隧道三台阶七步开挖法施工技术

完好word版地道三台阶七步开挖法施工技术完好word版地道三台阶七步开挖法施工技术11/11完好word版地道三台阶七步开挖法施工技术张茅地道三台阶七步开挖法施工技术张茅地道三台阶七步开挖法施工技术一、概略我企业企业承建的郑西客运专线工程所肩负的地道施工主要工程量为地道18座；此中列为铁道部重点工程的有：张茅地道8483m、金银山地道4004m、交口隧4012m，下边谨以张茅地道为例就地道三台阶七步流水法施工的做法向各位领导做一简要报告。重点工程项目第一标段张茅地道位于河南省陕县境内，起讫里程DK218+207～DK227+090，地道全长8483m。地道分别于DK223+200、DK225+560、DK224+747线路前进方向右边设置三个斜井，一号、二号斜井与线路平面夹角45度，三号斜井与线路平面夹角42.57度，一号斜井长246米，二号斜井长413米，三号斜井长108米。本管段内的地道所在地区大多为低山丘陵及黄土台源地貌，张茅地道入口端DK218+630～DK222+300段属于低山丘陵地貌，地形较陡，地面高程630～860m，相对高差200m以上。出口端DK222+300～DK227+080段为黄土台源地貌，黄土冲沟发育，多呈“V”字型，地形切割冲洗严重，地面高程640～740m，相对高差约100m。二、总则1、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地道纵向错开，平行推动的地道施工方法。22、三台阶七步开挖法合用于开挖断面为100～180m，是依据过去大断面地道施工及郑西客运专线张茅地道施工的经验确立的。该方法合用Ⅳ、Ⅴ级围岩，地质主要有黄土、强风化岩层等，如张茅地道为Q2老黄土（入口为强风化安山岩），不合用条件有围岩地质为流塑状态、洞口浅埋偏压段（但经过反压办理或施做超前大管棚后可采纳）。3、三台阶七步开挖法拥有以下技术特色：⑴施工空间大，方便机械化施工，能够多作业面平行作业。部分软岩或土质地段能够采纳发掘机直接开挖，工效较高。⑵在地质条件发生变化时，便于灵巧、实时地变换施工工序，调整施工方法。⑶三台阶七步开挖法闪避了侧壁导坑法、中近邻法及交叉中近邻法等需要拆掉临时支护及受力变换造成不安全的要素，实时调整闭合时间，方便机械化施工，利于施工工序变换。适应不一样样跨度和多种断面形式，早期支护工序操作便利。1张茅地道三台阶七步开挖法施工技术⑷在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面坚固。⑸当围岩变形较大或突变时,在保证安全和知足净空要求的前提下，可赶快调整闭合时间。三、施工准备1、在采纳三台阶七步开挖法施工前，查阅大批设计文件和资料，联合三台阶七步开挖法的特色，依据地道的规模和工期要求，有针对性地编制实行性施工组织设计和施工作业指导书，并进行详尽的施工技术交底，对作业人员进行岗前培训和安全教育，从事特别工种的作业人员持证上岗。2、依据施工进度要求，施工机械、人员分期、分批组织上场。针对大断面地道的特色，人员和施工机械配套以下表：依据地道施工状况分析，单作业面施工作业人员装备见表，并可依据施工现场状况实时调整。表单作业面施工作业人员装备序号作业项目作业内容人数风镐手41开挖（24人）风枪手12发掘机司机2自卸车司机6制作钢架8安装钢架、格栅10发射手32早期支护（35人）发射机司机3发射机上料6搅拌机司机2搅拌机上料3技术员13技术及测试（6人）试验员1丈量班长1丈量工34仰拱（10人）隧底早期支护及仰拱混凝土浇筑10共计752张茅地道三台阶七步开挖法施工技术单作业面施工机具装备拜见表，可依据施工现场状况实时调整。序作业项目号开挖早期支护量测仪器通风

单作业面施工机具装备机具设施名称规格型号单位数目电动压风机20m3/min台5双液注浆机3台24m/h风镐G10台8风动凿岩机YT-28台15发掘机CAT320C台1自卸车20t辆6装载机小松WA470辆2泥浆泵3台2100m/h钢筋切断机QJ40—1台1钢筋折弯机40台1电焊机BX—300台5电焊机BX—400台2台式钻床SP-25A台1搅拌机JS500台2湿喷机TK961台3全站仪索佳SET2130R台1水平仪PENTAXAP-128台1铟钢尺个2通风机台1

备注高压供风注浆开挖修边系统锚杆、超前支护、局部爆破钻眼开挖、装碴出碴装碴排水加工钢筋加工钢筋加工钢架、格栅及其余钢构件加工钢构件加工钢构件拌合混凝土发射混凝土2×110kw四、施工工艺1、施工工艺流程三台阶七步开挖法可分为以下主要步骤：3张茅地道三台阶七步开挖法施工技术⑴上部弧形导坑环向开挖，施作拱部早期支护；⑵中、下台阶左右错开开挖，施作墙部早期支护；⑶中心预留核心土开挖，隧底开挖，施作隧底早期支护。每部开挖后均应实时支护，隧底早期支护后应实时施作仰拱，尽早关闭成环。三台阶七步开挖法的施工工艺流程见图。丈量放样超前支护上部弧形导坑开挖，施作早期支护否断面检查知足左右错开开挖中台阶，施作早期支护左右错开开挖下台阶，施作早期支护开挖上、中、下台阶预留核心土分段开挖隧底，施做早期支护施作仰拱施作仰拱填补图三台阶七步开挖法施工流程

围岩坚固性评判、修正支护参数2、施工作业⑴依据地道的水文地质条件，按设计要求做好超前支护，防备围岩废弛，保证隧道开挖安全。在断层、破裂带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中，超前支护应按设计要求进行增强。⑵弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，以人工开挖为主，机械开挖为辅，开挖后实时支护；其余分步平行开挖，平行施作早期支护，各分部早期支护衔接亲近，实时关闭成环；仰拱紧跟下台阶，实时闭合构成坚固的支护系统。4张茅地道三台阶七步开挖法施工技术⑶施工过程经过监控量测，掌握围岩和支护的变形状况，实时指导调整支护参数和预留变形量，保证施工安全；⑷三台阶七步开挖法施工步骤见图，开挖透视图见。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，宽度宜为地道开挖宽度的1/3～1/2。开挖循环进尺应依据早期支护钢架间距确立，最大不得超出1.5m，开挖后立刻初喷3～5cm混凝土。登台阶开挖矢跨比应大于0.3，开挖后应实时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架双侧边缘按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架坚固焊接，复喷混凝土至设计厚度。2、3步，左、右边中台阶开挖：开挖进尺应依据早期支护钢架间距确立，最大不得超出1.5m，开挖高度一般为3～，左、右边台阶错开2～3m，开挖后立刻初3～5混凝土，实时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架双侧边缘按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架坚固焊接，复喷混凝土至设计厚度。4、5步，左、右边下台阶开挖：开挖进尺应依据早期支护钢架间距确立，最大不得超出1.5m，开挖高度一般为3～，左、右边台阶错开2～3m，开挖后立刻初3～5混凝土，实时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架双侧边缘按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架坚固焊接，复喷混凝土至设计厚度。6步，上、中、下台阶预留核心土：各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。7步，隧底开挖：每循环开挖长度宜为2～3m，开挖后实时施作仰拱早期支护，达成两个隧底开挖、支护循环后，实时施作仰拱，仰拱分段长度宜为4～6m。⑸三台阶七步开挖法的早期支护由发射混凝土、锚杆（管）、钢筋网和钢架等构成，各部分联合受力。早期支护应在开挖后立刻施作，以保护围岩的自然承载力，其施工工艺流程见图。5张茅地道三台阶七步开挖法施工技术开挖清理岩面初喷混凝土关闭岩面施作系统锚杆，挂钢筋网安装钢架复喷混凝土至设计厚度围岩量测数据分析、反应图早期支护施工工艺流程3、仰拱施工⑴隧底开挖采纳全幅分段施工，上边铺设仰拱栈桥，每循环开挖长度宜控制在2～3m。当仰拱施工滞后下部台阶开挖面30～40m时，采纳短距离跳槽进行隧底开挖。⑵隧底开挖后，实时除掉虚碴、杂物、泥浆、积水，立刻初喷3～5cm厚混凝土关闭岩面，依据设计要求安装仰拱钢架，复发射混凝土至设计厚度，使早期支护实时闭合成环。⑶仰拱超前拱墙衬砌，每循环浇筑长度宜为4～6m，仰拱采纳浮放模板支架成型。仰拱混凝土分段全幅浇筑，一次成型，不留纵向施工缝，仰拱施工缝和变形缝设置止水带。仰拱表面平顺，不积水。⑷仰拱填补混凝土在仰拱混凝土终凝后浇筑，浇筑前除掉仰拱表面的杂物和积水，连续浇筑，一次成型，不留纵向施工缝。填补混凝土强度达到5MPa后赞成行人通行，达到设计强度的100％后赞成车辆通行。仰拱填补表面坡度符合设计要求，平顺、排水畅达、不积水。611h16-11H2h26-23346-35h7注：1、登台阶开挖高度不小于登台阶开挖跨度的0.3倍，一般为3.0～。2、中、下台阶开挖高度为地道总开挖高度(不含仰拱)减去登台阶开挖高度后均匀分派，一般为3.0～。3、登台阶核心土长度(地道纵向)3.0～5.0m,高度～2.5m,宽度为登台阶开挖跨度的1/3～1/2。

1核心土3m～5m16-11

62362～3m2～3m4562～3m2～3m早期支护356-26-324

张茅地道三台阶七步开挖法施工技术栈桥74m～6m仰拱仰拱填补73m～5m

2～3m2～3m2～3m2～3m15～25m4m～6m30～40m图开挖步骤图7超前支护1

16-113衬砌6-225仰拱6-3栈桥47施工步骤：1步：施作超前支护后，开挖拱部弧形导坑，预留核心土，施作拱部早期支护；2、3步：开挖左右边中台阶并施作早期支护；4、5步：开挖左右边下台阶并施作早期支护；第6步：分别开挖上、中、下台阶核心土；第7步：开挖隧底并施作仰拱早期支护关闭成环。图开挖透视图8张茅地道三台阶七步开挖法施工技术4、监控量测⑴张茅地道监控量测工作紧跟开挖、支护作业进行布点和监测，量测数据运用工程类比法实时分析反应，必需时依据分析结果实时调整支护参数，以保证施工安全。⑵量测项目可分为必测项目和选测项目，必测项目见表，选测项目可联合工程实质状况，依据《铁路地道监控量测技术规程》的规定采纳。表监控量测必测项目序号监测项目丈量方法和仪表丈量精度备注1洞内、外察看现场察看，地质罗盘仪2早期支护拱（墙）脚净空变化采纳非接触无尺量测法，全站仪3早期支护拱顶下沉采纳非接触无尺量测法，全站仪浅埋地道（H0≤2b）、4地表沉降水平丈量的方法，水平仪1mm洞口段、下穿高速公路（建筑物）段必测注：H0—地道埋深；b—地道最大开挖宽度。⑶净空变化量测测点部署和初读数的读取应符合以下规定。测点、测线部署详见。拱顶察看点隧B道量测基线B'中心C线C'DD'图净空变化测点部署上部弧形导坑开挖并施作拱部早期支护后，布设拱顶下沉测点A和第一条净空量测基线B—B’，在3～6h内获得初读数；中台阶开挖并施作上部边墙早期支护后，布设第二条净空量测基线C—C’，在9张茅地道三台阶七步开挖法施工技术3～6h内获得初读数；3下台阶开挖并施作下部边墙早期支护后，布设第三条净空量测基线D—D’，在3～6h内获得初读数；4其余量测项目在开挖后12h内获得初读数，最迟不得超出24h，且在下一循环开挖前达成；拱（墙）脚净空变化、拱顶、地表察看点布设在同一断面，便于分析、比较。⑷各测点获得初读数据后，应依据位移速度和量测断面距开挖面距离选择量测频率（见表）。当出现异样状况时，应加大批测频次。表量测频次位移速度距开挖面距离位移速度（mm/d）量测频次量测断面距开挖面距离（m）量测频次≥52次/d（0～1）B2次/d1～51次/d（1～2）B1次/d0.5～11次/2～3d（2～5）B1次/2～3d0.2～1次/3d＞5B1次/7d＜1次/7d注：1、B—地道开挖跨度。、当依据“位移速度”和“量测断面距开挖面距离”选择量测频次出现较大差别时，宜取量测频次较高的实行。五、施工控制重点⑴地道进洞前，实时做好洞顶及洞口防排水系统。洞顶及洞口排水渠采纳铺砌，用沙浆抹面，防备地表水及施工用水下渗，影响构造安全。⑵三台阶七步开挖法施工应做好工序连接。工序安排应紧凑，尽量减少围岩裸露时间，防备因长时间裸露惹起围岩失稳。1早期支护实时关闭成环，全断面早期支护闭合时间宜控制在15d左右；2仰拱超前施作，仰拱距登台阶开挖工作面宜控制在30～40m。铺布防水板、二10张茅地道三台阶七步开挖法施工技术次衬砌等后续工作应实时进行。3二次衬砌距仰拱保持2倍以上衬砌循环作业长度，但不得大于30m。⑶在知足作业空间和台阶坚固的前提下，尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制3～5m，宽度为地道开挖宽度的1/3～1/2。三台阶七步开挖法施工应严格控制开挖长度，依据张茅地道围岩地质状况，合理确立循环进尺，每次开挖长度不得超出；开挖后立刻初喷3～5cm混凝土，以减少围岩裸露时间。⑸严格按设计要求施作超前支护，控制好超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，保证地道开挖在超前支护的保护下施工。⑹地道周边部位预留30cm人工开挖，其余部位采纳机械开挖，中、下台阶左、右边