简述隧道开挖的几种方法.pdf

简述隧道开挖的几种方法--第1页

简述隧道开挖的几种方法

开挖方法分为明挖法和暗挖法。明挖法多用于浅埋隧道或城市铁

路隧道，而山岭铁路隧道多用暗挖法。按开挖断面大小、位置分，有

分部开挖法和全断面开挖法。在石质岩层中采用钻爆法最为广泛，采

用掘进机直接开挖也逐渐推广。在松软地质中采用盾构法开挖较多。

钻爆法

在隧道岩面上钻眼，并装填炸药爆破，用全断面开挖或分部开挖

等将隧道开挖成型的施工方法。

钻爆法开挖作业程序包括测量、钻孔、装药、爆破、通风、出碴、

锚杆、立架、挂网、喷锚等工序。

①钻孔：要先设计炮孔方案，然后按设计的炮孔位置、方向和深

度严格钻孔。单线隧道全断面开挖，采用钻孔台车配备中型凿岩机，

钻孔深度约为2.5～4.0米。双线隧道全断面开挖采用大型凿岩台车

配备重型凿岩机，钻孔深度可达5.0米。炮孔直径约为4～5厘米。

炮孔分为掏槽孔（开辟临空面）、掘进孔（保证进度）和周边孔（控

制轮廓）。

②装药：在掘进孔、掏槽孔和周边孔内装填炸药。一般装填硝胺

炸药，有时也用胶质炸药。装填炸药率约为炮眼长度的60%～80%，

周边孔的装药量要少些。为缩短装药时间,可把硝胺炸药制成长的管

状药卷,以便填入炮眼；也可利用特制的装药机械把细粒状药粉射入

炮孔中。

简述隧道开挖的几种方法--第1页

简述隧道开挖的几种方法--第2页

③爆破：19世纪上半期以前用明火起爆。1867年美国胡萨克铁路

隧道开始采用电力起爆。此后，电力起爆逐渐推广。在全断面掘进中，

为了减低爆破对围岩的震动和破坏，并保证爆破的效果，多采用分时

间阶段爆破的电雷管或毫秒雷管起爆。一般拱部采用光面爆破，边墙

采用预裂爆破。近期发展的非电引爆的导爆索应用日益广泛。

④施工通风：排出或稀释爆破后产生的有害气体和由内燃机产生

的氮氧化物及一氧化碳,同时排除烟尘,供给新鲜空气，借以保证隧道

施工人员的安全和改善工作环境。通风可分主要系统和局部系统。主

要系统可利用管道（直径一般为1～1.5米，也有更大的）或巷道（平

行导坑等），配以大型或中型通风机；局部系统多用小型管道及小型

通风机。巷道通风多采用吸出式，将污浊空气吸出洞外，新鲜空气由

正洞流入。新鲜空气不易达到的工作面，须采用局部通风机补充压入。

⑤施工支护：隧道开挖必须及时支护，以减少围岩松动，防止塌

方。施工支护分为构件支撑和喷锚支护。构件支撑一般有木料、金属、

钢木混合构件等，现在使用钢支撑者逐渐加多。喷锚支护是20世纪

50年代发展起来的一种支护方法，其特点是支护及时、稳固可靠，

具有一定柔性，与围岩密贴，能给施工场地提供较大活动空间。中国

在一些老黄土隧道中应用喷锚支护也获得成功。喷射混凝土工艺分为

干喷和湿喷。现多采用干喷法，即将干拌混凝土内掺入一定数量的速

凝剂，用压缩空气将混凝土由管内喷出。在喷口加水射到岩石面上，

一次可喷3～5厘米厚度。在喷射混凝土中掺入一些钢纤维，或在岩

面挂钢丝网可提高喷锚支护的强度。钢锚杆安设在岩层面上的钻孔内,

简述隧道开挖的几种方法--第2页

简述隧道开挖的几种方法--第3页

其长度和间距视围岩性质而定,一般长度为2～5米，通常用树胶和水

泥浆沿杆体全长锚固。在岩层较好地段仅喷混凝土即可得到足够的支

护强度。在围岩坚硬稳定的地段也可不加支撑。在软弱围岩地段喷锚

可以联合使用，锚杆应加长，以加强支护力。

⑥装碴与运输：在开挖作业中，装碴机可采用多种类型，如后翻

式、装载式、扒斗式、蟹爪式和大铲斗内燃装载机等。运输机车有内

燃牵引