CN112431599A - 上软下硬地层的隧道开挖方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及隧道施工技术领域，提供一种上软下硬地层的隧道开挖方法。将隧道断面分为上下两个部分，开挖步骤包括：S1，在隧道的拱部施作超前支护；S2，在隧道的下断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖下台阶；其中，每完成一次循环进尺爆破后，施作下台阶初期支护以及下台阶的临时拱部的临时支护；S3，在隧道的上断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖上台阶；其中，每一次循环进尺爆破之前先拆除对应的临时支护；每完成一次循环进尺爆破后施作上台阶初期支护并与下台阶初期支护封闭成环。本发明实施例提供的上软下硬地层的隧道开挖方法较大程度减轻了上台阶爆破时对隧道拱部的扰动，降低了坍塌和突水突泥的风险，提高了施工的安全性。

Description

上软下硬地层的隧道开挖方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种上软下硬地层的隧道开挖方法。

背景技术

在隧道施工时，会采用各种不同的隧道开挖方法。以在合适的工程造价和施工速度的基础上控制因施工对周边环境、人员、地面管线和建筑物沉降的影响。其中，暗挖隧道的开挖断面较多的出现上软下硬的复合地层的情况，即隧道断面上部是软土层，而下部是较硬的土层或岩石。例如，地铁隧道断面一般埋深约20m，加上道路下方管线较多，主要管线有雨水、给水、污水、天然气和暗渠等，道路两侧存在多层住宅楼、临街商铺和办公楼等，隧道上方存在较厚的富水砂层，地质条件极为复杂，拱部覆岩薄且破碎。然而，若按照传统的台阶法或CD法进行开挖，极易发生坍塌和突水突泥等安全事故，后果十分严重。

发明内容

本发明实施例提供一种上软下硬地层的隧道开挖方法，用以解决传统的隧道开挖方法在对上软下硬地层进行隧道开挖时易发生坍塌和突水突泥等安全事故的问题。

本发明实施例提供一种上软下硬地层的隧道开挖方法，将隧道断面分为上下两个部分，开挖步骤包括:

S1，在所述隧道的拱部施作超前支护；

S2，在所述隧道的下断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖下台阶；其中，每完成一次循环进尺爆破后，施作下台阶初期支护以及所述下台阶的临时拱部的临时支护；

S3，在所述隧道的上断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖上台阶；其中，在每一次循环进尺爆破之前，先拆除该循环进尺爆破长度对应的所述临时支护；每完成一次循环进尺爆破后，施作上台阶初期支护并与所述下台阶初期支护封闭成环。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，所述每完成一次循环进尺爆破后，施作下台阶初期支护以及所述下台阶的临时拱部的临时支护，具体包括：

在所述下台阶的临时拱部喷射混凝土；

在所述下台阶的底面和侧墙施作下台阶格栅支护；

在所述下台阶的临时拱部设置工字钢，所述工字钢的两端分别与所述侧墙处的所述下台阶格栅支护固定连接；

在所述下台阶的底面和侧墙喷射混凝土进行封闭。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，所述在所述下台阶的底面和侧墙喷射混凝土进行封闭后，还包括，分别在所述下台阶的两侧侧墙处的所述下台阶格栅支护搭设锁脚锚管并进行注浆。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，所述在每一次循环进尺爆破之前，先拆除该循环进尺爆破长度对应的所述临时支护，具体包括：将所述工字钢与所述侧墙处的所述下台阶格栅支护之间的连接螺栓割除或将所述工字钢从根部割断。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，所述S1具体包括：

从地面在隧道拱顶的设定范围的地层内施作止水帷幕，并在所述止水帷幕所围设的区域内进行注浆加固；或者，从所述隧道内在所述隧道拱顶的设定范围的地层内施作半断面帷幕注浆加固；

沿所述隧道的开挖轮廓线施作超前中管棚支护。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，所述施作上台阶初期支护，包括：

在所述上台阶的拱部施作上台阶格栅支护并与所述下台阶格栅支护固定连接；

在所述上台阶的拱部喷射混凝土进行封闭。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，还包括每完成一次或多次循环进尺爆破后，在所述隧道的拱部施作超前小导管支护；

其中，在所述上台阶的拱部施作上台阶格栅支护的同时，在所述上台阶初期支护内预埋PVC管；在所述上台阶的拱部喷射混凝土进行封闭后，在所述PVC管内钻孔，在所述孔内设置超前小导管。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，所述上台阶格栅支护的钢拱架之间和/或所述下台阶格栅支护的钢拱架之间均采用套筒连接。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，所述下台阶的循环进尺爆破采用电子雷管水压控制爆破方式，所述上台阶的循环进尺爆破采用电子雷管逐层剥离控制爆破方式。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，所述中管棚侵入所述上台阶初期支护的轮廓线的部分的直径小于所述中管棚侵入地层的部分的直径。

本发明实施例提供的本发明实施例提供的上软下硬地层的隧道开挖方法，通过先进行下台阶开挖，再进行上台阶开挖的反台阶施工法，下台阶和上台阶均采用多次循环进尺爆破，下台阶每次爆破完成后施作下台阶初期支护和下台阶临时拱部的临时支护，上台阶每次爆破前先拆除对应的临时支护，使上台阶爆破时的作用力向已开挖的下台阶释放，从而较大程度的减轻了上台阶爆破时对隧道拱部的反作用力，降低了坍塌和突水突泥的风险，提高了施工的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例上软下硬地层的隧道开挖方法的流程示意图；

图2是本发明实施例上软下硬地层的隧道开挖方法的断面示意图；

图3是本发明实施例上软下硬地层的隧道开挖方法的纵向剖面示意图。

附图标记：

1、下台阶；2、上台阶；121、下台阶格栅支护；122、锁脚锚管；111、混凝土；11、临时拱部；3、中管棚；4、超前小导管；211、上台阶格栅支护；112、工字钢；5、防水层；6、二次衬砌。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1～图3描述本发明实施例提供的上软下硬地层的隧道开挖方法。

如图1所示为本发明实施例上软下硬地层的隧道开挖方法的流程示意图，本发明实施例将隧道断面分为上下两个部分，采用先开挖下台阶1后开挖上台阶2的方式循环开挖。如图2所示为本发明实施例上软下硬地层的隧道开挖方法的断面示意图，如图3所示为本发明实施例上软下硬地层的隧道开挖方法的纵向剖面示意图。开挖步骤包括:

S1，在隧道的拱部施作超前支护。

S2，在隧道的下断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖下台阶1；其中，每完成一次循环进尺爆破后，施作下台阶初期支护以及下台阶1的临时拱部11的临时支护。

具体的，在隧道的下断面采用循环进尺爆破的方式开挖下台阶1，下台阶1的一次开挖长度可根据超前支护的长度确定。例如，超前支护采用的中管棚3的长度为10m，纵向搭接4m，则下台阶1的一次开挖长度约为6m。若每次循环进尺爆破1m，则需要经过6次爆破完成下台阶1的开挖。每次爆破完成后，会在下台阶1顶部形成长度为1m的临时拱部11。在每完成一次循环进尺爆破后，及时完成下台阶初期支护和临时拱部11的临时支护。为了进一步提高施工的安全性，临时拱部11与下台阶的底面之间还可以设置竖直方向的工字钢如I18工字钢，作为临时支顶。

其中，下台阶1的循环进尺爆破采用电子雷管水压爆破方式。电子雷管可自由设定延时起爆时间(如50毫秒)，可实现精准爆破控制和对施工噪声和爆破振动的控制。下台阶1的每一次循环进尺爆破采用2孔1段位的爆破方式，且中间孔先爆，以减少后续爆破对拱部的反作用力。采用水压爆破进行控制，炸药利用率得到提高，单次起爆药量得以减少，爆破碎石块度均匀，且现场降尘较快。本发明实施例中，炮孔按照设计要求增加相应数量的水袋，并用炮泥对炮孔做好封堵。

S3，在隧道的上断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖上台阶2。其中，在每次循环进尺爆破之前，先拆除该循环进尺爆破长度对应的临时支护；每完成一次循环进尺爆破后，施作上台阶初期支护并与所述下台阶初期支护封闭成环。

具体的，由于上台阶2处于较软地层中，且拱部覆岩十分薄弱，为了尽可能降低爆破风险，本发明实施例中，上台阶2的循环进尺爆破采用电子雷管逐层剥离爆破方式，例如，每次循环进尺0.5m，上台阶2与下台阶1的开挖长度相同，若上台阶2一次开挖长度为6m，则需要经过12次爆破以完成上台阶2的开挖。上台阶2的每一次循环进尺爆破采用单孔单段爆破方式，且中间孔先爆，以减少后续爆破对拱部的反作用力。在每一次循环进尺爆破之前，先拆除该进尺0.5m范围内的临时拱部的临时支护，使上台阶2爆破时的大部分能量向已开挖的下台阶1的方向释放，能够较大程度的减轻爆破对拱部的反作用力。每完成一次循环进尺爆破后，及时完成上台阶初期支护并与所述下台阶初期支护封闭成环。

以单次开挖台阶的长度为6m为例，先在隧道的下断面开挖6m长的下台阶1，再在隧道的上断面开挖6m的上台阶2，视为完成一次隧道的开挖循环，根据需要开挖的隧道长度，进行多次开挖循环。进一步的，在完成上述步骤S1-S3后，还要对后方已开挖的隧道敷设防水层5和浇注二次衬砌6。

本发明实施例提供的本发明实施例提供的上软下硬地层的隧道开挖方法，通过先进行下台阶开挖，再进行上台阶开挖的反台阶施工法，下台阶和上台阶均采用多次循环进尺爆破，下台阶每次爆破完成后施作下台阶初期支护和下台阶临时拱部的临时支护，上台阶每次爆破前先拆除对应的临时支护，使上台阶爆破时的作用力向已开挖的下台阶释放，从而较大程度的减轻了上台阶爆破时对隧道拱部的反作用力，降低了坍塌和突水突泥的风险，提高了施工的安全性。

本发明实施例中，S1中在隧道的拱部施作超前支护，包括步骤：

S11，当隧道上方地面存在施作空间时，采用从地面施作超前支护的方式，即从地面在隧道拱顶的设定范围的地层内施作止水帷幕，并在止水帷幕所围设的区域内进行注浆加固。具体的，在隧道上方对应的地面上，沿隧道宽度方向和长度方向的设定范围内施作旋喷桩、搅喷桩止水帷幕，形成口字形或日字形或目字形等止水体。然后，根据设计图孔位、钻孔参数，在止水帷幕所围设的区域内钻孔，并在孔内进行单液水泥浆注浆加固，注浆加固区域覆盖环绕隧道的开挖轮廓线外侧设定范围，从而形成与隧道同轴的连续止水体。具体的，根据设计图孔位、钻孔参数，在隧道上方对应的地面上直接钻孔，然后在孔内进行注浆。

当隧道上方地面不适合施工时，例如道路上方为公路或建筑物时，则采用从隧道内施作超前支护的方式，即从隧道内在隧道拱顶的设定范围的地层内施作半断面帷幕注浆加固。例如，使注浆管从隧道的上断面伸入隧道开挖轮廓线外侧，在开挖轮廓线外侧和沿隧道长度方向的设定范围内进行注浆加固，从而形成与隧道同轴的连续止水体。

具体的，根据设计图孔位、钻孔参数，在工作面(隧道上断面)上放出钻孔位置，并用油漆标定。在标定位置埋设孔口管，孔口管与安装面密实固结，以保证不漏浆、不串浆。其埋设方法为：利用钻机在标定的钻孔位置进行钻孔，成孔完成后将带有孔口法兰的孔口管插入并外露20-30cm，在孔口管外壁缠裹土工布后采用钻机将孔口管顶入钻孔，灌注双液浆，最终完成孔口管的埋设。例如，钻孔直径为115mm，长度4m左右，孔口管采用直径108mm、长3m的无缝钢管，土工布厚度1-3cm左右，长度30cm左右，孔口法兰与直径42mm的注浆管相匹配。

孔口管全部埋设完成后，更换钻机钻头，在孔口管内钻孔至设计深度，将注浆管插入该孔并与孔口管的孔口法兰连接，从而完成孔口管与注浆系统的连接。然后，通过压水检测注浆管的管路的密封性，同时冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液冲塞的密实性，清孔完毕后开始进行注浆施工。例如，确保钻孔的终孔直径不小于75mm。注浆管采用直径42mm的PVC管，其中，注浆管沿其长度方向间隔50cm的设置梅花形分布的注浆口，注浆口直径10mm。压力砂层注浆压力为0.5-1.0MPa，现场遇到岩层注浆时，选择1.0～1.5MPa。注浆顺序为：先注外圈，后注内圈，同一圈由下而上间隔施作。这样后序孔可检查前序孔的注浆效果。

S12，沿隧道的开挖轮廓线施作超前中管棚支护。帷幕注浆完成之后施作中管棚支护。例如，中管棚3采用直径89mm、长10m、厚5mm的钢管，在隧道拱部不小于150°的范围内，沿开挖轮廓线以环向间距0.25m对称布置中管棚3。

当超前支护采用帷幕注浆和超前中管棚支护时，超前支护的长度由帷幕注浆和中管棚超前支护施工的长度决定。例如，中管棚3长度10m，沿隧道长度方向纵向搭接4m，则一次中管棚支护的长度约为6m。在一次帷幕注浆的长度应不小于6m的情况下，一次超前支护的长度达到6m，则一次开挖下台阶1和一次开挖上台阶2的长度均为6m。

本发明实施例中，步骤S2中，每完成一次循环进尺爆破后，施作下台阶初期支护以及下台阶1的临时拱部11的临时支护，具体包括：

S21，在下台阶1的临时拱部11喷射混凝土111。

S22，在下台阶1的底面和侧墙施作下台阶格栅支护121。

S23，在下台阶1的临时拱部11设置工字钢112，工字钢112与侧墙处的下台阶格栅支护121固定连接。

S24，在下台阶1的底面和侧墙喷射混凝土进行封闭。

其中，每次完成一次循环进尺爆破后，立即对临时拱部11喷射混凝土111处理，以加固临时拱部，保证施工安全性。例如，喷射混凝土111的厚度为150mm。工字钢112与侧墙处的下台阶格栅支护121通过连接板和螺栓固定连接连接。施工时确保工字钢113与格栅拱架连接牢固，且与临时拱部11密贴，不密实处采用喷射混凝土封闭密实。例如，工字钢112采用I18工字钢。工字钢112沿隧道的开挖进尺方向纵向间距1m，若每次爆破的循环进尺为1m，则每次循环进尺爆破后，在临时拱部11设置一个工字钢。在下台阶1的底面和侧墙喷射混凝土厚度250mm。

在下台阶1的每一次循环进尺爆破之前，先拆除该循环进尺爆破长度对应的临时支护，具体包括：将工字钢112与侧墙处的下台阶格栅支护121之间的连接螺栓割除或将工字钢112从根部割断。其中，在拆除工字钢112之前，先采用人工和破碎锤将工字钢112与侧墙处的下台阶格栅支护121的连接板处的喷射混凝土清理干净。

进一步的，在下台阶1的底面和侧墙喷射混凝土进行封闭后，还包括，分别在下台阶1的两侧侧墙处的下台阶格栅支护121搭设锁脚锚管122并进行注浆。例如，锁脚锚管122的长度为3.5m，每侧搭设两根锁脚锚管122，注浆压力为0.5-1.0MPa。

在上述实施例的基础上，步骤S3中，施作上台阶初期支护，具体包括：

S31，在上台阶2的拱部施作上台阶格栅支护211并与所述下台阶格栅支护固定连接。例如上台阶格栅与下台阶格栅之间通过连接板连接，使上台阶格栅与下台阶格栅封闭成环。

S32，在上台阶2的拱部喷射混凝土进行封闭。例如，在上台阶的拱部21喷射混凝土厚度250mm，其中，上台阶2的拱部包括拱顶和上台阶2两侧与拱顶相连的侧墙。

进一步的，步骤S3还包括：

S33，每完成一次或多次循环进尺爆破后，在隧道的拱部施作超前小导管支护。其中，若按超前小导管4数量为34根，长度为3.5m，从钻孔至注浆结束，需要4小时左右。然而，隧道拱部本身覆岩薄，其上为砂层，需要尽快封闭。因此，在上台阶2的拱部施作上台阶格栅支护211的同时，按照超前小导管4的设计位置和角度，在上台阶初期支护内预埋PVC管，在上台阶2的拱部喷射混凝土进行封闭后，在PVC管内钻孔，该钻孔用于设置超前小导管4。这样可以减少围岩暴露时间过长而导致坍塌的风险，确保工程安全。

例如，超前小导管4的长度为3.5m，环向间距0.25m，在上台阶2的拱顶不小于150°的范围布置超前小导管4，超前小导管4的数量根据隧道的实际尺寸确定。纵向搭接2m，即纵距1.5m，若一次循环进尺爆破长度为0.5m，则可爆破三次之后施作超前小导管4。当然，为了增加施工的安全性，也可以将超前小导管4的纵距缩短至0.5m或1m，在每完成一次或两次循环进尺爆破和上台阶初期支护后，即施作超前小导管支护。

格栅支护由沿隧道开挖方向设置的多个钢拱架通过连接钢筋连接固定而形成。一般通过单面焊接连接钢筋的方式连接相邻的钢拱架，需要给下一循环连接钢筋预留焊接长度，该焊接长度至少为连接钢筋直径的10倍。这样会导致一次爆破进尺较长，且最后一榀格栅与掌子面距离较远，这一段预留长度的岩体处于临空未支护状态，给施工带来安全隐患。

对此，本发明实施例中，上台阶格栅支护211的钢拱架之间以及下台阶格栅支护的钢拱架之间均采用套筒连接。具体的，相邻两个钢拱架之间通过两根钢筋和一个套筒固定连接，连接钢筋的一端设有外螺纹，套筒内设有内螺纹。

安装时，例如，先支立第一钢拱架，将连接钢筋没有螺纹的一端焊接于第一钢拱架，并将套筒螺接于连接钢筋的螺纹端。然后，在支立第二钢拱架之前，先将另一连接钢筋与前一连接钢筋端部的套筒螺接，支立第二钢拱架后，再将另一连接钢筋与第二钢拱架对应焊接，从而在纵向上通过两根钢筋和一个套筒完成两个钢拱架的焊接固定。其中，在钢拱架环向上每间隔1m进行一次焊接固定。在每次爆破进尺内支立最后一个钢拱架后，将套筒安装在连接钢筋上，喷射混凝土时将其埋设在初期支护中。从而不需要预留较长的下循环连接钢筋的单面焊接长度，而只需要将套筒预留出较短的长度即可，从而减少了纵向连接钢筋的焊接长度，从而减少单次开挖长度，使格栅拱架尽量靠近掌子面，减少掌子面临空未支护的岩体长度，增强了工程安全系数。

上台阶2爆破完成后，因部分中管棚3侵入上台阶初期支护轮廓线内，开挖过程中需要对其进行割除。然而因中管棚3口径较大，割除困难，导致作业周期长，不利于上台阶2的快速封闭。因此，在上述实施例的基础上，中管棚3侵入上台阶初期支护轮廓线的部分的直径小于中管棚3侵入地层的部分的直径。例如，直径89mm的中管棚3的尾部需要割除段采用直径为42mm的钢管代替，长度为1.5m，两段通过开口钢板焊接在一起，以利于后期施工时对侵限钢管的割除，从而促进快速有效的对上台阶2进行封闭成环，减少工程风险。

本发明实施例中的格栅拱架之间的连接，包括下台阶初期支护和工字钢112的连接，均采用钢板和高强螺栓，需要焊接的部位，采用50焊条单面满焊。

本发明实施例提供的上软下硬地层的隧道开挖方法，通过先开挖下台阶后开挖上台阶的反台阶施工方法，使上台阶爆破时的能量大部分向已开挖的下台阶方向释放，较大程度的减轻了爆破作业对隧道拱部的扰动，降低突水突泥的风险；通过精准控制爆破控制技术降低了爆破噪声和爆破振速，有效控制了周边环境和周边道路地表及管线沉降；采用水压爆破方式，降低了施工粉尘、有毒有害气体对作业人员健康的影响；通过在中管棚的侵限段设置小管径的钢管，以及格栅钢拱架之间采用套筒连接，工艺简便、便于操作，能够缩施工时间，以快速完成初期支护和封闭，实现了高效、安全地对下穿上软下硬地层的隧道的开挖作业。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，将隧道断面分为上下两个部分，开挖步骤包括：

S1，在所述隧道的拱部施作超前支护；

S2，在所述隧道的下断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖下台阶；其中，每完成一次循环进尺爆破后，施作下台阶初期支护以及所述下台阶的临时拱部的临时支护；

S3，在所述隧道的上断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖上台阶；其中，在每一次循环进尺爆破之前，先拆除该循环进尺爆破长度对应的所述临时支护；每完成一次循环进尺爆破后，施作上台阶初期支护并与所述下台阶初期支护封闭成环。

2.根据权利要求1所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述每完成一次循环进尺爆破后，施作下台阶初期支护以及所述下台阶的临时拱部的临时支护，具体包括：

在所述下台阶的临时拱部喷射混凝土；

在所述下台阶的底面和侧墙施作下台阶格栅支护；

在所述下台阶的临时拱部设置工字钢，所述工字钢的两端分别与所述侧墙处的所述下台阶格栅支护固定连接；

在所述下台阶的底面和侧墙喷射混凝土进行封闭。

3.根据权利要求2所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述在所述下台阶的底面和侧墙喷射混凝土进行封闭后，还包括，分别在所述下台阶的两侧侧墙处的所述下台阶格栅支护搭设锁脚锚管并进行注浆。

4.根据权利要求2所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述在每一次循环进尺爆破之前，先拆除该循环进尺爆破长度对应的所述临时支护，具体包括：将所述工字钢与所述侧墙处的所述下台阶格栅支护之间的连接螺栓割除或将所述工字钢从根部割断。

5.根据权利要求1所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述S1具体包括：

从地面在隧道拱顶的设定范围的地层内施作止水帷幕，并在所述止水帷幕所围设的区域内进行注浆加固；或者，从所述隧道内在所述隧道拱顶的设定范围的地层内施作半断面帷幕注浆加固；

沿所述隧道的开挖轮廓线施作超前中管棚支护。

6.根据权利要求2～5任一项所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述施作上台阶初期支护，包括：

在所述上台阶的拱部施作上台阶格栅支护并与所述下台阶格栅支护固定连接；

在所述上台阶的拱部喷射混凝土进行封闭。

7.根据权利要求6所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，还包括：每完成一次或多次循环进尺爆破后，在所述隧道的拱部施作超前小导管支护；

其中，在所述上台阶的拱部施作上台阶格栅支护的同时，在所述上台阶初期支护内预埋PVC管；在所述上台阶的拱部喷射混凝土进行封闭后，在所述PVC管内钻孔，在所述孔内设置超前小导管。

8.根据权利要求6所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述上台阶格栅支护的钢拱架之间和/或所述下台阶格栅支护的钢拱架之间均采用套筒连接。

9.根据权利要求1所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述下台阶的循环进尺爆破采用电子雷管水压控制爆破方式，所述上台阶的循环进尺爆破采用电子雷管逐层剥离控制爆破方式。

10.根据权利要求1所述的上软下硬地层的隧道开挖方法，其特征在于，所述中管棚侵入所述上台阶初期支护的轮廓线的部分的直径小于所述中管棚侵入地层的部分的直径。

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