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隧道开挖方案的选择及注意事项 （隧道工） 论 文 姓 名： 杨 运 强 单 位：中铁隧道集团三处隧道六公司 隧道开挖方案的选择及注意事项 杨运强 （中铁隧道股份有限公司达陕高速公路项目部 陕西 汉中 723000) 摘要：以笔者多年进行隧道施工的经验，系统介绍了隧道几种开挖方法的使用条件及注意事项，重点阐述全断面开挖的流程及光面爆破的技术要领，为类似隧道施工提供一些借鉴。 关键词： 隧道开挖 方案 注意事项 光面爆破 一 隧道施工的特点 1 隧道工程不同于其它工程的显著特点之一就是在有限空间内，必须使用有限的设备和人员，协调地、高效地发挥作用，才能在单位时间内获得良好的效果，在施工进度内所反映出来的不同指标，涉及的因素很多；如施工机具及其配套的综合能力、机具设备是否与所采用的施工方案相适应，施工方案是否与所处地质环境和支护手段相协调，领先工序与后续工序的配合，组织指挥和管理水平，这些都是影响施工进度各项指标的重要因素。 2 隧道施工最关键的一项工序就是开挖，而开挖既要使设计开挖面的岩石（以石质隧道为例）受到一定的破坏，又要尽可能地保护开挖面以外的围岩。 二 隧道开挖的分类及应用条件 隧道的开挖从大的方面讲分为机掘法和钻爆法，本文以钻爆法为主作以阐述，而钻爆法又分为以下三大类； 1 全断面开挖法 全断面开挖法就是一次开挖成整个隧道的外轮廓断面，然后根据不同情况决定是否支护（包括初期支护和永久支护）及如何支护。这种方法过去一般应用于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩，由于科学技术的进步和运用及配套机具的创新，例如光面爆破、预裂爆破及注、锚、喷支护在软弱围岩中应用成功，促进了开挖方法的变革，使在Ⅲ级以下围岩中全断面一次开挖成功。 2 台阶开挖法 台阶开挖法是在不同时间内，把隧道断面分成两部分进行开挖。这一施工方法分正台阶开挖法和反台阶开挖法两种，现在台阶法多在浅埋、特浅埋第四纪冲积层、黄土层、严重风化岩石等地层中及隧道口部等处施工，用光面爆破、预裂爆破或用机械、人工和爆破法结合开挖，及时进行初期支护，可以保证安全施工。 3 导洞开挖法 导洞开挖法是在大断面隧道中某个部位先开挖一个或多个小洞，逐渐扩挖成全断面隧道轮廓的施工方法，此方法适用于Ⅴ级或Ⅳ-Ⅴ级围岩的严重风化石质或土质隧道，配备一般轻型施工机械设备。此种开挖方法有消耗材料多、造价高、工序多、施工速度慢、质量差等不利因素，除特殊软弱围岩应用此法外，在较长的隧道中，为了进一步摸清地质情况及通风等，有超前挖掘导洞开挖的，随着科技的进步，这些功能逐渐被超前探孔及隧道TSP探测仪所代替，只有在土质及严重风化岩石中多用双侧壁导洞法，在极特殊软弱围岩中也有采用多导洞开挖法。 三 不同开挖方法的选择 很容易理解，同一个隧道断面的开挖，分的步骤越多，工序就越多，消耗材料和时间就越多，对进度及安全都极为不利，在保证施工安全的前提下，尽量采用全断面开挖才能够发挥大型机械及配套设施的作用。全断面开挖法特别是在软弱围岩中开挖，与传统的分部开挖法相比较，有以下优点； 1 取消了临时支护，节约了材料及节省了拆除临时支护的工序时间。 2 减少了岩体应力变化次数和各工序互相干扰，避免了分部开挖对岩体稳定性的损害。 3 能发挥深眼爆破的优点，并可减少总用药量和钻眼量，这不仅使得爆破的扰动次数及规模减少，而且还可降低爆破成本。 4 为更好地采用注、锚、喷等支护创造了条件，从而实现最大限度的减少围岩暴露时间，及时支护与封闭围岩，保护围岩的自身稳定性，这也是新奥法的主要理论的应用。 5 施工场地宽敞，为采用大型装运机械进洞作业创造了条件，有利于加快施工进度。 6 工序少，干扰少，工序集中，管理方便。 随着隧道工程施工技术的进步、施工工艺的更新，新奥法理论的不断成熟，机械设备的大型化、一体化，使隧道全断面开挖方法成为将来隧道施工的首选方法。当然，为了加快隧道施工，还可以采用平行导洞增加作业面、提供通风、交通、排水和探测前方围岩以及增设斜井等方法，在这里不再赘述。 四 全断面开挖的流程及注意事项 1 全断面开挖的施工流程 首先进行爆破设计，按爆破设计，利用多功能台架配合人工钻孔或利用凿岩台车钻孔，进行爆破，出碴，对围岩进行初期支护，包括安装锚杆或注浆，进行喷混凝土支护，在特殊围岩还有挂网及立拱架支护，相应的辅助工序还可能有；地质勘测和断面和围岩应力测量，然后进入下一循环。 2 全断面开挖的注意事项 （1）及早封闭成环是新奥法的基本原则，也是减少变形的最有效的办法。 （2）控制施工中对围岩的扰动，尽量发挥围岩自承能力和初期支护的承载能力。 （3）及时进行围岩监控量测，根据每次量测数据处理的结果，对围岩的变形趋势作出准确的分析判断，据