隧道挖掘最常用的方法

㈠ 隧道怎么挖的

16个车站，8个区间，33个施工现场。从沈阳西部向东行进，每隔一公里左右就
会有一个标注着醒目的“沈阳地铁”标识的施工现场。在市民眼中，地铁工地围挡内都在干什么显得那么神秘。地铁隧道到底是怎么挖的？在大马路下面怎么盖起二层车站？8月12日又是一个桑拿天儿。在这样的大热天，记者钻进15米的地下，为您寻找答案。
15米竖井里抬头望天掉了帽子

8月12日下午，天气异常闷热。记者来到地铁一号线张沈区间二号竖井，与此地相隔千米左右的一号竖井与其双管齐下，进入地下后双向开挖，完成隧道施工。“带靴子了吗？”在竖井口，施工人员的一句话问得记者直发愣。顺着工作人员的指引，记者看到从井下回到地面的工人都是一身泥污，长筒靴根本看不出本色。

戴好安全帽，穿上长筒靴，记者顺着晃晃悠悠，只能容一人通行的临时楼梯走下施工竖井。越往下走，空气越呛人，阴冷潮湿的不舒适感立即在全身蔓延开来。

大约向下走了4层楼的高度，记者终于长舒了一口气，因为记者终于脚踏实地站在地铁隧道的底部了。地面上满是泥浆，走起路来更是泥水四溅，没有靴子真是寸步难行。抬起头看看井口，只有巴掌大的一块天，安全帽竟然掉在身后。“现在距离地面有15米深，我们可都是‘井底之蛙’了。”中铁四局的工作人员一句玩笑，缓和了记者的紧张情绪。地下水位高给挖地铁添麻烦

在地下15米深挖出这么大的空间，安全怎么保证？面对记者的提问，工作人员指着隧道墙壁和密密麻麻的支护桩说：“你看，隧道四壁已经全部喷上混凝土浆固定，这里不会有脱落泥沙石块伤人。另外，每掘进一定的距离后，就要打支护桩固定，防止塌方和下陷。在隧道挖掘完成以后，还要对墙壁进行砌衬，先在第一层混凝土铺上一层防水板，再将混凝土用高压浇注进去，最后形成一个约30厘米厚的混凝土层。”

在竖井底部，一个方形水槽里存满了泥浆。一个大型吊钩正忙着把井下挖出的残土和泥水吊出井外。技术人员介绍说，“这些泥水是降水以后残留的，不会影响安全。在这口竖井周围，分布着70多口降水井，负责把竖井周围的地下水排空。沈阳的地下水位太高了，这是我们在其他城市施工时没有遇到过的。目前，在沈阳地铁一号线各施工场地已经打了5000多口降水井，地下水真是给我们添了不少麻烦。”工人“三班倒”每天掘进一米五

在地铁的地下施工现场，记者明显感到憋闷，混浊的空气中混杂着潮湿味和水泥味。人们常说地底下冬暖夏凉，但戴上厚重的安全帽，汗水一会儿就被捂了出来。隧道里“风炮”的轰鸣声震耳欲聋，电焊的火花刺眼，连蚊子在地下都变得愈发疯狂，成为施工人员的大敌。

在隧道里，一个直径近2米，充满了气体的大管子直通地面。工作人员介绍，这个通风管可以称为井下工人的“生命通道”。由于地下空气混浊，尘土、水泥里的有害物质如不及时排出，会造成工人患上“矽肺病”，这个大通风管就是给井下换气、排风用的。

据介绍，在井下施工的工人需要“三班倒”，每班80人左右，24小时不间断施工。由于该区间不是城市中心区域，没有采用费用巨大的盾构法施工，而是采用手工掘进法。这样，隧道每天可以向前掘进1.5米左右。

在地下采访了一个小时后，记者重新回到了地面上，感到空气格外清新，天空也分外地蓝。回望竖井下，为沈阳市地铁建设洒下辛勤汗水的农民工们，还在为他们并不熟悉的这座城市忙碌着。因为，为了地铁的施工，他们甚至没怎么了解这座城市。4年后，当满载着乘客的地铁从这里经过时，人们是否还记得，铁轨下的泥土里渗透着他们的汗水。本报记者朱峰实习生张迪摄影孙海（感谢中铁四局彭华协助采访）

㈡ 如何开凿隧道

随着科学技术的不断发展，开凿隧道的技术也日新月异。意大利人索迈勒发明了冲击式凿岩机，它以压缩空气作动力，使隧道开挖速度提高了3倍，这是挖掘隧道工程中由人工凿眼向机械化转化的里程碑。美国人首先发明并使用电钻及炸药爆破技术来开挖隧道，可以说，美国是世界上现代化隧道开挖技术的发源地。

从此，许多新的开凿工具和卓有成效的爆破技术相继发明，并一直沿用到现在。

㈢ 隧道施工中有哪些开挖方法

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。
全断面法施工特点
(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。

2、台阶法施工
台阶法是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进
的施工方法；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。
台阶开挖法的优缺点：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。
台阶开挖时应注意以下几点：
(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
（1）0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%

4、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，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。

5、交叉中隔壁法（CRD法）
是在软弱围岩大跨隧道中，先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横隔板施工；然后再开挖最先施工一侧的最后部分，并延长中隔壁，最后开挖剩余部分的施工方法。采用短台阶法难确保掌子面的稳定时，宜采用分部尺寸小的CRD法，该工法对控制变形是比较有利的。
CD法是“Center Diaphragm”的简称，而CRD法则是“Cross Diaphragm”的简称。两者既有联系又有区别。它们都用于比较软弱地层中而且是大断面隧道的场合。而前者是在用钢支撑和喷混凝土的隔壁分割开进行开挖的方法；后者则是用隔壁和仰拱把断面上下、左右分割闭合进行开挖的方法，是在地质条件要求分部断面及时封闭的条件下采用的方法。因此，CRD法与CD法唯一的区别是在施工过程中每一步，都要求用临时仰拱封闭断面。
在CRD法或CD法中，一个关键问题是拆除中壁。一般说，中壁拆除时期应在全断面闭合后，各断面的位移充分稳定后，才能拆除。

6、双侧壁导坑法
（1）侧壁导坑开挖后方可进行下一步开挖。地质条件差时，每个台阶底部均应按设计要求设临时钢架或临时仰拱。
（2）各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺。
（3）应在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求后在进行另一侧开挖。
（4）左右两侧导坑开挖工作面的纵向间距不宜小于15米。
（5）当开挖形成全断面时应及时完成全断面初期支护闭合。
（6）中隔壁及临时支撑应在浇筑二次衬砌时逐段拆除。

㈣ 隧道常见的施工方法

一幢幢高楼拔地而起，一辆辆私家车在平整的柏油路上的疾驰……在现在这个高速发展的时代里，人类的生活越高越好。不过任何美丽的事物都是需要雕琢的，比如带给人便利的隧道，也是经过工程师们严密设计和工人们用心施工完成的。那么隧道施工方法有几类?



隧道在建设的时候需要经过勘测、规划、设计还有测量等前期准备工作，然后根据现场不同的情况安排不同的施工方案，比如为减短距离和避免大坡道而从山岭或乾丘陵下穿越的被叫作山岭隧道，为适应铁路通过大城市的需要而在城市下面穿越的叫城市隧道，还有一种是穿越河流或海峡而从河下通过的水下隧道。

总得来说，隧道施工的方法有传统的矿山法、隧道掘进机法、盾构法、明挖法。具体要使用的方法要根据穿越地层的不同情况和施工方法选择适合的方法，比如山岭隧道常用矿山法、掘进机法;水底隧道常用沉埋法和盾构法，而浅埋及软土隧道可以用盖挖法、浅挖法或者是明挖法。

㈤ 这就是机械的魅力，地铁隧道是如何挖掘的

如果十几年前，说起乘坐地铁，大家可能还会感觉比较新鲜，但是随着城市的快速发展，很多新一线城市和大城市迅速崛起，地铁已经在很多重点城市大规模建设，日益成为人们出行的重要交通工具。城市的地铁越修越长，不断编制出立体化的城市交通网络。我们在乘坐地铁的时候，有没有想过穿行于城市地下的长长的隧道，是怎么挖掘的呢？