浅谈软弱围岩隧道微台阶开挖施工技术

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1、2012年7月第7期城市道桥与防洪管理施工289浅谈软弱围岩隧道微台阶开挖施工技术刘刚(中交一公局厦门工程有限公司，福建厦门361021)摘要：随着铁道部对仰拱与掌子面的安全距离要求越来越严格，传统的开挖工法很难满足铁道部要求。该文介绍了微台阶开挖施工技术。该技术有效地解决了上述问题，既保障了隧道施工安全，也提高了施工进度。关键词：软弱围岩；微台阶；开挖中图分类号：U451，2文献标识码：B文章编号：1009—7716(2012)07—0289—030前言2微台阶施工技术特点近年来，国内外隧道施工过程中发生多起坍

2、(1)只需要在原有的全断面或半断面开挖台架塌事故，造成较大的人员伤亡和财产损失。调查统上增设拼装式悬臂平台供微台阶钻眼、喷混凝土计表明，发生这些事故的主要原因是隧道开挖台作业使用，不需增加其它设备。阶长度过长、初期支护未及时封闭成环和二次衬(2)下台阶同时钻眼、放炮、出碴。砌未及时跟进导致围岩失稳造成。为了控制和降(3)上下导坑部分工序可平行作业，节约时低铁路隧道施工安全事故，铁道部对仰拱与掌子间。上导微台阶初喷后，可集中作业人员打锚杆、面的距离要求越来越严格，《铁路隧道工程施工安安钢架；上导拱架安装后，作业人员

3、撤至下导打锚全技术规程》(TB10304—2009)规定：III级围岩中仰杆、安钢架，上导可同时进行喷混凝土作业。拱与掌子面的距离不得超过90m，IV级围岩不得(4)开挖作业占用空间减少，工序间相互干扰超过50m，V级及以上围岩不得超过40m。铁道降低，仰拱、二衬等后继工序距掌子面的距离可控部《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧制在30～35m，满足强制性规定要求。道设计施工有关技术规定的通知》(铁建设[20101(5)较之短台阶开挖法，微台阶法施工进度明120号)文件对隧道开挖掌子面与仰拱、二衬之间显加快。

4、在满足工序安全步距的前提下，若采用短台的距离做出强制性规定：隧道开挖后初期支护应及阶法施工，Ⅳ级围岩月进度最快能达60m·9采用微时施作并封闭成环，IV、V、V1级围岩仰拱封闭位台阶法施工，月进度可保证7080m，围岩变化不置距离掌子面不得大于35m，IV级围岩二次衬砌大、工序衔接正常隋况下，月进度最快可达80m。与掌子面距离不大于90m；V、VI级围岩二衬与掌3工艺原理子面距离不大于70m。无论围岩的稳定性如何，采用长台阶法施工，隧道微台阶开挖工法由全断面和短台阶开挖都难以满足上述工序安全距离的强制性规定；采工

5、法演变而来，利用一个开挖台架完成上下导坑用长度大于20m的短台阶法施工时，受变台阶处钻眼、装药，同时起爆、同时出碴，以此缩短工序问交通和仰拱施工作业空间要求的限制，工序安全的衔接时间差，同时给后续工序仰拱施工提供更距离仍然会超标；采用长度小于20m的短台阶法大的空问，缩小了掌子面与仰拱之间的距离，保证施工时，虽然能满足工序安全距离的要求，但因为了隧道工序安全步距满足铁道部相关强制性规定上台阶作业空间窄小，工序问相互干扰严重，机械要求，保障了隧道施工安全和进度。设备的工作效率大大受阻，施工进度缓慢。4施工工艺流程及

6、操作要点本文所介绍的Ⅳ、V级软弱围岩隧道微台阶开挖施工技术，有效地解决了上述问题，既保障了(1)微台阶法开挖及支护作业工艺流程如图1隧道施工安全，也提高了施工进度。所示。(2)操作要点：a．上下台阶长度、高度确定：上台阶长度为收稿日期：2012—04—133～5m，高度为4．0m，下台阶高度为6．2m，微台作者简介：刘刚(1964一)，男，山东人，高级工程师，从事路桥施工技术管理工作。阶法开挖立面、纵断面见图2所示。290管理施工城市道桥与防洪2012年7月第7期(兰墅图1微台阶法开挖及支护作业工艺流程图兑8日l

7、、本圈J,L寸除注明外。胡；余均以cm训2、隧建【开}窀立护采用两台阶形式。L台阶高度4m，F台阶高度62ha。3、歼=}窑台颦主鼙采捌I2Ub工宁制作为主骨架．两侧平台呆用Il8I_字钏4、站人,iz台满铺钢筋嗣，钢筋网主骨架采用采用巾z2钢筋，其余来It]七8舒筋，网目昆问巨】0※10c5、嘲巾I20b~尿用I2ObI字钢进行_般台。图4微台阶施工台架结构示意图c．爆破设计(见图5、图6)。

8、兑踢i：鑫霪铎建登雾黏薯凳备阶高度如，下台阶高度。2m。图2微台阶法开挖立面、纵断面图b．施工台架加工：微台阶施工台架

9、可用原有的$mRt单均H2、*R2-．ie★艰9l十T☆^帅十半断面或全断面施工台架改装而成，需要在台架3、t☆的．竞l_自Io日甘．T白皓月钻．4《台RI十l2m1n**2∞⋯(掘进前进方向增加悬臂操作平台，参见图3、图4l20m1n，∞∞ln．mH∞min)-目lI复牺III1日所示。图5IV级围岩微台阶施工爆破设计图30说明1．本圈尺寸以m计2隧道开挖支护采用微台阶