三台阶开挖法在软弱围岩隧道施工中应用

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1、三台阶开挖法在软弱围岩隧道施工中应用摘要：盘龙坳Ⅱ号隧道属软弱围岩隧道，通过采用三台阶七步法开挖，围岩扰动及变形量小，施工安全得到保障。实践证明，该方法对弱围岩隧道施工有指导意义，值得推广。关键词：隧道三台阶法软弱围岩施工Abstract:PanlongColIITunnelisofweaksurroundingrock.Withtheexcavationmethodofthree-stepandseven-step,therockdisturbanceanddeformationissmallandconstructions

2、afetyhasbeenguaranteed.Practicehasprovedthatthismethodhasguidingsignificancefortheweakrocktunnelconstruction,andisworthpromoting.Keywords:tunnel;three-stepmethod;weaksurroundingrock;construction中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）一、三台阶开挖作业法6三台阶开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本施作模式

3、，分上、中、下三个台阶七个开挖作业面，各部位的开挖与支护是沿隧道纵向错开、平行推进。其特点是：施工空间大，方便机械化操作，可以多工作面平行流水作业，部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。根据地质超前预报成果，及时、灵活地转换施工工序，调整施工方法，以适应不同跨度和多种断面形式。该法适合于Ⅴ、Ⅳ级软弱围岩隧道施工。二、盘龙坳Ⅱ号隧道施工1、隧道工程概况盘龙坳Ⅱ号隧道为分离式中隧道，长652m，位于贵州省镇远县大地乡岭岗屯村境内。左幅隧道起讫桩号为ZK83+277～ZK83+929，最大埋深约117m；右幅隧道起讫桩

4、号为YK83+260～YK83+912，最大埋深约112m。围岩为Ⅴ、Ⅳ级，属软弱围岩，因受构造影响，隧道洞身地层产状扭曲变化较大，节理裂隙发育，岩体较破碎。2、软弱围岩隧道施工特点第1步，上部弧形导坑开挖：拱部超前支护后，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为3～5m，宽度为隧道开挖宽度的1/3～1/2。开挖循环进尺根据初期支护钢架间距确定，最大不超过1.5m，开挖后立即初喷4cm厚的混凝土。上台阶开挖矢跨比大于0.3，开挖后及时进行喷、锚、网联合支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾

5、角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。6第2、3步，左、右侧中台阶开挖：开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，最大不超过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厚的混凝土，及时进行喷、锚、网联合支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第4、5步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺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

6、错开2～3m，开挖后立即初喷4cm厚的混凝土，及时进行喷、锚、网联合支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第6步，开挖上、中、下台阶预留核心土：各台阶分别按上、中、下的顺序开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第7步，隧底开挖：每循环开挖长度宜为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。6隧道施工过程的初期支护由喷射混凝土、锚杆（管）、钢筋网和钢架等组成

7、，各部分联合受力。初期支护应在开挖后立即施作，以保护围岩的自然承载力，其施工工艺流程见下图。初期支护施工工艺流程3、施工过程的监控量测隧道进入正常施工程序，就必须进行全过程监控量测，包括隧道套拱也需要布设量测点，以保证施工过程安全。监控量测项目如下表。龙盘坳Ⅱ隧道监控量测必测项目注：H0—隧道埋深；b—隧道最大开挖宽度。三、施工过程监控要点及采取的措施⑴做好工序衔接。工序安排应紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。A、初期支护应及时封闭成环，全断面初期支护闭合时间宜控制在15d左右；B、仰拱应超前施作，仰拱

8、距上台阶开挖工作面宜控制在30～40m。铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行。C、二次衬砌距仰拱宜保持2倍以上衬砌循环作业长度，但不得大于50m。6⑵在满足作业空间和台阶稳定的前提下，应尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制在3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。⑶