隧道爆破设计方法台阶法

隧道爆破设计方案（台阶法）一、工程概述本合同段有四座隧道。

隧道区域处于构造剥蚀丘陵—低山地貌区，主要出第四系全新统残坡积碎石土、中元古武当山群片岩和上元古界震旦系上统灯组片岩。

本段内短隧道为Ⅳ、Ⅴ级围岩，中长隧道为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩，其中Ⅳ级围岩采用台阶法爆破开挖（Ⅴ级围岩主要采取人工配合机械开挖，不需要爆破）、锚、喷、格栅、网、初期支护，全断面复合式衬砌。

爆破方法采用光面爆破。

二、光面爆破的特点光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显著，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证了施工的安全；由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量。

据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%～20%降低到4%～7%，不但减少出碴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。

根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，我标段的四座隧道中的Ⅲ、Ⅳ级围岩决定采用光面爆破施工。

三、光面爆破方案的确定目前，大断面隧道光面爆破施工有2种方法：一是预留光爆层法；二是全断面一次性开挖法。

根据施工现场的实际条件及围岩情况，本段隧道采用全断面一次性开挖法。

四、台阶法（Ⅳ级围岩）光面爆破设计方案（结合前文内容）1.光面爆破不偶合系数、装药直径公式：/k i D d d == 式中 D 一不偶合系数； dk —炮眼直径，mm; di —炸药直径，mm;a —爆生气体分子余容系数； P —爆生气体初始压力；cσ—岩石的三轴抗压强度；r —绝热指数，；在实际操作过程中，对于周边眼的药卷，我们采取将标准φ32mm 的2号岩石乳化炸药沿轴线对半切（相当于φ20mm ）。

这个数值与理论计算值相近，则实际周边眼不偶合系数D=dk/di =42/20=2.1，符合规范中软岩装药不耦合系数D=2.0-2.5的要求。

在当前隧道施工实践中，从施工造价及施工速度考虑，施工方法的选择顺序为：全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑，其选择顺序应反过来。

如何正确选择，应根据实际情况综合考虑，但必须符合安全、快速、质量和环保的要求，达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。

1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。

适用条件：(1)I～IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。

(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。

(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。

全断面开挖法隧道机械化施工，有三条主要作业线：开挖作业线：钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。

锚喷作业线：混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。

模筑衬砌作业线：混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。

全断面法施工特点：(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械，减少人力;(3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件;(4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。

2、台阶法施工台阶法是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。

近年由于大断面隧道的设计，又有三台阶临时仰拱法，甚至多台阶法。

台阶法施工至于施工中究竟应采用何种台阶法，要根据以下两个条件来决定：(1)初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，闭合时间要求越短。

(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。

在软弱围岩中应以前一条为主，兼顾后者，确保施工安全。

台阶法山岭隧道围岩软弱段（Ⅳ、Ⅴ级及土质）及城市地铁暗挖隧道（土层或土夹石）采用台阶法。

采用台阶法施工时，一般设有超前支护结构，施工时，根据围岩情况，采用钻爆法或人工开挖，施工后及时支护。

施工总原则是“管超前、短进尺、紧支护、早封闭、快衬砌”。

台阶法按上台阶超前长度分为长台阶法（台长50m以上）、短台阶法（台长5～50m）和微台阶法（台长3～5m）三种。

采用长台阶时，上下部可部署较大型设备平行作业，设备不足时，也可交替作业。

隧道较短时，可在上台阶贯通后开挖下台阶，施工干扰少，可进行单工序作业。

一、施工程序1.先施工拱部超前支护结构，完成注浆加固；2.开挖上台阶（全部开挖或留核心土）；3.施工上台阶锚杆、钢筋网、钢架、喷砼；4.上台阶完成支护后，开挖核心土或开挖下台阶，并在两侧预留马口支撑拱部支护结构。

5.单侧超前开挖下台阶马口，并及时施工边墙支护结构成环；6.开挖并浇注仰拱；7.铺设防水层；8.全断面衬砌施工。

台阶法施工程序见图2-1、图2-2：【已链接，请单击】二、施工注意事项1.上台阶开挖前，先进行超前支护施工，保证施工质量，保障施工安全。

2.上下台阶开挖施工时，严格控制循环进尺，采用短进尺、弱爆破、多循环的方案。

3.支护施工紧跟开挖，拱部及边墙在开挖后及时进行。

4.上下台阶开挖支护完成后，根据监测情况，适时安排衬砌施工，确保安全。

5.下台阶开挖时，留设边墙马口，开挖分侧进行，单侧超前不少于10m，开挖后及时完成边墙支护结构，使全断面支护结构及早成环。

6.上台阶支护结构钢架两侧拱脚增设锁脚锚杆（管），并在钢架上布设锚杆并于钢架焊接，防止在下台阶开挖时下沉。

7.施工中加强监测，可适当增加监测点及监测频率，及时反馈监测信息指导施工，作到动态控制。

三、施工工艺流程台阶法施工工艺流程见图四、施工循环时间台阶法施工循环时间表本表按一般公路隧道，上台阶采用台阶法。

台阶法、三台阶法开挖作业指导书1、目的指导隧道开挖施工作业。

2、适用条件及范围本作业指导书适用于******三标段隧道开挖施工。

三台阶法适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩，台阶法适用于Ⅲ级、Ⅳ级围岩。

3、施工准备3.1、施工测量放样：开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓。

根据钻爆设计布置好炮眼。

3.2、钻爆设计：岩石隧道开挖前，根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。

其内容为：炮眼的布置、数目、深度和角度，装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，凿岩机的台数安排等。

设计图包括：炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表。

3.3、根据施工设计图及定型图绘制开挖施工草图。

施工草图上的中线、水平控制桩与现场放样桩点相对应。

隧道施工为避免侵限，一般需将净空放大5cm，所以在绘制开挖草图时也将开挖轮廓尺寸放大5cm（底部不再放大）。

而且还要根据实际，结合规范要求，预留初期支护变形量5～8cm，即开挖轮廓线还要放大5～8 cm。

3.4、开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风水管的连接。

3.5、做好洞内、外排水系统，保证排水畅通。

3.6、规划弃碴场位置，布设出碴路线，出碴设备准备。

4、开挖4.1、工艺原理及特点4.1.1、台阶法台阶法适用于双线隧道Ⅲ级、Ⅳ级围岩；施工时先开挖上半断面，待开挖到一定长度后再同时开挖下半断面，形成上、下断面同时并进的施工方法。

将隧道断面分上下台阶开挖，爆破施工分两次进行，可以减小爆破对围岩的扰动，保护围岩，上半断面开挖后为下半断面的开挖创造临空面，降低炸药消耗，同时两台阶开挖可减小隧道开挖后的空间效应，初期支护能尽早施工，可充分发挥围岩的自稳、自承能力，获得安全的地下空间。

4.1.2、三台阶法三台阶法适用于本区段隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩。

将隧道分成三部分开挖，施工时先开挖上台阶，待开挖到一定长度后再同时开挖中台阶及下台阶，形成上、中、下三台阶同时并进的施工方法。

一、项目概述本项目为某大型基础设施建设，涉及道路、隧道、桥梁等工程。

为确保施工安全和工程质量，特制定本爆破专项设计方案。

二、爆破工程概况1. 工程地点：某市某县2. 工程规模：道路全长30km，隧道全长2km，桥梁5座3. 工程地质条件：主要包括硬质岩、软岩、断层、节理等4. 施工工期：预计工期为3年三、爆破设计方案1. 爆破方法（1）隧道爆破：采用台阶法开挖，爆破方法为光面爆破，以减少对围岩的扰动。

（2）道路爆破：采用钻爆法，爆破方法为深孔爆破，确保路基稳定。

（3）桥梁爆破：根据实际情况，采用爆破或切割法进行拆除。

2. 爆破材料（1）炸药：选用2#岩石乳化炸药，药卷直径32mm，装药系数0.6-0.8。

（2）雷管：选用抗杂散电流电雷管，确保爆破安全。

（3）导爆索：选用抗杂散电流导爆索，确保导爆索的传爆性能。

3. 爆破参数（1）炮眼直径：根据岩石性质和施工要求，炮眼直径为38mm。

（2）炮眼深度：隧道爆破炮眼深度为1.8m～2.0m，道路爆破炮眼深度为2.5m～3.0m。

（3）装药量：根据岩石性质、炮眼深度和施工要求，装药量为每米炮眼深度0.6kg。

（4）炮眼数目：根据岩石性质、炮眼深度和施工要求，炮眼数目为每米炮眼深度4个。

4. 爆破施工组织（1）成立爆破施工领导小组，负责爆破施工的全面管理工作。

（2）建立健全爆破施工管理制度，确保爆破施工安全。

（3）对爆破人员进行专业培训，提高爆破人员的安全意识和操作技能。

（4）严格按照爆破设计方案进行爆破施工，确保爆破效果。

四、爆破安全措施1. 制定爆破安全操作规程，确保爆破施工安全。

2. 对爆破施工区域进行封闭，防止无关人员进入。

3. 在爆破施工前，对爆破区域进行清场，确保爆破安全。

4. 在爆破施工过程中，设置警戒线，确保爆破安全。

5. 对爆破产生的飞石、空气冲击波和地震效应进行监测，确保爆破安全。

五、爆破效果评估1. 爆破效果评估指标：爆破震动、爆破飞石、爆破地震波、爆破破坏等。

隧道出洞施工三台阶七步法按隧道新奥法施工的基本原理遵循“短进尺、弱爆破、早封闭、勤量测”的施工原则，抑制围岩变形，按上中下三台阶法开挖出洞施工，最大限度地发挥围岩自身的承载能力。

隧道三台阶七步法掘进开挖施工中严格遵守：“管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的原则。

三台阶法开挖的施工工艺和技术措施第一步：利用上一循环开挖支护时架立的钢架，施作小导管超前支护→进行①部弱爆破开挖→进行Ⅰ部导坑拱部初期支护，其工作内容含：初喷4cm厚混凝土封闭，架立钢架，挂钢筋网，接长焊接钢架周边纵向连接钢筋，施作系统锚杆和锁脚锚杆（管），复喷混凝土至设计厚度。

第二步：滞后①→Ⅰ部导坑≥3~5m，进行②部弱爆破开挖→进行Ⅱ部导坑边墙初期支护，其工作内容含：初喷4cm厚混凝土封闭，架立边墙钢架和临时钢架，挂钢筋网，接长焊接钢架周边纵向连接钢筋，施作系统锚杆和锁脚锚杆（管），复喷混凝土至设计厚度。

第三步：滞后②→Ⅱ部导坑≥3~5m，进行③部弱爆破开挖→进行Ⅲ部导坑边墙初期支护，其工作内容含：初喷4cm厚混凝土封闭，架立边墙钢架，挂钢筋网，接长焊接钢架周边纵向连接钢筋，施作系统锚杆和锁脚锚杆（管），复喷混凝土至设计厚度。

第四步：滞后③→Ⅲ部导坑≥3~5m，进行④部弱爆破开挖→进行Ⅳ部导坑边墙初期支护，其工作内容含：初喷4cm厚混凝土封闭，架立边墙钢架，挂钢筋网，接长焊接钢架周边纵向连接钢筋，施作系统锚杆和锁脚锚杆（管），复喷混凝土至设计厚度。

第五步：滞后④→Ⅳ部导坑≥3~5m，进行⑤部弱爆破开挖→进行Ⅴ部导坑边墙初期支护，其工作内容含：喷4cm厚混凝土封闭，架立边墙钢架，挂钢筋网，接长焊接钢架周边纵向连接钢筋，施作系统锚杆和锁脚锚杆（管），复喷混凝土至设计厚度。

第六步：滞后⑤→Ⅴ部导坑≥2~3m，进行⑥部弱爆破开挖核心土→进行⑥部弱爆开挖时，按照2~3m分⑥-1、⑥-2、⑥-3台阶分部开挖。

第七步：滞后⑥-3部≥3~5m，进行⑤部弱爆破开挖→进行Ⅵ部导坑边墙初期支护，其工作内容含：初喷4cm厚混凝土封闭，架立边墙钢架，挂钢筋网，接长焊接钢架周边纵向连接钢筋，施作系统锚杆和锁脚锚杆（管），复喷混凝土至设计厚度→进行仰拱衬砌施工，其工作内容：根据设计如果有仰拱钢筋，先进行钢筋绑扎，立模浇筑仰拱混凝土→进行仰拱填充混凝土施工，其工作内容：根据设计如果有中心排水沟，先进行中心排水沟立模、待浇筑段端模立模后，浇筑仰拱顶填充混凝土。

3.2 台阶法开挖台阶法开挖就是将开挖断面分成两步或多步开挖， 具有上下两个 工作面（多台阶时有多个工作面） ，可分为正台阶法、三台阶法（七 步流水、预留核心土）等。

3.2.1 适用范围（ 1）两台阶开挖法一般适应于地层较好的Ⅲ、 Ⅳ级围岩， 将断面分成上下两个台阶 开挖，上台阶长度一般控制在 1～ 1.5 倍洞径（ D ）以内。

（2）三台阶七步开挖法 三台阶七步开挖法指隧道开挖过程中， 在三个台阶上分七个工作 面，以前后七个不同位置相互错开同时开挖，然后及时支护，形成支 护整体，以缩小作业循环赶时间，逐渐向纵深推进的隧道开挖方法。

一般适用于黄土地区隧道施工， 也可用于其它地区的Ⅲ～Ⅳ级围岩地 段施工。

3.2.2 施工工艺流程（1）台阶法施工工艺流程图 3.2-01 施工正台阶法施工图 3.2-02 施工三阶法施工图3.2.2 正台阶法施工流程图2）三台阶七步开挖工艺流程图3.2.2 三台阶法施工流程图3.2.3 施工工艺（1）施工准备①施工测量放样：开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓（根据测得的围岩收敛数据分析得出需放大的净空值，设计一般有规定可供参考）。

②钻爆设计确定：炮眼的布置、数目、深度和角度，装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，凿岩机的台数安排等。

③开挖台车准备就绪，加固良好，防护安全。

④开挖作业照明安装，高压风水管的连接到位。

⑤机械、机具数量满足要求且状况良好。

⑥人员到位，且培训合格。

（2）钻孔作业钻眼前先检查开挖断面中线、水平和断面轮廓以及炮眼布置与设计相符后再进行钻眼。

钻眼采用人工作业台架上用气腿式风钻钻眼。

钻眼从上往下进行，避免在钻眼过程中掉下的石碴堵塞已钻好的孔眼。

炮眼钻好后用高压风进行清孔以及按炮眼布置图进行检查并作好记录。

不符合要求的炮眼要求重钻，经检查合格后方可装药爆破。

（3）装药爆破按照爆破设计图正确装药及连接，完成后检查、确认与设计相符后进行爆破。

隧道爆破设计方案(台阶法)方案名称：隧道爆破设计方案 (台阶法)一：引言隧道爆破是在建设隧道时，为了方便地挖掘土层或岩层而采取的破坏方法之一。

台阶法是一种常见且有效的隧道爆破设计方法，本文将详细介绍隧道爆破设计方案 (台阶法) 的各个环节。

二：勘察分析1. 地质与地下水情况调查2. 隧道预期断面与纵断面设计3. 岩体参数测定4. 隧道支护方式设计三：设计参数确定1. 地表炮点布置方案2. 钻孔、装药、引爆线参数确定3. 投掷体参数确定4. 施工工期安排四：施工准备1. 施工人员培训及安全意识提升2. 施工设备准备与检修3. 施工现场布置五：施工过程1. 预处理2. 钻孔施工3. 装药4. 引爆线布置5. 投掷体布置6. 引爆操作六：安全保障与风险控制1. 施工现场安全措施2. 爆破后的处理措施3. 灾害预防与应急响应准备七：质量控制1. 爆破震动监测与控制2. 爆破产物排泄控制3. 施工现场环境治理八：验收与总结1. 施工记录整理2. 施工成果验收3. 总结与改进措施九：附件本文档涉及的附件包括但不限于：1. 地质与地下水调查报告2. 隧道预期断面与纵断面设计图纸3. 岩体参数测定报告4. 施工现场安全控制措施图纸5. 施工记录与监控数据法律名词及注释：1. 隧道爆破：在隧道建设中，采用爆破方法破坏土层或岩层以便挖掘。

2. 台阶法：一种常见的隧道爆破设计方法，按照一定的步骤逐层破坏岩体。

---方案名称：隧道爆破设计方案 (层状分区法)一：引言隧道爆破是在隧道建设中常用的破坏土层或岩层的方法之一，层状分区法是一种常见的隧道爆破设计方法。

本文将详细介绍隧道爆破设计方案 (层状分区法) 的各个环节。

二：勘察分析1. 地质与地下水情况调查2. 隧道预期断面与纵断面设计3. 岩体参数测定4. 隧道支护方式设计三：设计参数确定1. 地表炮点布置方案2. 钻孔、装药、引爆线参数确定3. 施工工期安排四：施工准备1. 施工人员培训及安全意识提升2. 施工设备准备与检修3. 施工现场布置五：施工过程1. 预处理2. 钻孔施工3. 装药4. 引爆线布置5. 引爆操作六：安全保障与风险控制1. 施工现场安全措施2. 爆破后的处理措施3. 灾害预防与应急响应准备七：质量控制1. 爆破震动监测与控制2. 爆破产物排泄控制3. 施工现场环境治理八：验收与总结1. 施工记录整理2. 施工成果验收3. 总结与改进措施九：附件本文档涉及的附件包括但不限于：1. 地质与地下水调查报告2. 隧道预期断面与纵断面设计图纸3. 岩体参数测定报告4. 施工现场安全控制措施图纸5. 施工记录与监控数据法律名词及注释：1. 隧道爆破：在隧道建设中，采用爆破方法破坏土层或岩层以便挖掘。

台阶法施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-SD-0102-2011第五工程有限公司赵继平1 前言1.1 工艺工法概况台阶法开挖是将隧道设计断面分成两次开挖（不包括仰拱），其中上台阶超前一定距离后，上下台阶同时并进的施工方法。

台阶法开挖法是隧道施工中采用最多的开挖方法，主要适用于Ⅲ、Ⅳ级围岩，同时在地质条件较差的Ⅴ级围岩也可采用台阶法开挖（Ⅴ级围岩在采取超前支护、临时仰拱等有效支撑手段且监控量测数据未发生的异常的情况下慎重使用）。

台阶法施工围岩适应性强，便于挖掘机、装载机、自卸汽车等大型机械设备联合施工，施工进度快，稳定性好。

台阶法简单分为长台阶法、短台阶法、三台阶法，长台阶法上台阶长度35～50m，下台阶长度20m，整个断面分为上下两个台阶分别进行开挖、出渣、支护施工（在上台阶可使用多功能平台进行钻眼爆破和支护施工），相互干扰小，支护及时，施工进度快，月进尺可达120～150m现在较少采用；短台阶法上台阶长度为5～7m，一般适用于地质条件较差的Ⅳ～Ⅴ级围岩，上台阶洞渣需通过机械转运至下台阶，开挖及支护作业需人工搭设施工平台，上下两个台阶施工相互干扰较大，但利用及时施做仰拱封闭成环，缩短衬砌与掌子面距离，月进尺可一般为90～100m。

本工法主要讲述上下短台阶法施工。

以双线铁路隧道为例，隧道设计开挖高度10.8m，开挖面积100.5m2，上台阶超前下台阶5～7m，上台阶进行钻眼过程中下台阶进行装碴及运输作业，爆破后由挖掘机将上部洞碴挖运至下台阶，上部安装钢架及打设锚杆过程中下部集中装碴运输，在装碴作业完成后施做下部两侧钢架及锚杆，上下台阶同时进行初期支护喷射砼作业，后部仰拱及衬砌紧跟开挖掌子面施工。

1.2工艺原理将隧道设计断面分成两部开挖（不包括仰拱），其中下台阶随上台阶同步施工，同时仰拱、二次衬砌紧跟下台阶，由于下台阶距离掌子面距离较短，为后部仰拱及衬砌紧跟开挖掌子面创造了良好的空间作业环境，尤其适合于在围岩较差时初期支护及二次衬砌及时封闭成环。

台阶法、三台阶法开挖作业指导书1、目的指导隧道开挖施工作业。

2、适用条件及范围本作业指导书适用于******三标段隧道开挖施工。

三台阶法适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩，台阶法适用于Ⅲ级、Ⅳ级围岩。

3、施工准备3.1、施工测量放样：开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓。

根据钻爆设计布置好炮眼。

3.2、钻爆设计：岩石隧道开挖前，根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。

其内容为：炮眼的布置、数目、深度和角度，装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，凿岩机的台数安排等。

设计图包括：炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表。

3.3、根据施工设计图及定型图绘制开挖施工草图。

施工草图上的中线、水平控制桩与现场放样桩点相对应。

隧道施工为避免侵限，一般需将净空放大5cm，所以在绘制开挖草图时也将开挖轮廓尺寸放大5cm（底部不再放大）。

而且还要根据实际，结合规范要求，预留初期支护变形量5～8cm，即开挖轮廓线还要放大5～8 cm。

3.4、开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风水管的连接。

3.5、做好洞内、外排水系统，保证排水畅通。

3.6、规划弃碴场位置，布设出碴路线，出碴设备准备。

4、开挖4.1、工艺原理及特点4.1.1、台阶法台阶法适用于双线隧道Ⅲ级、Ⅳ级围岩；施工时先开挖上半断面，待开挖到一定长度后再同时开挖下半断面，形成上、下断面同时并进的施工方法。

将隧道断面分上下台阶开挖，爆破施工分两次进行，可以减小爆破对围岩的扰动，保护围岩，上半断面开挖后为下半断面的开挖创造临空面，降低炸药消耗，同时两台阶开挖可减小隧道开挖后的空间效应，初期支护能尽早施工，可充分发挥围岩的自稳、自承能力，获得安全的地下空间。

4.1.2、三台阶法三台阶法适用于本区段隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩。

将隧道分成三部分开挖，施工时先开挖上台阶，待开挖到一定长度后再同时开挖中台阶及下台阶，形成上、中、下三台阶同时并进的施工方法。

隧道爆破设计方案台阶法HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】隧道爆破设计方案（台阶法）一、工程概述本合同段有四座隧道。

隧道区域处于构造剥蚀丘陵—低山地貌区，主要出第四系全新统残坡积碎石土、中元古武当山群片岩和上元古界震旦系上统灯组片岩。

本段内短隧道为Ⅳ、Ⅴ级围岩，中长隧道为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩，其中Ⅳ级围岩采用台阶法爆破开挖（Ⅴ级围岩主要采取人工配合机械开挖，不需要爆破）、锚、喷、格栅、网、初期支护，全断面复合式衬砌。

爆破方法采用光面爆破。

二、光面爆破的特点光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显着，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证了施工的安全；由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量。

据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%～20%降低到4%～7%，不但减少出碴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。

根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，我标段的四座隧道中的Ⅲ、Ⅳ级围岩决定采用光面爆破施工。

三、光面爆破方案的确定目前，大断面隧道光面爆破施工有2种方法：一是预留光爆层法；二是全断面一次性开挖法。

根据施工现场的实际条件及围岩情况，本段隧道采用全断面一次性开挖法。

四、台阶法（Ⅳ级围岩）光面爆破设计方案（结合前文内容） 1.光面爆破不偶合系数、装药直径公式：/k i D d d ==式中 D一不偶合系数；dk—炮眼直径，mm;di—炸药直径，mm;a—爆生气体分子余容系数；P—爆生气体初始压力；—岩石的三轴抗压强度；cr—绝热指数，；在实际操作过程中，对于周边眼的药卷，我们采取将标准φ32mm的2号岩石乳化炸药沿轴线对半切（相当于φ20mm）。

这个数值与理论计算值相近，则实际周边眼不偶合系数D=dk/di =42/20=，符合规范中软岩装药不耦合系数D=的要求。

一、编制依据为确保隧道爆破施工安全、高效，本方案依据以下法规和标准编制：1. 《爆破安全规程》（GB6722-2011）2. 《公路工程安全技术规范》3. 《建设工程安全生产管理条例》4. 《隧道施工及验收规范》5. 隧道工程地质勘察报告6. 施工现场实际情况二、工程概况本项目隧道全长XX公里，最大埋深XX米，地质条件复杂，围岩等级为XX级。

隧道爆破施工采用台阶法开挖，分为三个台阶：上台阶、中台阶和下台阶。

三、爆破方案1. 爆破方法：采用光面爆破技术，以减小对围岩的扰动，保证隧道开挖质量。

2. 爆破器材：选用2号岩石硝铵炸药，周边眼采用专用光爆炸药。

3. 爆破参数：- 炮孔布置：上台阶采用一字形布置，中台阶采用梅花形布置，下台阶采用矩形布置。

- 炮孔直径：50mm。

- 孔深：根据台阶高度确定，上台阶孔深为X米，中台阶孔深为X米，下台阶孔深为X米。

- 装药量：根据岩石性质、炮孔直径和孔深确定，上台阶每米装药量为X公斤，中台阶每米装药量为X公斤，下台阶每米装药量为X公斤。

- 起爆顺序：上台阶先爆破，中台阶再爆破，下台阶最后爆破。

4. 爆破安全措施：- 爆破振动控制：根据爆破振动安全允许距离计算，确定爆破振动控制措施，包括爆破时间、爆破顺序和爆破器材选用等。

- 爆破空气冲击波控制：根据爆破空气冲击波安全允许距离计算，确定爆破空气冲击波控制措施，包括爆破时间、爆破顺序和爆破器材选用等。

- 个别飞散物控制：根据个别飞散物安全允许距离计算，确定个别飞散物控制措施，包括爆破时间、爆破顺序和爆破器材选用等。

- 盲炮处理：严格执行盲炮处理制度，确保盲炮及时处理。

- 安全防护：爆破作业现场设置安全警戒区域，并配备专职安全员进行现场监护。

四、施工组织1. 施工进度计划：根据隧道工程进度要求，制定合理的爆破施工进度计划。

2. 劳动力、材料、设备计划：根据爆破施工需要，配备足够的劳动力、材料和设备。

3. 施工队伍：选用具备丰富隧道爆破施工经验的施工队伍，并进行技术培训和安全教育。

浅谈地铁隧道台阶法下台阶开挖爆破控制摘要：本文主要对青岛地铁8号线B1包中建段06工区大涧站~红岛火车站新增3号竖井地铁隧道台阶法开挖爆破控制的简要分析，对开挖过程中如何控制进尺进行了现场试验以及数据分析。

关键词：爆破；进尺；控制；矿山法；下台阶1引言如今我国城市地铁建设正在快步进行，因城市地质不同，修建地铁的施工工法也多种多样，矿山法作为其中一种施工方法，其爆破控制尤为重要，本文主要浅谈本工程中如何控制地铁隧道施工中台阶法下台阶开挖进尺爆破。

2 工程概况青岛地铁8号线B1包中建段，由中国建筑第八工程局轨道公司承建大涧站~红岛火车站区间，全长3050m，覆土8~30m，大涧站~红岛火车站3号竖井及施工场地位于赵家岭村与孟家村中间空地中，新增3号竖井中心里程为YSK：23+476.069；正线4个洞室均为矿山法爆破施工。

本文主要讲述Ⅳ级围岩台阶法下台阶施工。

3.场地地质情况开挖深度范围地层从上至下为：第①层素填土，?9层中风化安山岩，第?9层微风化安山岩，第?9-3层微风化安山岩（碎裂状）。

地下水主要为裂隙水，水量较小。

4.隧道台阶法下台阶控制爆破进尺浅谈4.1 控制爆破参数4.1.1炮孔布置周边眼间距不能过大，相同排列的两个炮孔沿炮孔连心线方爆破时产生的应力波需要形成相互叠加的作用，进而达到岩石的抗拉强度将岩石予以破坏形成贯通裂缝。

其次，周边孔起爆次序需要恰当，要有充足的自由面。

对以上参数进行制定方案：（1）周边孔间距 0.7m；（2）周边孔采用同一段别雷管且滞后于辅助孔爆破降低比钻孔。

上自由面距离第一排辅助孔间距为1.5ｍ，炮孔间距为1.03～1.11ｍ，炮孔排距为0.6～0.75ｍ，周边孔间距为0.77～0.90ｍ。

4.1.2装药量控制根据下台阶拟合回归的场地系数和衰减系数，根据炮孔之间相互距离。

[4]下台阶单孔装药量为0.6～0.7KG，单段最大起爆药量定为1.4KG。

5.结论通过聘请技术方面专家与现场技术人员试验联合制定完整的爆破方案来控制爆破参数实现控制进尺，对地铁隧道台阶法下台阶控制爆破进尺提供了参考数据。

3-1-3台阶法开挖施工工艺1 前言台阶法开挖法是隧道施工中采用最多的开挖方法，它不仅适用于地质条件较好的Ⅱ、Ⅲ级围岩，同时更适用于地质条件较差的Ⅳ、Ⅴ级围岩。

通常情况下，Ⅴ级围岩通过采取有效的辅助施工措施后（管棚、超前预注浆等），采取台阶法开挖是最为安全的。

台阶法还存在于各类主体施工方法（CD法、CRD法）中的分部开挖之中。

1.1 台阶开挖法定义台阶法开挖是将隧道设计断面分成两次或三次开挖，其中上台阶超前一定距离后，上下台阶同时并进的施工方法。

1.1.1长台阶上台阶超前50以上或大于5倍洞跨；1.1.2短台阶上台阶长度小于5倍但大于1-1.5倍洞跨；1.1.3超短台阶上台阶仅超前3-5m，断面闭合较快。

1.2 工艺特点地质条件较好时采取台阶法开挖，其对钻孔设备要求不高，通过普通凿岩机上下台阶同时钻孔和起爆，达到隧道同时开挖掘进的目的。

在同样的地质条件下，效率比全断面开挖略低，但设备投入不大。

地质条件较差时采取超短台阶法开挖，由于所采取的辅助施工措施而使得上下台阶施工干扰较大。

因此，施工中要解决好上下台阶施工干扰问题。

台阶法开挖时的爆破效果没有全断面法开挖容易控制。

1.3 适用范围采用台阶法开挖,台阶长度必须根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定，如围岩较差，台阶长度可缩短，宜为5m左右。

如采用三级台阶法，第一个台阶高度以控制在2.5m以下。

1.3.1长台阶法适用于不影响工期、可进行单工序作业的短隧道施工；在长隧道施工中，如需分段贯通而调整隧道贯通误差时，也可采取该法施工。

1.3.2短台阶法适用于无工期压力的Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道。

由于该方法的上台阶施工干扰较大及整个隧道的生产效率极低，一般隧道施工不常采用。

1.3.3超短台阶法适用于机械化程度不高的各类围岩地段。

1.4 开挖施工工艺1.4.1 工艺流程图图1-1台阶法开挖施工流程图1.4.2 施工准备(1) 施工供风当上、下台阶同时采用人工手风钻钻孔时，高压风量根据全部手风钻的用风量加砼喷射设备的用风量计算；当下台阶采用半断面液压凿岩台车钻孔时，空压机的数量可减少或者功率减小。

[上下台阶法开挖技术总结] 什么是三台阶开挖法上下台阶法开挖技术总结 1.施工方法采用上下台阶法开挖，将隧道断面分为上下两大部分开挖。

施工流程如下：开挖上部土方→施作上部初期支护→开挖下部土方→施作下部初期支护→底部开挖（捡底）→施作仰拱及混凝土填充→施作二次衬砌 C25喷混凝土Φ6钢筋网锚杆设置部位厚度（cm) 设置部位网格间距（cm) 设置部位间距（环×纵）（m) 长度（m) 拱墙 12 拱部 25×25 拱墙 1.2×1.5 3 表1 初期支护参数表 1.1 上台阶开挖 1.1.1 测量放线后，采用钻爆法先进行下台阶开挖，人工钻孔。

台阶长度一般控制在1～2倍洞泾以内。

隧道开挖完毕后，及时施作初期支护，即初喷4cm厚混凝土，打设Φ22组合式中空锚杆，铺设Φ6@25cm×25cm钢筋网，复喷混凝土至设计厚度。

1.2 下台阶开挖 1.2.1 测量放线后，采用钻爆法先进行下台阶开挖，人工钻孔。

开挖完成后，测量放线后，采用钻爆法先进行下台阶开挖，人工钻孔对开挖面进行初期支护，初喷4cm厚混凝土。

拱部打设22组合式中空锚杆，L=3.0m，铺设6@25cm×25cm钢筋网，复喷混凝土至设计厚度。

1.3 底部开挖底部开挖完成后，及时施作初期支护，喷射混凝土至涉及设计厚度，及时封闭成环。

1.4灌注仰拱及填充（仰拱和填充要分开施作） 1.5根据监控两侧分析，待初期支护收敛后，利用模板台车一次性灌注。

台阶法施工工序纵断面图 2、质量控制要点（1）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的原则，每次开挖完毕后，及时施作初期支护，及早封闭成环。

（2）（3）工序变化初应加强初期支护。

隧道开挖后初期支护应及时封闭成环，封闭位置距离掌子面不得大于90m。

（4）台阶开挖高度可根据围岩及现场施工机具做适当调整，台阶长度一般控制在1～2倍洞泾以内。

（5）施工中解决好上下台阶施工干扰问题，下部施工减少对上部围岩、支护的扰动。

隧道台阶法施工详解1、长台阶法台阶长度L≥5B，B为洞室的宽度。

甚至可以上台阶先贯通，即为“半断面法”。

特点：进度快，仅次于全断面法。

适用于：Ⅲ～Ⅰ级围岩。

上台阶先贯通在现实中存在风险尤其是山体呈现偏压状态时尤其小心，做好两侧洞口以避免洞内变形量过大。

2、短台阶法台阶缩短：（1～1.5）B≤L＜5B,特点：①支护闭合时间加快，围岩稳定性增加；②台阶缩短加大了对下台阶施工的干扰。

适用于：Ⅳ、Ⅴ级围岩当长台阶法出现支护变形量过大的时候，应该停止掌子面施工，下台阶跟进落底形成短台阶模式。

只要设计支护强度没问题，下台阶落底之后能十分有效的控制围岩的变形。

它掘进慢的原因就在于仰拱紧跟其后。

围岩等级为4级的时候单次开挖进尺不宜大于2m，当围岩为5级的时候一次进尺不得大于两品拱架1m-1.5m具体情况视围岩而定。

3、超短台阶法上台阶长度仅为3-5m特点：更有利于控制围岩变形，但上下台阶相隔太近，施工干扰大。

适用于：Ⅳ、Ⅴ级围岩此方法因为上台阶只有三至五米无法采用大型机械施工，至适合小型机具配合人工开挖。

当短台阶法出现支护变形量过大的时候，应该停止掌子面施工，下台阶跟进落底形成超短台阶模式。

只要设计支护强度没问题，下台阶落底之后能十分有效的控制围岩的变形。

它掘进慢的原因就在于仰拱紧跟其后及人机械配合人工开挖。

一般适合铁路隧道小断面且洞身不高的情况下。

围岩等级为4级的时候单次开挖进尺不宜大于2m，当围岩为5级的时候一次进尺不得大于两品拱架1m-1.5m具体情况视围岩而定。

4、三台阶法施工上台阶长度仅为3-5m特点：更有利于控制围岩变形，但上中下台阶相隔太近，施工干扰大。

适用于：Ⅳ、Ⅴ级围岩的大断面施工。

（1）上台阶在上一循环的超前支护防护下，弱爆破开挖①部，施作台阶周边的初期支护：初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，钻设径向锚杆、锁脚锚管，复喷混凝土至设计厚度。

（2）中台阶弱爆破开挖②部，施作台阶周边的初期支护：初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，钻设径向锚杆，复喷混凝土至设计厚度。