三台阶七步开挖法作业要点卡片

新建xx铁路xx标段

隧道三台阶七步开挖法

施工作业指导书

编 制： xx

审 批：

编制单位：xx集团

xx铁路第一项目部

编制时间： 年 月 日

隧道三台阶七步开挖法

一、目的

铁路双线大断面隧道采用三台阶七步开挖法施工，为保证铁路大断面隧道施工安全和质量，规范开挖作业程序，加强过程控制，提高施工进度，明确隧道三台阶七步开挖法的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道开挖施工，以便对于大断面的隧道开挖支护进行有效控制。

二、编制依据

⑴《铁路隧道施工规范》（TB1024-2002）

⑵《铁路大断面隧道三台阶七步开挖法施工作业指南(试行)》(经规标准[2007]119号)

⑶《客货共线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）

三、适用范围

新建xx铁路GGTJ-11标双线大断面隧道。

四、工艺原理和特点

铁路大断面隧道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。三台阶七步开挖法具有下列技术特点：

1施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。

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。

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，利于开挖工作面稳定。

5当围岩变形较大或突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。 五、施工方法 1、开挖支护

具体支护形式按照施工图纸要求进行施工。 2、 三台阶七步开挖法施工应符合下列要求：

⑴以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破；

⑵弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，开挖后及时支护；

⑶其他分步平行开挖，平行施做初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；

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。

铁路大断面隧道三台阶七步开挖法施工作业指南（试行）

经规标准[2007]119号

l 总 则

1.0.1 为保证铁路大断面隧道施工安全和质量，规范开挖作业程序，加强过程控制，提高施工进度，制定本作业指南。

1.0.2铁路大断面隧道三台阶七步开挖法(以下简称“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，各部位的开挖和支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。

1.0.3三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100～180 m。，具备一定自稳条件的Ⅳ、V级围岩地段隧道的施工。

1.0.4三台阶七步开挖法具有下列技术特点：

1施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。

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。

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，利于开挖工作面稳定。

5当围岩变形较大或突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。

1.0.5采用三台阶七步开挖法施工应尽量缩短台阶长度，确保初期支护尽快闭合成环，仰拱和拱墙衬砌及时跟进，尽早形成稳定的支护体系。

1.0.6采用三台阶七步开挖法进行大断面隧道施工除应符合本作业指南要求外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。

2 施工准备

2.0.1施工调查前应查阅设计文件和资料，制定调查提纲。施工调查内容应包括工程概况、施工条件、地形地质及其他和工程相关内容。调查结束后应编写施工调查报告。

2.0.2施工调查后应结合三台阶七步开挖法的特点，按照建设项目的规模和工期要求，有针对性地编制实施性施工组织设计和施工作业指导书。

2.0.3 采用三台阶七步开挖法施工的隧道，应进行施工技术交底，作业人员应进行岗前培训和安全教育，特殊工种的作业人员应持证上岗。

第44卷第18期• 150 • 2 0 1 8 年 6 月山 西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.44 No. 18Jun. 2018文章编号：1009-6825 (2018) 18-0150-02三台阶七步法开挖大断面隧道控制要点聂永岗(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西晋中030600)摘要:介绍了采用三台阶七步开挖法进行隧道施工的技术特点，以某隧道施工为例说明了洞体开挖中的各工序要点，重点在于 初期支护尽快闭合成环，及时跟进仰拱和拱墙衬砌，强调了确保施工质量的控制要点，以确保洞体施工质量和安全。关键词：台阶法，隧道，支护中图分类号:U455 文献标识码:A新奥法掘进是一种先进的隧道设计和施工方法。在新奥法 施工掘进中，主要有全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、双侧 壁导坑法、单侧壁导坑法、交叉中隔壁法等隧道掘进方式。在选择 隧道掘进方式时，应综合考虑围岩条件、隧道长度、断面结构、支护 衬砌、工期要求、机械设备等施工现场实际情况合理确定。三台阶七步开挖法是台阶法的一种。与侧壁导坑法、中隔壁 法及交叉中隔壁法等相比较，三台阶七步开挖法无需进行临时支 护拆除，避免了受力转换中容易出现的不安全因素等问题，有利 于及时进行闭合时间的调整，便于根据地质条件转换施工工序， 机械施工方便，能在确保施工安全的前提下提高施工进度。在我 国隧道施工中，三台阶七步开挖法在大断面隧道施工中应用较 多，适用于进行有一定自稳条件的V级围岩段的洞体开挖 作业。1概述采用三台阶七步开挖法进行大断面隧道洞体掘进时，以弧形 导坑进行开挖后留核心土，台阶分上、中、下三层共计形成七个开 挖面，沿隧道进行各部位开挖并及时进行支护，要求做到纵向相 互错开、平行开挖推进。在大断面隧道施工中，使用三台阶七步 法进行洞体开挖具有以下技术优势：1)以机械开挖为主，可以多个作业面平行推进。在部分软岩 地段进行施工时，为将围岩的扰动有效降低，还可用挖掘机进行 下半部断面的直接开挖。2)进行转换施工方法或工序灵活，洞体 掘进进度稳定。该优势在结构复杂、软硬围岩相间的地质条件下 非常明显，有利于保证工期进度。3)施工中无需进行临时支护的 拆除，能适应不同的跨度和多种断面形式，经济性显著。4)仰拱 作业能够超前施作，有利于及时闭合初期支护。5)防水层和灌注 混凝土衬砌全断面一次性施作完成，有利于确保衬砌质量。6)施 工中特殊设备无需添加，施工工艺简单，易推广。在施工中，为确保施工质量和安全，应重视超前地质预报，以 便于根据地质变化情况及时进行各部台阶长度或工法调整。2施工工艺在某隧道工程中，隧道全程5.7 km，洞门采用端墙式门，开挖 断面为150 m2,洞体的覆土较薄。洞口段围岩V级，岩质软弱破 碎、成拱困难，使用拱部套拱和大管棚预支护确保顺利进洞。为 确保洞体施工安全，隧道开挖作业采用三台阶七步法进行。2.1 三台阶七步开挖在采用三台阶七步开挖法进行洞体开挖时，可分成上、中、下 三层台阶和仰拱共四部分，见图1。使用环形开挖拱部后，须预留 核心土具有对掌子面施压的效果。为确保掌子面的稳定，在中部及下部台阶上，先进行两侧土体的开挖，严禁对开，还须保持中部 土体不动。在洞体开挖过程中，要求七个开挖面做到“相互错开、 同时开挖、同时支护”，形成循环流水作业，逐步向前掘进。