚杆。

锚杆安装完毕，在锚杆外端挂设钢筋网片，复喷混凝土达到设计厚度。

4）下台阶开挖及初期支护
下台阶开挖及初期支护施作方法与上台阶相同。

5）出碴运输
开挖爆破后，采用装载机装车，自卸汽车无轨运输弃碴。