关于隧道“三台阶七步开挖法”的那些事儿

隧道三台阶七步开挖法施工技术总结吴源隧道、下历窠隧道是由我公司在京福客专闽赣V标承建的两座隧道，隧道的进口及出口岩性主要为粉质黏土和全风化石英云母片岩，围岩级别属于V级围岩，施工难度大。

经过方案的比选分析最后决定采用三台阶七步开挖法施工。

一、三台阶七步开挖法施工特点三台阶七步开挖法是以弧形导坑开挖预留核心土为基本模式，分为上中下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护采用沿隧道纵向错开，平行推进的隧道施工的方法，它具有如下几个特点：（1）、施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。

部分软弱围岩及土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工作效率较高。

（2）、在地质条件发生变法时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工工法。

（3）、适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。

（4）、在台阶法开挖的基础上，预留核心土左右错开开挖，利于开挖工作面的稳定。

（5）、当围岩变形较大或者突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可以尽快的调整封闭成环时间。

二、三台阶七步开挖法施工作业工序（1）、第1步，上部弧形导坑开挖，在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3—5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/1—1/2。

开挖循环进尺应根据围岩级别确定，最大不得超过2.0m，开挖后立即喷4cm混凝土。

上台阶开挖矢跨比用大于0.3，开挖后应及时进行并及时进行钢架架立、钢筋网挂设、复喷混凝土至设计厚度、打设系统锚杆并注浆，完成初期支护。

开挖采用人工配合挖掘机工配备10名作业人员，开挖人员8名（风镐手4名），挖掘机司机1名，工班长1名；配备挖掘机1台，风镐4台。

（2）、第2、3步，分左、右侧开挖中台阶：开挖进尺应根据围岩级别确定（V、Ⅵ级围岩开挖进尺1榀钢架间距，Ⅳ级围岩不得超过2榀钢架间距），开挖高度一般为3—3.5m，左右侧台阶错开2—3m，开挖后立即初喷4cm混凝土，并及时进行钢架架立、钢筋网挂设、复喷混凝土至设计厚度、打设系统锚杆并注浆，完成初期支护。

隧道三台阶七步开挖法施工技术一、背景介绍隧道工程是指在山体、水体、城市地下等区域开挖的道路工程。

在隧道工程中，施工难度较大，施工时间长，施工成本高等问题一直困扰着施工方。

目前，隧道工程中采用的开挖方法较多，其中，三台阶七步开挖法是一种较为先进的施工方法，其能够有效地降低隧道工程的施工难度，提高施工效率，减少施工成本，是隧道施工中常采用的方法之一。

二、三台阶七步开挖法介绍三台阶七步开挖法是指在进行隧道开挖时，将开挖提取分为七步进行，其中每三步分为一道台阶，具体步骤如下：1.第一步：掏假隧道在进行三台阶七步开挖法的施工前，需要将隧道口进行掏岩，开挖出一个假隧道。

掏假隧道的目的是为了确保施工的安全，同时也能够统计出开挖的具体范围。

2.第二、三、四步：首道台阶开挖出假隧道后，开始进行第一道台阶的开挖，包括三个步骤：•第二步：下部回填，这一步主要是为了增加隧道施工的自稳力，减少施工风险。

•第三步：顶部挖掘，将隧道顶部的岩体掏空，为第一道台阶的开挖打下基础。

•第四步：第一道台阶的开挖，将位于顶部的岩体进行开挖。

3.第五、六、七步：二、三道台阶完成第一道台阶的开挖后，开始进行第二、三道台阶的开挖，具体步骤如下：•第五步：上部回填，仍然是为了增加隧道的自稳力，降低施工风险。

•第六步：顶部挖掘，将第一道台阶的上部岩体掏空，为第二道台阶的开挖做准备。

•第七步：第二、三道台阶的开挖，将第二、三道台阶的岩体进行开挖。

以上即为三台阶七步开挖法的具体步骤。

三、优点分析三台阶七步开挖法在隧道施工中具有如下优点：1.提高施工效率采用三台阶七步开挖法进行隧道施工，可以将开挖提取分为7步，缩短开挖时间，提高施工效率。

2.降低施工难度三台阶七步开挖法能够有效地降低隧道施工难度，需要的施工人员、机械等资源相对较少，减少了施工难度。

3.减少施工成本由于施工难度和施工时间的减少，三台阶七步开挖法能够降低隧道施工的成本，具有经济效益。

四、存在问题三台阶七步开挖法在隧道施工中也存在一些问题：1.环境保护难度较大隧道开挖需要大量的岩石爆破，会对周边的环境造成影响，比如大量的噪音、塵土等会对周边环境和居民造成影响。

三台阶七步开挖法在浅埋软弱围岩大断面隧道中的应用隧道工程是一项综合性很强的工作，需要综合考虑地质、地形、水文、气象等因素，制订合理的开挖方案，以保证施工安全和工期进度。

在浅埋软弱围岩大断面隧道中，由于地质条件的限制，隧道的开挖难度较大，因此需要采用相应的开挖方法。

本文将介绍一个在该类隧道中应用广泛的开挖方法——三台阶七步开挖法。

一、三台阶七步开挖法的原理和特点三台阶七步开挖法是指在隧道的侧壁分别开挖三个阶梯，每个阶梯分成七层，每层开挖一定的长度，以此逐步降低隧道的横截面积，控制隧道的变形量。

该方法可使隧道在开挖过程中保持稳定，减少因地质条件不良而导致的隧道塌方、滑动等事故发生，提高施工质量和效率。

该方法的特点如下：1. 逐层开挖，分阶段降低横截面积，控制变形量。

2. 降低隧道开挖的风险和安全隐患。

3. 适用于浅埋软弱岩体，使开挖过程中的应力得到充分释放。

1. 前期准备工作。

选择开挖面和断面，绘制隧道的平面图和纵断面图，确定三个阶梯的高度和宽度，确定每层的开挖长度。

同时还需要实施洞口支护、排水、通风等前期准备工作。

2. 开挖第一阶梯。

先在侧壁上开挖从底部到高度为第一阶梯高度的区域，再从该区域开挖第一阶梯的底部，依次向上逐层开挖，每层长度为设计值。

开挖顺序应遵循从高到低，从中间到两端的原则。

3. 开挖第二阶梯。

隧道的第一阶梯开挖完成后，再向上开挖第二阶梯的底部，按照同样的方式逐层开挖，每层长度为设计值。

5. 排水和通风。

在隧道开挖过程中，要及时排除积水和井水，保证施工场地干燥，尽可能提高施工效率。

同时，还要实施通风措施，保障施工人员的健康和安全。

6. 支护加固。

在开挖每个阶段的过程中，要随时观察围岩的变形情况，根据需要进行支护和加固，保障隧道的安全和稳定。

7. 完工验收。

当隧道开挖完成后，进行整体的检查和验收，确保工程质量达到设计要求，符合相关要求和标准。

优点：1. 这种开挖方法对围岩的变形和稳定性要求较高，相对来说较为安全，可以减少塌方和地面沉降的风险。

大断面黄土隧道三台阶七步开挖法施工工艺工法宋连东西安地铁三号线试验段2标项目部1.前言1.1工艺工法概况三台阶七步开挖法是指在隧道开挖过程中，分三个台阶七个步骤，以前后七步相互错开同时开挖，然后分部同时支护，形成支护整体，缩短作业循环时间，逐步向纵深推进的作业方法，形成开挖及施作初期支护，混凝土仰拱紧跟下台阶及时施作构成稳固的初期支护体系。

1.2工艺原理大断面黄土隧道施工按照“新奥法”原理，遵循“早预报、管超前、非爆破、短开挖、少扰动、严治水、强支护、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则稳步前进。

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。

开挖后应立即进行初期支护，保证在最短时间封闭围岩，及时完成仰拱，封闭成环，根据量测数据确定最佳二衬施工时间，尽早完成二衬施工。

2.工艺工法特点a.根据黄土隧道的断面尺寸、埋深和黄土的含水量等特性，并结合目前国内施工机械设备实际情况，经过不同步长工况下监控量测数据对比分析，形成了大断面黄土隧道三台阶七步开挖工法的各个步距要求。

b.初期支护由钢拱架、钢筋网片、锚杆、锁脚锚管、超前小导管、喷射混凝土等组成。

c.大断面黄土隧道采用新奥法施工，合理安排工序衔接，可加快施工进度，缩短工期。

d.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。

e.适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。

f.在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。

g.采用监测信息化技术指导施工，使施工及成本始终处于受控状态。

3 适用范围本工艺工法适用于在黄土地区修建的大断面铁路、公路隧道、地铁隧道施工，对黄土地区修建的其他地下工程亦有借鉴意义。

4施工方法a.隧道开挖。

开挖时，采用人工配合挖掘机械的方式掘进，共分为上、中、下三台阶，上台阶长3～5m，中台阶长5～8m，下台阶长8～10m；每循环掘进上部0.8m安装型钢1榀，中部0.8m安装型钢1榀，下部1.6m安装型钢2榀；中部左右两侧掘进应错开2榀型钢，下部掘进应错开3榀型钢；掘进后应及时喷混凝土。

隧道三台阶七步开挖法施工技术安全管理经验交流在隧道开挖施工过程中，安全管理是至关重要的，确保工作人员的安全和工程的顺利进行。

基于我的经验，我想分享一些隧道三台阶七步开挖法的施工技术安全管理经验。

首先，我们要在施工前进行详细的技术交底。

确保每个施工人员都了解隧道开挖的具体步骤和安全措施。

同时，要对施工人员进行培训，提高其安全意识和操作技能。

其次，要设立合理的安全警示标识和设施。

在隧道施工现场，应设置明显的警示标识，包括禁止入内、安全帽必须佩戴等，以提醒施工人员注意安全。

另外，还要配备完善的消防设施，以防止火灾等事故的发生。

第三，要进行地质勘察和监测。

在隧道开挖过程中，地质条件是变化的，因此需要进行地质勘察，及时发现地质灾害隐患。

同时，还要进行隧道的监测，包括变形监测、松散圈监测等，及时采取相应的措施，确保隧道的安全。

第四，加强通风管理。

在隧道内部，空气流通是非常重要的，可以采用风管通风或机电通风系统，确保施工人员的安全和健康。

第五，要定期巡查和维护。

在隧道开挖过程中，要定期巡查施工现场，及时发现问题并进行处理。

此外，还要进行设备和设施的维护，保持其正常运行，防止设备故障导致的安全事故。

第六，要加强沟通与协调。

在隧道开挖的整个过程中，要与相关部门和工地负责人保持良好的沟通与协调，及时共享信息和解决问题。

只有做到信息畅通，才能有效地解决施工中的安全隐患。

最后，要建立健全的应急预案。

在施工中，难免会遇到突发情况，如地质灾害、事故等，因此需要提前制定应急预案，明确各种情况下应采取的紧急措施和救援步骤，保障人员的生命安全。

综上所述，隧道三台阶七步开挖法的安全管理至关重要，需要从施工前的技术交底、设立安全警示标识和设施、地质勘察和监测、通风管理、定期巡查和维护、沟通与协调以及建立应急预案等多个方面进行全方位的安全管理。

只有做好这些措施，才能确保隧道开挖施工的顺利进行，并最大程度地保障施工人员的安全。

隧道三台阶七步开挖法是一种常用的隧道开挖施工方法，其安全管理至关重要。

三台阶七步开挖法在浅埋软弱围岩大断面隧道中的应用三台阶七步开挖法是一种常见的隧道掘进方法，对于浅埋软弱围岩大断面隧道的开挖具有较好的适用性。

本文将介绍三台阶七步开挖法在浅埋软弱围岩大断面隧道中的应用。

一、三台阶七步开挖法的原理三台阶七步开挖法是以逆向顺序从顶部向底部进行施工的隧道掘进方法。

它采用了多级台阶开挖方式，每天开挖7步，每步开挖深度为1.2-2米，每台阶高度为1.5-2米，形成一个隧道截面。

该方法的主要特点是施工周期短，进度快，而且可以保证较好的掘进质量。

二、浅埋软弱围岩大断面隧道的特点浅埋软弱围岩大断面隧道是指埋深较浅，围岩属于软弱或较松散的岩体，隧道的断面较大的一种隧道类型。

这种类型的隧道施工难度大，有一定的安全隐患和技术难题。

因此，在掘进过程中必须考虑多方面的因素，如变形控制、支护选择等。

（一）变形控制在采用三台阶七步开挖法时，应根据不同的地质条件进行施工方案的设计。

对于浅埋软弱围岩大断面隧道，应适当增加支护措施，以保证变形控制，掘进速度不至于过快，从而导致地质灾害等安全问题。

（二）支护选择在浅埋软弱围岩大断面隧道的施工过程中，支护措施的选择对于隧道的稳定和施工进度都有着至关重要的影响。

合理选择支护形式可以减小变形量，加速施工进程，提高隧道的安全性和稳定性。

在三台阶七步开挖法中，常见的支护形式包括切口加钢筋网喷锚、钢帽梁+螺旋喷射桩、喷砂+锚杆等。

（三）掘进速度在掘进速度方面，三台阶七步开挖法可以根据实际情况适当调节。

对于浅埋软弱围岩大断面隧道，应尽量减缓掘进速度，保证支护的时效性和掘进质量。

采用该方法施工时，首先应根据地质情况和隧道断面的大小等因素进行施工方案的设计，根据设计方案进行掘进，确保支护材料及时到位，达到预期的支护效果。

四、结论。

隧道三台阶七步开挖法施工控制要点
隧道三台阶七步开挖法施工控制要点
1．测量放线
每一循环测量放线各部分开挖轮廓线、隧道中线、高程。

2．开挖顺序
超前支护→上部弧形导坑开挖→上部初期支护→临时横撑或临时仰拱→中部两侧开挖→中部两侧初期支护→临时横撑→下部两侧开挖→下部两侧初期支护→上、中、下部核心土开挖→仰拱开挖→仰拱初期支护→仰拱及填充混凝土→拱墙二次衬砌。

3．开挖检查
①每一步支护前，都应进行围岩量测，确定围岩的稳定性并指导下一循环施工；
②检查开挖断面超欠值，拱部控制在15cm左右，边墙控制在10cm；严格控制欠挖，拱墙和拱脚以上1m内断面严禁欠挖。

4．开挖注意事项
①三台阶开挖仰拱应紧跟下台阶施做，及时闭合构成稳固的支护体系。

②施工过程中应通过监控量测掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量。

③应完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。

④上、中、下台阶预留核心土开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。

⑤各部分开挖宽度台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。

⑥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（上台阶开挖进尺Ⅴ级围岩不得大于1榀钢架间距，Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距。

边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距）。

预留核心土的长度在3～5m为宜。

⑦注意开挖过程中初期支护结构及核心土的稳定性，必要时可利用核心土体加设全断面环形临时支撑。

⑧喷射混凝土达到设计强度70%以上时再进行下一步开挖。

⑨台阶形成后，各台阶开挖、支护宜平行作业，且中、下台阶左右侧错开2~3m交错进行开挖。