忻州隧道下穿大运高速公路开挖方法技术总结

第一篇：忻州隧道下穿大运高速公路开挖方法技术总结

忻州隧道下穿大运高速公路开挖方法

技术总结

中铁二十五局集团北方分公司 秦振

摘要

忻州隧道是大戏客运专线的重点工程和高风险控制工程，该隧道埋深浅围岩条件差全线为黄土Vb围岩，且下穿大运高速公路，施工难度大、风险高。目前隧道施工已进入下穿大运高速公路段，取得较大进展，文章就忻州隧道下穿大运高速公路施工中技术问题做一总结。

关键词 忻州隧道 大运高速 开挖方法 技术总结、1、工程概况

忻州隧道位于忻州市境内，进口里程DK204+580，出口里程DK207+663，全长3083m，为本标最长隧道，也是控制工期工程。隧道自进口至DK205+190.1位于直线上，自DK205+190.1至出口位于半径为8000m的右偏曲线上；隧道进口至DK206+000为3‰的上坡，DK206+000至出口为6.16‰的上坡。隧道最大埋深约59m。

隧道洞身里程DK206+734.7~DK206+782.3处下斜穿大运高速公路，高速公路路面宽约25m，下穿路面长度约为34m，高速公路与隧道洞身夹角约48°11′37″。隧道开挖洞顶至公路路面高度约27m，开挖洞顶至高速公路路堑边坡顶约34 m。

2、总体施工方案

1、在206+820~DK206+830段预留长管棚工作室，工作室比正常隧道扩挖1米，以保证φ159mm大管棚施工作业空间。

2、隧道里程DK206+700~DK206+820段，拱部部150°范围内，一次性打入一环φ159大管棚进行超前加强支护，大管棚长120m，t=9mm，环向间距40cm。

3、DK206+700~DK206+820段拱部140°范围内设置φ42mm小导管超前支护，小导管长6m,t=3.5mm，环向间距30cm。超前小导管配合钢架使用，每3m（5榀）施做一环，纵向搭接长度不小于3.0m。

4、玻纤锚杆垂直打入掌子面进行加固，玻纤锚杆长12m，锚杆间距60cm×80cm（水平×竖向），每8m一环，搭接长度4m。

5、隧道DK206+700~DK206+820采用双侧壁导坑法施工，施工时加强监控量测，及时施做初期支护和二次衬砌。

6、双侧壁导坑左、右上台阶钢拱架拱脚处用角钢和钢板制作大拱脚，增大受力面积。

7、洞身开挖后拆除临时支护喷混凝土及钢架。一次拆除的长度控制在6m以内。

8、仰拱一次开挖控制在2~3m，仰拱距掌子面距离控制在20m以内；二衬一次施作4~6m，二衬距掌子面距离控制在35米以内。

9、施工过程中，根据围岩变化情况，在确保安全的情况下，优化开挖方法，快速通过。

3、开挖方法优化

2011年4月15日忻州隧道DK206+820处设计52根120m￠159大管棚（环向间距40cm），已经全部施做完毕。高速公路路面埋深27m，现有围岩为老黄土，下沉量极小。

为了使忻州隧道隧道快速安全通过高速公路，结合忻州下穿大运高速公路设计及施工方案专家评审会评审意见，提出对该段施工方法进行转换，将原设计双侧壁导坑法转换为短台阶加临时支撑法，以便加快初期支护成环，减少围岩暴露时间。转换后同时将步距进行调整，原仰拱至掌子面35m，二衬至掌子面70m，调整为仰拱至掌子面9，二衬至掌子面15m。

4、具体施工步骤

图1 施工工序断面图

图2 施工工序横断面图

（1）A.利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。B.开挖①部弧形导坑，预留核心土长度不小于3m。C.喷5cm厚混凝土封闭掌子面。

D.施作①导坑周边初期支护即初喷4cm厚混凝土，架立I25a钢架，并设锁脚锚管。为减小沉降①部采用角钢和钢板制作大拱脚见图3。

图3 C节点详图

（2）A.在滞后于①部2.4m（4榀钢架）距离之后，开挖②部。

B.初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网片。C.架立I25a钢架，并设锁脚锚管。

（3）A.在滞后于②部1.2m（2榀钢架）之后，开挖③部。

B.初喷4cm厚混凝土，铺设钢架网片。

C.架立I25a钢架及I25a临时钢架，并设锁脚锚管。（4）A.在滞后于②部1.2m（2榀钢架）之后，开挖③部。

B.初喷4cm厚混凝土，铺设钢架网片。

C.架立I25a钢架及I25a临时钢架，并设锁脚锚管。（5）A.在滞后于④部1.2m（2榀钢架）之后，开挖⑤部。

B.初喷4cm厚混凝土，铺设钢架网片。C.架立I25a钢架，并设锁脚锚管。

（6）当掌子面进尺达到7.2m时，停止掌子面掘进，对掌子面进行封闭，开挖上、中、下台阶核心土，同时安装I25a临时支撑。见图4、5

图4 临时支撑示意图

图5 临时支撑示意图

（7）拆除靠近仰拱3.6m（6榀钢架）范围内临时支撑钢架，开挖此段⑦部布设仰拱钢架、钢筋、灌注Ⅸ部仰拱及隧底填充（仰拱与隧底填充分次施作）。见图6。

图6仰拱施作示意图

（8）拆除靠近掌子面3.6m范围内临时支撑开挖此段⑦部布设仰拱钢架、钢筋、灌注Ⅸ部仰拱及隧底填充。见图7。

图7 仰拱施作示意图

（9）利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅹ部衬砌（拱墙衬砌砼同时施作）（10）二衬拆模后开始掌子面开挖。

5、注意事项

（1）短台阶开挖时严格控制台阶长度为2.4m（4榀钢架）左右错开1.2m（两榀钢架）。

（2）严格控制仰拱开挖长度，快速施作仰拱，减少沉降。

（3）每侧上中下台阶钢拱架锁脚锚管根数分别加强为6根、4根、4根，打入深度不小于4m。

（4）为缩短步距将防水板简易台车拆除，在衬砌台车上制作外伸支架用以铺设防水板。

（5）仰拱和二衬应尽可能紧跟掌子面，快速闭合成环。仰拱至掌子面最大距离控制不大于9米，二衬至掌子面最大距离不大于15米。

6、结束语

忻州隧道下穿大运高速公路施工在方案选择、机械配置等方面都是成功的，为隧道的安全、快速、优质施工提供了有力保障。但忻州隧道的施工仍存在许多难题需要解决，仍需在施工实践中进一步探索和研究，积累经验，进一步提高黄土隧道下穿公路的施工水平。

第二篇：隧道开挖方法总结

隧道开挖方法总结

1、全断面法

全断面开挖法是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。全断面开挖法施工操作比较简单，主要工序使用移动式钻孔台车或多功能台架，全断面一次钻孔，并进行装药连线，然后将钻孔台车退后至安全地点再起爆，一次爆破成型，出碴后对整个开挖轮廓进行初喷，钻孔台车或多功能台架再推移到开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时，利用支护台架全断面施作剩余初期支护工作。

由于全断面法一次开挖成形，开挖跨度较大，高度较高，隧道周边围岩出现更大范嗣的塑性化和更大的变形，隧道拱脚和墙脚处的应力集中更严重，隧道拱顶更不稳定。对于硬岩隧道，由于其自身强度一般比较高，所以围岩自身强度并小是影响隧道稳定与安全的决定因素。但对于软岩隧道，由于其自身强度一般偏低，往往成为影响隧道稳定与安全的控制因素。对于按照《铁路隧道围岩分级削定标准》判定的围岩等级，在确定隧道开挖力方法时成允分考虑围岩自身强度。硬岩隧道可通过采取超前铺杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工措施进超前预加固，从而提高围岩的整体性，而对于软岩隧道，各种超前预加固措施对围岩自身强度提高幅度有限。

综合上述各种因素考虑，结合以往类似工程施工经验，对于高速铁路大断面隧道，全断面法主要适用于非浅埋I～Ⅲ级硬岩地层和IV～Vl级软柑地层。当隧道处于非浅埋Ⅳ级硬岩地层时，在采取超前锚杆、超前小管棚、超丽预注浆等辅助施工措施加固后，也可采用全断面法施工，但应根据具体围岩情况适当缩短开挖进尺。浅埋段、偏压段和洞口段不适宜采用全断面开挖全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套施工机械，提高施工速度，且工序少，便于施工组织和管理，较分部开挖法减少了爆破震动次数。但由于开挖面较大，围岩稳定性降低，且每个循环工作量较大，每次深孔爆破引起的震动较大，因此要求进行精心的钻爆设计，并严格控制爆破作业。

2、台阶法 台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分，即分成上下两个断而或几个工作面分步开挖，根据地层条件和机械配备情况，台阶法又可分为正台阶法、中隔端台阶法等。

综合考虑围岩等级划分中的岩性指标、岩体完整状态等，根据高速铁路大断面隧道自身的力学特征，结合以往类似工程施工经验，台阶法适用于Ⅰ～Ⅳ级硬岩地层和Ⅱ～Ⅲ级软柑地层洞口段、偏压段、浅埋段，Ⅲ～Ⅳ级硬岩地层和Ⅲ、Ⅳ级软岩地层，但应视具体情况采取超前大管棚、超前锚杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工施进行超前加固。根据工程实际、地层条件和机械条件，选择合适的台阶方式。

台阶法开挖优点很多，能较早地使支护闭合，有利于控制结构变形及由此引起的地面沉降。上台阶长度-般控制在1～1.5倍洞径，根据地层情况，可选择两步或多步开挖。

台阶长度之所以定为1～1.5倍洞径，主要因为在1～1.5倍洞径区段周围地层产生横向和纵向两个承戴拱的作用，这对开挖是有利的，台阶长度超过这个限度，将失太纵向承载拱受力结构，仪有横向平面承绒拱受力结构。上台阶若选用大于1.5倍洞径的长台阶，在开挖时纵向变位大，上台阶断而形状不利于受力，而且容易引起周围地层松动，塑性区增大，造成拱脚附近受力大而使其失去稳定性：上台阶若过短，小于l倍洞径，对于软弱地层，因洞内纵向破裂面超过工作面，易造成洞顶土体下滑，引起工作面不稳定。软弱地层不能采用短台阶法施工。但是，若是硬岩地层，岩体较完整，采用爆破法施工时，为了便于风钻打眼，可设置超短台阶。

从安全角度考虑，台阶长度定为1～1.5倍洞径是合理的，施工机械的配置电应遵守这个原则。因此，在采用台阶法施工时，不应分长台阶、短台阶、微台阶，而是只有1～1.5倍洞径长度的台阶。

根据分部的多少，台阶法可分为上下两部分步开挖法和多部分步开挖留核心土开挖法。

（1）上下两部分步开挖法

上下两部分步开挖法施工顺序见图3，该法适用于硬岩Ⅲ、Ⅳ级，软岩Ⅲ级，洞口段、偏压段、浅埋段I～Ⅲ级硬岩地层和Ⅳ～Ⅵ级软岩地层。可将断面分成上下两个台阶开挖，台阶长度一般控制在1～1.5倍洞径(D)以内，但必须在地层失去自稳能力之前尽快开挖下台阶，支护形成封闭结构；若地层较差，为了稳定工作面，也可辅以小导管超前支护等措施。上下两部台阶法开挖示意图见图3。

图1 上下两步分部开挖法示意图

（2）多部分步行挖留核心土法

该法适用于较差的地层，围岩级别为软岩Ⅲ、Ⅳ级，洞口段、偏压段、浅埋段软岩Ⅲ、Ⅳ级和硬岩Ⅱ、Ⅲ级。上台阶取1倍洞径左右环形开挖，留核心土，用系统小导管超前支护、预注浆稳定工作面；用网构钢拱做初期支护；拱脚、墙脚设置锁脚锚杆。开挖顺序见图4。

图2 多部分步开挖留核心土开挖法示意图

（3）台阶法肝挖优缺点

① 灵活多变，适用性强。凡是软弱围岩地层，均可采用台阶法，址各种不同开挖方法中的基本方法。而且，当遇到地层变化(变好或变坏)，都能及时变换成其他方法。

② 具有足够的作业空间和较快的施工速度，台阶有利于开挖面的稳定，尤其是上部开挖支护后，下部作业则较为安全。

③ 台阶法开挖的缺点是上下部作业相互干扰，应注意下部作业时列+上部稳定性的影响和台阶法开挖会增加围岩被扰动的次数等。

3、侧壁导坑法

单侧壁导坑法是指在隧道断面一侧先开挖一导坑，并始终超前一定距离，再开挖隧道断面剩余部分的隧道开挖方法，施工序见图5。采用该法开挖时，单侧壁导坑超前的距离一般在2倍洞径以上。为了稳定工作面，须采取超前大管棚、超前锚杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工措施进行超前加固。一般采用人工开挖、人工和机械配合开挖、人工和机械配合出碴。断面剩余部分开挖时，可适当采用控制爆破以免破坏已完成导坑的临时支护。

图3 单侧壁导坑法示意图

单侧壁导坑法主要适用于地层较差、断面较大、采用台阶法开挖有困难的Ⅳ、V级围岩地层。采用方法可变大跨断面为小跨断面。将导坑跨度定为4～6 m，则断面剩余跨度为8～l0 m。，这样将使隧道开挖迎为安全、可靠。

4、中隔墙法(CD工法)CD工法（Center Diaphragm）是指将隧道断面左右一分为二，先开挖一侧，并在隧道断面中部架设一临时支撑隔，待先开挖的一侧超前一定距离后，再开挖另一侧隧道的施工方法，施工顺序见图6。通过隧道断面中部的临时支撑隔墙，将断面跨度一分为二，减小了开挖断面跨度，使断面受力更合理，从而使隧道开挖更安全、可靠。

图4 CD工法示意图(单位：m)CD工法主要适用于地层较差的、可采用人工或人工配合机械开挖的Ⅳ、V级围岩地层、不稳定岩体和浅埋段、偏压段、洞口段。

采用该法进行隧道开挖时，可根据具体情况，将由中隔墙一分为二的左、右断面再在竖向分成两部或三部，从上往下分台阶进行施工。台阶长度一般为1～1．5倍洞径(此处洞径取分部高度和跨度的大值)。先开挖一侧断面的最后一步与后开挖断面的第一步间应拉开l～1．5倍洞径的距离。为了稳定工作面，须采取超前大管棚、超前锚杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工措施进行超前加固。一般采用人工开挖、人工和机械配合出碴。可适当采用控制爆破，以免破坏已完成的临时支撑隔墙。

5、交叉中隔墙法(CRD工法)当CD工法仍不能保证围岩稳定和隧道施工安全要求时，可在CD工法的基础上对各分部加设临时仰拱，即CRD工法(CDOSS Diaphragm)，将原CD工法先开挖中壁一侧改为两侧交叉开挖、步步封闭成环、改进发展的一种工法。见图7。其最大特点是将大断面施工化成小断面施工，各个局部封闭成环的时问短，控制早期围岩变形，每个步序受力体系完整。CRD工法各分部间应拉开一定的距离，距离大小以保证掌子面稳定为准，一般为1～1.5倍洞径(此处洞径取分部高度和跨度的大值)，但在能保证掌子面围岩稳定的情况下，可适当缩短距离，以保证操作空问要求。

图5 CRD工法示意图(单位：m)根据高速铁路大断面隧道自身的力学特征，结合以往类似工程施工经验，CRD工法适用于特别破碎的岩石、碎石土、卵石土、圆砾土、角砾土及黄上组成的V级围岩和软朗状粘性土、潮湿的粉细砂组成的Ⅵ级围岩及较差围岩中的洞口段、偏压段、浅埋段等。

为了稳定工作面，采作CRD 工法施工时,须采取超前大管棚、超前锚杆：、超前小管棚、超前预注浆、掌子面封闭等辅助施工措施进行超前加固。一般采用人工开挖、人工和机械配合出碴。可适当采用控制爆破，以免破坏已完成的临时支撑隔墙和临时仰拱。

6、双侧壁导坑法(眼镜法)双侧壁导坑法也称眼镜工法，也是变大跨度为小跨度的施工方法，其实质是将大跨度分成三个小跨度进行作业。见图8。主要适用于地层较差、单侧壁导坑法无法满足要求的隧道工程。该工法工序较复杂，导坑的支护拆除困难，钢架连接困难，而且成本较高，进度较慢。

图6 双侧壁导坑法示意图

该工法主要适用于地层较差的、可采用人工或人工配合机械开挖的Ⅳ、V级围岩地层、不稳定岩体和浅埋段、偏压段、洞口段。

7、盾构法

盾构法指以盾构这这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构是一个既可以制成地层压力又可以在地层中推进活动的钢筒结构。刚筒的前端设有支撑和开挖土体的装置，刚筒的中段安装有顶进所需的千斤顶，刚筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并向衬砌环外围的空袭中压住水泥砂浆，以防止隧道和地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先建一个竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。

8、沉管法

沉管法是将隧道管段分段预制，分段两端设临时止水头部，然后浮运至隧道轴线处，沉放在预先挖好的基槽内，完成管段间的水下连接，移去临时止水头，回填基槽保护沉管，铺设隧道内部设施，从而形成一个完整的水下通道。

沉管隧道的主要施工工序：管节预制——基槽开挖——管段浮运和沉放——对接作业——内部装饰。、明挖法

明挖法是指挖开地面，由上向下开挖土石方至设计标高后，自基底由下向上顺作施工，完成隧道主体结构，最后回天基坑或恢复地面的施工方法。优点：施工技术简单，快捷经济，常被作为首选方案。缺点：阻断交通事件较长，噪音和振动等对环境的影响很大。:!zl^J

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10、盖挖法

盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工，主体结构可以顺作也可以逆作。城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。

第三篇：铁路大跨黄土隧道仰拱初支成环技术施工总结

铁路大跨黄土隧道仰拱初支成环技术施工总结

摘要：随着国家西部大开发的不断深入，铁路隧道施工中大跨黄土隧道所占的比例逐步提高，而针对大跨黄土隧道特性采取正确的施工方法是其安全施工的重点环节。本文以兰山隧道出口工程实例为背景，对施工过程中采取的初期支护封闭成环技术进行总结，以便为今后的同类型隧道的施工提供一定的参考。

关键词:大跨，黄土隧道，初期支护，封闭，总结

Summary of Inverted Arch Initial Supporting & Cycling on Large-span Loess Tunnel Construction

(China Railway Tunnel

Group Co., Ltd)Abstract: As China’s Western Development strategy goes deeper, the proportion of large-span loess tunnel during the railway tunnel construction keeps rising, and how to adopt right construction methods according to the large-span loess tunnel features has been the key part of loess tunnel safety construction.Written within the context of Lanshan Tunnel Outlet Project, this paper summarizes the initial supporting & Closing to cycle technology during the construction, which could be a kind of reference for similar type of tunnel constructions.Keywords: Large-span,Loess tunnel, Initial Supporting , Closing, Summary 工程概况

宝兰客运专线兰山隧道起止里程为DK1022+880～IDK1028+332，全长5452.8m，为双线大跨隧道。隧道洞身最大埋深470m，进口段2540m位于直线上，其余段落位于半径为8000m的曲线上。洞身纵坡依次为-23.0‰、-3.0‰、-20‰的单面下坡。

兰山隧道出口端为第四系上更新统冲积粉质黏土、细砂及粗圆砾土；隧道洞身局部为第四系中更新统风积砂质黄土、冲积砂质黄土、细圆砾土；第四系下更新统风积-冲积黏质黄土及冲积细砂、砾砂、细圆砾土、粗圆砾土；隧道洞身大部分位于第三系泥岩、砂岩、砾岩。隧道通过处地处“祁吕贺兰山字型构造体系”西翼‘盾地’，同时受到“陇西旋卷构造”的改造。祁吕贺兰山字型构造体系在区内表现为兴隆山隆起和皋兰山隆起。陇西旋卷构造则相对简单。晚第三纪以来，区内新构造运动极为活跃，表现为河谷阶地上升显著，现代河流侵蚀、下切明显，构成河谷阶地地貌。隧道洞身地段没有大的构造地形，只是受新构造运动上升的影响，形成了沟壑、梁、峁相间的黄土山地地貌形态。特殊岩土主要为湿陷性黄土、松软土及膨胀土，湿陷土层厚度50~80m不等；砂（黏）质黄土属松软土，层厚10~15m。洞口段总体施工方案

兰山隧道出口岩层为风积、冲积砂质黄土，质地较均一，垂直节理发育，具针孔状大孔隙，成份以粉粒为主，砂感明显，多能形成陡立边坡，具有Ⅳ级（很严重）自重湿陷性，中高压缩性，稍湿，中密，○Ⅱ级普通土，σ0=150kpa，地表成台阶形式，埋深浅。兰山隧道出口原设计设置23米明洞，明暗交界处设置超前大管棚，隧道开挖采用三台阶临时仰拱法。洞口段施工按照明挖段边仰坡开挖防护、管棚施做、明挖段落底，明洞反压墙施作、洞口段形成三台阶形态、明洞施做、暗洞开挖的总体步骤进行。大跨黄土隧道受力特点

大跨隧道指的是开挖宽度在14~18m之间的隧道。以兰山隧道Ⅴ级围岩为例，开挖跨度为15.3m、开挖高度为12.9m、扁平率为0.84、开挖面积为160m2。由此可见，兰山隧道为典型的大跨度黄土隧道。扁平、大断面黄土隧道具有以下特点：开挖引起的应力重分布变的更加不利，其从量值到范围的增幅都很激烈，围岩可能出现的塑性流动区域会较常规隧道以倍数增加；底脚处的应力集中较大，要求地基承载力较高；拱顶稳定性降低；会产生较大的松动围岩压力；支护结构的承载力相对较小；黄土围岩地层自稳能力差，承载力低。研究结果表明大跨隧道开挖后围岩压力分布不是很均匀，最大压力值发生在仰拱拱顶处，其与喷射混凝土应力、型钢拱架应力在初期支护成环封闭前增长较快，但在初期支护封闭后逐渐趋于稳定。据此，大跨黄土隧道施工初期支护及时提早封闭成环，是其安全生产的重要保障。前期施工情况

依据《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》，软弱围岩隧道开挖采用台阶法施工时应符合以下要求：上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ级围岩不应大于1榀钢架间距，边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀；仰拱开挖前必须完成钢架缩脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3 m；隧道开挖后初期支护应及时施做封闭成环，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。前期即按此要求进行施工。隧道开挖施工共设置五个班组即两个开挖班、两个喷浆班及一个仰拱初支综合班。第一循环A开挖班进行开挖施工，拱架架设完毕具备喷浆条件后A喷浆班进行混凝土喷射施工；B开挖班及B喷浆班开始第二循环施工。正常情况下每天完成四个循环，每循环60cm，即日进尺2.4m。为满足步距要求并避免互相干扰，仰拱初支班每天上班一次，完成仰拱初支拱架四榀进尺2.4m，且初支端头距掌子面距离约为35m。由于黄土隧道土质松散、承载力不足，在打设锁脚、拱脚垫设混凝土预制块之后，沉降量仍较大，沉降速率达到10mm /d以上。按照2.4m日进尺量，初期支护封闭成环需要15d，累计沉降量多达15 cm左右。上述施工方法虽然满足规范要求，但初支成环时间过长，沉降变形量大，存在极大安全隐患，不能适应黄土隧道施工特点。满足规范要求步距示意图如下：

改进后施工情况

为达到仰拱初支尽快成环减少沉降变形的目的，在满足规范要求的前提下对施工工序进行改进调整：采用仰拱初支紧跟下台阶的办法。隧道开挖施工共设置六个班组即在原五个班组的基础上增加一个渣土清理班。具体施工操作如下：步骤

一、A开挖班人员指挥挖机对上台阶进行开挖，经过40分钟基本开挖完毕并将渣土扒至中台阶；步骤

二、领工员指挥挖机开挖中台阶、班组部分人员开始人工开挖修整上台阶，另部分人员洞外运转拱架、锚杆、导管、连接筋、网片及垫块等，约40分钟后上台阶修整完毕且拱架等运输到位，同时中台阶挖机开挖完毕；步骤

三、上台阶拱架安装、中台阶人工修整、下台阶开始挖机开挖，约30分钟后开挖完毕；步骤

四、挖机开挖紧邻下台阶仰拱初支，进尺2.4m（等于掌子面一天进尺量），同时下台阶拱架安装，约40分钟后三台阶拱架均以安装完毕；步骤

五、仰拱初支综合班到位进行初支拱架安装，喷浆班已将喷浆准备工作完毕，开始喷浆；步骤

六、约150分钟后喷浆完毕，同时仰拱初支进尺2.4m 安装四榀拱架完毕；步骤

七、仰拱初支综合班进行初支喷射混凝土施工；步骤

八、开挖下一循环前首先扒渣将仰拱初支回填，然后开始正常开挖；步骤

九、施做仰拱混凝土时使用挖机将回填渣土挖出，然后渣土清理班进行人工清理。上述方法大大缩短了仰拱初支成环时间，按照三台阶总长15m计算，成环时间仅为7d，比前期缩短8d，有效的减小了沉降变形。尽管在施做仰拱初支时对掌子面开挖造成了一定干扰，但掌子面每天开挖四循环，而仰拱初支仅为一次，其干扰仅

局限于一循环内，影响较小；另仰拱混凝土为与拱墙衬砌对缝施工，每次需浇注6m，原施工方法仰拱初支需分两次进行开挖（规范规定仰拱初支开挖每循环不得大于3m），而现施工方法由于仰拱初支已经成环，在施做仰拱混凝土前清渣时可一次6m开挖到位。通过一段时间运行，沉降变形得到有效控制，施工进度大大提高，且施工步距等各方面完全满足规范要求。改进后步距示意图如下： 结束语

大跨黄土隧道具有其独特的工程性质，施工中存在着沉降大、变形速率快、容易发生坍塌等问题，困难较大。施工时应根据其特点采取有效的施工方法，循序渐进稳扎稳打，保证施工安全。兰山隧道在采取了初期支护及时封闭成环等方法后，隧道施工趋于正常。

参考文献

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