第五章 隧道开挖施工讲解
隧道开挖方法
隧道开挖方法
隧道开挖是土木工程中常见的施工过程，其施工质量和效率直
接关系到隧道工程的成败。
在进行隧道开挖时，需要根据具体的地
质条件和工程要求选择合适的开挖方法。
本文将介绍几种常见的隧
道开挖方法，包括爆破法、盾构法和钻削法。
1. 爆破法。
爆破法是一种常用的隧道开挖方法，适用于岩石较硬的地层。
在爆破法施工中，首先需要对隧道开挖面进行凿岩，然后在凿岩面
上布置爆破药包，并进行爆破作业。
爆破作业可以有效地破碎岩石，加快开挖进度。
但是，在实际施工中需要注意控制爆破的力度和方向，以避免对周围环境和设施造成损坏。
2. 盾构法。
盾构法是一种适用于软土地层和水下隧道开挖的方法。
在盾构
法施工中，使用专门的盾构机进行开挖作业，盾构机在推进过程中
同时进行土层的掘进和支护，可以保证隧道的稳定和安全。
盾构法
施工对环境影响较小，适用于城市地下管道和地铁隧道的建设。
3. 钻削法。
钻削法是一种适用于软岩和淤泥地层的隧道开挖方法。
在钻削法施工中，使用钻头对地层进行钻孔，然后通过泥浆循环系统将钻屑带出隧道。
钻削法施工对地质要求较低，适用于软弱地层和复杂地质条件下的隧道开挖。
总结。
隧道开挖方法的选择应根据具体的地质条件和工程要求进行合理的选择。
爆破法适用于岩石较硬的地层，盾构法适用于软土和水下隧道，钻削法适用于软岩和淤泥地层。
在实际施工中，需要根据具体情况综合考虑各种因素，选择合适的开挖方法，确保隧道工程的顺利进行。
隧道洞身开挖施工方法全
隧道洞身开挖施工方法1 .单线隧道①.VI级以下围岩Vl级以下围岩，一般属于土质类，围岩自稳性极差。
施工中遵循〃管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测〃的原则。
Vl级围岩一般采用在超前大管棚的预支护下中隔壁法（CD法）分部开挖，开挖后及时进行初期支护和临时支撑的施工。
开挖采用人工配合风镐进行,每循环进尺控制在0.5-1.0m范围内。
开挖顺序示意图见〃3.隧道主要施工工艺〃部分。
②.V级围岩V级围岩属于软弱围岩，施工中严格遵循〃管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、快封闭、勤量测〃的施工原则。
V级围岩采用在超前预支护下台阶法留核心土环形开挖法，台阶长度不大于5m,开挖后及时进行初期支护，且初期支护尽早封闭成环。
开挖采用人工配合机械进行，确需爆破的地段采用弱爆破方法，每循环进尺控制在LO-1.5m范围内。
开挖顺序示意图见〃3.隧道主要施工工艺〃部分。
IV级围岩地段采用台阶法施工,台阶长度3~5m,开挖后及时进行初期支护；围岩破碎地段、有水地段开挖前进行超前支护、注浆，在超前预支护下再进行台阶法开挖。
采用多功能作业台架钻孔,光面控制爆破,每循环进尺控制在2.0-2.5m范围内。
开挖顺序示意图见〃3.隧道主要施工工艺〃部分。
④.in、n级围岩m、口围岩整体性比较好，采用全断面法施工。
采用多臂液压凿岩台车或多功能作业台架钻孔，光面爆破，开挖后及时进行初期支护。
采用多功能作业台架钻孔时，每循环进尺为3.0-3.5m范围内;采用液压凿岩台车钻孔时，每循环进尺为5m以内。
开挖顺序示意图见”3.隧道主要施工工艺〃部分。
2.双线隧道①.VI级以下围岩Vl级以下围岩，一般属于土质类，围岩自稳性极差。
施工中遵循〃管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测〃的原则。
Vl级围岩一般采用在超前大管棚的预支护下交叉中隔壁法（CRD法）或双侧壁导坑法施工，开挖后及时进行初期支护和临时支撑的施工。
开挖采用人工配合风镐进行，每循环进尺控制在0∙5-1.0m范围内。
隧道开挖施工方案
隧道开挖施工方案一、施工前准备工作在进行隧道开挖之前，需要进行详细的准备工作，以确保施工顺利进行。
主要的准备工作包括：1.设计方案：根据隧道的实际情况和要求制定合理的设计方案，确定开挖的位置、尺寸和深度等参数。
2.调查勘测：进行现场勘测，了解地质地形情况，确定隧道的具体路径和开挖方式。
3.材料准备：准备必要的施工材料，包括钢筋、混凝土、支护材料等。
4.设备购置：购置必要的施工设备，包括挖掘机、运输车辆、排水设备等。
二、施工作业流程1. 挖掘隧道1.采用挖掘机等设备对隧道进行逐步开挖，注意隧道的纵横坡和横截面的准确控制，保证隧道的设计尺寸。
2.根据地质情况采取不同的开挖方式，如顺层开挖、钻爆法等。
2. 地质支护1.对隧道开挖过程中遇到的松软地层、断裂带、水砂等问题进行地质支护，采取喷浆、锚杆、预应力等方式加固隧道。
2.确保隧道的稳定性和安全性，防止地面塌陷、坍塌等意外发生。
3. 混凝土浇筑1.隧道开挖完成后，对隧道进行混凝土浇筑，形成坚固的隧道结构。
2.可采用模板浇注、泵送混凝土等方式进行施工，保证混凝土的均匀性和密实性。
三、施工安全措施在隧道开挖施工过程中，需要特别注意施工安全，采取以下措施：1.通风排湿：保持隧道内部的空气流通，防止因积水或有害气体造成的安全事故。
2.监控预警：安装监测设备，定期监测地质变化和隧道结构，及时发现问题并采取措施。
3.防火防爆：严格控制施工现场的明火和爆破作业，确保安全施工。
通过以上施工方案和安全措施的执行，可以确保隧道开挖施工的顺利进行，保证工程质量和施工安全。
隧道开挖施工方案
隧道开挖施工方案1. 引言本文档旨在提供一份隧道开挖施工的完整方案，以保证施工过程的顺利进行。
隧道开挖是一个复杂的工程过程，需要严格遵守相关的安全规定和技术要求。
2. 施工前准备在进行隧道开挖工作之前，我们需要进行以下准备工作：- 确定施工区域：根据设计图纸和工程要求，明确隧道的位置和范围。
- 勘察和测量：进行详细的地质勘察和测量工作，获取准确的地质数据和地下水位信息。
- 设计施工方案：根据勘察结果，制定详细的施工计划和方案，包括开挖方法、支护措施等。
3. 施工过程隧道开挖的施工过程通常包括以下几个关键步骤：3.1 土方开挖根据设计要求，采用合适的开挖方法进行土方开挖，确保开挖的质量和尺寸符合设计要求。
3.2 地质处理在土方开挖过程中，如果遇到较差的地质条件，需要采取相应的地质处理措施，如加固、加密等，以提高隧道的稳定性和安全性。
3.3 支护施工隧道开挖之后，需要进行支护施工，以防止土方塌方和地面沉降。
支护方式可以根据地质条件选择，常见的支护材料包括钢筋混凝土、钢板桩等。
3.4 排水处理在开挖过程中，需要进行有效的排水处理，以降低地下水位和地面水位，确保隧道施工的干燥和安全。
3.5 清理和检查在开挖完成后，需要对隧道进行清理和检查工作，确保没有遗留物和安全隐患。
4. 安全措施在进行隧道开挖施工过程中，必须严格遵守相关的安全规定和标准，采取必要的安全措施，确保施工人员和设备的安全。
- 施工人员必须佩戴符合安全要求的个人防护装备，如安全帽、安全鞋等。
- 设备必须经过检查和维护，确保其正常运行和安全使用。
- 提供紧急救援设备和应急预案，以应对意外事件和紧急情况。
5. 环保措施在隧道开挖施工过程中，需要采取一系列的环保措施，以减少对环境的影响和保护生态环境。
- 控制粉尘和噪音污染。
- 合理管理废弃物和污水。
6. 结束语本文档提供了一份隧道开挖施工的完整方案，包括施工前准备、施工过程、安全措施和环保措施等。
隧道开挖施工方案及施工过程
隧道开挖施工方案及施工过程隧道开挖是一项复杂而精密的工程，需要精确的施工方案和严格的施工过程来确保安全和质量。
本文将详细介绍隧道开挖的施工方案及施工过程，以供参考。
一、施工方案1. 前期准备：在进行隧道开挖之前，需要进行详细的前期准备工作。
首先，要制定详细的施工计划，确定施工时间、工期和工序。
其次，需要进行地质调查和勘测，以了解地下情况和隧道周边环境。
根据勘测结果，制定开挖方案和支护方案。
最后，准备好所需的施工材料、设备和人力资源。
2. 隧道开挖方法选择：隧道开挖可以采用多种方法，如盾构法、爆破法和钻爆法等。
根据隧道的地质条件、长度和施工要求，选择合适的开挖方法。
各种方法都有自己的特点和适用范围，需要根据具体情况进行选择。
3. 施工工序：根据施工方案，将整个开挖过程划分为若干个工序，每个工序有明确的任务和要求。
例如，首先进行起点区域的开挖，然后逐渐向两侧延伸，确保均匀推进。
同时，要按照固定的顺序进行支护和排水等工作，以保证隧道的安全和稳定。
二、施工过程1. 准备工作：在开始施工之前，必须进行各种准备工作。
包括安排人员和设备，确认施工计划和方案，检查材料和工具的准备情况等。
同时，要对施工现场进行清理和标记，确保施工区域的安全和整洁。
2. 开挖过程：根据施工方案选择的开挖方法，进行隧道的开挖工作。
在盾构法中，使用盾构机进行土壤开挖和运输。
在爆破法和钻爆法中，使用爆破工具和钻孔设备进行开挖。
在开挖过程中，要根据地质情况进行调整和控制，确保开挖面的稳定和安全。
3. 支护工作：隧道开挖后，需要进行支护工作，以防止地下水涌入和土体塌方等问题。
支护方式常用的有喷射混凝土支护、钢筋网支护和预制片支护等。
根据地质情况和施工要求选择合适的支护方式，并确保支护结构的牢固和稳定。
4. 排水工作：隧道地下通常存在地下水，开挖施工可能会引起水流入隧道的问题。
因此，需要进行排水工作，将隧道内的水排出。
排水方式可以选择泵水或使用管道进行引流等，根据实际情况选择适合的排水方法。
隧道洞身开挖
隧道洞身开挖隧道开挖方法是指隧道开挖成型方法，隧道掘进方式是指岩体的破碎挖除方式。
隧道围岩稳定性主要取决于围岩本身，但开挖方法与掘进方式对围岩的稳定状态有着直接而重要的影响。
因此，隧道开挖应遵循这样的原则：在保证围岩稳定或减少对围岩的扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法和掘进方式，尽量提高掘进速度。
一、隧道开挖方法按开挖隧道的横断面分部情况，开挖方法可以分为全断面法、台阶法、分部开挖法。
（一）全断面法全断面法全称为“全断面一次开挖法”，即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型的方法，如图6-5所示。
图6-5 全断面施工工序示意1—开挖；2—检底；Ⅰ—初期支护；Ⅱ—铺底混凝土；Ⅲ—模筑混凝土衬砌1.适用范围、条件及优缺点全断面法主要适用Ⅰ～Ⅱ级围岩，也可用在小断面的Ⅲ级围岩中，浅埋段、偏压段和洞口段不宜采用。
但在采用超前支护，特别是掌子面锚杆等辅助工法的条件下，全断面法也可以在围岩级别低的隧道中应用。
该法必须具备大型施工机械，隧道长度或施工区段长度不宜太短，一般不应小于1 km，否则采用大型机械化施工的经济性差。
全断面法具有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，钻爆施工效率较高，可采用深眼爆破，提高施工掘进速度，且工序少、便于施工组织和管理，较分部开挖法减少了对围岩的扰动次数。
但由于开挖面积较大，围岩相对稳定性降低，且每循环工作量相对较大，深孔爆破用药量大，引起振动大，因此要求精心进行钻爆设计和严格控制爆破作业。
2.全断面法施工工艺流程（图6-6）3.全断面法施工要点（1）加强对开挖面前方工程地质和水文地质的调查。
对不良地质情况，要及时预测、预报和分析研究，随时准备好应急措施，以确保施工安全和工程进度。
（2）各工序机械设备要配套。
如钻孔、装渣、运输、支护、衬砌等主要机械和相应的辅助机具，在尺寸、性能和生产能力上要相互配合，工作方面要环环紧扣，不致彼此互受牵制而影响掘进，以充分发挥机械设备的使用效率和工序之间的协调作用。
隧道施工工艺详解开挖与支护工艺
隧道施工工艺详解开挖与支护工艺隧道工程是建设中的一种特殊工程，其施工过程需要经历多个工艺环节。
其中，开挖与支护是隧道施工的核心环节之一。
本文将详细介绍隧道施工过程中的开挖与支护工艺，并说明其具体步骤与实施方法。
一、开挖工艺1. 地勘阶段在开挖施工前，首先进行地质勘探与地下水勘探，确定地质情况、地下水位等关键参数，为后续的施工做好准备。
2. 表面预处理在正式开挖工作之前，需要对地表进行预处理。
这一过程包括清理和平整地表，以及搭建围挡防止泥石流、山体滑坡等自然灾害的发生。
3. 开挖方法根据具体情况，选择合适的开挖方法。
常见的开挖方法包括爆破法、机械法和掘进法。
爆破法适用于岩层较硬的情况，机械法适用于岩层松软或者含有可破碎物的情况，掘进法适用于地下水位较高的情况。
4. 过程控制在开挖过程中，需要进行合理的过程控制。
这包括对进度、质量和安全的控制。
同时，还需要定期对隧道周围地表和地下水位进行监测，确保施工过程中不发生严重的地下水渗漏或者地表塌陷等问题。
二、支护工艺1. 前期支护隧道开挖后，需要进行前期支护。
这一工艺包括喷射混凝土衬砌、锚喷支护和钢支撑等措施。
前期支护的目的是在保护隧道初次开挖的同时，控制松弛带的产生，减轻隧道周围地层的变形和破坏。
2. 中期支护随着隧道的进一步开挖，进行中期支护。
这一工艺包括喷射混凝土衬砌、钢支撑和锚固等工艺。
中期支护的目的是加强隧道的稳定性，防止地层松散和水土流失等问题的发生。
3. 后期支护在隧道开挖完成后，进行后期支护。
这一工艺包括衬砌加固、加设隧道排水系统、维护支护结构等工作。
后期支护的目的是增强隧道的耐久性和安全性，确保隧道的长期使用。
三、工艺配套设施为确保开挖与支护工艺的顺利实施，在施工过程中还需要建设一系列的工艺配套设施。
这些设施包括隧道施工设备、排水系统、通风设备等。
这些设施的建设将为开挖与支护工艺提供良好的工作环境和施工条件。
综上所述，隧道施工工艺详解开挖与支护工艺是隧道工程中的重要环节。
隧道开挖工法
隧道开挖工法隧道开挖工法是指在地下开挖出一条通道的施工方法，广泛应用于交通、水利、地铁、矿山等领域。
隧道的开挖工法涉及到土层的特性、隧道的设计要求、开挖工序的安排等多个方面，下面将从这些方面详细介绍隧道开挖的工法。
一、隧道土层特性不同的土层对隧道开挖工法有着不同的要求。
常见的土层包括软土、黏土、砂土、卵石土等。
软土容易塌方，需要采用支护措施，如钢筋混凝土衬砌、喷射混凝土等；黏土具有较强的抗压能力，开挖时需要采用冻结法或刚性支护；砂土较为松散，开挖时需要采用涂浆法或喷射法进行支护；卵石土的开挖难度较大，需要采用爆破法或机械开挖。
二、隧道设计要求隧道的设计要求包括隧道的净宽、净高、纵坡、横坡等。
净宽和净高的设计要满足通行车辆或列车的要求，同时考虑施工过程中的安全和便捷性。
纵坡和横坡的设计要保证排水顺畅，防止水积聚和泥石流的发生。
三、开挖工序安排隧道的开挖通常分为预掘段和掘进段。
预掘段是指在隧道两端预先开挖一段，以便掘进机械的通行和安装。
掘进段是指在预掘段的基础上进行隧道的主体开挖。
开挖工序安排要合理，避免发生工期延误和事故。
1. 掘进法：采用掘进机械进行隧道的开挖，速度快、效率高。
常见的掘进机械有隧道推进机、盾构机等。
2. 爆破法：利用爆炸物炸碎隧道周围的岩石或土层，然后进行清理。
爆破法适用于较硬的岩石地层。
3. 涂浆法：在隧道壁面和顶部喷涂一层浆液，形成一层保护层，防止土体塌方。
涂浆法适用于较松散的土层。
4. 喷射法：采用高压喷射机将混凝土喷射到隧道壁面和顶部，形成一层厚度适宜的衬砌。
喷射法适用于软土或黏土地层。
5. 冻结法：通过在土层中注入冷冻液，使土层冻结成为坚固的冻土，然后进行开挖。
冻结法适用于黏土或水含量较高的土层。
隧道开挖工法的选择应根据具体情况进行，考虑土层特性、设计要求和工程条件等因素综合分析。
同时，在施工过程中要严格遵守安全规范，确保工人的安全。
隧道开挖工法的应用将为交通和地下工程的发展提供重要的支撑，为人们的出行和生活带来更大的便利。
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五跨结构施工方案
5.2 隧道钻爆法施工作业
凿岩爆破基本参数 炸药在炮孔中分配方法与实际爆破参数
的确定 布孔设计 光面爆破和预裂爆破 凿岩机械与工具选择
5.2 隧道钻爆法施工作业
岩石破碎技术及其发展
最原始的岩石破碎是用锤击岩石，随后是 用热胀冷缩的原理，用木材烧热岩石，随后再 用冷水浇，造成岩石碎裂，显然这些方法碎岩 效率是很低的。
一次成巷方案
定义：一次成巷的施工方案，要求在单 位时间内完成开挖、永久支护、安装铺 设等项工程，达到设计规定的成巷要求， 使隧道尽快投产。 (一次成巷实际是多工序平行作业的施 工方案)
一次成巷方案
一次成巷适用范围：
①断面不大的隧道施工中，一次成巷要求 全断面开挖、支护和安装一次完成，开 挖工作和永久支护之间应相隔一段距离， 使开挖和支护同时进行。
开挖方法
按破碎岩石的方法来分： ①钻爆法（适用于各类岩石地层） ②盾构法、管棚桩法（适用于软土地层） ③掘进机法（中硬以下的岩层中）
开挖方法
洞室常用开挖方法 1、全断面开挖法 2、台阶开挖法 3、导洞开挖法 4、分部开挖法
全断面开挖法
适用范围：在岩石坚固性中等以上，节 理裂缝不甚发育，围岩整体性好，断面 小于100平方米的条件下，可采用全断面 开挖。
优点：由于开挖面大，能发挥深孔爆破 的优点；作业集中，便于施工管理；工 作面空间大，易于通风，适合选用以大 型机械为主的机械化作业线，施工速度 快。
缺点：使用小型机械时，凿岩、装药、 装岩等比较麻烦，难以提高生产效率。
台阶开挖法
正台阶开挖法 反台阶开挖法
采用正台阶法开挖时， 将洞室断面分成两部 分，先掘上部断面使 上部超前而出现台阶。
采用反台阶法开挖 时，将洞室断面分 成两部分，先掘下 部断面使下部超前
而出现反台阶。
台阶开挖法
正反台阶法对比： 优点： ① 正台阶法：不需为上部工作
面搭设凿岩台架。 ②反台阶法：减少了 上部工作面人力耙运岩碴，平行作业时 间长，工效高。
缺点：①反台阶需搭设凿岩台架。② 正台阶法上部出碴慢，影响下部进度。
一次成巷有如下优点（机械化程度不高）
1、成巷速度快；Βιβλιοθήκη 因：充分利用隧道的有 限空间、组织多工序平行作业。
2、综合功效高；原因：充分利用工时，各 工种之间能相互协作，从而减少窝工， 支护填充石料就地取材，节约劳动力。
3、作业安全；原因：一次成巷的永久支护 可以及时支撑顶板。
两种方案的特点
缺点：如果组织不好，在一次成巷的工 作面上，由于人员多，同时作业的项目 也多，会造成一定的紊乱。
分部开挖法
定义：分部开挖法是将隧道断面分部开 挖逐步成形，且一般将某部超前开挖， 故也可以称为导坑超前开挖法。
优点：分部开挖跨度较小，能显著增强 洞室围岩的相对稳定性，且易于进行局 部支护。
缺点：部分开挖法工序多，工作面多， 干扰大，开挖进度慢。
适用范围：因此它主要适用于围岩软弱 破碎严重且断面较大的洞室。
第五章 隧道开挖施工
施工方案与开挖方法 凿岩爆破 装岩与运输 洞室通风
施工方案
施工方案是根据一个施工项目指定的实 施方案。
组织机构方案、 人员组成方案、技术方案、 安全方案、 材料供应方案
施工方案
根据开挖、支护及安装等程序，施工方 案可以分为两类： 1、一次成巷方案 2、多次成巷方案
解决方法：在采用一次成巷的隧道中， 必须把技术管理紧紧跟上，这样才能解 决上述问题。
快速开挖隧道：使占时间较多的钻眼、 装岩和支护三项主要作业平行，还要实 施多工序平行交叉作业。
两种方案的特点
机械化程度高，多次成巷方案的优点：
1、作业单一； 2、工作条件好； 3、功效高； 4、便于推广高效率设备。
台阶开挖法
支护方式： ①,喷混凝土衬砌：先整体开挖，后 整体性自下而上的先墙后拱支护； ②锚喷支护：拱顶支护与上部开挖平 行作业。
台阶开挖法
台阶法与全断面开挖法共同具有的优点：
1、开挖空间大，有利于提高施工机械化程 度和劳动生产率；
2、作业地点集中，施工管理方便 3、轨道和管线路可以一次铺成，并可铺成
双轨提高出渣效率； 4、通风条件好，有利于改善劳动条件。
导洞开挖法
定义：借助辅助巷道（导洞）开挖大断
面洞室的方法称为导洞开挖法。
导洞的作用：可以用于洞室施工通风、 行人和运输，并有助于进一步查明洞室 范围内的地质情况。
导洞的特点：具有临时性，一般断面面 积为4-8平方米，在中等稳定岩层中不需 要临时支护，其按照位置分为“上导洞、 下导洞、上下导洞、侧导洞等几种开挖 方法。
选择开挖方法考虑的因素
2、洞室的断面大小：大断面洞室也因断
面大小不同而采用不同的施工方法。这主 要是从稳定围岩角度考虑的，其次考虑开 挖进度，便于凿岩和装运岩石等因素。
3、洞室的支护形式：支护类型的分类多
样化，因此开挖方法也要与之相适应。
选择开挖方法考虑的因素
4、装运条件：选择洞室开挖方法，除考
虑稳定围岩外，尽量提供便于装运岩石 的条件。
5、施工队伍与设备条件：确定洞室开挖
方法时，必须从现实出发，尽量利用单 位现有的设备和机具，并考虑充分发挥 施工队伍的技术特长。
施工实例：
北京饭店地下停车库的施工
覆土厚6.2m，采用暗挖法施工，东西长 271m，南北总宽为36m，并毗邻在建 的地铁王府井车站及区间，北邻北京饭 店大楼，最近距离不到2m。主体结构地 下两层。
②断面较大的隧道施工中，采用先开导洞 后扩挖支护法、台阶工作面法。
多次成巷方案
定义：多次成巷是指在一条隧道中开挖、 支护、安装等依次完成。
适用范围：我国矿山部门已不提倡使用 多次成巷方案，水工、铁路、公路隧道 施工中，因为隧道用途不同一次成巷困 难，此时可选用多次成巷方案。
两种方案的特点
单侧壁导坑法
双侧壁导坑法
选择开挖方法考虑的因素
1、地质条件：洞室的开挖与支护方式、
施工速度、工程费用都与围岩的地质条 件和地下水情况有关，尤其是开挖方法 和支护形式，在很大程度上取决于地质 条件。所以要先通过观察判断围岩的允 许暴露面积和暴露时间，选择相适应的 开挖方法，同时还要注意排水。