CN107829748B - 一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法，该方法开挖时，使用不同部位的开挖渣料来相互补充，交替循环回填稳固拱脚，支护体系中取消了超前支护与系统锚杆以减少对围岩扰动，并采用小孔径双层钢筋网，以增加自进式锁脚锚杆组数，减小其长度的方法，加强锁脚锚杆对钢架的支撑与约束作用。以变形监控与锁脚锚杆轴力监控结合的监测体系，从形变与应力双重角度实时掌握围岩与结构的安全状态。本专利充分考虑了漂卵石地层特点，加强了支护体系对围岩的横向约束效应，有效减小了围岩扰动，既提高了施工效率，又节约了工程造价，保证隧道早期施工中结构的安全与围岩的稳定。

Description

一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法

技术领域

本发明属于漂卵石地层大断面公路隧道施工开挖领技术域，具体涉及一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法。

背景技术

当前，我国已经在岩质地层、均匀土质地层当中修建了大量的大断面隧道，但是在密实漂卵石地层下修建的大断面隧道非常稀少，关于其开挖方法的经验总结与理论研究均较为匮乏。漂卵石、砂卵石地层属于典型的不均质地层，具有胶结性差、易滑塌掉块的特点，并且锚杆施作困难、地层结构密实易超挖。成都地铁在砂卵石地层中施工，总结出了砂卵石地层少扰动胜于强支护的结论；四科湾隧道在砂卵石地层中施工，发现了由于锁脚锚杆对支护结构约束不足，支护结构整体沉降与收敛过大的问题；北京地铁砂卵石地层暗挖施工中发现，由于围岩容易塌孔，使用普通小导管与全长黏结式锚杆几乎无法施工。由于漂卵石、砂卵石地层介质的组成特点，普通岩质或土质隧道开挖方法与支护体系都不能够使用，必须要依据地层实际情况，进行开挖方法、支护体系及监测体系上的创新，才能保证隧道施工工作的安全、顺利、高效开展。

结合西藏自治区拉萨至林芝公路某漂卵石地层大断面公路隧道的施工情况发现，易滑塌掉块与超挖严重是由于漂卵石地层组成特点造成的，漂卵石地层是由孤立的卵漂石加砂砾及少量泥土组成，不能像完整岩体及土体一样能够借助爆破、特殊机械开挖形成规整面，加上其本身胶结性差，开挖到设计轮廓线时，稍微扰动上方石块就会掉落。现场施工中发现，机械开挖后拱顶不断有卵漂石掉落，清理危石后，拱顶平均超挖约50cm，边墙位置超挖约20cm。能进行开挖的漂卵石隧道本身结构密实，但又不能爆破，若采取CD法、CRD法等分部开挖方法会给机械和人工带来很大的难题，且施工速度会非常缓慢。采取台阶法开挖较为合理，也能保证隧道施工进度，但是由于漂卵石的特殊性，常规的钻孔锚杆易塌孔，无法成孔，而自进式锚杆容易顶到卵漂石无法钻进到设计深度，隧道拱脚位置缺乏有效的约束，横向变形较大，稍有不慎均会有滑塌的可能。当前成熟的岩质隧道与土质隧道开挖方法均难以满足漂卵石地层开挖技术性与安全性的要求。要解决漂卵石地层隧道施工的问题，必须要解决拱脚约束不足、隧道易超挖、边墙易滑塌、拱顶易掉块的问题以及实现对这些风险的监测问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法，该方法既能够满足隧道开挖的技术性要求，又能保证隧道施工过程的安全性，同时能够节省工程费用、加快工程进度。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法，包括以下步骤：

1)开挖时，将隧道断面自上而下分为四个部分进行开挖，分别为上台阶上部分、上台阶下部分、下台阶以及仰拱剩余开挖部分，其中，上台阶上部分由外而内分为上台阶上部分弧形导坑开挖部分和上台阶上部分预留核心土，上台阶下部分自左至右分为上台阶下部分左侧开挖部分、上台阶下部中间开挖部分和上台阶下部分右侧开挖部分，下台阶部分自左至右分为下台阶左侧开挖部分、下台阶中间开挖部分和下台阶右侧开挖部分，下台阶左侧开挖部分和下台阶右侧开挖部分均分为a段和b段两个开挖阶段；

2)沿着隧道设计开挖轮廓线往里开挖，首先开挖上台阶上部分弧形导坑开挖部分，预留出上台阶上部分预留核心土，并对开挖后的上台阶上部分弧形导坑开挖部分进行支护；

3)开挖上台阶上部分预留核心土，再向下挖掉上台阶下部中间开挖部分；

4)开挖上台阶下部分左侧开挖部分，进行相应支护并返回上台阶上部分弧形导坑开挖部分开挖，挖出卵砾石回填拱脚；

5)开挖上台阶下部分右侧开挖部分，进行相应支护并转到上台阶上部分预留核心土和上台阶下部中间开挖部分开挖，挖出卵砾石回填拱脚；

6)继续开挖上台阶上部分预留核心土，再向下挖掉上台阶下部中间开挖部分，并继续开挖上台阶上部分弧形导坑开挖部分，预留出上台阶上部分预留核心土，并对开挖后的上台阶上部分弧形导坑开挖部分进行支护；

7)开挖下台阶左侧开挖部分的a段，并进行相应支护，再进行b段的开挖与支护，并将卵砾石回填到a段拱脚2/3高度处，多出的卵砾石运出洞外；

8)开挖下台阶右侧开挖部分的a段，并进行相应支护，将挖出的卵砾石回填至下台阶左侧开挖部分的b段拱脚2/3高度处以及下台阶右侧开挖部分的a段拱脚2/3高度处，下台阶右侧开挖部分的b段拱脚回填卵砾石取自下一循环下台阶左侧开挖部分的a段开挖后卵砾石；

9)开挖下台阶中间开挖部分，随后进行仰拱剩余开挖部分开挖，并进行相应的初期支护及仰拱施工；

10)重复步骤2)至9)，直至隧道开挖完成。

本发明进一步的改进在于，步骤2)中，沿着隧道设计开挖轮廓线往里，采取机械开挖时欠挖30cm，后期采用人工修凿；上台阶上部分弧形导坑开挖部分的首次开挖进尺为1～2榀钢架，长度为0.6～1.2m，预留出的上台阶上部分预留核心土顶面到拱顶隧道设计开挖轮廓线的距离为1.9m，上台阶上部分预留核心土的宽为5m，高为1.7m，左右侧到隧道设计开挖轮廓线的距离为1.6m。

本发明进一步的改进在于，步骤2)中，对开挖后的上台阶上部分弧形导坑开挖部分进行支护，其施工步骤包括：清理边线到隧道设计开挖轮廓线，架立钢架，安装纵向连接筋，安装第一层钢筋网片，安装第二层钢筋网片，打入锁脚锚杆，以及喷射混凝土。

本发明进一步的改进在于，步骤3)中，向下挖掉上台阶下部中间开挖部分后，形成的中间凹槽宽度为3.5m。

本发明进一步的改进在于，步骤4)中，上台阶下部分左侧开挖部分的宽度为2.4m，其开挖进尺是上台阶上部分弧形导坑开挖部分的2～4倍。

本发明进一步的改进在于，步骤5)中，上台阶下部分右侧开挖部分的宽度为2.4m，其开挖进尺是上台阶上部分弧形导坑开挖部分的2～4倍。

本发明进一步的改进在于，下台阶左侧开挖部分的a段和b段的进尺均为2.4m，下台阶右侧开挖部分的a段和b段的进尺均为2.4m。

本发明进一步的改进在于，还包括：对开挖后的上台阶上部分弧形导坑开挖部分进行支护后，同时安装拱顶沉降监测点，对应的锚杆部位安装锁脚锚杆轴力计，在开挖后的上台阶下部分左侧开挖部分和上台阶下部分右侧开挖部分安装上台阶下部测点以及锁脚锚杆轴力计，在开挖后的下台阶左侧开挖部分和下台阶右侧开挖部分安装下台阶测点以及锁脚锚杆轴力计。

与常见的土质或岩质隧道开挖方法相比，本发明具有以下的优点：

1、在开挖时，对上台阶上部分弧形导坑开挖部分、上台阶下部分左侧开挖部分、上台阶下部分右侧开挖部分、下台阶左侧开挖部分及下台阶右侧开挖部分开挖部分轮廓面采取预留30cm，支护前再采取人工用镐或电钻扰动清理的方案，有效解决超挖的问题，保证了开挖面的规整性。预留厚度可以根据围岩的粒径变化及胶结程度做适当调整。

2、在开挖时，用于回填的卵砾石可以就地取材，开挖部分相互补充、上下独立循环又联合作业，方便快捷。上下台阶分开作业，保证了工作面数量及作业空间，前后两台阶包含5个支护作业面与9个开挖作业面，可以实现作业的连续性与循环性，提高了大断面隧道施工进度。

3、开挖方法与支护体系充分考虑了“少扰动”原则，上部分采取弧形导坑预留核心土法，即能发挥稳定掌子面的作用，又能为上方支护作业提供平台。上下台阶均采取短进尺的开挖方案，交叉循环，多步完成，减小了对围岩的扰动，能够避免弱胶结漂卵石掉落伤人。

4、所采用的支护体系，充分适应了漂卵石地层的特点，弃用超前锚杆与系统锚杆的支护方案，即节约了工程造价，又减小了超前锚杆对围岩的扰动带来的拱顶掉块与局部滑塌。该地层下，自进式锚杆打入深度最大不超过1.8m，再加上围岩组成为胶结性差的颗粒状，常规超前支护本身无法施工也无法发挥超前支护应有的作用。

5、所采用的支护体系，根据现场获取的自进式锁脚锚杆所能打入的最大深度试验，确定了以两组1.5m锁脚锚杆代替一组3.5m锁脚锚杆的方案。并且采取锁脚锚杆与拱脚回填两种措施实现对拱脚的稳固，相互补充来发挥对横向围岩压力的抵抗作用。

6、采取间距为0.5m的I20a钢架，0.5m间距的纵向连接筋、间距为6cm的双层钢筋网片，使支护结构整体有较大的刚度，能够很好的发挥初期支护的整体性能，并加强其纵向联系。双层钢筋网片还可以避免喷射混凝土与打入锁脚锚杆期间落石伤人事故的发生。

7、在常规隧道监测体系之上，充分考虑了围岩的破坏形态与施工风险，建立了考虑围岩变形与支护应力的组合监测体系，实现了力与变形之间的相互补充、共同判别。建立的判断准则可用于施工环境安全性快速判断。

附图说明

图1为隧道开挖立面图。

图2为隧道开挖平面图。

图3为隧道开挖剖面图。

图4为变形测点与锁脚锚杆轴力测试的分布图。

图5为上台阶开挖作业循环图。

图6为下台阶开挖作业循环图。

图7为290断面锚杆轴力图。

图8为290断面沉降与收敛发展图。

图9为255断面锚杆轴力图。

图10为250断面沉降与收敛发展图。

图中：1为上台阶上部分弧形导坑开挖部分，2为上台阶上部分预留核心土，3为上台阶下部中间开挖部分，4为上台阶下部分左侧开挖部分，5为上台阶下部分右侧开挖部分，6为下台阶左侧开挖部分，6a与6b分别为开挖的两个阶段，7为下台阶右侧开挖部分，7a与7b分别为开挖的两个阶段，8为下台阶中间开挖部分，9为仰拱剩余开挖部分，10为卵砾石，11为隧道设计开挖轮廓线，12为上台阶上部分锁脚锚杆组，13为上台阶下部锁脚锚杆组，14为下台阶锁脚锚杆组，15为拱顶沉降监测点，16与17为上台阶下部测点，18与19为下台阶测点，20～25为上下台阶打入的锁脚锚杆轴力计。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做出进一步的说明。

如图1至图4所示，本发明提供的一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法，包括以下内容：

开挖整体分上下两个台阶，上台阶包括上台阶上部分弧形导坑开挖部分1、上台阶上部分预留核心土2、上台阶下部中间开挖部分3、上台阶下部分左侧开挖部分4及上台阶下部分右侧开挖部分5共五分部开挖面，下部分包括下台阶左侧开挖部分6、下台阶右侧开挖部分及下台阶中间开挖部分8三个开挖面，仰拱剩余开挖部分9最后开挖。上台阶高度为5.6m，占总开挖高度的54％左右，下台阶高度3.6m，占总开挖高度的35％左右，仰拱剩余开挖部分高度1.2m，占总开挖高度的11％左右。上下台阶相差1.5～2.0m。

(1)上台阶开挖步骤如图5所示，具体步骤如下：

A、沿着隧道设计开挖轮廓线11，首先采用普通挖掘机进行上台阶上部分弧形导坑开挖部分1开挖，开挖线小于设计轮廓线30cm，每次开挖进尺1～2榀钢架，长度约0.6～1.2m，预留出上台阶上部分预留核心土2部分，上台阶上部分预留核心土2到拱顶设计轮廓线距离为1.9m，顶面宽5m，高1.7m，左右侧到设计轮廓线1.6m。以上台阶上部分预留核心土2作为施工平台进行支护作业。支护体系施工顺序为：清理边线到设计轮廓线→架立钢架→安装纵向连接筋→安装第一层钢筋网片→安装第二层钢筋网片→打入锁脚锚杆→喷射混凝土。在拱顶部位安装拱顶沉降监测点15。

B、上部分进行到一定进尺后，挖除上台阶上部分预留核心土2，再向下挖掉上台阶下部中间开挖部分3，挖除后的凹槽宽度为3.5m，便于将挖掘机开到该位置进行前方挖掘作业。

C、开挖上台阶下部分左侧开挖部分4，并进行相应的支护作业。上台阶下部分左侧开挖部分4的宽度为2.4m，是上台阶下部分左侧开挖部分1一次进尺的2～4倍，该部分支护完成后，返回上台阶下部分左侧开挖部分1开挖，并将挖出的卵砾石回填到上台阶下部分左侧开挖部分4的拱脚位置，回填高度为上台阶下部分左侧开挖部分4开挖高度的2/3，约1.7m。

D、开挖上台阶下部分右侧开挖部分5，并进行相应的支护作业。上台阶下部分右侧开挖部分5与上台阶下部分左侧开挖部分4类似，完成支护作业后转到上台阶上部分预留核心土2和上台阶下部中间开挖部分3开挖，并将卵砾石回填到拱脚位置同样高度。随后返回上台阶下部分左侧开挖部分1开挖进入下一循环。

(2)下台阶作业循环可与上台阶部分进行合并作业，其单独的流程如图6所示，具体的步骤如下：

A、下台阶左侧开挖部分6分为a、b两段，进尺均为2.4m，先进行a段的开挖与支护，再进行b段的开挖与支护，b段的渣土回填到a段2/3高度处，多出的运出洞外。

B、下台阶右侧开挖部分7同样分为a、b两段，进尺均为2.4m，a段开挖在下台阶左侧开挖部分6的b段支护完成后进行，并将挖出的卵砾石回填至下台阶左侧开挖部分6的b段拱脚2/3高度处。下台阶右侧开挖部分7的b段挖出的卵砾石回填至下台阶右侧开挖部分7的a段拱脚，其本身拱脚卵砾石取自下一循环下台阶左侧开挖部分6的a段部分。

C、下台阶左侧开挖部分6和下台阶右侧开挖部分7各完成两段后，进行下台阶中间开挖部分开挖，随后进行仰拱剩余开挖部分9开挖并进行相应的初期支护及仰拱施工。

2、本发明在漂卵石支护体系上进行了多方面创新，针对漂卵石地层的特点，对支护体系进行了多方面改进，首先取消了系统锚杆与锁脚锚杆，采取的双层钢筋网片，网格间距改为6cm，能够避免喷砼过程中由于漂卵石掉落伤人事故；钢架采取I20a，间距0.5m；纵向连接筋为间距0.5m，两榀钢架之间交替布置；锁脚锚杆为自进式中空注浆锚杆，将长度调整为1.5m，组数调整为2组，来弥补单根打入深度上的不足。该支护体系具体的施工工序为：对应部位开挖→清理危石到设计轮廓线→架立钢架→安装纵向连接筋→安装第一层钢筋网片→安装第二层钢筋网片→打入锁脚锚杆→喷射混凝土→回填临时拱脚。

3、本发明针对漂卵石地层特点及开挖方法，进行了监测体系上的创新，发明了应力与变形组合监测、相互补充的方法，实现对围岩状态与支护结构变形状态的双向监测。变形监测包含五个测点，布置在同一断面。其中上台阶上部分弧形导坑开挖部分1初支完成后安装拱顶沉降监测点15，并安装锁脚锚杆轴力计20、21，上台阶下部分左侧开挖部分4和上台阶下部分右侧开挖部分5相继开挖后安装上台阶下部测点16、17，并安装对应部位的锁脚锚杆轴力计22、23，下台阶左侧开挖部分6和下台阶右侧开挖部分7相继开挖后安装下台阶测点18、19，并安装对应部位锁脚锚杆轴力计24、25。上下台阶测点均安装在对应节段支护的上部，避免回填土的影响，锚杆轴力计则安装在最下部锚杆之上，通过导线引出到支护结构墙面。该监测体系包含2条收敛测线、1个拱顶沉降测点、6个锁脚锚杆轴力计的监测。监测频率前30天1次/天，30天后1次/天，到二衬施工时监测停止。围岩变形是由于周围介质的应力释放与地层位移导致的，而锁脚锚杆则约束支护结构的竖向位移与侧向收敛，通过应力与变形之间监测数据的结合，可用于整体安全分析，又可用于阶段稳定性判断，并可以就监测状态做出施工上调整，对于可能出现的情况定性判断准则如下表所示：

工程实例

工程概况

西藏自治区拉萨到林芝公路某漂卵石大断面隧道全长515m，设计时速80km/h，采取独立双洞、双向四车道标准，穿过尼洋河三级阶地及泥石流堆积区。该泥石流堆积体属于典型漂卵石地层，中密～密实结构，弱胶结或无胶结，富含地下水，为V级围岩。漂卵石地层中骨架颗粒以漂石、卵石为主，粒径位于6～20cm的卵石占20～30％，粒径大于20cm的漂石占30～50％，漂石、卵石磨圆度较好，分选差，且以花岗岩、闪长岩居多，质地坚硬。原设计中自进式中空注浆锚杆包括超前锚杆、系统锚杆及锁脚锚杆。超前锚杆长度为2.5m，分布于拱腰至拱顶位置；系统锚杆分布于隧道两侧拱墙，小近距方向长5m，另一侧长3.5m；锁脚锚杆长3.0m，每个支护工序下钢架下部呈不同方向打入两根。

施工问题

锚杆打入深度不足。当锚杆打入围岩一定深度达到未松弛区域后才能发挥锚固作用，围岩越为软弱破碎，松弛圈往往越大，锚杆要求长度就越长。本隧道衬砌设计中系统锚杆分别为3.5m与5m，但系统锚杆面临的不是达不到未松弛区域的问题，而是难以达到设计长度的问题。现场发现，采取常规气腿式凿岩机进行系统锚杆打入，打入深度均在1.0～1.5m左右，锚杆最多打入深度在0.7～1.2m左右。锚杆以扭断或无法挺进为极限状态，锚杆则均以无法挺进为最终状态。

边墙易滑塌，顶部易掉块。由于漂卵石地层胶结性差，围岩对施工扰动非常敏感，尤其是锚杆施工震动扰动剧烈。施工锚杆，围岩壁面平均塌落厚度为10cm；施工锚杆，壁面平均塌落厚度将近18cm，尤其是在锚杆顶到漂卵石之上时，由于杆体末端的剧烈摆动造成卵砾石大面积掉落。超前锚杆尤其严重，打入时往往造成掌子面上方卵砾石大面积垮塌，不仅打入深度不足，还造成了超挖严重的现象。由于锁脚锚杆对于初期支护侧向约束不足，导致收敛变形明显较大，并且有侧墙滑塌事故发生。顶部掉块则使得工人喷浆作业时比较危险。

超挖严重，拱顶喷浆困难。虽然每次进尺仅有1到2榀钢架，但开挖轮廓线平均超挖有30cm左右，其中上台阶超挖最为严重，局部超挖达40～50cm。超挖后喷浆很难喷涂密实，必须进行繁琐的后期注浆充填处理，浪费了工时与材料。

应对措施

为解决施工中的问题，对隧道的开挖方法、锚杆支护体系、监测体系进行了全面的优化，即使用了本发明中的大断面漂卵石隧道互补循环式开挖方法、支护方案与监测体系。

监测数据

监测体系中，对位移变形与锚杆受力情况进行综合监测可以得到结构的安全状态与围岩的稳定情况，进而指导施工。图7和图8分别为290断面锚杆轴力与收敛位移的时态曲线，两者进行综合分析可以发现，上台阶锚杆轴力在下台阶开挖前经历了快速增长的阶段，承担的最大压力为8.2KN，远超过上台阶结构衬砌荷载下的平均支撑力4.9KN，表明承担的围岩压力荷载较大，而与此同时，拱顶沉降同步增长，表明围岩压力与形变的同步性，而上台阶中部、下台阶锚杆受力较小，主要是上台阶锚杆提前发挥了承载效应，且中下台阶施工时，钢架拱脚落地也能承担一部分荷载，使锚杆轴力整体在仰拱施工完成后有所下降。监测整体无异常，施工正常进行。

图9和图10分别为255断面锚杆轴力与收敛位移的时态曲线，两者进行综合分析可以发现，上台阶锚杆轴力在中台阶开挖前经历了快速增长的阶段，上台阶中部开挖后承担压力5.1KN，接近上台阶结构衬砌荷载下的平均支撑力4.9KN，但是随着中部开挖完成，轴力基本不再增加，而此时上台阶收敛变形与沉降均在快速增长，因此显然侧向松散压力太大，施工现场马上加强了拱脚回填处理，第9天时，锁脚锚杆恢复了承载性能，且最终承载小于290断面，中下台阶锁脚锚杆承载大于290断面，表明了承载的传递性。该曲线变现了施工时的不安全状态，成功避免了侧墙滑塌事故发生。

综上所述，本发明将大断面漂卵石地层隧道分台阶、分布进行开挖，短步细挖，左右错开，依次推进，即减小了扰动，又提供工作面，上下台阶独立循环但又可以联合作业，能够实现漂卵石围岩下的施工速度最大化。

本发明对拱脚位置采取了临时回填稳固的措施，与锁脚锚杆一起发挥稳固拱脚作用。解决了漂卵石地层下锁脚锚杆约束较小、横向易变形的问题，最大程度上保证了施工安全。同时，对于每个开挖台阶，各部分开挖出来的卵石土互用互填，施工便捷。

本发明开挖仅仅依靠普通挖掘机即可，依靠开挖平台与简易梯子即可实现支护的作业。将(3)部分挖空后，其间距正好能够让挖掘机开进，常规挖掘机臂长接近6m，在该设计开挖进尺下，正好能够实现弧形导坑正前方拱脚位置的挖掘作业。该开挖方法充分考虑了现场机械的基本性能。采取机械开挖时欠挖30cm，后期采用人工修凿的方法，最大限度缓解了该地层下的超挖现象。

Claims (6)

1.一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将大断面漂卵石地层隧道分台阶、分部进行开挖，短步细挖，左右错开，依次推进，提供工作面，上下台阶独立循环但又联合作业；开挖时，将隧道断面自上而下分为四个部分进行开挖且预留欠挖量30cm，分别为上台阶上部分、上台阶下部分、下台阶以及仰拱剩余开挖部分(9)，其中，上台阶上部分由外而内分为上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)和上台阶上部分预留核心土(2)，上台阶下部分自左至右分为上台阶下部分左侧开挖部分(4)、上台阶下部中间开挖部分(3)和上台阶下部分右侧开挖部分(5)，下台阶部分自左至右分为下台阶左侧开挖部分(6)、下台阶中间开挖部分(8)和下台阶右侧开挖部分(7)，下台阶左侧开挖部分(6)和下台阶右侧开挖部分(7)均分为a段和b段两个开挖阶段；

2)沿着隧道设计开挖轮廓线(11)往里开挖，采取先机械开挖时欠挖，后人工修凿的方法，首先开挖上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)，预留出上台阶上部分预留核心土(2)，并对开挖后的上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)进行支护，其施工步骤包括：清理边线到隧道设计开挖轮廓线(11)，架立钢架，安装纵向连接筋，安装第一层钢筋网片，安装第二层钢筋网片，打入锁脚锚杆，以及喷射混凝土；

3)开挖上台阶上部分预留核心土(2)，再向下挖掉上台阶下部中间开挖部分(3)；

4)开挖上台阶下部分左侧开挖部分(4)，进行相应支护并返回上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)开挖，挖出卵砾石(10)回填拱脚；

5)开挖上台阶下部分右侧开挖部分(5)，进行相应支护并转到上台阶上部分预留核心土(2)和上台阶下部中间开挖部分(3)开挖，挖出卵砾石(10)回填拱脚；

6)继续开挖上台阶上部分预留核心土(2)，再向下挖掉上台阶下部中间开挖部分(3)，并继续开挖上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)，预留出上台阶上部分预留核心土(2)，并对开挖后的上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)进行支护；

7)开挖下台阶左侧开挖部分(6)的a段，并进行相应支护，再进行b段的开挖与支护，并将卵砾石(10)回填到a段拱脚2/3高度处，多出的卵砾石(10)运出洞外；

8)开挖下台阶右侧开挖部分(7)的a段，并进行相应支护，将挖出的卵砾石(10)回填至下台阶左侧开挖部分(6)的b段拱脚2/3高度处以及下台阶右侧开挖部分(7)的a段拱脚2/3高度处，下台阶右侧开挖部分(7)的b段拱脚回填卵砾石取自下一循环下台阶左侧开挖部分(6)的a段开挖后卵砾石；

9)开挖下台阶中间开挖部分(8)，随后进行仰拱剩余开挖部分(9)开挖，并进行相应的初期支护及仰拱施工；

10)对开挖后的上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)进行支护后，同时安装拱顶沉降监测点(15)，对应的锚杆部位安装锁脚锚杆轴力计，在开挖后的上台阶下部分左侧开挖部分(4)和上台阶下部分右侧开挖部分(5)安装上台阶下部测点以及锁脚锚杆轴力计，在开挖后的下台阶左侧开挖部分(6)和下台阶右侧开挖部分(7)安装下台阶测点以及锁脚锚杆轴力计；

11)重复步骤2)至10)，直至隧道开挖完成。

2.根据权利要求1所述的一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法，其特征在于，步骤2)中，沿着隧道设计开挖轮廓线(11)往里开挖；上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)的首次开挖进尺为1～2榀钢架，长度为0.6～1.2m，预留出的上台阶上部分预留核心土(2)顶面到拱顶隧道设计开挖轮廓线(11)的距离为1.9m，上台阶上部分预留核心土(2)的宽为5m，高为1.7m，左右侧到隧道设计开挖轮廓线(11)的距离为1.6m。

3.根据权利要求1所述的一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法，其特征在于，步骤3)中，向下挖掉上台阶下部中间开挖部分(3)后，形成的中间凹槽宽度为3.5m。

4.根据权利要求1所述的一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法，其特征在于，步骤4)中，上台阶下部分左侧开挖部分(4)的宽度为2.4m，其开挖进尺是上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)的2～4倍。

5.根据权利要求1所述的一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法，其特征在于，步骤5)中，上台阶下部分右侧开挖部分(5)的宽度为2.4m，其开挖进尺是上台阶上部分弧形导坑开挖部分(1)的2～4倍。

6.根据权利要求1所述的一种适用于漂卵石地层大断面隧道的互补循环式开挖方法，其特征在于，下台阶左侧开挖部分(6)的a段和b段的进尺均为2.4m，下台阶右侧开挖部分(7)的a段和b段的进尺均为2.4m。