隧道微台阶开挖施工工法

单线隧道微台阶开挖施工工法单线隧道微台阶开挖施工工法一、前言随着城市发展和交通需求的不断增加，隧道工程成为重要的基础设施项目。

单线隧道微台阶开挖施工工法是一种常用的施工方法，通过对该工法的介绍和分析，可以使读者全面了解其特点、原理和施工过程。

二、工法特点单线隧道微台阶开挖施工工法具有以下几个特点：1. 施工过程稳定：采用微台阶开挖，能更好地控制土层的稳定性，降低施工过程中的地质灾害风险。

2. 节约土方量：通过合理设计微台阶的高度和宽度，最大限度地减少土方开挖量，节约了施工成本。

3. 施工周期短：微台阶开挖施工工法具有节约时间的特点，能够显著缩短施工周期。

4. 适应性强：该工法适用于不同地质条件下的隧道施工，可根据具体情况进行调整和改进。

三、适应范围单线隧道微台阶开挖施工工法适用于以下情况：1. 土层较稳定：适用于土层相对坚硬、稳定性高的地质条件。

2. 空间条件充足：施工现场空间较大，能够容纳所需的机具和设备。

3. 施工安全要求高：对安全要求较高的隧道项目，该工法能够降低地质灾害的发生概率，提高施工安全性。

四、工艺原理单线隧道微台阶开挖施工工法的原理在于采取一系列的技术措施来保证施工过程安全、稳定和高效。

首先，根据地质勘探结果进行合理的微台阶设计，保证土体的稳定性。

其次，选择合适的机具和设备进行施工，如隧道掘进机、切削机等。

接下来，按照设计要求逐步开挖土方，同时对挖掘面进行支护加固，保证施工过程中的安全性。

最后，对开挖后的土方进行处理和清理，确保隧道内部的干净和整洁。

五、施工工艺1. 土方开挖：根据设计要求，使用隧道掘进机进行顺向开挖，同时辅以切削机进行切割。

2. 微台阶设计：根据实际地质情况，合理确定微台阶的高度和宽度。

3.土方支护：开挖后，对挖掘面进行支护加固，可以采用喷射混凝土或注浆技术。

4. 土方处理：开挖后的土方通过输送设备进行搬运和处理，确保施工现场的整洁。

六、劳动组织在单线隧道微台阶开挖施工工法中，劳动组织是关键的一环。

在当前隧道施工实践中，从施工造价及施工速度考虑，施工方法的选择顺序为：全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑，其选择顺序应反过来。

如何正确选择，应根据实际情况综合考虑，但必须符合安全、快速、质量和环保的要求，达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。

1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。

适用条件：(1)I～IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。

(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。

(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。

全断面开挖法隧道机械化施工，有三条主要作业线：开挖作业线：钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。

锚喷作业线：混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。

模筑衬砌作业线：混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。

全断面法施工特点：(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械，减少人力;(3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件;(4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。

2、台阶法施工台阶法是先开挖上半断面，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;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。

近年由于大断面隧道的设计，又有三台阶临时仰拱法，甚至多台阶法。

台阶法施工至于施工中究竟应采用何种台阶法，要根据以下两个条件来决定：(1)初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，闭合时间要求越短。

(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。

在软弱围岩中应以前一条为主，兼顾后者，确保施工安全。

台阶法山岭隧道围岩软弱段（Ⅳ、Ⅴ级及土质）及城市地铁暗挖隧道（土层或土夹石）采用台阶法。

采用台阶法施工时，一般设有超前支护结构，施工时，根据围岩情况，采用钻爆法或人工开挖，施工后及时支护。

施工总原则是“管超前、短进尺、紧支护、早封闭、快衬砌”。

台阶法按上台阶超前长度分为长台阶法（台长50m以上）、短台阶法（台长5～50m）和微台阶法（台长3～5m）三种。

采用长台阶时，上下部可部署较大型设备平行作业，设备不足时，也可交替作业。

隧道较短时，可在上台阶贯通后开挖下台阶，施工干扰少，可进行单工序作业。

一、施工程序1.先施工拱部超前支护结构，完成注浆加固；2.开挖上台阶（全部开挖或留核心土）；3.施工上台阶锚杆、钢筋网、钢架、喷砼；4.上台阶完成支护后，开挖核心土或开挖下台阶，并在两侧预留马口支撑拱部支护结构。

5.单侧超前开挖下台阶马口，并及时施工边墙支护结构成环；6.开挖并浇注仰拱；7.铺设防水层；8.全断面衬砌施工。

台阶法施工程序见图2-1、图2-2：【已链接，请单击】二、施工注意事项1.上台阶开挖前，先进行超前支护施工，保证施工质量，保障施工安全。

2.上下台阶开挖施工时，严格控制循环进尺，采用短进尺、弱爆破、多循环的方案。

3.支护施工紧跟开挖，拱部及边墙在开挖后及时进行。

4.上下台阶开挖支护完成后，根据监测情况，适时安排衬砌施工，确保安全。

5.下台阶开挖时，留设边墙马口，开挖分侧进行，单侧超前不少于10m，开挖后及时完成边墙支护结构，使全断面支护结构及早成环。

6.上台阶支护结构钢架两侧拱脚增设锁脚锚杆（管），并在钢架上布设锚杆并于钢架焊接，防止在下台阶开挖时下沉。

7.施工中加强监测，可适当增加监测点及监测频率，及时反馈监测信息指导施工，作到动态控制。

三、施工工艺流程台阶法施工工艺流程见图四、施工循环时间台阶法施工循环时间表本表按一般公路隧道，上台阶采用台阶法。

单线隧道微台阶开挖施工工法单线隧道微台阶开挖施工工法一、前言隧道工程是城市交通建设中重要的组成部分，随着城市交通的发展，隧道的建设越来越多。

在隧道的开挖过程中，为了确保施工质量和安全，需要采取合适的施工工法。

本文将介绍一种常用的隧道开挖工法：单线隧道微台阶开挖施工工法。

二、工法特点单线隧道微台阶开挖施工工法是一种逐台阶逐步开挖的方法。

其特点是具有灵活性、安全性和高效性。

通过分阶段开挖，可以减少工程量，提高施工效率，并且能够适应各种复杂地质条件。

三、适应范围单线隧道微台阶开挖施工工法适用于各种隧道工程，尤其适用于软土、黏土、砂土等地质条件较复杂的区域。

该工法可以有效地控制隧道开挖过程中的地质风险，降低对周围环境的影响。

四、工艺原理在施工工法与实际工程之间的联系，采取的技术措施如下：首先，根据设计要求和地质条件，确定隧道开挖的起点和终点，制定施工方案。

然后，根据设计要求进行隧道横断面的分块，将整个隧道划分为多个台阶，每个台阶的宽度和高度适应地质条件。

接下来，按照设计要求进行台阶的逐步开挖，每次开挖一个台阶的宽度和高度，同时进行支护，确保隧道的稳定性。

最后，完成所有台阶的开挖后，进行隧道的收尾工作，包括支护结构的加固和隧道内部设施的安装。

五、施工工艺在施工过程中，单线隧道微台阶开挖施工工法包括以下阶段：1. 准备工作：确定好施工方案，进行现场勘探，制定工程计划，安排劳动组织和机具设备。

2. 预制阶段：制作支护结构和设备，并预先施工厂内，以减少现场施工时间。

3. 开挖阶段：按照台阶的设计要求，逐步开挖台阶，并进行及时的支护和排水工作。

4. 支护阶段：在开挖完成后，对开挖面进行支护，包括喷射混凝土、钢筋网片等方式。

5.收尾阶段：进行隧道的后续工作，包括设备安装、幕墙施工等。

六、劳动组织在进行单线隧道微台阶开挖施工工法时，需要合理组织劳动力，确保施工任务按时完成。

这包括施工人员的数量和质量要求，以及协调各个施工阶段的工作进度。

铁路单线小断面隧道微台阶施工技术发表时间：2016-06-12T16:58:56.410Z 来源：《工程建设标准化》2016年3月总第208期作者：张亚海[导读] 蒙华铁路北起内蒙古自治区鄂尔多斯境内浩勒报吉南站，终至京九铁路吉安站。

张亚海（中铁十六局集团第五工程有限公司）【摘要】随着我国铁路工程技术的发展提高，工程设计理念进一步趋向于实用性和经济性，尽量的控制施工成本，铁路隧道在满足其功能使用性的前提下，控制开挖断面面积，减少成本浪费。

隧道传统施工工艺受隧道断面变小的影响，需根据实际情况调整适应。

本文以我蒙华铁路崤山隧道施工为背景，对软弱围岩微台阶法施工进行研究，实现了工序衔接紧密，施工循环较快，且能确保安全质量。

【关键词】铁路；微台阶；单线隧道1．工程概况蒙华铁路北起内蒙古自治区鄂尔多斯境内浩勒报吉南站，终至京九铁路吉安站，线路全长1814.41km。

MHSS-4标段崤山隧道位于河南省三门峡市下辖灵宝市寺河乡及卢氏县官道口镇境内为两条单线隧道，左线隧道全长22751m，右线隧道全长22771m；隧道最大埋深约为750m。

隧道地质构造及水文地质条件复杂，属控制性重点隧道工程。

2．工程特点蒙华铁路崤山隧道为左右线分离单线隧道，线路长、施工任务重，且因隧道断面较小（最大开挖断面Ⅴc段：宽709cm、高902cm），施工组织困难。

特别是IV、V级围岩地段，传统台阶法施工工艺在单线隧道台阶法施工中，由于断面横幅较窄，受施工空间限制，各工序间干扰大，难以实现上、下台阶同时施工，往往是先开挖支护上台阶，在达到安全步距后停止上台阶掘进，开挖支护下台阶，跟进仰拱。

大大降低了施工效率，影响整体施工进度，由于仰拱无法及时跟进封闭成环，也对隧道施工造成了安全隐患。

为了提高软弱围岩单线隧道的开挖施工效率，确实施工质量和安全，在崤山隧道的施工过程中，经摸索研究对“微台阶施工工法”作出了合理的改进以适用于现场实际施工，提高工作效率，减少工期压力。

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而法、台阶法、分部开挖法。

全断面法开挖主要适用于I〜 II【级硬质圉岩：台阶法主要适用于III、【V、v级中等硬度用岩：分部开挖法主要适用于V、VI级以下软弱围岩地质条件。

台阶法施工乂分为长台阶、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【V、V级圉岩，上台阶长度为5〜50m；闱岩稳定性较差时，台阶长度应控制在一倍洞径。

近年来，国内外隧道施匸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：次衬砌未及时跟进导致围岩失稳造成。

为了控制和降低铁路隧道施工安全事故，铁道部对仰拱与掌子面的距离要求越來越严格，《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)规定：III级用岩中仰拱与掌子而的距离不得超过90m, IV级围岩不得超过50m, V级及以上围岩不得超过40m. 铁道部《关「进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设［20101120号)文件对隧道开挖裳子面与仰拱、二衬之间的距离做出强制性规定：隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，IV、V、VI级围岩仰拱封闭位置距离第子面不得大于35m, IV级闱岩二次衬砌与掌子面距离不大于90m； V、VI级围岩二衬与掌子面距离不大于70m o 无论【韦I岩的稳定性如何，采用长台阶法施工，都难以满足上述工序安全距离的强制性规定；采用长度大丁• 20m的短台阶法施工时，受变台阶处交通和仰拱施工作业空间要求的限制，工字安全距离仍然会超标：采用长度小于20m的短台阶法施工时，虽然能满足工序安全距离的要求，但因为上台阶作业空间窄小，工序间相互干扰严重，机械设备的工作效率大大受阻，施匚进度缓慢。

改建铁路成都至昆明线峨眉至米易段扩能工程 EMZQ-7 标吉布甲隧道进口微台阶开挖工法总结汇报中铁十六局集团有限公司成昆铁路峨眉至米易段项目经理部刘维2019 年3 月中铁十六局成昆铁路峨米7标微台阶开挖工法技术交流根据业主“两紧跟、早封闭、快成环”要求，我单位在吉布甲隧道进口Ⅳ级围岩地段进行了微台阶试点，目前已取得初步成果，现将微台阶工法施工情况汇总如下：一、微台阶工法原理微台阶开挖工法由全断面和短台阶开挖工法衍变而来，利用一个开挖台架完成上下台阶开挖、立架等工序。

实现类似全断面同时起爆、出碴。

实现初支早封闭快成环的要求，保证安全、质量及进度方面要求。

二、微台阶及台车设计1.微台阶确定原则（1）上下台阶高度确定。

上台阶高度确定原则为方便挖机上台阶扒碴、排险，同时机械手喷浆无死角。

通过不断优化，上台阶高度确定为 5.1 米。

（2）上台阶长度确定。

上台阶长度确定主要原则为上下台阶同时爆破，上台阶钢架至少有两榀不得出现悬空，同时方便开挖作业人员钻眼。

通过不断优化，上台阶长度确定为4.5m。

2.微台阶台车设计微台阶施工台架根据上台阶高度及长度进行设计，台车靠近掌子面方向三架增加 4.5m 悬臂操作平台（4m固定，50cm活动）、二架增加4m悬臂操作平台（2m固定，2m活动）。

为上台阶施工提供操作平台及更大的空间。

具体见附件 1。

三、微台阶施工工艺流程微台阶施工工艺流程图四、微台阶工法特点1.上下台阶同时钻眼、起爆、出碴、支护。

上、下台阶钢架紧贴掌子面，仰拱初支可紧跟下台阶。

满足“两紧跟”要求。

2.微台阶法开挖只需要在原有的全断面或半断面开挖台架上增设拼装式悬臂平台供微台阶钻眼、喷砼作业使用，不需增加其它设备。

3.上下台阶同时钻眼、放炮、出碴（利用一台挖机和装载机，挖机配合扒渣、装渣、排险，减少出渣排险工序时间），减少工序转换与衔接时间；上下导坑工序平行作业，节约时间，上、下导初喷后，上导施工超前小导管、同时上、下导打设锚杆、铺挂钢筋网片、安装钢架，钢架安装完成后，湿喷机到位，上、下导同时复喷混凝土，机子不移位，不换管，减少工序施工时间。

隧道开挖施工方法1.一般规定1.1开挖方式和开挖方法应按本规范1.0.3条的原则确定，并应具有较大适应性。

变换开挖方法时，应有过渡措施。

1.2人力开挖方式只限于其它开挖方式不宜采用或在围岩不稳定的土质隧道中应用。

低等级公路的短隧道可采取人力开挖方式。

1.3开挖作业应遵守下列规定：(1)合理确定开挖步骤和循环进尺，保持各开挖工序相互衔接，均衡施工；(2)开挖断面尺寸应符合设计要求；(3)爆破后，对开挖面和未衬砌地段应进行检查，对可能出现的险情，应采取措施及时处理；(4)开挖作业中，不得损坏支护、衬砌和设备，并应保护好量测用的测点；(5)做好地质构造的核对和素描，地质变化处和重要地段，应有照片记载。

1.4岩石隧道的爆破应采用光面爆破或预裂爆破技术，施工中应提高钻眼效率和爆破效果，降低工料消耗。

1.5开挖爆破应选用适当的炸药品种和型号，在漏水和涌水地段应采用非电导爆管起爆。

1.6爆炸作业及火药物品的管理，必须遵守现行的国家标准《爆破安全规程》的有关规定。

对有瓦斯溢出的隧道，应根据工点的地质情况、瓦斯溢出程度和设备条件，制定适宜的施工方案。

1.7隧道双向开挖接近贯通时，两端施工应加强联系，统一指挥，并采取浅眼低药量，控制爆破。

当两开挖面间的距离剩下15m时，应改为单向开挖，直到贯通为止。

1.8双洞开挖时，应根据两洞的轴线间距、洞口里程距离、地质条件及其它自然条件，选择适宜的开挖方法，确定好两洞开挖的时间差，并采取措施防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良影响。

2.开挖方法2.1开挖方法应考虑围岩条件，并与支护衬砌施工相协调。

开挖方法及开挖、支护顺序图见附录A。

2.2开挖方法的适用范围和施工要求如下：2.2.1全断面法适用于Ⅵ～Ⅳ类围岩。

该法可采用深孔爆破，其深度可取3 ～3.5m。

全断面法不适用于3车道隧道和停车带区段开挖。

2.2.2台阶法适用于Ⅳ～Ⅱ类较软或节理发育的围岩，其施工要求如下：(1)上下台阶之间的距离，应能满足机具正常作业，并减少翻渣工作量。

（2）台阶法
5）上台阶分部开挖（上台阶留核心土微台阶开挖）
由于掌子面保留了核心土，对掌子面的稳定起到支撑作用，环形留核心开 挖土法的稳定性优于超短台阶法，在土质或易坍塌的软弱围岩比较适用。
由于工作面狭小，弧形导坑只能采用小型施工机具开挖，施工速度慢。
3、常用开挖工法简介
（3）导洞法
导洞法主要应用于断面跨度较大、且围岩较软弱、容易 发生坍塌的隧道，如土质或松散围岩隧道。
具体方法包括： 1)单侧壁导坑法； 2)双侧壁导坑法； 3)中导洞法和三导洞法（连拱隧道） 重点介绍前2种。
3、常用开挖工法简介 有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店 铺）
（3）导洞法
1）单侧壁导洞法：只在隧道一侧开挖先行导洞。
施工工序为（CRD法）： ①开挖侧壁导洞上台阶； ②施作侧壁导洞上台阶初期支护； ③开挖侧壁导洞下台阶； ④施作侧壁导洞下台阶初期支护； ⑤开挖主洞上台阶； ⑥施作主洞上台阶 ⑨拆除中间临时支撑，施作二次衬砌。
3、常用开挖工法简介
（2）台阶法
4）下台阶分部开挖 为了保证上台阶初期的稳定，必要时可以将下台阶分成几部 分开挖，如分左右两侧开挖、拉中槽后左右开挖、以及拉中槽左 右跳挖马口开挖。
分左右两侧开挖 拉中槽后左右开挖 拉中槽左右 跳挖马口开挖
3、常用开挖工法简介 有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育 （店铺）
太近，施工干扰大。 ◆适用条件：软弱破碎围岩(Ⅴ、Ⅵ级围岩)
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3、常用开挖工法简介 （店铺）
（2）台阶法
2）台阶长度的选择 三种不同台阶法的差别主要在台阶长度，其作业顺序基
本相同。台阶长度的选择主要考虑以下两点： 一方面，台阶缩短，初期支护闭合成环速度越快，约有

隧道洞口段的开挖技术选择施工方法时，应以安全为前提，综合考虑隧道工程地质及水文条件、断面尺寸、埋深、施工机械装备、工期和经济的可行性等。

隧道洞口段的施工方法主要有分部开挖法和台阶法。

一、分部开挖法主要应用于软弱围岩中大跨度浅埋洞口段或Ⅱ-Ⅲ类围岩及一般土质围岩地段的隧道施工。

特点是先固后挖，支护必须牢固可靠，施作及时，施工过程中还应加强中壁的支护，开挖仰拱时应采取措施，避免边墙受挤内移。

施工中主要采用单侧壁导坑和双侧壁导坑两种形式。

（1）单侧壁导坑法（CRD法）。

施工工序如图11-3所示，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示施工顺序。

图11-3 单侧壁导坑法施工示意图该方法适用于围岩较差、跨度大、埋深浅、地表难于控制的隧道。

施工特点是单侧导坑超前，中壁和另侧正台阶施工，可降低拱顶和边墙的位移，但仰拱（仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一，它要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构荷载有效地传递到地下，而且还能有效地抵抗隧道下部地层传来的反力，仰拱与二次衬砌构成隧道整体，增加结构稳定性）为薄弱环节，施工中易出现开裂，且围岩变化时不易调整施工方法。

同时中壁墙拆除过程，容易出现初期支护结构的二次变形。

（2）双侧壁导坑法。

适用于浅埋、跨度大、地表沉降量要求严格、围岩的自稳性特别差的隧道施工。

特点是：对围岩扰动小，安全可靠，但工序复杂，速度慢，管线布置困难，造价高。

施工时既要拉开工序，又要防止围岩交叉开挖近距离爆破振动的影响或暴露过久而松弛坍塌，故两侧壁导坑平行掘进时应保持适当的距离。

在侧壁支撑拆除时，亦存在初期支护结构的二次变形问题。

双侧壁法施工工序如图11-4所示，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示施工顺序。

图11-4 双侧壁法施工示意图二、台阶法适用于Ⅱ、Ⅲ围类围岩破碎带、节理裂隙发育地段。

其特点是对施工设备要求不当，随着台阶长度的缩短，地表沉降及拱顶位移明显减小，根据现场围岩条件变化的情况，对台阶施工长度可进行调整。

台阶法隧道施工合理开挖高度及步距分析摘要：在社会发展下，我国的城市化进程加快，交通工程的快速发展，新建地铁隧道下穿既有轨道车站工程的案例越来越多。

由于地下工程的复杂性，新建地铁隧道下穿既有轨道工程与地面建筑设施面临着巨大的挑战。

在下穿既有轨道车站工程中既要保证既有轨道车站的安全运营，又要保证地面建筑设施安全稳固，通过数值模拟对开挖地长度高度进行精确计算分析很有必要。

关键词：隧道施工；台阶法；数值模拟；合理开挖步距；合理开挖高度引言近年来，随着公路交通量的增长，大跨度隧道的数量也不断增加。

由于跨度和高度的增大，尤其是矢跨比的缩小，隧道修建的难度明显增大。

为了保证围岩稳定和结构安全，大跨度隧道大多采用分部开挖，常用的方法有单侧壁导洞法、双侧壁导洞法和环形微台阶法等。

其中环形微台阶法由于开挖扰动小、支护结构顺畅、有利于掌子面稳定等原因，在土质和土夹石地层广泛使用。

在环形微台阶开挖中，一种普遍的观点是台阶高度越小，开挖断面积越小，越有利于围岩和结构的稳定。

因此，在确定上台阶高度时，往往采用满足施工要求的最小值，通常采用1.5～2.0m。

尽可能缩小上台阶高度的做法，是否对保证围岩和结构稳定最有利，本文将对此进行分析和探讨。

1工程概况某隧道位于某市站街镇韩门村，某隧道整体快速路工程项目包括公路、隧道和桥梁，是某市中原路西延线快速路工程。

隧道设计车速80km/h。

隧道为分离式双向6车道隧道，单洞净跨15m，净高9.4m，单洞开挖断面在150m2左右，属于超大断面山岭隧道。

左洞隧道长1370m，设计纵坡1%，起始里程为ZK16+145；右洞隧道长1175m，设计纵坡0.712%，起始里程为YK16+270。

2台阶法施工特点及注意事项台阶开挖法的优点是可以有足够的工作空间和相当的施工速度，但上、下部作业有干扰；台阶开挖虽增加了对围岩的扰动次数，但台阶有利于开挖面的稳定，尤其是上部开挖支护后，下部作业就较为安全，但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。

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，施工进度慢，同时增加临时仰拱及中隔墙，成本增加大。

为安全、快速、高效完成隧道施工任务，最终优化创新了微台阶施工工法，通过对开挖支护工艺和参数的优化、各作业面之间距离的严格控制和其它配套设施的科学配置，成功穿越了3-1、5-1、5-2、7-1、8-2等软可塑状态的亚粘土地层，取得了很好的经济和社会效益。

2008年12月25日，吉林省科技厅组织专家对《严寒地区软塑粘土地层大断面浅埋隧道施工技术》进行了科学技术成果鉴定，该技术达到国际先进水平。

2．工法特点2.1采用多种技术措施，解决了软塑粘土地层地基承载力低的问题，确保了施工安全。

2.2施工空间大，可以引入大型施工机械，多作业面平行作业，工效高，很大程度上加快了施工进度。

2.3在地质结构复杂多变的隧道施工中，便于灵活、及时地调整施工方法，进度稳定，工期保障性强。

2.4能适应不同跨度和多种断面形式，没有需拆除的临时施工支护，避免了因拆除临时支护造成初期支护突然卸载而危及隧道安全的不利因素；初期支护断面圆顺，无应力集中点，安全性强；同时节省投资。

2.5仰拱初支及时封闭成环，仰拱衬砌混凝土超前施作，确保施工安全，改善隧道运输环境，便于隧道文明施工的开展。

定和隧道施工安全要求时，可在CD工法的基础上对各分部加设临时仰拱 ，将原 CD工法先开挖中壁一侧改为两侧交叉开挖、步步封闭成环而改进发展的一种工 法。
• CRD工法最大的特点是将大断面施工化成小断面施工，各个局部封闭成环的时间 段，控制早期围岩变形，每个步序受力体系完整。施工大量实例资料的统计结果 表明，CRD工法比CD工法减少地表下沉50%。但CRD工法施工工序复杂、隔墙 拆除困难、成本高、进度较慢。
侧壁导坑法
• 2、中隔墙法 • 中隔墙法也称CD功法 • （center Diaphragm),是一 • 台阶法为基础，将隧道断面 • 从中间分成左右部分，使上下 • 台阶左右各分成2或多部分， • 每一部分开挖并支护厚形成 • 独立的闭合单元。
侧壁导坑法
• 中隔墙法
• 中隔墙也称CD工法（工序图）
• （2）每一台阶开挖完成后，及时喷射4cm厚微纤维混凝土对围岩进行封闭，设 立型钢钢架及锁脚锚杆，施作系统锚杆，最后铺设钢筋网，分层复喷微纤维混凝 土到设计厚度，必要时各台阶设临时仰拱加强支护，完成一个开挖循环。
台阶法施工
• 2、岩石隧道弧形导坑预留核心土法
• 施工工序
台阶法施工
• 隧道弧形导坑预留核心土法施工工序
二、全断面法
• 全断面开挖法事指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次 初期支护到位的隧道开挖方法。
• 全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提 高施工速度，且工序少，施工操作比较简单，便于施工组织和管理，较 分部开挖法减少了爆破震动次数。但由于开挖面积较大，围岩相对稳定 性降低，且每个循环工作量较大，每次身炮孔爆破引起的震动较大，因 此要求具有较强的开挖、出砟能力和相应的支护能力。

隧道开挖施工方法一、全断面施工Ⅱ级围岩整体性较好，采用全断面光面爆破开挖(开挖顺序见I Ｉ围岩开挖示意图），锚喷初期支护，采用凿岩机钻孔，Ⅱ级围岩开挖进尺3．５m。

出渣采用装载机或挖掘装载机装渣,采用带废气净化装置的自卸汽车运渣。

全断面液压衬砌钢模台车衬砌。

全断面法施工工艺见“Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图”。

Ⅱ级围岩全断面法施工工艺流程图二、台阶法施工Ⅲ级围岩采用台阶法开挖,台阶法施工将断面分为上下两部分(见III级围岩开挖示意图）。

上台阶长度30m，下台阶长度为10m，为了保证开挖轮廓圆顺、准确，维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动,拱部及边墙采用光面爆破。

上台阶断面采用简易工作台架、Y Ｔ28风钻钻孔；下台阶断面采用凿岩机钻孔,Ⅲ级围岩开挖进尺3.1m。

采用装载机装渣,自卸汽车运渣。

全断面液压衬砌钢模台车衬砌。

台阶法施工工艺见“台阶法施工工艺流程图”。

台阶法施工工艺流程图三、台阶法施工Ⅳ级围岩采用三台阶法开挖，台阶法施工将断面分为上中下三部分(见Ⅳ级围岩开挖示意图)。

上台阶长度５m,中台阶长度6ｍ，下台阶长度为6m,为了保证开挖轮廓圆顺、准确,维护围岩自身承载能力，减少对围岩的扰动,拱部及边墙采用光面爆破。

上台阶采用简易工作台架、YT2８风钻钻孔;Ⅳ级围岩开挖进尺2.１ｍ。

采用挖掘机装渣,自卸汽车运渣。

全断面液压衬砌钢模台车衬砌。

三台阶开挖法施工工艺流程图三、大拱脚台阶法施工V级围岩地段采用大拱脚台阶开挖法施工,尽量采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖,侧翻式挖掘机装碴,自卸汽车运输。

必要时采用微振动爆破，YT２8风钻钻眼，非电毫秒雷管起爆,每循环进尺0.８m。

附:大拱脚台阶法开挖施工流程图施工工序:1、（1）弱爆破开挖①部。

（2）施作①部台阶周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立大拱脚钢架，并设锁脚锚杆。

（3）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

2、（1）弱爆破开挖②部。

单线软岩隧道短台阶开挖快速封闭成环施工技术摘要：隧区地质围岩条件复杂，测区不良地质为岩堆、滑坡、顺层偏压、岩溶、软岩变形、瓦斯及放射性。

隧道地质条件复杂，发育断层和褶皱，岩性为砂岩、页岩、泥岩及板岩，主要软岩为泥岩、页岩、炭质板岩、炭质页岩和断层角砾岩。

在软岩地段具有发生大变形可能，遇水易变形软化，多数隧区易产生沉降收敛变形，造成支护体系变形等问题频繁出现不易控制。

为有效控制初支变形、提高施工进度，针对单线软岩隧道采用短台阶开挖快速封闭成环施工工法（以下简称“短台阶法”）。

关键词：铁路；隧道；软岩；顺层偏压；侵限；封闭；初支变形1概述曼么二号隧道为单线铁路隧道，施工长6894m，采用1斜井（2支洞带1平导）+1横洞（带平导）辅助坑道形式，隧道最大埋深711m。

测区发育官寒向斜与曼么小寨-加布托断层，向斜的发育造成地层节理裂隙十分发育，对隧道围岩影响较大。

在线路附近的地层产状多变，因页岩板岩薄层状岩石在段内为主，岩体极为破碎，节理多无规律性，节理极其发育。

由于围岩条件复杂，受工程地质特征与地下水影响极易产生变形，施工过程采用常规的施工开挖方法，流水作业，不能充分利用隧道内的空间资源，循环时间长，封闭不及时，平均循环时间超过22小时，且软弱围岩经长时间暴露风化程度加重，易软化崩解，导致围岩变形、坍塌，施工中多次发生初支变形开裂，施工中多次发生初支变形开裂，期间多次对掌子面后方增设套拱等措施进行加固，这样导致施工过程不连续，作业班组不稳定，施工进度缓慢，且存在很大的安全隐患。

2短台阶法施工工艺原理图1 短台阶快速施工立体效果图短台阶快速施工应及时实施初支钢架闭合成环，仰拱和拱墙衬砌及时跟进，尽早形成稳定的支护体系。

始终坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，开挖方式采用弱爆破，以减小对围岩的扰动，并将监控量测工作纳入正常施工工序进行组织管理，结合数据分析，及时采取措施尽早封闭成环。

3短台阶法施工技术特点短台阶开挖快速施工工艺充分利用隧道内的空间资源，工序间平行作业，简化施工工序，及时封闭，大大缩短了循环时间和围岩暴露时间，从而有效的控制了软弱围岩的变形收敛，保证施工的连续性及安全性。

铁路隧道微台阶开挖技术潘汝江【摘要】依托吉林省四平市伊通隧道工程实例,分析了铁路隧道微台阶法施工方案、施工工序、社会和经济效益.介绍了微台阶法的工法原理,并比较了常规台阶法存在的问题及微台阶工法的技术特点.工程实践表明,微台阶法相对于其他台阶法,缩短了仰拱与掌子面的距离,有利于结构的稳定,减少了下台阶施工受上台阶出碴的影响,从而缩短了工程施工的循环周期.【期刊名称】《建筑施工》【年(卷),期】2017(039)007【总页数】3页(P1079-1081)【关键词】隧道施工;微台阶法;开挖技术;悬臂拼装式多功能台架【作者】潘汝江【作者单位】中铁建工集团路桥工程有限公司北京 100070【正文语种】中文【中图分类】TU94+1山岭隧道施工方法以钻爆法为主，钻爆法施工包括开挖和支护2大主要环节。

常用的开挖方法有全断面法、台阶法、双（单）侧壁导坑法、环形开挖留核心土法、CD法（中隔壁法）、CRD法（交叉中隔壁法）等[1]。

台阶法由于在控制掌子面稳定方面具有显著效果，因而被广泛应用于软弱围岩隧道施工中。

台阶法开挖虽然有利于开挖面的稳定，但上、下部作业有干扰。

长台阶施工时，隧道初期支护受台阶影响，不能尽快封闭成环，二次衬砌跟进也不能保证及时，不利于围岩稳定。

上、下台阶开挖步距越长，相互干扰越小，对于施工而言越便利，但过长的台阶不利于围岩稳定；上、下台阶开挖步距越短，相互干扰越大，对于施工而言越不便利，却有利于围岩稳定。

微台阶法将上、下台阶步距缩小到可以同步开挖，可有效减少上、下台阶施工的相互干扰；同时，上、下台阶步距的显著减小，使得支护和衬砌能够及时紧跟，可以尽快封闭成环，有利于围岩稳定。

巢万里等[2]（2010）结合梅关隧道工程实例，分析了隧道微台阶法施工时，初期支护、二次衬砌和隧道围岩的应变、应力及位移变化规律；刘刚[3]（2012）分析了微台阶施工的技术特点、工艺原理、施工工艺流程及操作要点；马辉等[4]（2012）在贵广铁路平寨隧道施工中，采用精细爆破技术和多功能台架开挖方法，将台阶长度控制到一半洞径，实现了微台阶开挖；秦伟[5]（2015）依托德上高速怀玉山隧道工程实例，介绍了采用微台阶开挖施工工法及技术措施；陈仁超[6]（2016）基于贵广铁路平寨隧道施工，研究了铁路隧道软弱围岩在满足安全步距的情况下，采用长3～5 m微台阶开挖快速施工技术。

软弱围岩隧道微台阶快速开挖施工工法软弱围岩隧道微台阶快速开挖施工工法一、前言：随着现代交通建设的不断发展，隧道建设越来越常见。

然而，软弱围岩隧道的施工一直是一个难题，传统的施工方法效率低下、安全风险高。

为了解决这一问题，开发出了软弱围岩隧道微台阶快速开挖施工工法。

二、工法特点：该工法通过采用微台阶的方式进行开挖，能够有效地提高施工的速度和安全性。

微台阶能够减少软弱围岩的塌方风险，稳定围岩，并减小施工对周围环境的影响。

此外，施工期间不需要大量的支护结构，节省了成本和时间。

三、适应范围：该工法适用于软弱围岩隧道的开挖，可以用于不同地质条件下的隧道施工，包括软土、粉砂、黏土等。

四、工艺原理：该工法的核心原理是通过微台阶的设置来稳定软弱围岩，提高施工效率。

在施工过程中，首先进行地质勘探，确定地质条件和围岩稳定性。

然后根据地质情况设计微台阶的形状和距离，并制定相应的施工计划。

在施工过程中，采取一系列的技术措施，包括预先处理围岩、合理控制开挖速度、定期采集围岩数据等，以确保施工过程安全稳定。

五、施工工艺：该工法的施工过程包括以下几个阶段：1.地质勘探与分析：通过地质勘探工作，获得地质条件和围岩情况的详细数据，并进行分析和评估。

2.微台阶设计与设置：根据地质分析的结果，设计合适的微台阶形状和距离，并进行施工准备工作。

3.预先处理围岩：在施工前，对围岩进行必要的预处理工作，如土体加固、围岩钢支撑等。

4.开挖施工：按照设计的微台阶形状和距离，进行开挖工作，并及时采集围岩数据进行监测和分析。

5.安全监测与控制：在开挖过程中，定期进行围岩的安全监测，采取相应的控制措施，确保施工过程的稳定和安全。

六、劳动组织：在施工过程中，需要合理组织人员和协调工作，包括地质勘探人员、设计人员、施工人员等。

同时，需要制定详细的施工计划，并进行必要的培训和安全教育。

七、机具设备：该工法所需的机具设备包括挖掘机、破碎机、钢支撑设备、监测仪器等。