[12-11 17:00:56] 来源：http://www.tmgc8.com 隧道工程 阅读：3440次
摘 要：本文主要在台阶开挖法的基础上，通过实践总结，介绍大断面软弱围岩三台阶七步开挖施工工法的内容，用以指导现场施工。
关键词：大瑶山1#隧道、三台阶七步开挖
乐昌至广州高速公路大瑶山1#隧道为分离式双洞单向行驶隧道，单洞长4220m，隧道穿过保护区的核心区，按双向六车道高速公路标准建设，主线设计速度100Km/h。通过对其开挖工法不断的总结和优化，加快了施工进度.提高了经济效益。
一、概述
三台阶七步开挖法施工是指在隧道开挖过程中分七个开挖面，前后七个不同的位置相互错开同时开挖，然后分部同时支护，形成支护整体，缩短作业循环时间，逐步向纵深推进的作业方法。
二、适用范围
三台阶七步开挖法适用于开挖断面为100～180m2，具备一定自稳条件的Ⅳ.V级围岩地段隧道的施工。在断层带.破碎带及富水地层中，采取大管棚.迈式注浆锚杆和小导管预注浆固结.止水等技术措施后亦可适用。
采用三台阶七步开挖法，应遵循“先预报.管超前.严注浆.短进尺.强支护.快封闭.勤量测”的施工原则，尽量缩短台阶长度，确保初期支护尽快闭合成环，仰拱和衬砌及时跟进，及时形成稳定的支护体系。
三、工艺原理
三台阶七步开挖法是采用3层短台阶，分步平行流水作业。采用预留核心土，及时闭合仰拱构成稳固的初期支护体系，保护围岩的天然承载力，有效抑制围岩塑性变形。经监控量测信息化反馈指导施工，及时调整支护参数和混凝土衬砌施工时间。
四、开挖法技术特点
1.施工空间大，机械化程度高（复杂地质情况下可投入较多的劳动力），可多作业面平行作业，工效高，经济效益好。部分软岩地段可以采用挖掘机直接开挖，减少对围岩的扰动；爆破施工可以分成多个作业面进行，采用微震爆破技术，将集中爆破化为分散爆破，既减少了对围岩的扰动，又充分利用了时间空间，还增加了爆破临空面，降低了炸药消耗。
2.在地质结构复杂多变.软硬围岩变化频繁的隧道施工中，便于灵活.及时地调整施工方法，进度稳定，工期保障性强。
3.能适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序简单。
4.在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错台开挖，利于掌子面稳
5.这种开挖作业法吸收了上下导坑法，侧壁导坑法，台阶法甚至全断面开挖法的内在特点，是集各法之精髓的新型施工方法。
6.混凝土仰拱超前施作，便于初期支护及早闭合成环承载，且改善了洞内作业.运输环境。
7.三台阶七步开挖法满足了新奥法施工对围岩加强控制的要求。
五、开挖法施工步骤(预留核心土)
1.第1步，上导坑开挖:在拱部超前支护后进行，开挖后先初喷4～6cm厚的喷射混凝土，施作拱部系统中空注浆锚杆，川页岩面安装第一层钢筋网片。然后按设计间距架立钢支撑，每侧钢架拱脚按设计要求打设锁脚小导管，与钢支撑焊接牢固并注浆，安装第二层钢筋网片，最后复喷混凝土到设计厚度。
2.第2, 3步，左.右侧中台阶开挖:在承载拱的支护下，交错开挖左右中台阶边墙，开挖高度一般为3～3. 5m，开挖进尺应根据初期支护钢架设置间距确定，及时施作初期支护，保持左右错开2～3m。
3.第4, 5步，左.右侧下台阶开挖:开挖高度一般为3～3.5m，左.右侧台阶错开2～3m，并及时施作初期支护。
4.第6步，上.中.下台阶开挖核心土: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。
5.第7步，隧底开挖：每循环开挖长度宜为4～6m，开挖后及时施作仰拱初期支护，浇筑仰拱和填充混凝土。
六、注意事项
1.为把隧道开挖的影响限制在最小范围内，防止围岩的松弛，在断层带.破碎带.浅埋带等自稳性较差地层和富水地层中，按设计施作大管棚.小导管预注浆，其余地段，在拱部按设计参数施作下一循环超前支护。并把该支护尾端焊在钢架上。
2.分部平行开挖，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2棍拱架，平行施作初期支护，硅仰拱紧跟下台阶及时闭合构成稳固的初期支护体系。
3.开挖轮廓线的下限半径为:设计半径+预留量+二次衬砌模板变形加大量5cm。开挖轮廓线的上限半径为:开挖下限半径+监控量测动态管理的预留沉降量。www.tmgc8.com
4.在满足作业空间和台阶稳定的前提下，尽量缩短台阶长度，核心土长度3～5m，宽度不小于隧道跨度的1/30
5.为增强钢架的整体稳定性，应将钢架与纵向连接筋和锁脚锚杆焊接牢固。钢架连接板要密贴，拱脚部位易发生塑性剪切破坏，故该部位接头除栓接外，还应四面帮焊，确保接头的刚度和强度。
5.喷射混凝土前应先吹净岩面，喷射时分段按自下而上的顺序进行喷射，喷头运行轨迹应呈螺旋均匀缓慢移动，避免初期支护与围岩之间出现空洞，喷射工作结束后，养护时间不小于七天。
7.施工过程中要做好监控量测工作，根据量测信息确定二次衬砌施作时间，二次衬砌施工时与仰拱连为一体支护成环。
8.用三台阶七步开挖法进行隧道掘进时，应根据现场地质的具体情况进行改变，当岩层较好，可不预留核心土，采用简易开挖台架进行钻爆开挖。台阶总长度宜控制在1～1.5倍的洞径。
七、总结
三台阶七步开挖法适用于具备一定自稳条件的Ⅳ.V级围岩地段隧道施工，具有可多作业面平行作业.工效高..工法控制灵活等特点，能有效提高开挖施工进度和节约施工成本。
