明挖法和暗挖法地下工程
地下工程 复习题
1.明挖法:也称挖盖法，是指地下结构工程施工时，从地面向下分层、分段依次开挖，直到达到结构要求的尺寸和高程然后在基坑中进行主体结构施工和防水作业，最后回填恢复地面。
或指的是先将隧道部位的岩(土)体全部挖除，然后修建洞身、洞门，再进行回填的施工方法.2.地下连续墙：或称混凝土地下墙，是在泥浆护壁的条件下，在地下开槽，分槽段构筑的钢筋混凝土墙体。
3.深基础：深基础是埋深较大，一般指埋深大于基础宽度且深度超过5m，以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础。
4.浅埋暗挖法：浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。
5.新奥法：新奥法是采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时的进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法6.掘进机法：采用TBM，利用机械破碎石的原力，完成开挖、出渣及混凝土管片安装的联合作业，连续不断地进行掘进,此方法称为TBM法。
7.盾构法：使用所谓的“盾构”机械，在岩土中推进，一边防止土砂的崩塌，一边在其内部进行开挖，衬砌作业进行修建隧道的方法8.暗挖法：也称矿山法，钻爆法，不挖开地面，采用在地下挖洞的方式施工方法。
1、隧道种类及用途：1）按用途分，有铁路隧道、公铁两用隧道、地铁隧道等；2）按断面形状分，有圆形隧道、拱形隧道、卵形隧道、矩形隧道等；3）按位置分，有傍山隧道、越岭隧道、水底隧道和地下隧道等；4）按衬砌结构分，有之墙式衬砌隧洞、曲墙式衬砌隧道、曲边墙叫仰拱衬砌隧道等；5）按隧道内铁路线路数分，有单线隧道、双线隧道和多线隧道等。
6）隧道的长度小于500延长米，称之为短隧道；在500-3000延长米之间，称之为中长隧道；在3000-10000延长米之间，称之为长隧道；而10000延长米以上的，称之为特长隧道。
用途：避免翻越山岭或避开不良地质条件或为避开村镇或为少占耕地、林地而采用隧道方案，不仅减少了线路长度，提高了线路标准，提高了运行速度，更减少了运营期间的养护、维修工作量，确保了运营安全、畅通。
人防工程施工方式
人防工程施工方式人防工程，即人民防空工程，是为了保护国家和人民的安全，确保战争期间人民生存和发展的需要而建设的防护工程。
人防工程施工质量的优劣直接关系到战争时期的防护效果，因此，采用合理的施工方式至关重要。
人防工程施工方式主要有明挖法、暗挖法、明暗结合开挖法等。
一、明挖法明挖法是指在地面上开挖基坑，然后进行地下工程主体结构的施工。
这种施工方式适用于地下水位较低、地质条件较好的地区。
明挖法施工优点是施工方便、进度快、成本低，但缺点是对地面交通和环境的影响较大。
明挖法又可分为浅基坑无支护开挖和深基坑支护开挖。
浅基坑无支护开挖适用于开挖深度一般不大于5米的基坑，施工过程中只需对边坡进行加固。
深基坑支护开挖适用于开挖深度大于5米的基坑，施工过程中需采用挡土结构和支撑结构对基坑进行支护。
二、暗挖法暗挖法是指在地面上不进行开挖，而是在地下进行开挖和施工。
这种施工方式适用于地下水位较高、地质条件复杂的地区。
暗挖法施工优点是对地面交通和环境影响较小，但缺点是施工难度大、进度慢、成本高。
暗挖法主要包括钻爆法、盾构法和顶管法。
钻爆法是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，适用于隧道施工。
盾构法是通过盾构机进行开挖和施工，适用于地下管道和地铁等工程。
顶管法是通过顶管机进行开挖和施工，适用于地下管道工程。
三、明暗结合开挖法明暗结合开挖法是将明挖法和暗挖法相结合的一种施工方式。
根据开挖和施工的具体情况，可以采用全逆作法、半逆作法、盖挖逆作法等。
这种施工方式综合了明挖法和暗挖法的优点，既保证了施工安全，又减少了了对地面环境的影响。
人防工程施工中，还应重视以下几个方面：1. 防护可靠：人防工程的特殊性要求其在建筑、结构、通风、给排水、电气等方面都有特殊的防护要求，确保防护可靠。
2. 坚固耐用：人防工程要求在战时和和平时期都具有坚固耐用的特性，满足结构强度要求，工程防水抗渗必须符合设计要求。
3. 平战实用：人防工程要平战结合，满足战时功能要求的同时，降低造价，为平时使用提供方便。
地铁隧道的几种常用开挖方法
地铁隧道的几种常用开挖方法目前地铁隧道几种常用开挖方法有：明挖法、盖挖顺作法、盖挖逆作法、盖挖半逆作法、暗挖法、盾构法沉管法。
1、明挖法：明挖法是指挖开地面，由上向下开挖至设计标高后，自基底由下向上施工，完成隧道主体结构，最后回填基坑或恢复地面的施工方法。
浅埋地铁车站和区间隧道经常采用明挖法。
由于地铁工程一般位于建筑物密集的城区，因此深基坑工程的主要技术难点在于对基坑周围原状十的保护，防止地表沉降、减少对既有建筑物的影响。
2、盖挖顺作法盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后，以定型的预制标准覆萧结构，包括纵者孙、横梁和路面板置于挡土结构上维持交通，往下反复进行开挖和加设横撑，直至设计标高。
依序由下而上施工，回填土。
最后视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。
3、盖挖逆作法盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱，基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩，中间支撑多利用首缓链主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。
随后即可开挖表层土体至地面标高，利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。
顶板可以作为一道强有力的横撑，以防止维护结构向基坑内变形，待回填土后将道路复原、恢复交通。
4、盖挖半逆作法盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后，向下挖土至设计标高后先浇筑底板，再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。
在半逆作法施工中，一般都必须设置横撑并施加预应力。
5、暗挖法暗挖法是在特定条件下，不挖开地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧道施工方法。
暗挖法主要包括：钻爆法、盾构法、掘进机法、浅埋暗挖法、顶管法、沉管法等。
其中尤以浅埋暗挖法和盾构法应用较为广泛。
6、盾构法盾构是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。
钢筒前端设置有支撑和开挖土体的装置，中段安装有哪山顶进所需的千斤顶，尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。
盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装或现浇一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。
地下工程防水设防要求
内衬砌施工缝 水 泥 基 中 埋 式 止 水 带 防 水 密 封 材 料 渗 透 结 晶 型 防 水 涂 料 应选一种至二种 预 埋 注 浆 管
内衬砌变形缝、诱导缝
中 埋 式 止 水 带
外 贴 式 止 水 带
可 卸 式 止 水 带
防 水 密 封 材 料
防 水 措 施
一 级 二 防水 等级 级 三 级 四 级
地下工程防水设防要求
1．明挖法和暗挖法地下工程的防水设防应按表 1—3—1 和表 1—3—2 选用。
表 1—3—1 明挖法地下工程防水设防 工程部位 主体结构 遇 水 膨 防 水 混 凝 土 防 防 水 水 卷 涂 材 料 塑 润 料 土 防 防 水 水 板 材 料 防 水 砂 浆 膨 胀 金 止 属 水 板 条 或 止 水 胶 应 选 应 选 应 选 宜 选 施工缝 水 泥 基 外 中 外 外 渗 贴 埋 抹 涂 透 式 式 防 防 结 止 止 水 水 晶 水 水 砂 涂 型 带 带 浆 料 防 水 涂 料 应选二种 应 选 补 预 偿 埋 收 注 缩 浆 混 管 凝 土 外 贴 式 止 水 带 后浇带 遇 水 膨 预 胀 埋 止 注 水 浆 条 管 或 止 水 胶 应 选 应 选 应 选 应 选 中 外 可 防 外 外 埋 贴 卸 水 贴 涂 式 式 式 密 防 防 止 止 止 封 水 水 水 水 水 材 卷 涂 带 带 带 料 材 料 变形缝、诱导缝
必 选 应 选 宜 选 宜 选
应选一种至二种
应 选 应 选 应 选 应 选
应选一种至二种
应选一种
应选一种
应选一种
宜选一种
宜选一种
宜选一种
宜选一种
宜选一种
宜选一种
防 水 措 施
一级
明挖法和浅埋暗挖图文介绍
保证自稳能力
2021/4/17
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1 明挖法
问题2：锚杆与土钉支护区别
受力机理：前者施加预应力，为主动受力，后者依靠摩擦力，为 被动受力；
受力范围：前者为自由段承受拉力，后者为全长受力； 粘合长度：前者为锚固段，后者为全长； 设置密度：后者依靠土钉群产生加筋效果，密度大于锚杆； 承受荷载：前者单根可达400kN，后者单根承载力较低； 施工规模：前者需要大型机械，后者施工规模较小。
合使用，一般采用人工开挖，人工和机械混合出碴。
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中隔墙法
2 浅埋暗挖法
适用于Ⅳ～Ⅴ级围岩的浅埋双线隧道。中隔墙开挖时，
应沿一侧自上而下分为二或三部进行，每开挖一步均应
及时施作锚喷支护、安设钢架、施作中隔壁，中隔壁墙
依次分步联结而成，之后再开挖中隔墙的另一侧，其分
步次数及支护形式与先开挖的一侧相同；
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2 浅埋暗挖法
浅埋暗挖法
矿山法
喷锚支护 技术发展
新奥法
复兴门车站 折返线工程
1987年
浅埋暗挖法
优势：不影响城市交通，无污染、无噪声，无需专用设备，适用于 不同跨度、多种断面等。
特点：埋深浅，施工过程中由于地层损失而引起地面移动明显；地 质条件差；开挖方法多，辅助工法多；风险管理难度大。
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浅埋暗挖施工方法
全断面法 正台阶法
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正台阶环 形开挖法
单侧壁导坑 正台阶法
中隔墙法 （CD法）
地下工程施工-各章节简答问答题-答案
第一章明挖法: 是指地下结构工程施工时，从地面向下分层、分段依次开挖，直至达到结构要求的尺寸和高程，然后在基坑中进行主体结构施工以及防水作业，最后恢复地面的一种工法。
通常分为放坡开挖和基坑支护开挖两种形式。
屏风式沉桩法:是将多根板桩插入土中一定深度，使桩机来回锤击，并使两端1-2根桩先打到要求深度再将中间部分的桩顺次打入。
土钉墙:是一种用于土体开挖时保持基坑侧壁或边坡稳定性的挡土结构，它主要由密布于原位土体中的细长杆件——土钉，粘附于土体表面的钢筋混凝土面层以及土钉之间的被加固土体组成，是具有自稳能力的原位挡土墙。
膨润土泥浆:以膨润土为主、CMC、纯碱等为辅的泥浆制备材料，利用pH值接近中性的水按一定比例进行拌制而成。
盖挖顺作法:是在现有道路上，按所需要的宽度，在地表面上完成挡土结构后，以定型的预制标准覆盖结构置于支护结构上形成临时路面，恢复道路交通；然后在盖板下进行土方开挖和加设横撑，直至设计标高；依序由下而上建筑主体结构和采取防水措施，回填土并恢复管线路或埋设新的管线路；最后，根据需要拆除挡土结构的外露部分及恢复永久性道路。
盖挖逆作法:在地下构筑物顶板覆土较浅、沿线建筑物过于靠近的情况下，为防止因基坑长期开挖引起地面明显沉降而危及临近建筑物的安全；或为避免盖挖顺作法两次占用道路的弊端，可采用盖挖逆作法施工。
该法在地下建筑结构施工时结构本身既做挡墙又做内支撑，不架设临时支撑。
盖挖半逆作法:和盖挖顺作法相似，也是在开挖地面、完成顶层板及恢复路面后，向下挖土至地下结构底板的设计标高，先浇筑底板，再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。
但与盖挖顺作法的主要区别在于，盖挖顺作法所形成的顶板是将来要拆除的临时性盖板，不是永久性结构的顶板；而盖挖半逆作法所形成的顶板就是地下结构的顶部结构。
简述锚杆施工作业的工艺过程1.施工止水帷幕与支护排桩；2.施工桩顶冠梁；3.开挖土方至第一层锚杆标高以下的设计开挖深度，挂网喷射桩间混凝土；4.逐根施工锚杆；5.安装围檩（腰梁）与锚具，待锚杆达到设计龄期后逐根张拉至锚杆设计承载力的0.9-1.0倍后，再按设计锁定值进行锁定；6.继续开挖下一层土方并施工下一排锚杆直至基坑开挖完毕。
地下工程施工与管理（新）
地下⼯程施⼯与管理（新）绪论1、地下施⼯⽅法分类（1）地下⼯程明挖法施⼯基坑开挖、基坑⽀挡开挖、地下连续墙、盖挖法（顺作法、逆作法、半逆作法）（2）暗挖法1）矿⼭法（钻爆法）全断⾯开挖、上下导坑法、分部开挖法2）机械法掘进机（TBM）盾构法：⽓压平衡、⼟压平衡、泥⽔平衡（3）地下⼯程辅助⼯法⼩导管、⼤⼩管棚、喷锚⽀护、注浆法、冻结法第⼀章基坑开挖1、基坑⽀挡开挖分类桩板⽀挡、连续钢板（管）桩⽀挡、挖孔灌注桩（⼈⼯挖孔桩）、深层搅拌桩挡⼟结构、SMW ⼯法2、SMW挡⼟墙（⼯法）是利⽤搅拌设备就地切削⼟体，然后注⼊⽔泥系混合液搅拌形成均⼀的挡墙，最后按⼀定的形式在其中插⼊型钢（如H型钢），即形成⼀种劲性复合围护结构。
3、冻结法是利⽤⼀些设在钻孔中的特殊⾦属管（冻结管），并将冷媒（盐⽔或冷⽓）送⼊这些管中，进过连续和长期的循环，吸⾛周围地层的热量，⽽使地层冻结。
第⼆章地下连续墙1、地下连续墙是区别于传统施⼯⽅法的⼀种较为先进的地下⼯程结构形式和施⼯⼯艺。
它是在地⾯上⽤特殊的挖槽设备，沿着深开挖⼯程的周边(例如地下结构物的边墙)，在泥浆护壁的情况下，开挖⼀条狭长的深槽，在槽内放置钢筋笼并浇灌⽔下混凝⼟，筑成⼀段钢筋混凝⼟墙段。
然后将若⼲墙段连接成整体，形成⼀条连续的地下墙体。
地下连续墙可供截⽔、防渗或挡⼟承重之⽤。
2、地下连续墙的分类按填筑材料：分为⼟质墙、混凝⼟墙、钢筋混凝⼟墙(⼜有现浇和预制之分)、组合墙(预制钢筋混凝⼟墙板和现浇混凝⼟的的组合、预制钢筋混凝⼟墙板和⾃凝⽔泥膨润⼟泥浆的组合)。
按成墙⽅式：分为桩排式、壁板式、桩壁组合式；按使⽤⽅式：分为临时挡⼟墙、防渗墙、⽤做主体结构兼做临时挡⼟墙的地下连续墙、⽤做多边形基础兼做墙体的地下连续墙。
3、地下连续墙挡⼟结构体系的破坏形式（1）稳定性破坏整体失稳、基坑底隆起、管涌及流砂（2）强度破坏⽀撑强度不⾜或压屈。
墙体强度不⾜。
变形过⼤。
4、泥浆的作⽤护壁、携渣、冷却机具和切⼟滑润，其中护壁为最重要的功能。
浅埋隧道施工方法(明挖-地下连续墙-盖挖-暗挖-明洞)
采用明挖法施工的北京地铁车站开挖
(二)斜支撑 (图4-1-3) 斜支撑是在基坑横向宽度较大或形状不规则， 不便使用水平支撑时采用的支撑形式。 采用斜支撑时，围护结构上部水平位移比较大， 易引起基坑外地面及附近建筑下沉，对沉降要求严 格的地段应十分慎重，因此基坑开挖深度也受到一 定限制。 （三）锚杆(图4-1-4) 锚杆是一种设在基坑外的支撑。一般由锚头、 拉杆和锚固体三个基本部分组成。
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第四节
浅埋暗挖法施工
一、浅埋隧道的判定标准 根据我国铁路隧道调查资料，Ⅲ级以上围 岩岩体强度较高，一般未出现由于浅埋而失稳 破坏的情况，因此，通常在Ⅲ--Ⅵ级围岩中才 考虑浅埋隧道的设计问题。 铁路隧道新奥法指南规定：当埋深大于： Ⅵ级围岩4D--6D、Ⅴ级围岩2.0D--3.0D、Ⅳ级 围岩1.OD--2.OD、Ⅲ级围岩0.5--1.OD；铁路隧 道设计规范规定:当埋深大于:Ⅵ级围岩35--40m、 Ⅴ级围岩18--25m、Ⅳ级围岩10--l2m、Ⅲ级围 岩5--6m为深埋隧道，反之为浅埋隧道。
三、浅埋暗挖法修建隧道的一般规定 1.采用浅埋暗挖法修建隧道时，应认真贯彻 “管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封 闭、勤量测 ”18字原则。 2.以喷射混凝土+网构钢架+钢筋网为初期支 护（即一次衬砌）、二次衬砌为模筑钢筋混 凝土，应在两层衬砌之间施作高材料的防水 层。
3.当隧道围岩为V类，由于其自稳能力差，必 须采取预注浆加固地层后方可开挖。
下一张
下一张
a)施工围护结构、中间支撑柱；b)浇筑顶板、向下挖土； c)浇筑负1层板、边墙柱，后挖土；d)浇筑底板、边墙、柱 。 图 4-3-1 盖挖逆作法施工程序图
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地铁车站中层板浇注及支模
盖挖法施工
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明挖法【open cut method】指的是先将隧道或者建筑地下室部位的岩(土)体全部挖除，然后修建洞身、洞门，再进行回填的施工方法。
明挖法的优点具有施工简单、快捷、经济、安全，城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。
其缺点是对周围环境的影响较大。
明挖法的关键工序是：降低地下水位，边坡支护，土方开挖，结构施工及防水工程等。
其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。
主要有：
(1)放坡开挖技术。
适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况。
基坑应自上而下分层、分段依次开挖，随挖随刷边坡，必要时采用水泥粘土护坡。
(2)型钢支护技术。
一般使用单排工字钢或钢板桩，基坑较深时可采用双排桩，由拉杆或连梁连结共同受，也可采用多层钢横撑支护或单层、多层锚杆与型钢共同形成支护结构。
(3)连续墙支护技术。
一般采用钢丝绳和液压抓斗成槽，也可采用多头钻和切削轮式设备成槽。
连续墙不仅能承受较大载荷，同时具有隔水效果，适用于软土和松散含水地层。
(4)混凝土灌注桩支护技术。
一般有人工挖孔或机械钻孔两种方式。
钻孔中灌注普通混凝土和水下混凝土成桩。
支护可采用双排桩加混凝土连梁，还可用桩加横撑或锚杆形成受力体系。
(5)土钉墙支护技术。
在原位土体中用机械钻孔或洛阳铲人工成孔，加入较密间距排列的钢筋或钢管，外注水泥砂浆或注浆，并喷射混凝土，使土体、钢筋、喷射混凝土板面结合成土钉支护体系。
(6)锚杆(索)支护技术。
在孔内放入钢筋或钢索后注浆，达到强度后与桩墙进行拉锚，并加预应力锚固后共同受力，适用于高边坡及受载大的场所。
(7)混凝土和钢结构支撑支护方法。
依据设计计算在不同开挖位置上灌注混凝土内支撑体系和安装钢结构内支撑体系，与灌注桩或连续墙形成一个框架支护体系，承受侧向土压力，内支撑体系在做结构时要拆除。
适用于高层建筑物密集区和软弱淤泥地层。
特定条件下，如城市中修建地铁，因街道狭窄，不允许长期封闭地面交通；邻近有高层建筑物；水文地质条件复杂，不允许因开挖范围过大而引起沉陷等，可采用地下连续墙法施工。
为了保证施工正常而顺利地进行，有时还需要完成下列重要辅助工作：
①坑壁支护
直壁式基坑必须进行支护。
在岩石地层和一般粘土地层中，通常采用木支撑支护，有时可配合用锚杆支护。
在不稳定含水松软地层中施工时，常用板桩支护，根据具体情况选用工字钢或钢板桩。
当基坑较大,不便于架设横撑时,可用土层锚杆代替。
②施工防排水
其目的是力求使地表水和地下水不流入基坑中，以保持坑壁的稳定和创造良好的施工条件。
在基坑开挖之前，必须在其周围开挖排水沟拦截地表水。
在含水地层中施工时，根据水文地质条件，可选用集水坑水泵抽水、井点降水、钢板桩围堰、压浆堵水或冻结法等施工防排水方法。
暗挖法
隧道及地下建筑工程施工时，须先开挖出相应的空间，然后在其中修筑衬砌。
施工方法的选择，应以地质、地形及环境条件以及埋置深度为主要依据，其中对施工方法有决定性影响的是埋置深度。
埋置较浅的工程，施工时先从地面挖基坑或堑壕，修筑衬砌之后再回填，这就
是明挖法。
当埋深超过一定限度后，明挖法不再适用，而要改用暗挖法，即不挖开地面，采用在地下挖洞的方式施工。
矿山法和盾构法等均属暗挖法。
暗挖法特点
隧道及地下工程施工时有下列特点：①受工程地质和水文地质条件的影响较大；②工作条件差、工作面少而狭窄、工作环境差;③暗挖法施工对地面影响较小,但埋置较浅时可能导致地面沉陷；④有大量废土、碎石须妥善处理。
隧道及地下工程的施工方法最初是采用矿山开拓巷道的方法，故称为矿山法，此法应用范围很广。
19世纪，为修筑水底隧道，创制了盾构,经100多年的改进，盾构法成为在松软地层中常用的方法之一。
为避免在水下施工，19世纪末又出现了沉管法，此法主要工序在地面上进行，优点显著，应用日益广泛。
在敷设管道或设置地道时，为了不影响地面房屋和其他工程设施，用千斤顶将预制的管段或箱涵配合挖土向前顶进，这就是顶管法。
用这种方法穿过街道、路堤等障碍物是很有效的。
用沉井法（见地下工程沉井法施工）修筑地下建筑，具有占地面积小、挖土量少、施工方便、对周围设施影响较小等优点。
近年来，已发展成一种在软土地层中修筑地下工业建筑物的方法。
城市中用明挖法施工，打设板桩时会产生很大噪声和振动，因此发明了减轻公害的地下连续墙法。
它用专门机械开挖深槽，应用触变泥浆护壁，然后在槽中灌筑水下混凝土，以形成地下连续墙来挡土，或作为地下结构的一部分。
此法的优点是产生的噪声和振动都很小。
地下工程的开挖工作很繁重，施工机械化要求特别迫切。
随着机械制造及冶炼技术的进步，20世纪50年代制造出用硬合金刀具直接破岩的隧洞掘进机，实现了开挖工作的综合机械化，因此获得一定程度的推广。
随着岩体力学的发展,在结合现场经验的基础上,20世纪中叶创造了新奥法。
此法的主旨是尽量利用围岩的自承能力,用喷锚支护控制围岩的变形及应力重分布,使达到新的平衡。
这样就把支护和围岩组成一整体结构，而其中的主要承载部分是围岩。
此法是在软弱围岩中施工的有效方法。
施工方法的发展，除了科技人员对于地下工程受周围介质的复杂影响逐渐加深认识以外，还有赖于系列化、自动化施工机械的研制和新材料的创造，使在开挖、运输和衬砌等作业中能综合运用,并形成新的施工方法,以缩短施工期限和保证工程质量。