隧道开挖方法选择(附图)

隧道开挖方法总结1、全断面法全断面开挖法是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。

全断面开挖法施工操作比较简单，主要工序使用移动式钻孔台车或多功能台架，全断面一次钻孔，并进行装药连线，然后将钻孔台车退后至安全地点再起爆，一次爆破成型，出碴后对整个开挖轮廓进行初喷，钻孔台车或多功能台架再推移到开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时，利用支护台架全断面施作剩余初期支护工作。

由于全断面法一次开挖成形，开挖跨度较大，高度较高，隧道周边围岩出现更大范嗣的塑性化和更大的变形，隧道拱脚和墙脚处的应力集中更严重，隧道拱顶更不稳定。

对于硬岩隧道，由于其自身强度一般比较高，所以围岩自身强度并小是影响隧道稳定与安全的决定因素。

但对于软岩隧道，由于其自身强度一般偏低，往往成为影响隧道稳定与安全的控制因素。

对于按照《铁路隧道围岩分级削定标准》判定的围岩等级，在确定隧道开挖力方法时成允分考虑围岩自身强度。

硬岩隧道可通过采取超前铺杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工措施进超前预加固，从而提高围岩的整体性，而对于软岩隧道，各种超前预加固措施对围岩自身强度提高幅度有限。

综合上述各种因素考虑，结合以往类似工程施工经验，对于高速铁路大断面隧道，全断面法主要适用于非浅埋I～Ⅲ级硬岩地层和IV～Vl级软柑地层。

当隧道处于非浅埋Ⅳ级硬岩地层时，在采取超前锚杆、超前小管棚、超丽预注浆等辅助施工措施加固后，也可采用全断面法施工，但应根据具体围岩情况适当缩短开挖进尺。

浅埋段、偏压段和洞口段不适宜采用全断面开挖全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套施工机械，提高施工速度，且工序少，便于施工组织和管理，较分部开挖法减少了爆破震动次数。

但由于开挖面较大，围岩稳定性降低，且每个循环工作量较大，每次深孔爆破引起的震动较大，因此要求进行精心的钻爆设计，并严格控制爆破作业。

2、台阶法台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分，即分成上下两个断而或几个工作面分步开挖，根据地层条件和机械配备情况，台阶法又可分为正台阶法、中隔端台阶法等。

作业实施过程介绍1洞口边仰坡开挖及防护洞口段边、仰坡采用自上而下分层开挖。

施工程序为：洞顶截水沟开挖、砌筑→洞口其他排水工程→洞口土石方开挖（路基填筑）→边仰坡及成洞面临时防护。

表层素填土采用挖掘机开挖，装载机配合，自卸车运输；基岩采用浅孔松动爆破开挖。

爆破作业采用风钻打眼成孔，人工装药爆破，开挖一层防护一层。

图1洞口边仰坡开挖机防护示例图（一）植被清除、截水沟施工a.操作步骤及检查植被清除：首先进行初步测量放样，确定洞口边坡开挖范围，照此进行植被清理，以便精确放出洞口边坡开挖边线，布置开挖临时道路。

平整洞顶地表，排除积水。

所有洼坑、陷穴、探坑等，应用不透水土壤回填夯实。

截水沟施工：根据测量放样确定截水沟的位置，完成排水沟的开挖及砌筑工程。

施工时应注意：b.可能存在的危险因素（1）坡面陡峭地基不稳，路面过于湿滑，临边高坡未设防护；（2）水沟设置不合理，排水不畅，山体围岩情况差；（3）人员危险作业，未穿戴安全防护用品；（4）机械开挖时，机械故障或带病运转；（5）山坡松动危石，爆破作业。

c.可能导致的后果（1）基础不牢，排水不畅可能导致山体滑坡；（2）机械故障或操作不当可能引起对周边作业人员的机械伤害；（3）人员违章在危险区域内作业或未穿戴防护用品极易导致人员高处坠落伤害；（4）危石滚落伤人，放炮事故等。

d.应该采取的应对措施（1）严格按照设计要求进行水沟施工，遇到不良地质情况加强监控量测；（2）所有机具设备定期检修保养，每日开始作业前一定要检查各安全装置；（3）对工人加强教育培训，正确使用防护用品，危险源提前进行讲解提前告知；（4）加强火工品及爆破施工管理，对于山坡危石及时清理；（5）清表范围以满足开挖面为原则，洞顶截水沟与成洞面坡顶之间植被应保留，控制边坡暴露面的范围、尽可能保护原有自然植被。

（二）边仰坡开挖a.操作步骤及检查洞口土石方采用明挖施工，开挖中遵循“快开挖、快弃碴、快防护”的“三快”方针，分层开挖，及时防护。

隧道开挖⽅法及注意事项洞⾝开挖1⼀般要求1.1洞⾝开挖应根据隧道长度、断⾯⼤⼩、结构形式、⼯期要求、机械设备、地质条件等，选择适宜的开挖⽅案（包括开挖顺序、爆破、施⼯照明、通风、排⽔、⽀护、出渣等）。

为了最⼤限度地利⽤围岩⾃承能⼒，必须采⽤有利于减少超挖、减少围岩扰动的开挖⽅法进⾏洞⾝开挖。

1.2开挖作业应符合下列规定（1）确定合理的开挖步骤和循环进尺，保持各开挖⼯序相互衔接，均衡施⼯。

（2）开挖断⾯尺⼨应满⾜设计要求，应采⽤有效的测量⼿段控制开挖轮廓线。

边沟、电缆沟及边墙基础应同时开挖，所有开挖应按图纸标明的开挖线并加⼊预留沉降量后的尺⼨进⾏施⼯，开挖质量应符合设计及规范要求，严禁⼆次爆破开挖。

在开挖过程中，承包⼈应随时测定隧道轴线位置和⾼程。

（3）开挖后应做好地质构造的核对，及时做好监控量测⼯作，地质变化处和重要地段，应有相应照⽚或⽂字描述记载；（4）开挖作业必须保证安全，不得危及初期⽀护、⼆次衬砌和设备的安全并应保护好量测⽤的测点，宜减少对围岩的扰动。

（5）开挖爆破作业应在上⼀循环喷射混凝⼟终凝不少于4h后进⾏。

1.3隧道爆破应采⽤光⾯爆破，必要时采⽤预裂爆破技术；爆破作业及爆破物品管理必须符合现⾏《爆破安全规程》（GB6722-2003）的有关规定；施⼯中应优化钻爆设计、提⾼钻眼效率和爆破效果，降低⼯料消耗。

开挖爆破应采⽤合理的起爆⽅式、选⽤适当的炸药品种和型号（宜选⽤直径150mm或200mm的⼩药卷），在漏⽔和涌⽔地段应采⽤⾮电导爆管起爆。

1.4隧道双向开挖的贯通应选择在Ⅳ级以上围岩地段，双向开挖距离25m时，两端施⼯应加强联系、统⼀指挥，并采取浅眼低药量，控制爆破震动。

当两开挖⾯间的距离为15m时，应改为单向开挖，⼀端必须停挖、将⼈员机具撤⾛，并在安全距离处设⽴警告标志；开挖侧每次爆破作业时应提前30min通知停挖侧，停挖侧施⼯⼈员及机械设备应撤⾄安全距离以外。

单向开挖时应反打不少于30m且不⼩于洞⼝超前管棚长度，严禁在隧道洞⼝处贯通。

开挖方法1中隔壁法（CD法），先分部开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再分部开挖另一侧的施工方法。

其施工步骤参见图图4.5.1 中隔壁法（CD法）施工工序横断面及纵断面示意图；（2）先行导坑上部初期支护；3.先行导坑中部开挖；（4）先行导坑中部初期支护；5.先行导坑下部开挖；（6）先行导坑下部初期支护；7.后行导坑上部开挖；（8）后行导坑上部初期支护；9.后行导坑中部开挖；（10）后行导坑中部初期支护；11.后行导坑下部开挖；（12）后行导坑下部开挖；（13）仰拱超前浇筑；（14）全断面二次衬砌。

（1）上部导坑的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.75～0.8m），下部导坑的开挖进尺可依据地质情况适当加大。

（2）中隔壁法或交叉中隔壁法施工时，初期支护完成后方可进行下一分部开挖，地质较差时，每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱；各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺；应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖；左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15m；当开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。

（3）导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。

应配备适合导坑开挖的小型机械设备，提高导坑开挖效率。

（4）中隔壁的拆除应滞后于仰拱，并应于围岩变形稳定后才能进行，一次拆除长度应根据量测数据慎重确定，拆除后应立即施作二次衬砌。

2交叉中隔壁法（CRD法），先分部开挖隧道一侧，施作中隔壁和横隔板，再分部开挖隧道另一侧并完成横隔板施工的施工方法。

其施工步骤参见图图交叉中隔壁法（CRD法）施工横断面及纵断面示意图；（2）左侧上部初期支护；3.左侧中部开挖；（4）左侧中部初期支护；5.右侧上部开挖；（6）右侧上部初期支护7.右侧中部开挖；（8）右侧中部初期支护；9.左侧下部开挖；（10）左侧下部初期支护；11.右侧下部开挖；（12）右侧下部初期支护；（13）仰拱超前浇筑；（14）全断面二次衬砌。

隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法（附⽰意图）隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法(附⽰意图)隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法光⾯爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施⼯⽅法，达到爆后壁⾯平整规则、轮廓线符合设计要求的⼀种控制爆破技术。

隧道全断开挖光⾯爆破⼯法，是应⽤光⾯爆破技术，对隧道实施全断⾯⼀次开挖的⼀种施⼯⽅法。

它与传统的爆破法相⽐，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作⽤，从⽽减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施⼯安全，同时，⼜能减少超、⽋挖，提⾼⼯程质量和进度。

⼀、光⾯爆破作⽤原理光⾯爆破的破岩机理是⼀个⼗分复杂的问题，⽬前仍在探索之中。

尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析⽅⾯已有共识。

⼀般认为，炸药起爆时，对岩体产⽣两种效应：⼀是药包爆炸瞬时⾼温⾼压⽓体形成的冲击波效应；⼆是爆炸⽓体膨胀做功所起的作⽤。

光⾯爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产⽣应⼒波的叠加，并产⽣切向拉⼒，拉⼒的最⼤值发⽣在相邻炮眼中⼼连线的中点，当岩体的极限抗拉强度⼩于此拉⼒时，岩体便被拉裂，在炮眼中⼼连线上形成裂缝，随后，爆炸⽓的膨胀使裂缝进⼀步扩展，形成平整的爆裂⾯⼆、光⾯爆破的技术要点要使光⾯爆破取得良好效果，⼀般需掌握以下技术要点：1.根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最⼩抵抗线，尽最⼤努⼒提⾼钻眼质量。

2.严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。

3.周边眼宜使⽤⼩直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。

为满⾜装结构要求，可借助导爆索(传爆线)来实现空⽓间隔装药。

4.采⽤毫秒微差有序起爆。

要安排好开挖程序，使光⾯爆破具有良好的临空⾯。

(⼀)周边眼常⽤参数的选择1.周边眼间距E它是直接控制开挖轮廓⾯平整度的主要因素。

⼀般情况下E=(12~15)d，其中炮眼直径d=35~45mm。

对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较⾼的地下⼯程，周边眼间距可适当减⼩，也可在两炮眼之间增加⼀个不装药的导向空眼。

隧道洞身开挖施工方法为减少隧道开挖跨径，降低围岩开挖变形风险，确保隧道施工安全。

Ⅱ级以下围岩开挖采用分断面开挖，即将整个隧道断面划分成几个小的断面，分别、依次进行开挖。

隧道划分成几个小断面后，最前面的开挖断面我们称其为“突前导坑”，突前导坑的开挖是控制整个隧道向前施工的关键，所有后续工序都必须根据突前导坑的开挖进度来确定，各后续工序是在突前导坑的引导下有序、依次、交错平行地向前推进。

斜切及延伸或洞口明洞段采用明挖法，暗挖段采用锚喷构筑法施工，光面爆破。

Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法和CRD法施工。

CRD 法开挖工序及支护横纵断面图工序安排平面图（单位：m ）CRD 法支护纵断面图1——⑴施作超前小导管（或管棚）及导坑中壁临时水平锚杆超前支护。

⑵人工开挖①部。

⑶喷8cm 厚砼封闭掌子面。

⑷施作①部导坑周边的初期支护和临101520衬砌作业面防水作业面仰拱作业面90155205仰拱作业面下部掌子面上部掌子面上部掌子面下部掌子面时支护，即初喷4cm厚砼，架立型钢钢架和Ⅰ18临时钢架，并设锁脚钢管，安设Ⅰ18横撑。

⑸钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度。

2——⑴人工开挖②部。

⑵导坑周边部分初喷4cm厚砼。

⑶接长型钢钢架和Ⅰ18临时钢架，安设Ⅰ18横撑。

⑷钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度。

3——开挖③部并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同1。

4——开挖④部并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同2，拆除中壁临时支护。

5——⑴在滞后于④部一段距离后，利用仰拱栈桥开挖⑤部。

⑵隧底部分初喷4cm厚砼。

⑶施工初期支护，拆除临时支撑。

⑷浇筑Ⅶ部边墙基础与仰拱及隧底填充（仰拱与隧底填充分次施作），。

6——利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅷ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

②施工注意事项施工坚持“不爆破（或弱爆破）、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。

人工开挖或小炮开挖，严格控制装药量。

工序变化处之钢架要设锁脚钢管，以确保钢架基础稳定。

导坑开挖孔径及台阶高度根据施工机具、人员等安排进行适当调整。

施工原则坚持“光面爆破喷锚紧跟监控量测，及时反馈和修正”的原则。

开挖、出碴、喷锚与二次衬砌施工相配合一条龙作业。

坚硬围岩施工，加强掏槽爆破，控制周边光爆选择合理进尺。

采用成熟、可靠、先进、有效的技术措施，确保安全、质量、工期、环境保护、文明施工等各方面目标的实现。

3 总体施工方案根据地下工程施工经验，做好以下几个方面的主要工作：1）领导重视，质量第一。

2）全员树立“施工无小事“的观念。

3）建立健全完善可靠的“质量保证及质量控制体系”、“安全保证及安全体系控制体系”和“环境保护、文明施工管理体系”等。

4）采用可靠的施工技术手段、施工方法、先进的施工工艺，优化施工工艺，在确保环境安全和施工安全的前提下组织生产。

5）建立有效的资源（人、财、物、机）的管理机制，确保施工管理有序运转。

6）加强供需管理力度，技术管理人员密切跟踪现场施工，掌握现场详细施工情况，及时解决施工中出现的问题，确保各工序有序的进展。

7）切实加强施工组织设计、施工图设计、工艺设计及技术交底的执行力度，确保施工交底落实到位，各工序开展顺利。

8）钻爆施工时，采取减震微差预裂爆破技术，确保爆破对环境影响控制在《爆破安全规程》固定的范围内。

9）钻爆施工时，对重点地段进行爆破危害监测并及时反馈信息以及时调整工序，指导施工进展。

10）切实做好隧道拱部的预加固工作，使开挖后地层尽早形成自承载环。

11）加强施工监控管理，及时反馈，以便及时调整施工工序。

12）采用先进地质预报手段，对前方围岩作出判断，指导施工，及时调整施工方案和支护参数。

隧道施工过程中严格控制开挖循环进尺，遵从“管超前，严注浆，短进尺，强支护，早封闭，勤测量”的原则。

在隧道开挖施工中，认真按设计做好初期支护和辅助施工措施，尤其是围岩破碎、浅埋地段，严格按设计和规范做好超前预支护、钢支撑的安设，保证围岩稳定和施工安全：做好锚喷支护，保证喷混凝土厚度和质量隧道开挖过程中采取超前地质预报手段进行探测和预报，坚持“预防为主”原则，做好预防的措施，加强围岩监控量测，及时进行信息反馈，以指导施工，保证安全施工。

隧道全断面开挖光面爆破工法(附示意图)隧道全断面开挖光面爆破工法光面爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施工方法，达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要求的一种控制爆破技术。

隧道全断开挖光面爆破工法，是应用光面爆破技术，对隧道实施全断面一次开挖的一种施工方法。

它与传统的爆破法相比，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作用，从而减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施工安全，同时，又能减少超、欠挖，提高工程质量和进度。

一、光面爆破作用原理光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中。

尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。

一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应：一是药包爆炸瞬时高温高压气体形成的冲击波效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。

光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀使裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面二、光面爆破的技术要点要使光面爆破取得良好效果，一般需掌握以下技术要点：1.根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最小抵抗线，尽最大努力提高钻眼质量。

2.严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。

3.周边眼宜使用小直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。

为满足装结构要求，可借助导爆索(传爆线)来实现空气间隔装药。

4.采用毫秒微差有序起爆。

要安排好开挖程序，使光面爆破具有良好的临空面。

(一)周边眼常用参数的选择1.周边眼间距E它是直接控制开挖轮廓面平整度的主要因素。

一般情况下E=(12~15)d，其中炮眼直径d=35~45mm。

对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较高的地下工程，周边眼间距可适当减小，也可在两炮眼之间增加一个不装药的导向空眼。

2.最小抵抗线W(光面层厚度)W直接影响光面爆破效果和爆碴块度。

开挖方法1中隔壁法（CD 法）4.5.1.1CD 法是在软弱围岩大跨度隧道中，先分部开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再分部开挖另一侧的施工方法。

其施工步骤参见图4.5.1。

（13）139（4）（10）5711（2）（14）（4）（10）（14）（13）（6）（12）13957111197531（12）（10）（8）（13）（14）（14）（6）（4）（14）（14）（2）1197（6）（4）（2）5317531（4）（10）（10）（10）（8）（9）（6）（6）3751（2）图4.5.1 中隔壁法（CD 法）施工工序横断面及纵断面示意图4.5.1.2施工顺序说明：1.先行导坑上部开挖；（2）先行导坑上部初期支护；3.先行导坑中部开挖；（4）先行导坑中部初期支护；5.先行导坑下部开挖；（6）先行导坑下部初期支护；7.后行导坑上部开挖；（8）后行导坑上部初期支护；9.后行导坑中部开挖；（10）后行导坑中部初期支护；11.后行导坑下部开挖；（12）后行导坑下部开挖；（13）仰拱超前浇筑；（14）全断面二次衬砌。

4.5.1.3施工要点（1）上部导坑的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.75～0.8m ），下部导坑的开挖进尺可依据地质情况适当加大。

（2）中隔壁法或交叉中隔壁法施工时，初期支护完成后方可进行下一分部开挖，地质较差时，每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱；各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺；应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖；左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15m ；当开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。

（3）导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。

应配备适合导坑开挖的小型机械设备，提高导坑开挖效率。

（4）中隔壁的拆除应滞后于仰拱，并应于围岩变形稳定后才能进行，一次拆除长度应根据量测数据慎重确定，拆除后应立即施作二次衬砌。

城市浅埋硬岩大断面隧道施工工法工法编号：TLEJGF-03·04-35、GZSJGF 07-03-08中铁隧道集团三处唐果良刘建国邓青平一、前言随着我国城市建设事业的发展，地面空间已不能满足城市功能的需要，向地下拓展空间已成为城市建设的新方向。

城区隧道与山岭隧道差别很大：一是位于市区，周边建筑较多，开挖爆破需要严格控制；二是城市地铁车站，商场的断面大，远大于铁路三线隧道。

《城市浅埋硬岩大断面隧道施工工法》是依据新奥法原理，采用双侧壁导洞预留核心岩柱的方法开挖，通过综合减震措施减小爆破开挖时的地震动，保护周边环境，使用全断面整体式钢模台车进行二次衬砌，同时采用综合监测手段对施工过程进行动态监控和实时处理的一个工程工法，它在重庆轻轨较新线一期工程临江门车站工程建设过程中形成。

二、工法特点1、采用双侧壁导洞预留核心岩柱的方法开挖，二次衬砌紧跟核心岩柱上部开挖，控制二次衬砌面与核心开挖面的距离，从而减小变形，控制地表沉降，保证工程安全。

2、紧临建、构筑物的开挖爆破通过超前导洞先行、预留光爆层光面爆破、周边密排空眼减震、开挖面增打减震孔、非电不对称起爆网络等综合减震技术减小爆破震动效应，保护周边环境。

3、采用全断面整体式钢模台车进行二次衬砌，保证结构的整体性和防水效果，加快施工进度，从而保证工程质量，提高经济效益。

4、采用综合监测技术，实时反馈信息，动态修正施工方法和支护参数，确保工程安全。

三、适用范围1、适用于新奥法指导施工的大断面、特大断面隧道及地下工程（即开挖宽度18m及以上，开挖高度12m以上）。

2、紧临既有建筑物需要采用控制爆破开挖，Ⅱ～Ⅲ级围岩的浅埋暗挖特大断面地下工程。

3、围岩较完整较厚层的软岩，中硬岩——硬岩。

四、工艺原理1、采用双侧壁导洞预留核心岩柱的方法，将大跨减小，大断面隧道分割成几个小洞室分部施工，利用核心岩柱作为支撑，从而控制变形，保证安全。

2、以控制爆破理论和新奥法理论为基础，通过各种综合减震手段，减小爆破开挖时的地震动效应，同时减小开挖爆破对围岩的扰动，从而保护周边环境，提高围岩自稳能力，保证工程安全。

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。

隧道新奥法开挖方法及工序图文详解新奥法的概念：用薄层支护手段保持围岩强度、控制围岩变形，以发挥围岩自承载能力，并通过施工监控量测指导隧道的设计与施工。

（一）横断面开挖方法1全断面开挖法2台阶法包括：(1)长台阶法；(2)短台阶法；(3)超短台阶法3分部开挖法(1)环形开挖留核心土法(台阶分部开挖法)(2)单侧壁导坑法(3)双侧壁导坑法(眼镜法)(4)中洞法(5)中隔壁法－CD法(6)交叉中隔壁法－CRD法（二）全断面开挖方法1.概念——全断面开挖法是按设计开挖断面一次爆破成型表示方法：横断面工序图、纵断面工序展开图习惯标注方法：①阿拉伯字1、2、3...表示挖掘;②罗马字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ...表示支护；2.施工顺序（1）钻孔台车钻眼、装药、联接导火线；（2）台车退出、引爆炸药，开挖出整个隧道断面；（3）排除危石（俗称“找顶”）；（4）喷射拱圈混凝土，必要时安设拱部锚杆；（5）装碴机将石碴装入运输车辆，运出洞外；（6）喷射边墙混凝土，必要时安设边墙锚杆；（7）根据需要可喷射第2层混凝土和隧道底部混凝土；（8）量测、判断围岩和初期支护的变形，为支护参数修改提供依据；（9）开始下一轮循环。

3.适应条件：1）Ⅲ～Ⅰ级围岩；2）大型施工机具（钻孔台车：四臂、二臂等）；3）经济性考虑：开挖距离越长越经济。

4.施工特点：1）工序少、干扰少，便于施工组织管理；2）开挖面大，便于机械化作业，爆破效果好（深眼爆破），进度快；3）开挖一次成形，减少了爆破次数，对围岩扰动少；4）地质适用范围较窄，要求地质条件较好，否则当地质条件变化时改变施工方法不易。

（三）台阶开挖方法1.特点：1）将断面分成上半断面和下半断面两部分-分别开挖；2）目前适用性最广的施工方法；3）随台阶长度的调整，几乎可用于所有地层－是主导方法。

2.选择条件1）初期支护形成闭合环的时间要求：围岩越差，闭合时间要求越短，则台阶必须缩短；2）施工机械效率：效率高，则可以缩短支护闭合时间，台阶可延长；这2个条件反映一个原则：即希望初期支护尽快闭合答：发挥机械效率，保证施工经济性3.长台阶法台阶长度：L≥5B，B为洞室的宽度。

钻爆法开挖隧道施工工艺及方法3.5.3.1钻爆法施工（1）施工工艺采用光面爆破，控制开挖轮廓，减少超欠挖，同时减少对围岩的扰动，软弱围岩采用机械开挖或微震爆破开挖。

Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工，断层破碎带地段可采用带临时仰拱或横撑的台阶法施工。

隧道开挖工艺见下图。

隧道开挖施工工艺流程图（2）施工方法台阶法施工程序见下图。

①Ⅱ③ⅣⅣ⑤ⅥⅦⅧⅧ开挖步骤:① 上台阶开挖；Ⅱ上台阶初期支护；③ 下台阶开挖；Ⅳ 下台阶初期支护； ⑤ 仰拱开挖；Ⅵ 仰拱施工；Ⅶ 仰拱回填；Ⅷ 拱墙衬砌；台阶法开挖顺序图1）测量放线钻孔前测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置，用激光铅直仪控制边线。

距开挖面50m 处埋设中线桩，每100m 设置临时水准点。

每次测量放线的同时，要对上次爆破断面进行检查，利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理，及时调整爆破参数，以达到最佳开挖断面效果。

2）钻孔作业钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按钻爆设计实施。

特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量，未经主管工程师同意不得随意改动。

定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。

准确定位凿岩机钻杆，使钻孔位置误差不大于5cm ，保持钻孔方向平行，严禁相互交错。

周边眼钻孔外插角度控制：眼深3m 时外插角<3º，眼深5cm 时外插角<2º，使两茬炮接口处台阶不大于15cm 。

同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上。

3）周边眼的装药结构周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。

施工时采用不耦合装药结构，不耦合装药系数一般控制在1.4～2.0范围内。

4）装药及起爆根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段及周边眼采用乳化炸药，其余地段均采用2号岩石硝铵炸药。

周边眼用φ25×200mm小药卷，不耦合装药；其余炮眼用φ40×200mm 药卷，连续装药。

隧道施工6种方法——隧道开挖及出碴运输作者：北雪编辑来源: 中国铁路网更新时间：2009-10-19(一) 全断面法1 施工工艺全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施作做衬砌的施工方法。

其施工流程可参照图1。

图1 全断面法开挖施工流程图2 施工要点（１）施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备，以尽量缩短循环时间，各道工序应尽可能平行交叉作业，提高施工进度；（２）使用钻孔台车宜采用深孔钻爆，以提高开挖进尺；（３）初期支护应严格按照设计及时施做。

（４）为控制超欠挖，提高爆破效果，有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。

（二）台阶法1 施工工艺台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，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。

其施工流程可参照图2、3。

图2 台阶法开挖断面示意图图3 台阶法开挖施工流程图2 施工要点：（１）根据围岩条件，合理确定台阶长度，一般应不超过1倍洞径，以确保开挖、支护质量及施工安全；（２）台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。

（３）上台阶施作钢架时，应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形；（４）下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。

当岩体不稳定时，应采用缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护和仰拱。

（５）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。

（６）上台阶开挖超前一个循环后，上下台阶可同时开挖。

（三）环形开挖预留核心土法1 施工工艺：环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先，其次开挖下半部两侧，再开挖中部核心土的方法，其施工流程可参照图4、5。

2 施工要点：（１）环形开挖每循环长度宜为0.5～1m；（２）开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑，每两榀钢架之间应采用钢筋连接，并应加锁脚锚杆，全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m；（３）预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求；（４）当地质条件差，围岩自稳时间较短时，开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外，进行超前支护；（５）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。