摘要：在選擇開挖方法時，應(yīng)對隧道斷面大小及形狀、圍巖的工程地質(zhì)條件、埋置深度、支護(hù)條件、施工條件、環(huán)境條件、工期要求、工程量、機(jī)械配備能力、施工安全、經(jīng)濟(jì)性等相關(guān)因素進(jìn)行綜合分析，采用恰當(dāng)?shù)拈_挖方法，尤其應(yīng)與支護(hù)條件相適應(yīng)。

　　關(guān)鍵詞：全斷面開挖法,臺階法,交叉中隔墻,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法

　　隧道施工中，開挖方法是影響圍巖穩(wěn)定的重要因素之一。隧道開挖常用的方法有全斷面法、臺階法、交叉中隔墻法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法。從工程造價和施工速度考慮，施工方法選擇順序應(yīng)為：全斷面法→正臺階法→交叉中隔墻法→雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。從施工安全考慮，順序正好反過來。在當(dāng)前的施工實踐中，采用最多的方法是臺階法，其次是全斷面法。在大斷面隧道中，雙側(cè)壁導(dǎo)坑（眼鏡法）采用較多，由于施工機(jī)械的發(fā)展和輔助工法的采用，施工方法有向更多地采用全斷面法，特別是全斷面法與超短臺階法結(jié)合的發(fā)展趨勢。

　　一、隧道施工的基本技術(shù)原則

　　因為圍巖是隧道的主要承載單元，所以要在施工中充分保護(hù)和愛護(hù)圍巖。避免過度破壞和損傷遺留圍巖的強度，使暴露的圍巖盡量保留既有的質(zhì)量，是最重要最基本的原則。

　　為了充分發(fā)揮圍巖的結(jié)構(gòu)作用，應(yīng)容許圍巖有可控制的變形。

　　變形的控制主要是通過支護(hù)阻力(即各種支護(hù)結(jié)構(gòu))的效應(yīng)達(dá)到的。

　　二、全斷面開挖法

　　全斷面開挖法是指將整個隧道開挖斷面一次鉆孔、一次爆破成型、一次初期支護(hù)到位的隧道開挖方法。

　　1、全斷面開挖法的特點：有較大的作業(yè)空間，有利于采用大型配套機(jī)械化作業(yè)，提高施工速度，且工序少，施工操作比較簡單，便于施工組織和管理，較分部開挖法減少了爆破震動次數(shù)。但由于開挖面較大，圍巖相對穩(wěn)定性降低，且每個循環(huán)工作量較大，每次深孔爆破引起的震動較大，因此要求具有較強的開挖、出渣能力和相應(yīng)的支護(hù)能力。

　　2、全斷面開挖法的要求

　　①有較大的斷面進(jìn)尺比（即開挖斷面面積與掘進(jìn)進(jìn)尺之比），可獲得較好的爆破效果，且爆破對圍巖的震動次數(shù)較少，有利于圍巖的穩(wěn)定，但每次爆破震動強度卻較大，要求進(jìn)行嚴(yán)格的控制爆破設(shè)計，尤其是對于穩(wěn)定性較差的圍巖。

　�、谌珨嗝娣ㄒ淮伍_挖成形，開挖跨度較大，高度較高，隧道周邊圍巖出現(xiàn)更大范圍的塑性化和更大的變形，隧道拱腳和墻腳處的應(yīng)力集中更嚴(yán)重，隧道拱頂更不穩(wěn)定，圍巖自穩(wěn)所要求的圍巖自身強度較高。

　　3、全斷面法的使用范圍

　　主要適用于Ⅰ～Ⅲ級硬巖地層和Ⅱ級軟巖地層。對于Ⅳ級硬巖地層，在采取超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿等輔助施工措施加固后，也可采用全斷面法施工，但應(yīng)根據(jù)具體圍巖情況適當(dāng)縮短開挖進(jìn)尺。淺埋段、偏壓段和洞口段不宜采用全斷面法開挖。

　　二、臺階法

　　1、臺階法的優(yōu)缺點

　　臺階法施工就是將結(jié)構(gòu)斷面分成兩個或幾個部分，具有上下斷面兩個工作面或多個工作面，分步開挖。其優(yōu)點是靈活多變、適用性強，有足夠的作業(yè)空間和較快的施工速度，能較早地使支護(hù)閉合，有利于開挖面的穩(wěn)定性和控制其結(jié)構(gòu)變形及由此引起的地面沉降。缺點是上下部作業(yè)有互相干擾，應(yīng)注意下部作業(yè)時對上部穩(wěn)定性的影響，臺階開挖會增加對圍巖的擾動次數(shù)等。

　　2、臺階法適用范圍

　　臺階法適用于Ⅲ、Ⅳ級圍巖地層和洞口段、偏壓段、淺埋段的Ⅰ～Ⅳ級硬巖地層和Ⅱ、Ⅲ級軟巖地層，但應(yīng)視具體情況采取超前大管棚、超前錨桿、超前小管棚、超前預(yù)注漿等輔助施工措施進(jìn)行超前加固，并根據(jù)工程實際、地層條件和機(jī)械條件，選擇合適的臺階方式。

　　3、正臺階法

　�、僬�臺階上下兩部分步開挖法

　　將斷面分成上下兩個臺階開挖，上臺階長度一般控制在1～1.5倍洞徑，但必須在地層失去自穩(wěn)能力之前盡快開挖下臺階，支護(hù)形成封閉結(jié)構(gòu)。若地層較差，為了穩(wěn)定工作面，也可輔以小導(dǎo)管超前支護(hù)等措施。

　�、谡�臺階分步開挖留核心土法

　　該法適用于較差的地層，上臺階取1倍洞徑左右環(huán)形開挖，留核心土，用系統(tǒng)小導(dǎo)管超前支護(hù)、預(yù)注漿穩(wěn)定工作面，用網(wǎng)構(gòu)鋼拱架做初期支護(hù)，拱腳、墻腳設(shè)置鎖腳錨桿。當(dāng)隧道斷面較高時，可以分多層臺階法開挖，但臺階長度不允許超過1.5倍洞徑。

　　3、臺階開挖時應(yīng)注意事項

　�、倥_階長度要適當(dāng)。選用長臺階還是短臺階、微臺階，應(yīng)根據(jù)兩個條件來確定：其一是初期支護(hù)形成閉合斷面的時間要求，圍巖穩(wěn)定性愈差，閉合時間要求愈短；其二是上半斷面施工時開挖、支護(hù)、出渣等機(jī)械設(shè)備所需的空間大小的要求。

　　②還應(yīng)注意解決好上、下半斷面作業(yè)的相互干擾問題，尤其是短臺階干擾較大，要注意作業(yè)組織，對于長度較短的隧道，可將上半斷面貫通后，再進(jìn)行下半斷面施工。下部開挖時，應(yīng)注意上部的穩(wěn)定，若圍巖穩(wěn)定性較好，則可以分段順序開挖，若圍巖穩(wěn)定性較差，則應(yīng)縮短下部掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺，若穩(wěn)定性更差，則可以左右錯開，或先拉中槽后挖邊幫。

　　三、交叉中隔墻法

　　1、交叉中隔墻法也稱CRD工法(CrossDiaphragm)。當(dāng)CD工法仍不能保證圍巖穩(wěn)定和隧道施工安全要求時，可在CD工法的基礎(chǔ)上對各分部加設(shè)臨時仰拱，將原CD工法先開挖中壁一側(cè)改為兩側(cè)交叉開挖、步步封閉成環(huán)而改進(jìn)發(fā)展的一種工法。

　　2、交叉中隔墻法的特點

　�、僮畲筇攸c是將大斷面施工化成小段面施工，各個局部封閉成環(huán)的時間短，控制早期圍巖變形，每個步序受力體系完整。

　�、贑RD工法各分部間應(yīng)拉開一定的距離，距離以保證掌子面穩(wěn)定為準(zhǔn)，一般為1～1.5倍洞徑(此處洞徑取分部高度和跨度的大值)，但在能保證掌子面圍巖穩(wěn)定的情況下，可適當(dāng)縮短距離，以保證操作空間要求。

　　3、交叉中隔墻法的適應(yīng)范圍

　　CRD工法適用于特別破碎的巖石、碎石土、卵石土、圓礫土、角礫土及黃土組成的Ⅴ級圍巖和軟塑狀黏性土、潮濕的粉細(xì)砂組成的Ⅵ級圍巖及較差圍巖中的洞口段、偏壓段、淺埋段等。

　　四、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法

　　1、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是雙側(cè)壁導(dǎo)坑超前中間臺階法的簡稱，也稱眼鏡（睛）工法，也是變大跨度為小跨度的施工方法。

　　2、雙側(cè)壁導(dǎo)洞法以臺階法為基礎(chǔ)，將隧道斷面分成雙側(cè)壁導(dǎo)洞和上、下臺階4部分，將大跨度分成3個小跨度進(jìn)行作業(yè)，其雙側(cè)壁導(dǎo)洞尺寸以滿足機(jī)械設(shè)備和施工條件為主確定。該工法工序較復(fù)雜，導(dǎo)坑的支護(hù)拆除困難，鋼架連接困難，而且成本較高，進(jìn)度較慢。

　　3、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法主要適用于斷面很大、地層較差的Ⅳ、Ⅴ級圍巖地層、不穩(wěn)定巖體和淺埋段、偏壓段、洞口段。

　　4、施工時，應(yīng)先開挖兩側(cè)的側(cè)壁導(dǎo)洞，在導(dǎo)洞內(nèi)施工完支護(hù)后再開挖上臺階，當(dāng)隧道跨度大而地層條件較差時，上臺階也可采用中隔墻法或環(huán)形留核心土法開挖后并及時施工初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，在拱、墻的保護(hù)下，逐層開挖下臺階至基底，并施工仰拱或底板。施工過程中，左右側(cè)壁導(dǎo)洞錯開不小于15m，這是基于在開挖中引起導(dǎo)洞周邊圍巖應(yīng)力重新分布不影響已成導(dǎo)洞而確定的。上、下臺階之間的距離，視具體情況，按臺階法確定。

　　結(jié)束語：隧道開挖法還有很多，我這里只是簡單的介紹了這幾種，許多新技術(shù)新工藝發(fā)展的非常迅速，在實際應(yīng)用中安全和時間上得到了肯定，如三臺階七步開挖法等。

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