三台阶七步开挖施工方案

一、目的

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，特编制此施工方案；以便对于大断面的隧道开挖支护进行有效控制。

二、适用范围

XX隧道DK626+697~DK626+840段，共长143米。 三、原理及特点

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。

四、施工方法

三台阶七步开挖法施工应符合下列要求： （1）、以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破； （2）、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； （3）、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； （4）、仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系； （5）、施工过程通过监控量测，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，保证施工安全； （6）、完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。 1、工艺流程

三台阶七步开挖法可分为以下主要步骤：

（1）上部弧形导坑环向开挖，施做拱部初期支护； （2）中、下台阶左右错开开挖，施做墙部初期支护：

（3）中心预留核心土开挖、隧底开挖，施做隧底初期支护。每部开挖后均应及时支护，隧底初期支护后应及时施做仰拱，尽早封闭成环。 流程图如下：

1 / 41

监控量测 超前支护 上部弧形导坑开挖，施作初期支护 断面检查 左右侧错开开挖中台阶，施作初期支护 左右侧错开开挖下台阶，施作初期支护 围岩稳定性评判、开挖上、中、下台阶预留核心土 分段开挖隧底，施作初期支护 施作仰拱 施作仰拱填充

2、工序图（附后） 开挖透视图；

3、施工步骤

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3~5米，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3~1/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5米，开挖后立即初喷3~5cm砼。上台阶开挖失跨比应大于0.3，开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架

2 / 42

拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。

第2、3步，左右侧中台阶开挖：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，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3～5cm砼，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。

第4、5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，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3～5cm砼，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°搭设锁脚锚杆，拱脚锚杆和钢架牢固焊接，复喷砼至设计厚度。

第6步，上中下台阶预留核心土：各台阶开挖分别开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧道开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4~6m。

第7步，隧底开挖：每循环开挖进尺长度宜为2~3m开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4~6m。 其他按XX隧道原施工方案进行。

（三台阶七步开挖法透视效果图）

3 / 43

（三台阶七步开挖法工序示意图）

4 / 44