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摘要：在铁路隧道施工中，针对大断面软弱围岩铁路隧道施工中，应用大拱脚台阶施工法，不仅可以保证隧道施工安全，同时也可以实现快速施工,并结合加强围岩量测以及超前地质预报、勤检测瓦斯等技术措施,有效提高软弱围岩地质隧道施工质量。以下本文就来探讨在软弱围岩大断面铁路隧道施工中大拱脚台阶施工法的应用对策。
关键字：隧道施工；大拱脚台阶施工法；铁路隧道；软弱围岩；大断面隧道
中图分类号：U455文献标识码： A
引言
铁路隧道施工中，由于其大断面隧道中穿越煤系中含炭质页岩夹层，多为围岩破碎,具有节理发育、围岩完整性差的特征，不仅降低施工安全，也给施工进度带来困扰。大拱脚台阶施工法可以有效解决施工弊端，提升施工质量水平，以下本文就对此做具体介绍。
1、工程简介
该工程施工线路全长621637 前面,隧道共建28座, 隧道的总长度为471723 km, 隧道长度占总线路长度的76.12%，并且，该铁路隧道工程中沿线地质变化较多, 环保工作难度大，施工环境较差。铁路隧道沿线地表水系发达,地表水补给充足。本隧道沿线施工为地山区地形，绝对高程在150~180米间，隧道洞身多分布半干硬粉质粘土、泥质粉砂岩以及泥质砂岩，隧道施工中，隧道开挖断面大，洞身开挖及支护难度大。
2、浅析大拱脚台阶法施工法
在开挖某段隧道中，可以先将其根据施工作业面分成6个开挖面,把这6个位置前后错开同时进行开挖,并分部对其进行支护工作，这样就可以形成有效的支护整体,这样的施工方法就叫做大拱脚台阶法施工法。在软弱围岩承载力不足的隧道施工中，应用该方法可以扩大上部钢架拱脚与垫板,缩短台阶长度,这样不仅可以确保初期支护成环,还可以及时跟进稳定支护体系【1】，在隧道施工中具有实际应用价值。
3、铁路隧道大断面软弱围岩施工中大拱脚台阶法的应用
在该铁路隧道施工中，应用大拱脚台阶法进行施工，不仅可以提高工程安全质量，也可以降低工程施工中的安全风险，以下介绍其具体应用步骤。首先，可以利用上一循环架立钢架，开挖隧道上部的弧形导坑【2】，并在施工中的拱部做好超前支护,之后还要在环向开挖的上部做好弧形导坑,并需要预留核心土3~5m,及时做好初期支护,喷4 cm厚的混凝土,架设钢架。其次，左侧中台阶处进行开挖，确保此时的开挖高度控制在3~4 米,并即是做好开挖后的初期支护工作。最后，进行右侧台阶开挖，并开挖隧底部,采用栈桥过渡方案, 及时施作仰拱，这样可以不影响行车。
4、实际应用中的关键技术
大拱脚台阶法在实际施工中，不仅可以加强对隧道施工的维护控制,通过减少分部开挖次数以及加快初期支护时间等措施,减少了在施工中不安全事故的发生几率。在具体施工应用中，还具有一些关键技术问题。
4.1控制关键施工要点
在大拱脚台阶法应用到隧道施工中，应该做好施工工序衔接问题，避免围岩失稳，减少围岩暴露时间。同时控制施工中隧道垂直方向的变形，需要在上部鋼架中增加大拱脚，提高拱脚的承载能力【3】；在钢架拱脚底部打设锁脚锚杆,确保钢架的稳定性,这样可以防止开挖中形成拱部下沉变形。还有就是在铁路隧道施工中，应用大拱脚台阶法，还应严格确保施工按设计要求，控制超前锚杆支护外插角在10b~12b,保证隧道开支护保护；并且还需要在隧道周边预留20~30 cm，避免机械开挖对围岩的影响，保证围岩稳定性。
4.2控制施工中沉降变形的措施
在铁路隧道施工中，为提高隧洞围岩支护质量，确保施工中的稳定性，应该采取合理施工方法，避免沉降变形。采用短进尺多循环组织施工，每次开挖长度0.5~0.6米。针对施工中分部后断面施工，不可以完全采用机械开挖，需要在周边轮廓预留50cm原土，再由人工进行风镐修凿，在掌子面中预留足够的核心土；加强超前支护施作质量，还应该保证施工中的注浆饱满度与注浆强度，严格控制铁路隧道开挖进尺，将槽钢纵向连接成为整体，加强锁脚施工质量，增加管体刚度，有效保护钢管不受侵蚀，避免施工初期支护拱脚下沉的发生。
4.3监控及预防有害气体的措施
在大断面铁路隧道施工中，因铁路需穿过炭质页岩夹层位置,因此在施工中需要做好对有害气体、以及瓦斯危险性的预测工作，确保施工人员、财产安全。可以在开挖隧道掌子面之时，首先就对其进行全断面超前探测，并且超前探孔孔径设置为89毫米, 超前探孔单孔长度为30米,还需要在掌子面布置6个孔,并且还需要在超前探孔处采用光干涉式甲烷测定器,检测是否有有害气体涌出。同时在施工中，还需加强对隧道的通风、喷雾、洒水工作，从而降低施工现场的粉尘浓度, 建立健全安全监测制度,安排专门技术人员在隧道拱顶、开挖凹凸处进行瓦斯监测,确保施工安全。
结论
综上所述，在软弱围岩特大断面隧道施工中，应用大拱脚台阶施工法，不仅可以有效防止坍塌事故的发生，还具有操作简便,可控性强的优势，能够有效提高施工开挖质量,准确预报施工中的地质状况，全面提升工程施工质量。
参考文献
[1] 黄伟钊.大断面软弱围岩隧道三台阶法施工[J]. 筑路机械与施工机械化，2012，07(18)：41-42.
[2] 夏润禾.软弱围岩大断面铁路隧道大拱脚台阶法施工技术研究[J]. 铁道标准设计，2011，14(12)：76-77.
[3] 黄蓉.软弱围岩大断面隧道三台阶施工力学机理分析[J]. 公路交通科技(应用技术版)，2010，21(14)：56-57.
关键字：隧道施工；大拱脚台阶施工法；铁路隧道；软弱围岩；大断面隧道
中图分类号：U455文献标识码： A
引言
铁路隧道施工中，由于其大断面隧道中穿越煤系中含炭质页岩夹层，多为围岩破碎,具有节理发育、围岩完整性差的特征，不仅降低施工安全，也给施工进度带来困扰。大拱脚台阶施工法可以有效解决施工弊端，提升施工质量水平，以下本文就对此做具体介绍。
1、工程简介
该工程施工线路全长621637 前面,隧道共建28座, 隧道的总长度为471723 km, 隧道长度占总线路长度的76.12%，并且，该铁路隧道工程中沿线地质变化较多, 环保工作难度大，施工环境较差。铁路隧道沿线地表水系发达,地表水补给充足。本隧道沿线施工为地山区地形，绝对高程在150~180米间，隧道洞身多分布半干硬粉质粘土、泥质粉砂岩以及泥质砂岩，隧道施工中，隧道开挖断面大，洞身开挖及支护难度大。
2、浅析大拱脚台阶法施工法
在开挖某段隧道中，可以先将其根据施工作业面分成6个开挖面,把这6个位置前后错开同时进行开挖,并分部对其进行支护工作，这样就可以形成有效的支护整体,这样的施工方法就叫做大拱脚台阶法施工法。在软弱围岩承载力不足的隧道施工中，应用该方法可以扩大上部钢架拱脚与垫板,缩短台阶长度,这样不仅可以确保初期支护成环,还可以及时跟进稳定支护体系【1】，在隧道施工中具有实际应用价值。
3、铁路隧道大断面软弱围岩施工中大拱脚台阶法的应用
在该铁路隧道施工中，应用大拱脚台阶法进行施工，不仅可以提高工程安全质量，也可以降低工程施工中的安全风险，以下介绍其具体应用步骤。首先，可以利用上一循环架立钢架，开挖隧道上部的弧形导坑【2】，并在施工中的拱部做好超前支护,之后还要在环向开挖的上部做好弧形导坑,并需要预留核心土3~5m,及时做好初期支护,喷4 cm厚的混凝土,架设钢架。其次，左侧中台阶处进行开挖，确保此时的开挖高度控制在3~4 米,并即是做好开挖后的初期支护工作。最后，进行右侧台阶开挖，并开挖隧底部,采用栈桥过渡方案, 及时施作仰拱，这样可以不影响行车。
4、实际应用中的关键技术
大拱脚台阶法在实际施工中，不仅可以加强对隧道施工的维护控制,通过减少分部开挖次数以及加快初期支护时间等措施,减少了在施工中不安全事故的发生几率。在具体施工应用中，还具有一些关键技术问题。
4.1控制关键施工要点
在大拱脚台阶法应用到隧道施工中，应该做好施工工序衔接问题，避免围岩失稳，减少围岩暴露时间。同时控制施工中隧道垂直方向的变形，需要在上部鋼架中增加大拱脚，提高拱脚的承载能力【3】；在钢架拱脚底部打设锁脚锚杆,确保钢架的稳定性,这样可以防止开挖中形成拱部下沉变形。还有就是在铁路隧道施工中，应用大拱脚台阶法，还应严格确保施工按设计要求，控制超前锚杆支护外插角在10b~12b,保证隧道开支护保护；并且还需要在隧道周边预留20~30 cm，避免机械开挖对围岩的影响，保证围岩稳定性。
4.2控制施工中沉降变形的措施
在铁路隧道施工中，为提高隧洞围岩支护质量，确保施工中的稳定性，应该采取合理施工方法，避免沉降变形。采用短进尺多循环组织施工，每次开挖长度0.5~0.6米。针对施工中分部后断面施工，不可以完全采用机械开挖，需要在周边轮廓预留50cm原土，再由人工进行风镐修凿，在掌子面中预留足够的核心土；加强超前支护施作质量，还应该保证施工中的注浆饱满度与注浆强度，严格控制铁路隧道开挖进尺，将槽钢纵向连接成为整体，加强锁脚施工质量，增加管体刚度，有效保护钢管不受侵蚀，避免施工初期支护拱脚下沉的发生。
4.3监控及预防有害气体的措施
在大断面铁路隧道施工中，因铁路需穿过炭质页岩夹层位置,因此在施工中需要做好对有害气体、以及瓦斯危险性的预测工作，确保施工人员、财产安全。可以在开挖隧道掌子面之时，首先就对其进行全断面超前探测，并且超前探孔孔径设置为89毫米, 超前探孔单孔长度为30米,还需要在掌子面布置6个孔,并且还需要在超前探孔处采用光干涉式甲烷测定器,检测是否有有害气体涌出。同时在施工中，还需加强对隧道的通风、喷雾、洒水工作，从而降低施工现场的粉尘浓度, 建立健全安全监测制度,安排专门技术人员在隧道拱顶、开挖凹凸处进行瓦斯监测,确保施工安全。
结论
综上所述，在软弱围岩特大断面隧道施工中，应用大拱脚台阶施工法，不仅可以有效防止坍塌事故的发生，还具有操作简便,可控性强的优势，能够有效提高施工开挖质量,准确预报施工中的地质状况，全面提升工程施工质量。
参考文献
[1] 黄伟钊.大断面软弱围岩隧道三台阶法施工[J]. 筑路机械与施工机械化，2012，07(18)：41-42.
[2] 夏润禾.软弱围岩大断面铁路隧道大拱脚台阶法施工技术研究[J]. 铁道标准设计，2011，14(12)：76-77.
[3] 黄蓉.软弱围岩大断面隧道三台阶施工力学机理分析[J]. 公路交通科技(应用技术版)，2010，21(14)：56-57.