山區隧道常用開挖方法

『壹』 隧道開挖方法有哪些，簡述隧道開挖方法

1、傳統的礦山法

是採用鑽爆法開挖和鋼木構件支撐的施工方法。

2、隧道掘進機法

它是裝置有破碎岩石的刀具，採用機械破碎岩石的方法開挖隧道，並將破碎的石碴傳送出機外的一種開挖與出碴聯合作業的掘進機械，能連續掘進。

3、盾構法（Shield）

是一種鋼制的活動防護裝置或活動支撐，是通過軟弱含水層，特別是河底、海底，以及城市中心區修建隧道的一種機械。在它的掩護下，頭部可以安全地開挖地層，一次掘進相當於裝配式襯砌一環的寬度。

尾部可以裝配預制管片或砌塊，迅速地拼裝成隧道永久襯砌，並將襯砌與土層之間的空隙用水泥壓漿填實，防止周圍地層的繼續變形和圍岩壓力的增長。

4、明挖法

是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設計標高後，自基底由下向上順作施工，完成隧道主體結構，最後回填基坑或恢復地面的施工方法。

5、蓋挖法

是由地面向下開挖至一定深度後，將頂部封閉，其餘的下部的工程在封閉的頂蓋下進行施工，主體結構可以順作，也可逆作。

6、淺埋暗挖法

是參考新奧法的基本原理，開挖中採用多種輔助施工措施加固圍岩，充分調動圍岩的自承能力，開挖後即時支護，封閉成環，使其與圍岩共同作用形成聯合支護體系，有效地抑制圍岩過大變形的一種綜合施工技術。

7、地下連續牆

也稱為混凝土地下牆、連續地中牆。它是將分段施工的單元地下牆連接成連續的地下牆體，替代傳統的木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁等，起擋土、承重、防水作用。

參考資料來源：

網路-隧道施工

『貳』 隧道施工的六大方法

隧道施工的六大方法

在當前隧道施工實踐中，從施工造價及施工速度考慮，施工方法的選擇順序為：全斷面法→台階法→環形開挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→雙側壁導坑法;從施工安全形度考慮，其選擇順序應反過來。如何正確選擇，應根據實際情況綜合考慮，但必須符合安全、快速、質量和環保的要求，達到規避風險、加快進度和節約投資的目的。

1、全斷面開挖法

全斷面開挖法就是按照設計輪廓一次爆破成形，然後修建襯砌的施工方法。

適用條件：

(1)I～IV級圍岩，在用於Ⅳ級圍岩時，圍岩應具備從全斷面開挖到初期支護前這段時間內，保持其自身穩定的條件。

(2)有鑽孔台車或自製作業台架及高效率裝運機械設備。

(3)隧道長度或施工區段長度不宜太短，根據經驗一般不應小於lkm，否則採用大型機械化施工，其經濟性較差。

全斷面開挖法

隧道機械化施工，有三條主要作業線：

開挖作業線：鑽孔台車、裝葯台車、裝載機配合自卸汽車(無軌運輸)、裝渣機配合礦車及電瓶車或內燃機車(有軌運輸)。

錨噴作業線：混凝土噴射機、混凝土噴射機械手、錨噴作業平台、進料運輸設備及錨桿灌漿設備。

模築襯砌作業線：混凝土拌和機具、混凝土輸送車及輸送泵、防水層作業平台、襯砌鋼模台車。

全斷面法施工特點：

(1)開挖斷面與作業空間大、干擾小;

(2)有條件充分使用機械，減少人力;

(3)工序少，便於施工組織與管理，改善勞動條件;

(4)開挖一次成形，對圍岩擾動少，有利於圍岩穩定。

2、台階法施工

台階法是先開挖上半斷面，待開挖至一定長度後同時開挖下半斷面，上、下半斷面同時並進的施工方法;按台階長短有長台階、短台階和超短台階三種。近年由於大斷面隧道的設計，又有三台階臨時仰拱法，甚至多台階法。

台階法施工

至於施工中究竟應採用何種台階法，要根據以下兩個條件來決定：

(1)初期支護形成閉合斷面的時間要求，圍岩越差，閉合時間要求越短。

(2)上斷面施工所用的開挖、支護、出碴等機械設備施工場地大小的要求。

在軟弱圍岩中應以前一條為主，兼顧後者，確保施工安全。在圍岩條件較好時，主要是考慮如何更好的發揮機械效率，保證施工的經濟性，故只要考慮後一條件。

台階開挖法的.優缺點：

台階開挖法可以有足夠的工作空間和相當的施工速度。但上、下部作業有干擾;台階開挖雖增加對圍岩的擾動次數，但台階有利於開挖面的穩定。尤其是上部開挖支護後，下部作業就較為安全，但應注意下部作業時對上部穩定性的影響。

台階開挖時應注意以下幾點：

(1)解決好上、下半斷面作業的相互干擾問題。微台階基本上是合為—個工作面進行同步掘進;長台階基本上拉開，干擾較小;而短台階干擾就較大，要注意作業組織。對於長度較短的隧道，可將上半斷面貫通後，再進行下半斷面施工。

(2)下部開挖時，應注意上部的穩定。若圍岩穩定性較好，則可以分段順序開挖;若圍岩穩定性較差，則應縮短下部掘進循環進尺;若穩定性更差，則可以左右錯開，或先拉中槽後挖邊幫。

(3)下部邊牆開挖後必須立即噴射混凝土，並按規定做初期支護。

(4)量測工作必須及時，以觀察拱頂，拱腳和邊牆中部位移值，當發現速率增大立即進行仰拱封閉。

3、環形開挖留核心土法

環形開挖留核心土法應注意以下幾點：

(1)環形開挖進尺宜為0.5-1.0m，核心土面積應不小於整個斷面面積的50%。

(2)開挖後應及時施工噴錨支護、安裝鋼架支撐，相鄰鋼架必須用鋼筋連接，並應按施工要求設計施工鎖角錨桿。

(3)圍岩地質條件差，自穩時間短時，開挖前應按設計要求進行超前支護。

(4)核心土與下台階開挖應再上台階支護完成後、噴射混凝土達到設計強度的70%。

4、中隔壁法(CD法)

CD 法是在軟弱圍岩大跨度隧道中，先開挖隧道的一側，並施作中隔壁，然後再開挖另一側的施工方法，主要應用於雙線隧道Ⅳ級圍岩深埋硬質岩地段以及老黃土隧道(Ⅳ級圍岩)地段。

中隔壁法

5、交叉中隔壁法(CRD法)

交叉中隔壁法是在軟弱圍岩大跨隧道中，先開挖隧道一側的一或二部分，施作部分中隔壁和橫隔板，再開挖隧道另一側的一或二部分，完成橫隔板施工;然後再開挖最先施工一側的最後部分，並延長中隔壁，最後開挖剩餘部分的施工方法。採用短台階法難確保掌子面的穩定時，宜採用分部尺寸小的CRD法，該工法對控制變形是比較有利的。

CD 法是“Center Diaphragm”的簡稱，而CRD法則是“Cross Diaphragm” 的簡稱。兩者既有聯系又有區別。它們都用於比較軟弱地層中而且是大斷面隧道的場合。而前者是在用鋼支撐和噴混凝土的隔壁分割開進行開挖的方法;後者則是用隔壁和仰拱把斷面上下、左右分割閉合進行開挖的方法，是在地質條件要求分部斷面及時封閉的條件下採用的方法。因此，CRD法與CD法唯一的區別是在施工過程中每一步，都要求用臨時仰拱封閉斷面。

在CRD法或CD法中，一個關鍵問題是拆除中壁。一般說，中壁拆除時期應在全斷面閉合後，各斷面的位移充分穩定後，才能拆除。

交叉中隔壁法(CRD法)

6、雙側壁導坑法

雙側壁導坑法一般將斷面分成四塊：左、右側壁導坑、上部核心土和下台階。其原理是利用兩個中隔壁把整個隧道大斷面分成左中右3個小斷面施工，左、右導洞先行，中間斷面緊跟其後;初期支護仰拱成環後，拆除兩側導洞臨時支撐，形成全斷面。兩側導洞皆為倒鵝蛋形，有利於控制拱頂下沉。

當隧道跨度很大，地表沉陷要求嚴格，圍岩條件特別差，單側壁導坑法難以控制圍岩變形時，可採用雙側壁導坑法。現場實測表明，雙側壁導坑法所引起的地表沉陷僅為短台階法的1/2。雙側壁導坑法雖然開挖斷面分塊多，擾動大，初次支護全斷面閉合的時間長，但每個分塊都是在開挖後立即各自閉合的，所以在施工中間變形幾乎不發展。雙側壁導坑法施工安全，但速度較慢，成本較高。該方法主要適用於粘性土層、砂層、砂卵層等地層。

雙側壁導坑法施工作業順序為：

(1)開挖一側導坑，並及時地將其初次支護閉合。

(2)相隔適當距離後開挖另一側導坑，並建造初次支護。

(3)開挖上部核心土，建造拱部初次支護，拱腳支承在兩側壁導坑的初次支護上。

(4)開挖下台階，建造底部的初次支護，使初次支護全斷面閉合。

(5)拆除導坑臨空部分的初次支護。

(6)建造內層襯砌。

雙側壁導坑法應注意以下幾點：

(1)側壁導坑開挖後方可進行下一步開挖。地質條件差時，每個台階底部均應按設計要求設臨時鋼架或臨時仰拱。

(2)各部開挖時，周邊輪廓應盡量圓順。

(3)應在先開挖側噴射混凝土強度達到設計要求後在進行另一側開挖。

(4)左右兩側導坑開挖工作面的縱向間距不宜小於15米。

(5)當開挖形成全斷面時應及時完成全斷面初期支護閉合。

(6)中隔壁及臨時支撐應在澆築二次襯砌時逐段拆除。

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