隧道开挖施工方法及施工要点讲解
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。隧道机械化施工，有三条主要作业线，见表
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。
施工工序流程图：隧道全断面开挖施工工序流程见图1－1
施工要点：
(1)配备钻爆台车或多功能台架及高效率装运机械设备，由于开挖断面大，围岩相对稳定性降低，且每循环相对工作量较大，要求具有较强的开挖、出碴和相应的支护能力。
各工序使用的机械设备务求配套。以缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。
(2)利用深孔爆破增加循环进尺，控制周边眼间距及角度改善光面爆破效果，减少超欠挖。
(3)及时施做初期支护，摸清开挖面前方地质情况，及时准备好应急措施，围岩条件变化时及时调整施工方法，以确保施工安全。
(4)有条件时采用导洞超前的开挖方法，合理组织施工保证隧道施工安全。
(5)二次衬砌及时施作，Ⅰ～Ⅱ级围岩二次衬砌距掌子面距离≤200m，Ⅲ级围岩≤80m。
(6)在软弱破碎围岩中使用全断面开挖时，应加强辅助施工方法设计与检查，加强动态量测与监控。
施工图片：
2、台阶法施工
台阶法开挖是将隧道设计断面分上半断面和下半断面两次（或上、中、下三个断面）开挖，台阶间控制一定距离，采用同时并行的隧道开挖施工方法。
适用条件：
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。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：
⑴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；
⑵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。在围岩条件较好时，主要是考虑如何更好的发挥机械效率，保证施工的经济性，故只要考虑后一条件。
一般用在Ⅲ级围岩，也可用在隧道Ⅳ级围岩地段。
施工特点：
台阶开挖法可以有足够的工作空间和相当的施工速度。
但上、下部作业有干扰；台阶开挖虽增加对围岩的扰动次数，但台阶有利于开挖面的稳定。
尤其是上部开挖支护后，下部作业就较为安全，但应注意下部作业时对上部稳定性的影响。
施工工序流程图：隧道台阶法施工工序流程见图1-4
施工要点
(1)阶长度要适当。按台阶长度可分为长台阶（≥50m）、短台阶（5－50m）、微台阶（3－5m）三种。根据围岩条件合理确定台阶长度和台阶数量，台阶高度根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定，微台阶法上台阶高度宜为2.5m。
(2)上台阶施作钢拱架时，采用扩大拱脚和锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形，必要时施作临时仰拱。
(3)下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖，下部开挖时要注意上部的稳定，根据稳定情况决定下部循环进尺。当岩体不稳定时需缩短进尺，必要时下台阶分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护和仰拱。
(4)施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
(5)下台阶施工时要保证初支钢架整体顺接平直，螺栓连接牢靠。
(6)仰拱及填充超前二次衬砌且分别全幅浇筑，仰拱距掌子面距离：Ⅲ级围岩≤70m，Ⅳ级围岩≤50m，二次衬砌及时施作。
施工图片：
开挖时应注意事项：
(1)解决好上、下半断面作业的相互干扰问题。微台阶基本上是合为—个工作面进行同步掘进；长台阶基本上拉开，干扰较小；而短台阶干扰就较大，要注意作业组织。对于长度较短的隧道，可将上半断面贯通后，再进行下半断面施工。
(2)下部开挖时，应注意上部的稳定。若围岩稳定性较好，则可以分段顺序开挖；若围岩稳定性较差，则应缩短下部掘进循环进尺；若稳定性更差，则可以左右错开，或先拉中槽后挖边帮。
(3)下部边墙开挖后必须立即喷射混凝土，并按规定做初期支护。
(4)量测工作必须及时，以观察拱顶，拱脚和边墙中部位移值，当发现速率增大立即进行仰拱封闭。
3、环形开挖留核心土法.
环形开挖预留核心土法一般是将开挖面分成环形拱部、上部核心及下部台阶三部分。根据地质好坏将环形拱部断面分成一块或几块。先开挖上部导坑弧形断面留核心土平台，再开挖下部两侧边墙、中部核心土的隧道开挖方法。
适用条件：单线隧道Ⅳ～Ⅴ级围岩，也可用在双线隧道Ⅲ～Ⅳ级围岩地段。
施工特点：
1、环形开挖进尺宜为0.5-1.0m，核心土面积应不小于整个断面面积的50%。
2、开挖后应及时施工喷锚支护、安装钢架支撑，相邻钢架必须用钢筋连接，并应按施工要求设计施工锁角锚杆。
3、围岩地质条件差，自稳时间短时，开挖前应按设计要求进行超前支护。
4、核心土与下台阶开挖应再上台阶支护完成后、喷射混凝土达到设计强度的70%
施工工序流程图：隧道环形开挖预留核心土法施工工序流程见图1-6
施工要点：
(1)开挖前应在拱部进行超前支护、环形开挖每循环长度0.5～1m不宜过长，开挖后及时施作喷锚支护、安装钢架支撑。
(2)每两榀钢架之间采用钢筋连接，并设置锁脚锚杆、全断面初期支护封闭距拱部开挖面不超过15m。
(3)预留核心土面积大小根据围岩地质情况，便于施工和满足开挖面的稳定。
(4)上部弧形、左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3～5m进行平行作业。
(5)仰拱及填充超前二次衬砌且分别全副浇筑，距离掌子面≤70m。全断面衬砌时间根据监控量测稳定情况及时施作。
施工图片：
4、弧形导坑左右台阶错开开挖支护法
在隧道开挖工程中，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，然后分部及时支护，形成支护整体。缩小作业循环时间，逐步向纵深推进的隧道开挖施工方法。
适用条件：
一般适用于黄土地区隧道施工，也可用于其它Ⅲ-Ⅳ级围岩地段。
施工工序流程图：隧道弧形导坑左右台阶错开开挖支护法施工工序流程见图1-9
施工要点：
(1)施工中应遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”的施工原则，紧凑施工工序，精心组织。
(2)做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程，妥善处理好陷穴、裂缝。在含有地下水的黄土层中施工时，洞内应施作良好的排水设施。
(3)台阶长度控制在3-5m，及时施作初期支护，配合锁脚锚杆封闭成环，初期支护钢架背后严禁出现空洞。
(4)工作面若有失稳现象，应及时用喷射混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护。
(5)应及早施作仰拱和二次衬砌，仰拱施工要尽量提前，防止大断面隧道边墙向内位移。
施工图片：
5、中隔壁法（CD法）
CD法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法。
适用条件：
主要应用于双线隧道Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道（Ⅳ级围岩）地段。
施工特点：
相对于CRD与双侧壁导坑法而言，其具有工序简单、施工速度快的特点，只有当其不能满足施工要求时才考虑其它方法。
施工工序流程图：隧道中隔壁法（CD法）施工工序流程见图1-11