黃土隧道大斷面三臺階七步開挖法施工工法圖文并茂

三臺階七步開挖法施工工藝工法第五工程有限公司XX1前言1.1工藝工法概況1995年，XX采用拱部、臺階和仰拱三層七部暗挖—復(fù)合襯砌技術(shù)開挖面積達265m2的最大的高速公路三車道隧道—XX山底公路隧道開始。1997年XX在修建XX線舞子隧道過程中，采用TBM、SlitDrill法與四(六)部中壁NATM機械開挖，三車道和停車帶(四車道)開挖面積為148.33m2～186.51m2。在國內(nèi)，2005年至2008年間，弧形導(dǎo)坑三臺階七步開挖施工工藝在黃土隧道Ⅳ級圍巖地段得以成功的運用。該工藝規(guī)避了側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法等需要拆除臨時支護及受力轉(zhuǎn)換造成不安全的因素，及時調(diào)整閉合時間，方便機械化施工，利于施工工序轉(zhuǎn)換，大大提高了施工效率。1.2工藝原理大斷面黃土隧道施工按照“新奧法”原理。開挖后立即進行初期支護，保證在最短時間封閉圍巖，及時完成仰拱，使型鋼成環(huán)，根據(jù)量測數(shù)據(jù)確定最佳二襯施工時間，盡早完成二襯施工。2工藝工法特點2.1根據(jù)黃土隧道的斷面尺寸、埋深和黃土的含水量等特性，并結(jié)合目前國內(nèi)施工機械設(shè)備實際情況，經(jīng)過不同步長工況下監(jiān)控量測數(shù)據(jù)對比分析，形成了大斷面黃土隧道弧形導(dǎo)坑三臺階七步開挖工法的各個步距要求。2.2初期支護由鋼拱架、鋼筋網(wǎng)片、錨桿、鎖腳錨管、超前小導(dǎo)管、噴射微纖維混凝土等組成。2.3大斷面黃土隧道采用新奧法施工，合理安排工序銜接，可加快施工進度，縮短工期。2.4采用監(jiān)測信息化技術(shù)指導(dǎo)施工，使施工及成本始終處于受控狀態(tài)。3適用范圍本工藝工法適用于土質(zhì)圍巖的大斷面鐵路、公路隧道深埋段（Ⅳ級圍巖）施工。4主要引用標準4.1《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》（鐵建設(shè)【2010】241號）、《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》（TZ204）、《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標準》（TB10417）、《鐵路工程測量規(guī)范》（TB10101）、《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF60）、《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》（JTGF80/1）。5施工方法大斷面黃土隧道采用弧型導(dǎo)坑三臺階法掘進施工方法為：采用人工配合挖掘機開挖，掘進分為上、中、下三臺階七步開挖，初期支護采用型鋼鋼架、噴錨支護。出碴采用挖掘機配合自卸汽車運輸，.二次襯砌采用全液壓整體式模板臺車施工。恰上臺階燈長煤3伸～蘆5熟m伴，中臺階責長上5蜻～湖8扣m粱，下臺階但長敲8介～拖10醒m板；每循環(huán)智掘進上裂部樹0.8價m翠安裝型趣鋼稠1鏟榀，中雜部美0.8航m品安裝型丑鋼惡1問榀，下潔部臘1.6穿m蔥安裝型銷鋼閥2歉榀；中部俱左右兩側(cè)資掘進應(yīng)錯酷開俗2虹榀型鋼，當下部掘進盲應(yīng)錯件開鳴3敢榀型鋼；賄掘進后應(yīng)宅及時噴混秤凝土。仰傘拱到掌子古面距離不乞大城于升30貝m缸，二襯到如仰拱的距端離不大料于竄30范m眠。耳6協(xié)工藝流程巨及操作要穗點掠6.繁1渡施工工藝臣流程湖施工工藝江流程圖見亞圖普1決，開挖步彈驟圖見勇圖灑2但。測量放樣測量放樣超前支護（小導(dǎo)管、管棚）開挖上臺階預(yù)留核心土左右錯開開挖中臺階，施做初期支護左右錯開開挖下臺階，施做初期支護開挖仰拱，施做初期支護施做仰拱及填充施做二襯開挖下臺階預(yù)留核心土上部弧形導(dǎo)坑開挖，施做初期支護監(jiān)控量測，圍巖穩(wěn)定性評價，修正支護參數(shù)樹圖應(yīng)1免三臺階七騰步開挖法修施工工藝柱流程圖流圖深2纏違候開挖柔施工步驟卻圖鏡6.介2接操作要點紀6.2.董1喘弊施工準備育1蜓底風、水管蔥、電線敷奪設(shè)、施工賤便道、施魯工場地布向置，機械飯設(shè)備、人配員配置、旁材料準備捐、修建防熊排水設(shè)施違、修建環(huán)安保、水保隙設(shè)施。輪2犬伸根據(jù)設(shè)計辜資料詳細狠分析了解屢工程地質(zhì)唉、當?shù)厮挝牡刭|(zhì)情目況，制定途合理的施狹工方案和撈施工措施群，制定施起工監(jiān)控量躍測方案及坐沉降觀測良計劃。沈6.2.妥2鞠糕施工步驟堵1療根據(jù)水文尿地質(zhì)條件形，按設(shè)計乎要求做好海超前支護掉，防止圍羞巖松弛，簽保證隧道估開挖安全毅。在斷層裁、破碎帶船、淺埋段量等自穩(wěn)性飾較差或富橫水地層中督，超前支準護應(yīng)按設(shè)票計要求進撤行加強。役2克千上臺階弧湯形開挖，共弧形開挖慮作業(yè)高度刊和寬度央為懸1.速5野～描2.0此m辣，開挖每賊循外環(huán)碰0.8靠m壟，開挖后薪及時初噴忍混凝土，灘安裝鋼支犁撐，并施爭作鎖腳錨題管固定盛（丙φ振4奮2出，長不小澆于波3.5m跌）逼,查然后安裝泰鋼筋網(wǎng)片念，鋼支撐綿相互焊聯(lián)渠，噴混凝氣土。鋼支槳撐腳板必榆須支撐穩(wěn)桂固。閣3墨汽開挖上臺糧階核心土棍，核心土菊長度控制容在盈3捧～膛5匯m奮，寬度宜膽為隧道開夫挖寬度央的槍1/洗3賢～隔1/合2霜。夕4乘毒中臺階采送用單側(cè)或駱兩側(cè)開挖慶施工，開設(shè)挖作業(yè)寬幕度豆1.仍5嘩～歉2.0挨m腐，中間暫說留核心土耽，開挖每北循芝環(huán)注1此～丹2畫榀鋼架，獸開挖后及龜時初噴混偏凝土，安宏裝鋼支撐棗與上部鋼福支撐對接鄭通過螺栓前連接牢固五，施作鎖臭腳錨管固蚊定杯（餓φ誓4帝2績，長不小莖于賄3.5m侮）帽,拍然后安裝脊鋼筋網(wǎng)片哪，鋼支撐全相互焊聯(lián)趁，噴混凝損土。中臺啞階開挖、敘支護施工伶，兩側(cè)前法后錯開距騾離懸2幼榀型鋼長瓶度。襲5凱翠開挖中臺掀階核心土馳，核心土陣長度控制昂在寇3糖～韻5找m掙，寬度宜畏為隧道開杜挖寬度捕的漢1/癢3徑～者1/汁2植。。例6羊下臺階采跪用單側(cè)或經(jīng)兩側(cè)開挖水施工，開灣挖作業(yè)寬睡度多1.流5籍～膚2.0戰(zhàn)m事，中間暫柏留核心土訊，開挖每抽循哪環(huán)涉1.6琴m往，開挖后吹及時初噴淡混凝土，功一次安攤裝絞2趙榀鋼支撐劑與中部鋼決支撐對接型通過螺栓藝連接牢固紙，施作鎖足腳錨管固科定遍（國φ糖4灣2讓，長不小我于吃3.5m妥）矩,閃然后安裝虛鋼筋網(wǎng)片磨，鋼支撐啞相互焊聯(lián)賣，噴混凝婆土。同樣生鋼支撐腳手板在沒有谷與仰拱鋼擇支撐連接協(xié)成環(huán)之前溫必須支墊盡踏實。下猜臺階開挖自、支護施崇工，兩側(cè)室前后錯開宏距壁離至2扇榀型鋼長彈度。吳7衛(wèi)辭開挖下臺或階核心土腎。朽8法駱開挖仰拱純，施工初住支。每循和環(huán)開奉挖蒸3木～皇5煌m睛，一次安彎裝射4哭～乳6愈榀型鋼，連仰拱鋼支味撐和墻下槳部鋼支撐考通過焊接嘉牢固，仰滔拱施工期叔間采用棧障橋保持通鴨行。慈6.2.侄3辭辯監(jiān)控量測旱1衰罪主要施工升監(jiān)測項目怠表城1訓羽監(jiān)控量測偷項目表性序號擊量測項目邊量測方法削和儀器萍測點布置星測量頻率槍測量慣精度盜1伙洞內(nèi)外觀尋測扯現(xiàn)場觀測膀，地質(zhì)素方描及初期毀支護狀態(tài)敘觀測釘每榀拱架例施工前洞泰頂現(xiàn)場勘齊測，施工細中開挖后跟進行苗2屆水平收斂站量測求收斂劑、貫反射膜片鴨配合全站純儀刪每勻1宗0蔬～丟3桑0批米一個斷恐面，上肉下房2練條基尿線上4補個點夏υ筍≥脈5m裂m俗（俗0董～線1宇B則）籠2添次潤/燦d輛；品1察≤辣υ斥＜痕5姜（牽1雷～意2盞B尼）譜1濤次腰/湖d洗；怨0.軋5揭≤霜υ貪＜謝1出潮（哲1兄～彈2別B購）江1西次夠/泄2芝～財3鳥d饒；綢0.罵2船≤恐υ于＜腎0.5溪點（平2槐～忙5城B亮）粱1歇次貪/3菌d善；癢υ片＜揮0.2搞壩（吵＞仍5霧B困）戰(zhàn)1莫次衛(wèi)/7蝕d帥。法0.1m霉m吩3辯拱頂下沉砍水準測量胃的方法，羅水準儀、余鋼尺等幟每爺1中0嘩～肯3材0惠米一個斷倆面宏，耗1倚個點排1mm紋注呢：稀B駝—草隧道開挖懶寬度竭，層υ幟—身變形速速常圖無3武肆測點布置映示意圖緊7槍勞動力組鄙織倘由于黃土規(guī)隧道施工薄進尺短，尼人員安排拌多則浪費撥，安排少節(jié)則不能正蔬常工作，慮人員配置鴉很重要，以通過實踐暫，總結(jié)出諒某鐵路雙噴線隧道單金作業(yè)面施毅工作業(yè)人待員配置如緣表賣2澡（供參考懼），并可此根據(jù)施工森現(xiàn)場情況重及時調(diào)整確。啊表斧2物敲單作業(yè)面攤作業(yè)勞動盒組織表從（滿2埋班）雪序號皮工作項目英作業(yè)內(nèi)容喊人數(shù)命1旅開挖欄風鎬手睡6犧礦用電鉆趙手葛2別挖掘機司肢機歇2撥自卸車司捎機裕6霉2娛初期支護母型鋼加工把6手鋼筋網(wǎng)片循加工齊2弦鋼架安裝流8階噴射混凝單土姑15俱混凝土攪耍拌運輸罐飛車司機曲4瘦3割混凝土生腰產(chǎn)?；炷翑嚥及铏C司機黨3灘裝載機司射機罷2巾機械修理開工惑1福4摧測量及其呆他宵技術(shù)員無2疼測工甲4竿5呀其他查隊長罪1朱技術(shù)負責卡人版1盯質(zhì)檢工程腳師傭1屈專職安全拾員嚇1伍試驗員步2揀電工戴3館修理工告2味空壓機司昏機鳳3址調(diào)度倡3跑輔助人員巨5老8揉撒主要機具坦設(shè)備孟弧型導(dǎo)坑隔三臺階七輩步法掘進授用配套機競械多，施班工時合理線安排機械殘不但可以播加快施工壓進度同時原還可以節(jié)拔約施工成積本。亡根據(jù)機械岡工作能力益和實際工耳作量，某診單作業(yè)面由主要機械亦配備如施表殘3聞（供參考絹）。并可猶根據(jù)施工個現(xiàn)場情況帽及時調(diào)整宿。沫表濃3怎泥單作業(yè)面瘡機械設(shè)備飾配備表徐序號奶作業(yè)之機具設(shè)備蠶名稱申規(guī)格型號早單位虹數(shù)量繪備注畫1孫施工通風聯(lián)軸流式通駝風機但SD斜F池（星c梳）液-NO1沸10齡臺猶1絹通風徐2露施工照明搜低壓變壓督器抓24v,即10kw歇臺新2駱掌子面及報二襯施工粉平臺迅3輕施工用電鋸發(fā)電機綱250k涌w額臺壁1盒備用岡變壓器朵500k茂w帶臺騾1漆施工及生惜活用電墾4伍開挖幻挖掘機冰PC-3瘡00-6咱臺戶1撐開挖光東風（斯蠶太爾）自鑰卸車納15t屢輛作3培出碴墊空壓機扯LWJ-進20/7屋-1攻臺庫3等高壓供風堡風鎬跟臺密10言礦用電鉆辰φ同50妻臺荒5籮掘進打錨退管、錨桿天5呢初期支護笛工字鋼彎調(diào)曲機亞GW1-焰200月臺葉1夾型鋼加工店鋼筋彎曲疤機儀GW后臺家1死鋼筋加工輪鋼筋切斷砌調(diào)直機籌GQ健臺時1獵鋼筋加工悄等離子切濁割機鹿GW事臺州1替鋼板切割枝交流電焊滔機曉BX1-傍500內(nèi)臺也6咳鋼架、網(wǎng)汽片加工及赤安裝礎(chǔ)臺式鉆床秩2402慰5居臺延1存鋼板加工舊壓漿機隱臺襯1領(lǐng)錨桿注漿乎混凝土濕嶄噴機掉TK-5軌00躲臺威3糞噴漿忍6拜量測及測陣量儀器常全站儀料萊僑卡遮402巖臺吃1混方向控制抽水準儀布萊固卡愿N2聰臺侄1海標高控制睬塔尺往5m免個防2號標高控制南精密水準斃儀秘萊拔卡源N2啞臺展1騎沉降觀測涉因瓦尺膊個軌2紀收斂儀鄉(xiāng)JSS3唯0A遇個辜2悄量測顏錨桿拉拔轎儀蛋B脅L么—以150B愉個巴1涉錨桿拉拔偷應(yīng)力測試繩儀罰套剩1狹應(yīng)力測試念9往質(zhì)量控制久9.畏1濫易出現(xiàn)的圾質(zhì)量問題禁9.1.慮1件大斷面黃涼土隧道富舍水地段容睡易發(fā)生坍目塌掉塊，需變形加速綠。超9.1.膜2管開挖進尺穩(wěn)不當，造讀成局部坍頌塌?？?.1.父3申開挖步距慌過大，閉屯環(huán)時間過括長，鋼架欲發(fā)生變形員。惕9.現(xiàn)2塌保證措施悔9.2.過1準施工中采鐵用增設(shè)鎖耕腳錨管、炭放大拱腳塌和墻腳、替增加縱向兆連接導(dǎo)管媽和增強基欄底承載力捉等措施，懇有效防止咬了初期支駁護整體沉茅降。同時遵應(yīng)切實做餐好監(jiān)控量裕測工作，畫及時進行中數(shù)據(jù)分析績，動態(tài)調(diào)父整支護參長數(shù)和預(yù)留盒變形量。滴9.2.紹2稿上臺階開醉挖進尺史為垃1烈榀型鋼的市間距，中除臺階開挖寺進尺榨為臟2架榀型鋼的卻間距，下延臺階開挖悠進尺膊為病3雷榀型鋼的捧間距。遍9.2.風3伯鋼架安裝泳間距誤差嫌要求宜在講±10c羽m益內(nèi)，錨桿造間距誤差鬧在炸±15c朵m扒內(nèi)，錨桿燒長度不小喪于設(shè)計長潤度什的僚95央%各，鋼筋網(wǎng)聽片搭接長反度誤差纖在嘗±5c具m市內(nèi)，鋼架暮安裝垂直炒度誤差對在江±2曾°露內(nèi)，型鋼瓣、網(wǎng)片、跳連接管之置間焊接焊質(zhì)縫應(yīng)飽滿柳，不應(yīng)有裁假焊漏焊時現(xiàn)象。鼓9.2.作4崇掌子面與纏仰拱之間置距離不大搏于還30三m座，仰拱與敏襯砌之間喝距離不大拴于盒30劫m自。幅1減0青安全措施脾10.智1蘇主要安全毛風險分析鵲黃土隧道個開挖要注油重塌方、蹲突水（泥凳、石）、勸大變形等挖安全風險教的評估，鴿提出相應(yīng)好的風險處點理措施，換編制施工線應(yīng)急預(yù)案省。鼓10.柴2歡保證措施奧施工中應(yīng)抖嚴格控制鉗施工步距多，保持掌立子面到仰板拱距離不譜超過端30雀m音，仰拱到能二襯距離膏不超過扒30丸m健。誓堅持每天哀測量黃土英含水量，碌并根據(jù)含良水量和量謎測數(shù)據(jù)確畫定初支加切固措施。奶施工時應(yīng)壤嚴格按照吹設(shè)計要求陳挖大拱腳聚并安裝好旗鎖腳錨管紫，嚴格控悲制鋼架下責沉。愚施工時應(yīng)纏做好防水暑和引排水腹工作，防獸止鋼架腳孝板被水軟宜化，引起增過大下沉奪。偏施工中發(fā)故現(xiàn)不安全猶因素時，桂應(yīng)暫停開肥挖，加強體支護措施洗。升施工中應(yīng)贏做好監(jiān)控畫量測工作菜，確立臨腦界值，并硬根據(jù)量測校結(jié)果指導(dǎo)辭施工。如此發(fā)現(xiàn)量測慘結(jié)果超出鳥允許范圍寧時應(yīng)立即帝停止開挖夠，采取加靜強措施，半確保圍巖冤穩(wěn)定和洞憑內(nèi)施工安多全。蹲加強洞內(nèi)貧電力、通黎風、排水甚管線路的完管理，防晃止漏電、鋪漏風傷人悄。養(yǎng)1估1跌環(huán)保措施刑11.紙1降避免炸藥沾爆炸產(chǎn)生歡的有害氣解體和粉塵晉含量，減膜少了對空著氣的污染址，節(jié)約了構(gòu)炸藥等能瘋源的消耗減。痕11.養(yǎng)2塵通過對大投斷面黃土只隧道采用損分部開挖模，充分利量用人力和杏小型機具殊，減少了公大型設(shè)備蠶數(shù)量，從濱而減少了叫油料的消抵耗，達到撇節(jié)能和環(huán)懼保的要求燥。勸11.欠3爽對于黃土尿隧道中加嘩強施工用秋水的管理材，防止水狼土流失?；笏淼朗┕ぐ粗胁捎梅滥崴搴椭固撍畮У染C月合防排水侍措施，減祖少了黃土倦中水的流叉失，做到哲環(huán)保和節(jié)疏約水資源船要求。常11.陵4繼優(yōu)化了大惕斷面黃土詠隧道的設(shè)屢計支護參似數(shù)，節(jié)約譯了錨桿和憲混凝土的沙數(shù)量，從軌而節(jié)約建胃筑材料，菜起到了節(jié)數(shù)約能源的纏目的。隸11.統(tǒng)5晌大斷面黃鍋土隧道洞曉口和棄土標場等及時婦修建擋護午和排水系櫻統(tǒng)，做到敗先擋后棄樸，防止水薯土流失，冠對環(huán)境造面成影響。竹11.蠻6猴加強機械磚保養(yǎng)維修他，降低機親械噪聲和棵廢氣排放仔。杯12錯外應(yīng)用實例鋸12.布1下工程簡介目由賄X歌X男集團第五昏工程有限董公司承建束的動X由X各鐵路客運攻專案線陪X舍X剃隧道全銳長賴7684喇m說，設(shè)計為奔雙線大跨球黃土隧道板，開挖寬光度室15.2把m魚，開挖高漸度廉13.1榆8嗚m微，開挖面賄積酷163.嘩0慧8斤㎡，隧道貍圍巖為黃醒土地質(zhì)，炮含水率虜5%做～村30%勢，屬客運散專線大斷否面黃土隧牲道。隧道偶深埋段采浩用弧形導(dǎo)出坑三臺階腹七步法施毛工，初期碧支護采用量噴錨支護毯，鋼架采陰用扎Ⅰ煙20a退型鋼，間坑距為酸0.8m協(xié)，含水量震超過虜23%淚地段采橫用南Ⅰ舌22a飼型鋼，鋼日架之間環(huán)站向設(shè)襲置灘φ啦42碼連接鋼管先（間距為跟1.0m詠，含水量賞大于們23%掙時間距為綱0.8m跨），每分隙部鋼架腳貢板處采用悄2寒根予φ石42照鎖腳錨管磨（長掏4.0m蘋）固定剛跪拱架，豆C25檢微纖維混睛凝土噴護司，錨桿長掏2.5m趕、抬3.5m漆，二次襯尤砌采用模炸筑混凝土墨施工，混禮凝土采用梯高性能慚C35塘混凝土。守12.腥2符施工情況待X廳X工隧道設(shè)概計擠DK33很3+52測0攻～涼DK33惰8+62挎0側(cè)、輝DK33粱8+67浪0瓦～荷DK33覆8+69魚0碧段共事計腦5120長m鉗為責Ⅳ陡級圍巖，蝦采用了弧貓形導(dǎo)坑三競臺階七步面法施工搬，她200啄5獵年弦8惕月開工挑，驕200擠8神年都1炭0簡月竣工。汁上部掘進洋、中部掘燥進、下部酒掘進同時竊進行操作繭，每循環(huán)戴掘進上蕉