隧道工程6-4-2(1) 爆破施工技术-隧道基本开挖方法(分部开挖法)(分录点)
隧道开挖施工技术
隧道开挖施工技术隧道是一种人工开凿的地下通道，广泛应用于交通、城市建设、水利工程等领域。
隧道的开挖施工技术是确保隧道建设质量和安全的关键。
本文将介绍隧道开挖的一些常用技术和方法。
一、爆破法爆破法是传统的隧道开挖施工方法之一。
通过在地下使用炸药，爆破法可以迅速地将岩石和土壤炸碎，然后利用装载机或卡车将碎片清除。
在爆破法施工中，需要根据地质条件和设计要求，合理选用炸药类型和爆破参数。
在隧道爆破施工中，还需要注意防止地面沉陷和冲击波对周围建筑物和生态环境的影响。
因此，需要精确测量地下岩石的物理力学参数，并采取适当的爆破参数控制措施。
二、盾构法盾构法是一种现代化的隧道开挖技术。
它使用盾构机进行隧道开挖和支护，具有较高的机械化程度和施工效率。
盾构法适用于各种地质条件，尤其适用于软土、粉土和砂层。
在盾构法施工中，首先需要选择适当的盾构机，并根据地质调查结果和设计要求调整盾构机的机械部件和刀具。
在施工过程中，要进行实时监测并对隧道周围的地层进行加固和支护。
三、顺层法顺层法是在较松软的地层中进行隧道开挖的一种方法。
该方法不需要使用爆破或盾构机，而是通过人工挖掘和支护来完成。
它适用于岩石较软、地下水位较高的地区。
在顺层法施工中，需要根据地下岩层的稳定性和承载能力，选择适当的支护措施。
通常使用的支护材料包括钢架、混凝土和锚杆等。
此外，还需要对掏槽、支护和土方运输等施工过程进行合理的协调和管理。
四、冻结法冻结法是在水土条件较差的地区进行隧道开挖的一种方法。
通过降低地下水位和土壤的含水率来增加地层的强度和稳定性。
冻结法适用于泥质土、湿土和含水层较多的地区。
在冻结法施工中，需要利用冷却剂和冻土墙将地下水分和土壤中的冰结。
冻结后的土壤会形成较为坚固的工作面，便于进行挖掘作业。
同时，还需要进行质量监测，确保冻结区的稳定性和强度。
五、喷射法喷射法是在较稳定的地质条件下进行隧道开挖的一种方法。
通过压力喷射混凝土，将地层固化并形成支护结构。
(完整版)爆破工程技术人员考试题目答案(初级)
23. 什么电源可以作为电爆网路起爆电源？对有煤尘（含矿尘）和气体爆炸危险的矿井的起爆电源有什么特殊规定？答：一般情况下可以采用动力电、照明电和经鉴定合格的起爆器作为电爆网路的起爆电源。
有煤尘（含矿尘）和气体爆炸危险的矿井采用电力起爆时，只准使用防爆型起爆器作为起爆电源。
24. 在大型电爆网路中，通常将导线按其位置和作用划分为几种？对导线有何要求？答：在大型电爆网路中常将导线按其位置和作用划分为端线、连接线、区域线和主线。
电爆网路中使用的导线一般采用绝缘良好的铜线和铝线。
25. 电力起爆法施工工序有哪些环节？答：除在起爆药包加工、装药、填塞时要保护好电爆网路外，电力起爆法的主要工序为：电爆网路的连接、导通、网路检查、电阻平衡、合闸起爆。
26. 导爆索网路的优点及其适用范围是什么？答：导爆索网路的优点是安全性好、操作简单、使用方便、传爆稳定、快捷，一般不受外来电的影响。
可用于深孔爆破、预裂和光面爆破、硐室爆破。
导爆索网路不能用仪表检查。
露天爆破时噪声大，在人口稠密地区不宜采用。
27. 导爆管拒爆的原因有哪几点？答：（1）管内断药超过20cm；（2）破裂口大于1cm，或有水渗入管内；（3）管内有异物或涂药结节。
28. 导爆管起爆网路中，简单串联或并联或单一的并串联网路的运用并不多，应用较多的是哪种起爆网路？答：应用较多的是多排多孔毫秒延期起爆网路。
它又分为孔内毫秒延期起爆网路和孔内、外毫秒延期起爆网路。
29. 爆破地震波对导爆管起爆网路是否有影响？答：过去有人认为网路的拒爆是爆破地震波造成的。
爆破地震波引起的质点振动对起爆网路没有影响，只有导爆管严重被拉断才有可能造成爆轰终止。
但是地震波引起地表位移量仅为毫米级，而地表导爆管网路的连接都较为松弛，毫米级的位移量根本不会拉断任何网路。
33. 常用的混合网路起爆法有哪三种形式？答：电雷管-导爆管混合网路；导爆索-导爆管混合网路；电雷管-导爆索混合网路。
30. 爆破空气冲击波对导爆管起爆网路有何影响？答：在露天台阶爆破中，只要对炮孔进行合理的填塞，爆破空气冲击波强度一般都很小，不会对导爆管地表接力网路构成危险。
隧道施工各开挖方法
隧道施工各开挖方法隧道施工开挖方法全断面法、正台阶法、正台阶环形开挖法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法、中隔壁法（CD法)、交叉中隔壁法（CRD法）、中洞法、侧洞法、柱洞法等。
全断面法的含义和优缺点地下工程断面采用一次开挖成型的施工方法叫全断面开挖法，该法的优点是可以减少开挖对围岩的扰动次数，有利于围岩天然承载拱的形成，工序简单，便于组织大型机械化施工；施工速度快，防水处理简单，缺点是对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力。
台阶法的含义台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分，即分成上下两个工作面或几个工作面，分步开挖。
根据地层条件和机械配套情况，台阶法又可分为正台阶法和中隔壁台阶法等。
正台阶法开挖的优点正台阶法能较早使支护闭合，有利于控制其结构变形及由此引起的地面沉降。
台阶法开挖优点（1）灵活多变，适用性强。
凡是软弱围岩、第四纪沉积地层，必须采用正台阶法，这是各种不同方法中的基本方法。
（2）具有足够的作业空间和较快的施工速度。
当地层无水、洞跨小于10m 时，均可采用该方法。
台阶法开挖注意事项（1）台阶数不宜过多，台阶长度要适当，对城市第四纪地层，台阶长度一般以控制在1D内（D一般指隧道跨度）为宜。
（2）对岩石地层，针对破碎地段可配合挂网喷锚支护施工，以防止落石和崩塌。
正台阶环形开挖法的含义与适用地质条件正台阶环形开挖法又称环形开挖留核心土法，一般将断面分成环形拱部、上部核心土、下部台阶等三部分。
根据断面的大小，环形拱部又可分成几块交替开挖。
环形开挖进尺为0.5～1.0m，不宜过长。
台阶长度一般以控制在1D内（D一般指隧道跨度）为宜。
这种方法适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩中。
正台阶环形开挖法的施工作业顺序用人工或单臂掘进机开挖环形拱部。
架立钢支撑、喷混凝土。
在拱部初次支护保护下，为加快进度，宜采用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台阶，随时接长钢支撑和喷混凝土、封底。
根据初次支护变形情况或施工安排，施工二次衬砌作业。
隧道开挖方法
隧道开挖方法隧道开挖是隧道工程中的重要环节，其开挖方法的选择直接影响着隧道工程的质量和进度。
在实际的工程中，根据地质条件、隧道用途、开挖规模等因素的不同，可以采用不同的隧道开挖方法。
下面将介绍几种常见的隧道开挖方法及其特点。
1. 全断面法。
全断面法是指在隧道工程中采用一次性将整个断面开挖到设计标高的方法。
这种方法适用于地质条件较好、隧道断面规整、开挖规模较小的情况。
其优点是施工简便、进度快，适合于对进度要求较高的工程。
但是在地质条件复杂、地层不稳定的情况下，全断面法的风险较大，需要加强支护措施。
2. 侧壁法。
侧壁法是指先开挖隧道的侧壁，再进行顶部的开挖。
这种方法适用于地质条件较差、地层不稳定的情况，可以减少对地层的破坏，提高隧道的稳定性。
但是侧壁法的施工周期较长，对施工工艺和支护要求较高。
3. 顶进法。
顶进法是指在隧道两端同时进行开挖，然后向中间推进的方法。
这种方法适用于隧道长度较长、地质条件较好的情况，可以提高施工效率，缩短工期。
但是顶进法对地质勘察和支护工艺要求较高，且施工过程中存在一定的风险。
4. 开挖爆破法。
在隧道开挖过程中，常常需要采用爆破技术来破坏岩石或者土层。
爆破技术可以提高开挖效率，但是在施工过程中需要严格控制爆破参数，避免对周围环境和结构造成影响。
综上所述，隧道开挖方法的选择应综合考虑地质条件、隧道用途、工程规模等因素，合理选择开挖方法，并加强对施工过程中的质量控制和安全管理，确保隧道工程的顺利进行。
同时，在实际施工中，还需要根据具体情况灵活运用各种开挖方法，以期达到最佳的施工效果。
简述隧道开挖的几种方法
简述隧道开挖的几种方法隧道开挖方法包括明挖法和暗挖法，适用于不同类型的隧道。
明挖法主要用于浅埋隧道或城市铁路隧道，而暗挖法则适用于山岭铁路隧道。
根据开挖断面大小和位置，可以采用分部开挖法和全断面开挖法。
在石质岩层中，钻爆法是最常用的方法，而在松软地质中，盾构法是主要的开挖方法。
钻爆法是一种施工方法，通过在隧道岩面上钻眼并装填炸药爆破，将隧道开挖成型。
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。
钻孔是第一步，需要设计炮孔方案，然后按照设计的炮孔位置、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，而双线隧道全断面开挖则采用大型凿岩台车配备重型凿岩机。
炮孔直径约为4～5厘米，分为掏槽孔、掘进孔和周边孔。
装药是将炸药填入掘进孔、掏槽孔和周边孔的过程。
一般使用硝胺炸药，装药率约为炮眼长度的60%～80%，周边孔的装药量要少些。
为了缩短装药时间，可以把硝胺炸药制成长的管状药卷，以便填入炮眼。
也可以利用特制的装药机械将细粒状药粉射入炮孔中。
爆破是将炸药引爆，使隧道岩石破裂的过程。
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。
施工通风是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，以保证隧道施工人员的安全和改善工作环境。
通风可分为主要系统和局部系统。
主要系统可利用管道或巷道，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。
施工支护是隧道开挖过程中必不可少的一步。
它能够及时支撑围岩，减少松动和塌方的风险。
施工支护分为构件支撑和喷锚支护两种。
钢支撑逐渐成为主流，而喷锚支护具有支护及时、稳固可靠、柔性好等特点。
隧道爆破施工方案及技术措施
隧道爆破施工方案及技术措施1.1总体施工方案隧道暗洞均采用新奥法施工，洞口V级围岩采用超前管棚作为预支护，加固地层确保安全进洞，初期支护以锚网喷支护为主，辅以钢拱架。
洞身V级围岩采用注浆小导管超前支护，初期支护以锚网喷支护为主，辅以钢拱架，该段模注混凝土及仰拱需及早施做。
隧道开挖采用CD法、分部开挖法和台阶法开挖。
隧道V级围岩采用环形开挖留核心土法，上部留核心土支挡开挖工作面，有利于及时施做拱部初期支护以加强开挖工作面的稳定性，核心土以及下部开挖在初期支护啊的保护下进行，V a型衬砌每循环开挖进尺＜0.75m，V b型衬砌每循环开挖进尺＜1.0m，初期支护应紧跟开挖掌子面；隧道IV级围岩采用上下台阶法开挖施工，IV b型衬砌每循环开挖进尺＜2.0m，初期支护应紧跟开挖掌子面。
为避免初期支护拱脚下沉，每榀拱架设置拱脚锁脚锚杆，长度与相应围岩级别匹配。
隧道在开挖时，V级围岩段采用机械开挖或预裂爆破，严禁大强度爆破。
在施做初期支护时，根据洞室软弱围岩稳定时间较短的特点，必须及时施做初期支护等，锚杆需做拔拉试验，V级围岩抗拔力不小于50KN，IV级围岩抗拔力不小于70KN，并根据围岩监控测量的结果以观察拱顶下沉和拱脚收敛情况，若变形速率值突然增大，除加强初期支护外，必须立即封闭仰拱。
所有围岩段系统锚杆均采用有压注浆锚杆，通过压力注浆使未胶结的围岩形成整体和一定厚度的承载圈以提高自身承载力，最终根据围岩监控测量结果，在初期支护趋于稳定的条件下，全断面模筑二次混凝土衬砌。
隧道初期支护由上而下，采用先拱后墙法施工，隧道二次衬砌施工，采取在施工边墙、拱顶前先施做仰拱。
隧道的开挖、支护、衬砌及监控测量等，严格按照《公路隧道施工技术规范》、《公路隧道施工技术细则》要求执行，并参照《锚杆喷射混凝土支护技术规范》。
隧道施工开挖时应少扰动岩体，严格控制超、欠挖，钢筋网和钢支撑必须紧贴围岩面，支撑紧密，再加以混凝土预制块垫、“楔”紧，使初期支护及时可靠。
隧道爆破施工技术(掏槽爆破光面爆破)讲义[全面]
![隧道爆破施工技术(掏槽爆破光面爆破)讲义[全面]](https://img.taocdn.com/s3/m/1163294f910ef12d2bf9e796.png)
➢ 理想的爆破：成功的隧道爆破，应该是达到预定的进尺， 掌子面较平整，岩渣块度适宜装运，轮廓壁面平顺，超 欠挖在预定的范围之内，围岩稳定。
一 隧道爆破的基本概念
1 主要名词解释
1.1 掏槽：在开挖面的中部，钻一定数量的眼，并且超量装药，以破 碎抛掷岩石，首先形成一个槽腔，增加自由面，为其他炮眼的爆破 增加条件。 1.2 光面爆破：使岩体沿开挖轮廓线爆除，最大限度少受损伤的爆破 技术。 1.3 预裂爆破：周边眼在断面上所有炮眼爆破前先起爆，其工艺与光 面爆破基本一样。 1.4 循环进尺：一次开挖爆破的隧道进尺。 1.5 炮眼间距：同一并排同段号爆破两相邻炮眼的中心距离。 1.6 抵抗线：通常将药包中心或重心到最近自由面的最短距离，称为 最小抵抗线，一般常用W表示。（最小抵抗线是爆破时岩石阻力最 小的方向，在这个方向上岩石运动速度最高，爆破作用也最集中。 因而最小抵抗线是爆破作用的主导方向，也是抛掷作用的主导方 向。）
轮廓线钻眼法光面爆破的三大类型预裂爆破法光面爆破法光面爆破作用机理爆破时产生的冲击波和高温高压气体作用在眼壁上炮眼周围的岩石受到强烈的压缩而破碎粉碎圈以外的岩石在压缩波作用下产生径向裂缝当压缩波传到自由面时因弹性能的释放又以拉伸波的形式向反方向传播此二拉伸波在其传播过程中把岩石拉成切向裂缝将岩体拉成岩块剩余气体的压力把岩块从岩体中抛掷出去形成相互作用的爆破漏斗
4.3 半经验、半试验确定法
现场试验发现，根据爆破漏斗理论，通过在现场进行 有限次数的单孔及三孔爆破漏斗试验确定光面、预裂爆 破参数，是目前比较科学的有实用价值的光面爆破和预 裂爆破参数的设计方法，即半经验、半试验法。
五
隧道爆破设计
隧道工程施工爆破操作技术
水下隧道施工需特别注意施工安全，严格控制爆破振动和 冲击波对周边环境和结构的影响，采取必要的防护措施。
城市地铁隧道施工爆破技术应用案例
城市环境分析
城市地铁隧道施工需考虑周边建筑、管线等城市环境的影响，进行详细的环境调查和评估 。
精细化爆破技术
在城市地铁隧道施工中，需采用精细化爆破技术，如微差爆破、预裂爆破等，以减小对周 边环境的影响。
安全管理制度建立和执行情况检查
建立安全管理制度
安全培训和教育
制定隧道施工爆破安全管理制度，明确各 级管理人员和操作人员的职责和权限，确 保安全管理有章可循。
对参与隧道施工爆破作业的人员进行安全 培训和教育，提高其安全意识和操作技能 水平。
安全检查和隐患排查
应急预案制定和演练
定期对隧道施工爆破作业现场进行安全检 查和隐患排查，及时发现和处理潜在的安 全隐患。
盾构法
使用盾构机在地下掘进，在护盾的保 护下，在机内安全地进行开挖和衬砌 作业，从而构筑成隧道的施工方法。
隧道施工爆破技术应用范围
硬岩隧道
对于硬岩隧道，由于岩石硬度大、难 以挖掘，因此常采用爆破技术进行开 挖。
大断面隧道
特殊地质条件
在特殊地质条件下，如遇到断层、破 碎带等不良地质情况时，采用爆破技 术能够更灵活地应对复杂的地质环境 。
施工安全控制
城市地铁隧道施工需严格遵守安全规定，采取必要的防护措施，如设置警戒线、疏散周边 人员等，确保施工安全。同时，要加强施工过程中的监测和预警工作，及时发现并处理潜 在的安全隐患。
05
隧道施工爆破操作技术质ຫໍສະໝຸດ 控制 与安全管理质量控制关键环节及措施
爆破设计质量控制
根据地质勘察资料、隧道断面形状和尺寸等，进行爆破设计，选择合 适的爆破参数和装药结构，确保爆破效果符合设计要求。
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（1）环形开挖预留核心土法
• 特点：因上部留有核心土以支挡开挖工作面， 且施工时能迅速及时地施作拱部初期支护， 所以开挖工作面稳定性好；
• 核心土和下部台阶开挖都是在拱部初期支护 保护下进行的，施工比较安全； • 它一般在土质及软弱围岩中使用较多。
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（2）侧壁导坑法
• 根据侧壁导坑开挖的个数，分为： • 单侧壁导坑法； • 双侧壁导坑法。
《铁路隧道》
第6章 隧道工程矿山法施工
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
隧道矿山法概述 围岩预加固方法 洞口段施工方法 爆破施工技术 初期支护施工 二次衬砌施工 隧道施工通风与降尘 隧道施工组织
• 隧道基本开挖方法—分部开挖法 • （1）环形开挖留核心土法 • （2）侧壁导坑法
• （3）中壁法
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（1）环形开挖预留核心土法
• 将开挖断面分成环形拱部、上部核心及下部 台阶三部分。它根据地质好坏，将环形拱部 断面分成一块或几块开挖。环形开挖进尺一 般为0.5～1.0 m，不宜过长。
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（1）环形开挖预留核心土法
• 施工顺序：用人工或单臂掘进机开挖环形拱 部；架立钢支撑挂钢丝网，喷射混凝土；在 拱部初期支护保护下，用挖掘机或单臂掘进 机开挖核心土和下部台阶；随即接长边墙钢 支撑挂网喷射混凝土，并进行封底；根据初 期支护变形情况，施做二次模筑混凝土衬砌。
• 双侧壁导坑法（眼镜法）： • 该法将整个断面分成四个部分：左右侧壁导 坑1、上台阶3、下台阶5 。
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（2）侧壁导坑法
• 双侧壁导坑法（眼镜法）： • 特点：适用于断面跨度较大，地表沉陷要求 严格，围岩条件较差的浅埋隧道。 • 此法施工安全，但施工速度慢，工序复杂， 导坑的支护拆除困难，为了稳定开挖工作面， 经常和超前预注浆等辅助施工措施配合使用， 因为有两个导坑而成本较高。一般采用人工、 机械混合开挖，人工、机械混合出碴。
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（2）侧壁导坑法
• • • • • 单侧壁导坑法： 施工顺序： 拆除侧壁导坑临空部分的初期支护； 施作二次模筑混凝土衬砌。 特点：该法将整个断面分成数块，每块开挖 宽度小，封闭型的侧壁导坑初期支护承载能 力大；适用于断面跨度大、地表沉陷难以控 制的软弱松散围岩中的浅埋隧道。
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（2）侧壁导坑法
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（2）侧壁导坑法
• 单侧壁导坑法： • 该法将断面分成三个部分，即侧壁导坑1、 上台阶3、下台阶5。
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（2）侧壁导坑法
• 单侧壁导坑法： • 施工顺序： • 开挖侧壁导坑，施作初期支护并尽快封闭； • 开挖上台阶并施作初期支护，使其一侧支承 在导坑初期支护上，另一侧支承在下台阶上；
• 开挖下台阶，施作边墙初期支护并尽快施作 底部初期支护，使整个断面闭合；