隧道開挖方法選擇原則(隧道開挖方法)

1.隧道開挖方法有哪些

1、全斷面開挖法 全斷面開挖法就是按照設(shè)計(jì)輪廓一次爆破成形，然后修建襯砌的施工方法。

適用條件： （1）I~IV級圍巖，在用于Ⅳ級圍巖時(shí)，圍巖應(yīng)具備從全斷面開挖到初期支護(hù)前這段時(shí)間內(nèi)，保持其自身穩(wěn)定的條件。 （2）有鉆孔臺車或自制作業(yè)臺架及高效率裝運(yùn)機(jī)械設(shè)備。

（3）隧道長度或施工區(qū)段長度不宜太短，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般不應(yīng)小于lkm，否則采用大型機(jī)械化施工，其經(jīng)濟(jì)性較差。 全斷面法施工特點(diǎn) （1）開挖斷面與作業(yè)空間大、干擾小； （2）有條件充分使用機(jī)械，減少人力； （3）工序少，便于施工組織與管理，改善勞動(dòng)條件； （4）開挖一次成形，對圍巖擾動(dòng)少，有利于圍巖穩(wěn)定。

2、臺階法施工 臺階法是先開挖上半斷面，待開挖至一定長度后同時(shí)開挖下半斷面，上、下半斷面同時(shí)并進(jìn) 的施工方法；按臺階長短有長臺階、短臺階和超短臺階三種。近年由于大斷面隧道的設(shè)計(jì)，又有三臺階臨時(shí)仰拱法，甚至多臺階法。

至于施工中究竟應(yīng)采用何種臺階法，要根據(jù)以下兩個(gè)條件來決定： ⑴初期支護(hù)形成閉合斷面的時(shí)間要求，圍巖越差，閉合時(shí)間要求越短； ⑵上斷面施工所用的開挖、支護(hù)、出碴等機(jī)械設(shè)備施工場地大小的要求。 在軟弱圍巖中應(yīng)以前一條為主，兼顧后者，確保施工安全。

在圍巖條件較好時(shí)，主要是考慮如何更好的發(fā)揮機(jī)械效率，保證施工的經(jīng)濟(jì)性，故只要考慮后一條件。 臺階開挖法的優(yōu)缺點(diǎn)：臺階開挖法可以有足夠的工作空間和相當(dāng)?shù)氖┕に俣取?/p>

但上、下部作業(yè)有干擾；臺階開挖雖增加對圍巖的擾動(dòng)次數(shù)，但臺階有利于開挖面的穩(wěn)定。尤其是上部開挖支護(hù)后，下部作業(yè)就較為安全，但應(yīng)注意下部作業(yè)時(shí)對上部穩(wěn)定性的影響。

臺階開挖時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）解決好上、下半斷面作業(yè)的相互干擾問題。微臺階基本上是合為—個(gè)工作面進(jìn)行同步掘進(jìn)；長臺階基本上拉開，干擾較??；而短臺階干擾就較大，要注意作業(yè)組織。

對于長度較短的隧道，可將上半斷面貫通后，再進(jìn)行下半斷面施工。 （2）下部開挖時(shí)，應(yīng)注意上部的穩(wěn)定。

若圍巖穩(wěn)定性較好，則可以分段順序開挖；若圍巖穩(wěn)定性較差，則應(yīng)縮短下部掘進(jìn)循環(huán)進(jìn)尺；若穩(wěn)定性更差，則可以左右錯(cuò)開，或先拉中槽后挖邊幫。 （3）下部邊墻開挖后必須立即噴射混凝土，并按規(guī)定做初期支護(hù)。

（4）量測工作必須及時(shí)，以觀察拱頂，拱腳和邊墻中部位移值，當(dāng)發(fā)現(xiàn)速率增大立即進(jìn)行仰拱封閉。 3、環(huán)形開挖留核心土法 （1）0環(huán)形開挖進(jìn)尺宜為0.5-1.0m，核心土面積應(yīng)不小于整個(gè)斷面面積的50% (2)開挖后應(yīng)及時(shí)施工噴錨支護(hù)、安裝鋼架支撐，相鄰鋼架必須用鋼筋連接，并應(yīng)按施工要求設(shè)計(jì)施工鎖角錨桿。

（3）圍巖地質(zhì)條件差，自穩(wěn)時(shí)間短時(shí)，開挖前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行超前支護(hù)。 （4）核心土與下臺階開挖應(yīng)再上臺階支護(hù)完成后、噴射混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70% 4、中隔壁法（CD法） CD法是在軟弱圍巖大跨度隧道中，先開挖隧道的一側(cè)，并施作中隔壁，然后再開挖另一側(cè)的施工方法，主要應(yīng)用于雙線隧道Ⅳ級圍巖深埋硬質(zhì)巖地段以及老黃土隧道（Ⅳ級圍巖）地段。

5、交叉中隔壁法（CRD法） 是在軟弱圍巖大跨隧道中，先開挖隧道一側(cè)的一或二部分，施作部分中隔壁和橫隔板，再開挖隧道另一側(cè)的一或二部分，完成橫隔板施工；然后再開挖最先施工一側(cè)的最后部分，并延長中隔壁，最后開挖剩余部分的施工方法。采用短臺階法難確保掌子面的穩(wěn)定時(shí)，宜采用分部尺寸小的CRD法，該工法對控制變形是比較有利的。

CD法是“Center Diaphragm”的簡稱，而CRD法則是“Cross Diaphragm”的簡稱。兩者既有聯(lián)系又有區(qū)別。

它們都用于比較軟弱地層中而且是大斷面隧道的場合。而前者是在用鋼支撐和噴混凝土的隔壁分割開進(jìn)行開挖的方法；后者則是用隔壁和仰拱把斷面上下、左右分割閉合進(jìn)行開挖的方法，是在地質(zhì)條件要求分部斷面及時(shí)封閉的條件下采用的方法。

因此，CRD法與CD法唯一的區(qū)別是在施工過程中每一步，都要求用臨時(shí)仰拱封閉斷面。 在CRD法或CD法中，一個(gè)關(guān)鍵問題是拆除中壁。

一般說，中壁拆除時(shí)期應(yīng)在全斷面閉合后，各斷面的位移充分穩(wěn)定后，才能拆除。 6、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 （1）側(cè)壁導(dǎo)坑開挖后方可進(jìn)行下一步開挖。

地質(zhì)條件差時(shí)，每個(gè)臺階底部均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)臨時(shí)鋼架或臨時(shí)仰拱。 （2）各部開挖時(shí)，周邊輪廓應(yīng)盡量圓順。

（3）應(yīng)在先開挖側(cè)噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后在進(jìn)行另一側(cè)開挖。 （4）左右兩側(cè)導(dǎo)坑開挖工作面的縱向間距不宜小于15米。

（5）當(dāng)開挖形成全斷面時(shí)應(yīng)及時(shí)完成全斷面初期支護(hù)閉合。 （6）中隔壁及臨時(shí)支撐應(yīng)在澆筑二次襯砌時(shí)逐段拆除。

2.隧道開挖方法

原發(fā)布者：amei923

隧道開挖方法的選擇初次接觸隧道工程，感觸頗深，在從事隧道試驗(yàn)檢測工作的同時(shí)，我更多的時(shí)間是向優(yōu)秀的工程師們學(xué)習(xí)具體的現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)校讀書的時(shí)候老師也是大概的講解了一下，而更多的東西還要靠自己去領(lǐng)悟，去學(xué)習(xí)。自己總結(jié)了隧道工程的一些開挖方法，加上具體的現(xiàn)場施工逐漸的了解了隧道的施工工序及技術(shù)要求。在當(dāng)前的施工實(shí)踐中，從施工造價(jià)及施工速度考慮，施工方法的選擇順序?yàn)椋喝珨嗝娣ā_階法→環(huán)形開挖留核心土法→中隔壁法（CD法）→交叉中壁法（CRD法）→雙側(cè)壁導(dǎo)坑法；從施工安全角度考慮，其選擇順序應(yīng)反過來。如何正確選擇，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮，但必須符合安全、快速、質(zhì)量和環(huán)保的要求，達(dá)到規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、加快進(jìn)度和節(jié)約投資的目的。1、全斷面開挖法 全斷面開挖法就是按照設(shè)計(jì)輪廓一次爆破成形，然后修建襯砌的施工方法。 適用條件：（1）I~IV級圍巖，在用于Ⅳ級圍巖時(shí)，圍巖應(yīng)具備從全斷面開挖到初期支護(hù)前這段時(shí)間內(nèi)，保持其自身穩(wěn)定的條件。（2）有鉆孔臺車或自制作業(yè)臺架及高效率裝運(yùn)機(jī)械設(shè)備。（3）隧道長度或施工區(qū)段長度不宜太短，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般不應(yīng)小于lkm，否則采用大型機(jī)械化施工，其經(jīng)濟(jì)性較差。 隧道機(jī)械化施工，有三條主要作業(yè)線，見表全斷面法施工特點(diǎn)（1）開挖斷面與作業(yè)空間大、干擾??；（2）有條件充分使用機(jī)械，減少人力；（3）工序少，便于施工組織與管理，改善勞動(dòng)條件；（4）開挖一次成形，對圍巖擾動(dòng)少，有利于圍巖穩(wěn)定。 image1.jp

3.隧道施工中有哪些開挖方法

①明挖法。

在拆遷量小的情況下，此法的工程造價(jià)低、速度快。但交通干擾大，一般在市區(qū)不容易實(shí)施。

只有在郊區(qū)、空曠區(qū)，有條件敞口開挖時(shí)方可采用。當(dāng)土體穩(wěn)定需要時(shí)，還應(yīng)采取支護(hù)樁或地下連續(xù)墻作基坑支護(hù)；當(dāng)工程結(jié)構(gòu)物處于有地下水干擾的位置，還需采取降排水措施。

明挖法施工隧道的工藝相對簡單、受力明確，操作方便，但需做好地下管線拆遷或加固穩(wěn)定、地面交通疏導(dǎo)、環(huán)境保護(hù)以及基坑安全穩(wěn)定等工作。遇有基坑石方需要爆破時(shí)，必須事先編制爆破方案、申報(bào)主管部門批準(zhǔn)后方可實(shí)施。

②蓋挖逆筑法。蓋挖逆筑法是蓋挖法的一種。

該法施工是先修筑隧道（或車站）圍護(hù)墻和支承柱以及結(jié)構(gòu)頂板，然后利用出入口、通風(fēng)道或單獨(dú)設(shè)置豎井，用自上而下的逆筑法施工單層或多層地下隧道（或車站）結(jié)構(gòu)。此方法介乎明挖法與暗挖法之間，除其頂板為明挖施工 外，其余結(jié)構(gòu)均為暗挖施工。

這種方法特別適合于城市市區(qū)，人口、交通密集繁忙之處。 此種方法大部分土方在頂蓋及圍護(hù)墻體結(jié)構(gòu)之內(nèi)的洞中開挖，適宜于軟弱土質(zhì)地層，地下水穩(wěn)定在基底高程0.5m以下的地層條件，否則還需要配以降水措施。

蓋挖逆筑法施工，一般分兩個(gè)階段：地面施工階段——圍護(hù)墻、中間柱、頂板施工；洞內(nèi)施工階段——土方開挖、結(jié)構(gòu)、裝修和設(shè)備安裝。土方和器材出人全靠豎井運(yùn)輸。

在地面施工階段，施工對地面交通、市民生活以及地下管道等有：干擾，應(yīng)該快速而細(xì)致地完成。頂板、圍護(hù)墻、柱是施工期間以及運(yùn)營期間的主體結(jié)構(gòu)的一部分；施工中完成的樓板是施工階段幫助側(cè)墻維持穩(wěn)定和運(yùn)營期間整體結(jié)構(gòu)的組成部分，當(dāng)側(cè)墻穩(wěn)定有需要時(shí)，樓板上方和下方需加臨時(shí)水平撐；底板是完成整個(gè)主結(jié)構(gòu)的最后部分，是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)閉合的重要環(huán)節(jié)，對保證隧道（車站）蓋挖逆筑施工安全、穩(wěn)定有重要意義。

③噴錨暗挖法。噴錨暗挖法是邊挖邊支護(hù)，約束圍巖變位，使圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成支護(hù)環(huán)、實(shí)施穩(wěn)定的人工掘進(jìn)作。

在土層和不穩(wěn)定巖體中開挖隧道時(shí)，工作面被擾動(dòng)，為延長圍巖穩(wěn)定時(shí)間，必要時(shí)還需要采取超前預(yù)支護(hù)或加固措施（如注漿、冰凍等），然后再進(jìn)行挖掘。隧道掘進(jìn)沿線的地層和地表情況變化萬千，因此詳細(xì)掌握工程地質(zhì)和水文資料，詳 細(xì)制定開挖工藝、方案，確保挖掘過程中圍巖穩(wěn)定、初期支護(hù)及時(shí)閉合，是十分重要的。

用此法掘進(jìn)施工中土和器材的進(jìn)出一般也是通過豎井運(yùn)輸。初期支護(hù)結(jié)構(gòu)一般采用鋼拱架（拱形斷 面）加噴射混凝土。

整個(gè)施工過程以人工操作為主，因此必須確保施工期間隧道內(nèi)沒有水。 噴錨暗挖法施工自始至終處于暗挖土體與隧道結(jié)構(gòu)施筑與置換的動(dòng)態(tài)過程，隧道圍巖 始終處于穩(wěn)定與失穩(wěn)兩種態(tài)勢的交變過程之中。

為確保施工過程中隧道圍巖穩(wěn)定，必須采 用監(jiān)控測量的方法，對圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)反饋信息，指導(dǎo)安全施工。 為使隧道順利掘進(jìn)并保證圍巖穩(wěn)定，施工中常需要配以各種輔助工法。

在需要采用鉆爆開挖時(shí)，對硬巖宜用光面爆破，軟巖中宜用預(yù)裂爆破，爆破前應(yīng)進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)和修正，并將爆破方案申報(bào)公安部門審批同意后可實(shí)施。 噴錨暗挖法也常用于地鐵車站施工。

④盾構(gòu)法。采用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行隧道掘進(jìn)施工的方法稱為隧道盾構(gòu)掘進(jìn)法。

盾構(gòu)機(jī)具有開挖、支護(hù)、排渣和拼裝隧道襯砌管片等功能。常見盾構(gòu)機(jī)種類有敞口式、網(wǎng)格式、土壓平衡式、泥水平衡式和氣壓式等。

各種盾構(gòu)機(jī)均有一定適用范圍，應(yīng)根據(jù)隧道外徑、埋深、地質(zhì)、地下管線與構(gòu)筑物、地面環(huán)境、開挖面穩(wěn)定和地表隆沉控制值等控制要求，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后進(jìn)行設(shè)備選型，使施工質(zhì)量高、造價(jià)低、又安全。 盾構(gòu)機(jī)以其盾殼作保護(hù)，既支承周圍土體又保護(hù)殼內(nèi)機(jī)具設(shè)備和人員安全。

在無地下水的地層中，可采用敞口式盾構(gòu)，用手掘式或半機(jī)械方式挖掘正面土體；網(wǎng)格式盾構(gòu)機(jī)在胸板上設(shè)有網(wǎng)格，由千斤頂頂進(jìn)時(shí)正面土體受擠壓后通過網(wǎng)格擠入胸板內(nèi)側(cè)，用括板運(yùn)輸機(jī)將土運(yùn)走；土壓平衡和泥水平衡式盾構(gòu)機(jī)屬于閉胸式機(jī)械化盾構(gòu)機(jī)，適用于有地下水、對地表隆沉有嚴(yán)格要求的地層，機(jī)頭有刀盤，切土進(jìn)入土艙，機(jī)內(nèi)有螺旋輸送機(jī)排土（泥水式盾構(gòu)機(jī)采用攪拌器將土艙中的土與水充分?jǐn)嚢璩闪鲬B(tài)，由泵輸送、排出）。 排土速度與掘進(jìn)速度要有機(jī)協(xié)調(diào)，以保持開挖面土體有一定土壓，維持土體穩(wěn)定，達(dá)到控制圍巖和地表穩(wěn)定的目的。

掘進(jìn)過程中，管片拼裝設(shè)備逐環(huán)拼裝管片，形成隧道襯砌。管片之間有止水密封條，安裝時(shí)便形成止水功能。

機(jī)頭有注漿孔，可進(jìn)行填空注漿，限制地層沉降，管片可留有注漿孔，可進(jìn)行二次注漿。為保證機(jī)頭土艙始終具有土壓，還有注漿系統(tǒng)對土艙內(nèi)的土注漿或水或泡沫，對有些土進(jìn)行塑流化改性。

不同盾構(gòu)機(jī)在設(shè)備、工藝和適用條件上都有差別，但基本掘進(jìn)原則（保持土體穩(wěn)定、人機(jī)安全、環(huán)境安全等）是相同的。為此，盾構(gòu)法隧道施工中，測量監(jiān)控工作仍然是不可缺少的一個(gè)組成部分。

4.隧道施工應(yīng)遵循的基本原則是什么

隧道施工應(yīng)遵循的基本原則

⑴在施工中必須充分保護(hù)圍巖，避免過渡破壞和損傷遺留圍巖的強(qiáng)度，使暴露的圍巖盡量保留既有的質(zhì)量，因此，采用控制爆破技術(shù)是必要的；

⑵為了充分發(fā)揮圍巖的承載力，應(yīng)允許并控制圍巖的變形

允許圍巖變形達(dá)到不在圍巖中形成松弛的量級；

必須限制圍巖變形，使圍巖不會過渡松弛而喪失或大大降低承載力；

⑶變形的控制主要通過支護(hù)阻力（即各種支護(hù)結(jié)構(gòu)）的效應(yīng)達(dá)到的。因此，在施工中必須合理決定：

①支護(hù)結(jié)構(gòu)的類型

②支護(hù)結(jié)構(gòu)參與工作的時(shí)間

③各種支護(hù)手段的相互配合

④底部封閉時(shí)間

⑤1次掘進(jìn)長度等等；

⑷必須在施工中進(jìn)行實(shí)地量測監(jiān)控，及時(shí)提出可靠的、足夠數(shù)量的量測信息，以指導(dǎo)施工和設(shè)計(jì)；

⑸在施工過程中，必須建立設(shè)計(jì)-施工檢驗(yàn)-地址預(yù)測-量測反饋-修正設(shè)計(jì)的一體化的施工管理系統(tǒng)，以不斷的提高和完善隧道施工技術(shù)

⑹選擇支護(hù)手段，一般應(yīng)選擇大面積、牢固的與圍巖緊密接觸的、能及時(shí)施設(shè)和應(yīng)變能力強(qiáng)的支護(hù)手段；

多采用噴砼、并與錨桿、金屬網(wǎng)聯(lián)合使用；

要與鋼支撐或格柵等配合使用；

臨時(shí)仰拱也是重要的、不容忽視的支護(hù)手段；

⑺在可能的條件下，應(yīng)盡量采用全斷面或大斷面分部的開挖方法；

⑻在任何情況下，使隧道斷面能在較短時(shí)間內(nèi)閉合是極為重要的；

必須改變“重視上部結(jié)構(gòu)、忽視底部結(jié)構(gòu)”的觀點(diǎn)；

應(yīng)盡量采用能先修筑仰拱（或臨時(shí)仰拱）或鋪底的施工方法；

⑼為保證二次襯砌的質(zhì)量和整體性，在任何情況下，都應(yīng)采用先墻后拱的施工順序

5.隧道施工方法選擇時(shí)需考慮的基本因素有哪些

1）施工條件：實(shí)踐證實(shí)，施工條件是決定施工方法的最基本因素，它包括一個(gè)施工隊(duì)伍所具備的施工能力、素質(zhì)以及管理水平。目前隧道施工隊(duì)伍的素質(zhì)和施工裝備水平，有高有低，參差不齊，因此，在選擇施工方法時(shí)，不能不考慮這個(gè)因素的影響。

2）圍巖條件：也就是地質(zhì)條件，其中包括圍巖級別，地下水及不良地質(zhì)現(xiàn)象等。圍巖級別是地圍巖工程性質(zhì)的綜合判定，對施工方法的選擇起著重要的甚至決定性的作用。從施工技術(shù)的發(fā)展趨勢看，地質(zhì)條件雖然是重要的，但基本施工方法的變化卻不顯著。例如全斷面法和超短臺階法的結(jié)合以及全地質(zhì)型掘進(jìn)機(jī)及自由斷面掘進(jìn)機(jī)等的開發(fā)都說明了這一點(diǎn)。

3）隧道斷面積：隧道尺寸和形狀，對施工方法選擇也有一定的影響。目前隧道斷面有向大斷面方向發(fā)展的趨勢，如公路隧道已開始修建3車道甚至4車道的大斷面，水電工程是的大斷面洞室，更是屢見不鮮。在這種情況下，施工方法必須適應(yīng)其發(fā)展。在單線和雙線的鐵路隧道、雙車道公路隧道中，越來越多地采用了全斷面法及臺階法；而在更大斷面的隧道工程中，先采用各種方法修小斷面的導(dǎo)坑，再擴(kuò)大形成全斷面的施工方法極為盛行。

4）埋深：隧道埋深與圍巖的初始應(yīng)力場及多種因素有關(guān)，通常將埋深分為淺埋和深埋兩類，有時(shí)將淺埋又分為超淺埋和淺埋兩類。在同樣地質(zhì)條件下，由于埋深的不同，施工方法也將有很大差異。

5）工期：作為設(shè)計(jì)條件之一的施工工期，在一定程度上會影響基本施工方法的選擇。因?yàn)楣て跊Q定了在均衡生產(chǎn)的條件下，對開挖、運(yùn)輸?shù)染C合生產(chǎn)能力的基本要求，即對施工均衡速度、機(jī)械化水平和管理模式的要求。

6）環(huán)境條件：當(dāng)隧道施工對周圍環(huán)境產(chǎn)生如爆破振動(dòng)、地表下沉、噪聲、地下水條件的變化等不良影響時(shí)，環(huán)境條件也應(yīng)成為選擇隧道施工方法的重要因素之一，在城市條件下，甚至?xí)蔀檫x擇施工方法的決定性因素。

來源于問問我建筑網(wǎng)

6.隧道鉆爆的開挖方法有哪些及其選擇的基本要素

答案】A【答案解析】此題主要考察考生對隧道開挖施工方法知識的掌握。

根據(jù)教材表述，鉆爆施工法適用于各種地質(zhì)條件和地下水條件；掘進(jìn)機(jī)施工法（TBM）是一種利用回轉(zhuǎn)刀具開挖（同時(shí)破碎和掘進(jìn)）隧道的機(jī)械裝置。TBM施工方法的優(yōu)點(diǎn)是開挖作業(yè)能連續(xù)進(jìn)行；缺點(diǎn)是機(jī)械的購置費(fèi)和運(yùn)輸、組裝、解體等的費(fèi)用高，機(jī)械的設(shè)計(jì)制造時(shí)間長，初期投資高，因此，不用于短隧道。

盾構(gòu)法在軟弱地層中修建地鐵和交通隧道以及各種用途管道的施工中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。沉管施工法是修建水底隧道通常采用的方法。

通過分析考試說明，每題的備選項(xiàng)中只有1個(gè)是最符合題意，那本題的正確項(xiàng)是“A.鉆爆施工法”。

7.隧洞開挖方法有哪些

隧洞開挖

鉆孔爆破法 通過鉆孔、裝藥、爆破開挖巖石的方法，簡稱鉆爆法。這一方法從早期由人工手把釬、錘擊鑿孔，用火雷管逐個(gè)引爆單個(gè)藥包，發(fā)展到用鑿巖臺車或多臂鉆車鉆孔，應(yīng)用毫秒爆破、預(yù)裂爆破及光面爆破等爆破技術(shù)。施工前，要根據(jù)地質(zhì)條件、斷面大小、支護(hù)方式、工期要求以及施工設(shè)備、技術(shù)等條件，選定掘進(jìn)方式。主要的掘進(jìn)方式有：①全斷面掘進(jìn)法，整個(gè)開挖斷面一次鉆孔爆破，開挖成型，全面推進(jìn)。在隧洞高度較大時(shí)，也可分為上下兩部分，形成臺階，同步爆破，并行掘進(jìn)。在地質(zhì)條件和施工條件許可時(shí)，優(yōu)先采用全斷面掘進(jìn)法。②導(dǎo)洞法，先開挖斷面的一部分作為導(dǎo)洞，再逐次擴(kuò)大開挖隧洞的整個(gè)斷面（圖1）。這是在隧洞斷面較大，由于地質(zhì)條件或施工條件，采用全斷面開挖有困難時(shí)，以中小型機(jī)械為主的一種施工方法。導(dǎo)洞斷面不宜過大，以能適應(yīng)裝碴機(jī)械裝碴、出碴車輛運(yùn)輸、風(fēng)水管路安裝和施工安全為度。導(dǎo)洞可增加開挖爆破時(shí)的自由面，有利于探明隧洞的地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，并為洞內(nèi)通風(fēng)和排水創(chuàng)造條件。根據(jù)地質(zhì)條件、地下水情況、隧洞長度和施工條件，確定采用下導(dǎo)洞、上導(dǎo)洞或中心導(dǎo)洞等。導(dǎo)洞開挖后，擴(kuò)挖可以在導(dǎo)洞全長挖完之后進(jìn)行，也可以和導(dǎo)洞開挖平行作業(yè)。③分部開挖法，在圍巖穩(wěn)定性較差，一般需要支護(hù)的情況下，開挖大斷面的隧洞時(shí)，可先開挖一部分?jǐn)嗝妫皶r(shí)做好支護(hù)，然后再逐次擴(kuò)大開挖。用鉆爆法開挖隧洞，通常從第一序鉆孔開始，經(jīng)過裝藥、爆破、通風(fēng)散煙、出碴等工序，到開始第二序鉆孔，作為一個(gè)隧洞開挖作業(yè)循環(huán)。盡量設(shè)法壓縮作業(yè)循環(huán)時(shí)間，以加快掘進(jìn)速度。20世紀(jì)80年代，一些國家采用鉆爆法在中硬巖中開挖斷面面積為100m3左右的隧洞，掘進(jìn)速度平均每月約為200m。中國魯布革水電站工程，開挖直徑8.8m的引水隧洞，單工作面平均月進(jìn)尺達(dá)231m，最高月進(jìn)尺達(dá)373.7m。

掘進(jìn)機(jī)法 掘進(jìn)機(jī)是全斷面開挖隧洞的專用設(shè)備（見彩圖）。它利用大直徑轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤上的刀具對巖石的擠壓、滾切作用來破碎巖石。美國羅賓斯公司在1952年開始生產(chǎn)第一臺掘進(jìn)機(jī)。70年代以后，掘進(jìn)機(jī)有了較快的發(fā)展。開挖直徑范圍為1.8~11.5m。在中硬巖中，用掘進(jìn)機(jī)開挖80~100 m3大斷面隧洞，平均掘進(jìn)速度為每月350~400m。美國芝加哥衛(wèi)生管理區(qū)隧洞和蓄水庫工程，在石灰?guī)r中開挖直徑9.8m的隧洞，最高月進(jìn)尺可達(dá)750m。美國奧索引水隧洞直徑3.09m，在頁巖中開挖，最高月進(jìn)尺達(dá)2088m。隧洞掘進(jìn)機(jī)開挖比鉆爆法掘進(jìn)速度快，用工少，施工安全，開挖面平整，造價(jià)低，但機(jī)體龐大，運(yùn)輸不便，只能適用于長洞的開挖，并且本機(jī)直徑不能調(diào)整，對地質(zhì)條件及巖性變化的適應(yīng)性差，使用有局限性。

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新奧地利隧洞施工法 簡稱新奧法（NATM），是奧地利學(xué)者L.V.拉布采維茨等人于50年代初期創(chuàng)建，并于1963年正式命名的，涉及隧洞設(shè)計(jì)、施工以及管理等方面一整套的工程技術(shù)方法。它的主要特點(diǎn)是：運(yùn)用現(xiàn)代巖石力學(xué)的理論，充分考慮并利用圍巖的自身承載能力，把襯砌與圍巖當(dāng)成一個(gè)整體看待；在施工過程中，必須進(jìn)行現(xiàn)場量測，并應(yīng)用量測資料修訂設(shè)計(jì)和指導(dǎo)施工；采用預(yù)裂爆破、光面爆破等技術(shù)或用掘進(jìn)機(jī)開挖，用錨桿和噴射混凝土等作為支護(hù)手段，并強(qiáng)調(diào)適時(shí)支護(hù)?？傊?，是在充分考慮圍巖自身承載能力的基礎(chǔ)上，因地制宜地搞好隧洞開挖與支護(hù)。

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盾構(gòu)法 利用盾構(gòu)在軟質(zhì)地基或破碎巖層中掘進(jìn)隧洞的施工方法。盾構(gòu)是一種帶有護(hù)罩的專用設(shè)備，利用尾部已裝好的襯砌塊作為支點(diǎn)向前推進(jìn)，用刀盤切割土體，同時(shí)排土和拼裝后面的預(yù)制混凝土襯砌塊（圖2）。盾構(gòu)是19世紀(jì)初期發(fā)明，首先用于開挖英國倫敦泰晤士河水底隧道。盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的出碴方式有機(jī)械式和水力式，以水力式居多。水力盾構(gòu)在工作面處有一個(gè)注滿膨潤土液的密封室。澎潤土液既用于平衡土壓力和地下水壓力，又用作輸送排出土體的介質(zhì)。

頂管法 為在地下修建涵洞或管道，用千斤頂將預(yù)制鋼筋混凝土管或鋼管逐漸頂入土層中，隨頂隨將土從管內(nèi)挖出。這樣將一節(jié)節(jié)管子頂入，作好接口，建成涵管。頂管法特別適于修建穿過已成建筑物或交通線下面的涵管。

8.隧道施工方案選擇的基本要求是什么

隧道施工方法的選擇，主要根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、施工條件、圍巖級別、隧道埋置深度，隧道斷面尺寸大小和長度、襯砌類型，應(yīng)以施工安全為前提及以工程質(zhì)量為核心，并結(jié)合隧道的使用功能，施工技術(shù)水平、施工機(jī)械裝備、工期要求和經(jīng)濟(jì)可行性等因素綜合考慮研究選用。

當(dāng)選擇施工方法（包括開挖及支護(hù)）因隧道施工對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響時(shí)，亦應(yīng)把隧道工程的環(huán)境條件作為選擇施工方法的因素之一，同時(shí)應(yīng)考慮圍巖變化時(shí)施工方法的適應(yīng)性及變更的可能性，以免造成隧道工程失誤和增加不必要的工程投資。采用新奧法施工時(shí)，還應(yīng)考慮施工全過程中的輔助作業(yè)方式和對圍巖變化的量測監(jiān)控方法，以及隧道穿越特殊地質(zhì)地段的施工手段等，進(jìn)行合理的選擇。

9.隧道的開挖方法

明挖法，也稱作開槽法，即在從地面開挖，形成隧道槽，然后現(xiàn)澆混凝土底板、側(cè)墻和頂板，作為隧道支護(hù)，再回填土覆蓋隧道。北京修建地鐵1、2號線就采用這種方法，成本最低，但對地面交通等影響較大。

礦山法，顧名思義與開挖礦井的方法一樣，適合于硬巖石層修建隧道。采用鉆孔爆破形成隧洞，然后采用單拱或雙拱支護(hù)，單栱指錨噴永久支護(hù)（即錨桿和噴射鋼纖維混凝土形成永久支護(hù)）；雙拱指錨噴臨時(shí)支護(hù)，然后模筑鋼筋混凝土作為永久支護(hù)。這種方法也稱作新奧法，大部分山嶺隧道都是用這種修筑的。

沉埋法，也叫沉管法，適合建造跨越江河或海峽的隧道。一般是在岸邊建造大型預(yù)制場，預(yù)制鋼筋混凝土管節(jié)（多為矩形），然后將管節(jié)連接成為管段，封堵管段兩端，漂浮在水面拖至建造隧道地點(diǎn)，然后沉入預(yù)先平整河床或海底基礎(chǔ)，管段沉底時(shí)相互連接密封，形成隧道。中國寧波、上海、武漢等均有采用沉管法修建的越江隧道。

盾構(gòu)法是掘進(jìn)機(jī)（TBM）法的一種，習(xí)慣上將在軟土中開挖隧道的掘進(jìn)機(jī)稱作盾構(gòu)。掘進(jìn)機(jī)法適合在各種地質(zhì)條件下，暗挖修建隧道，其掘進(jìn)機(jī)或盾頭，采用旋轉(zhuǎn)刀頭或高壓水槍（對于土壤）進(jìn)行開挖，然后頂著后面支撐前進(jìn)，前進(jìn)一定距離，就將預(yù)制混凝土管片組成一環(huán)，形成隧道支護(hù)，同時(shí)成為掘進(jìn)機(jī)繼續(xù)頂進(jìn)的支撐。掘進(jìn)機(jī)法或盾構(gòu)法施工，只需要建豎井放下掘進(jìn)機(jī)，對地面影響小，可以穿越有建筑、江河和山嶺，在城市地鐵隧道修建中使用最多。

10.隧道工程設(shè)計(jì)位置選擇原則是什么

隧道工程設(shè)計(jì)位置選擇原則：

1 隧道位置應(yīng)選擇在穩(wěn)定的地層中，盡量避免穿越工程地質(zhì)和水文地質(zhì)極為復(fù)雜以及嚴(yán)重不良地質(zhì)地段；當(dāng)必須通過時(shí)，應(yīng)有切實(shí)可靠的工程措施 。

2 穿越分水嶺的長、特長隧道，應(yīng)在較大面積地質(zhì)測繪和綜合地質(zhì)勘探的基礎(chǔ)上確定路線走向和平面位置。對可能穿越的埡口，應(yīng)擬定不同的越嶺高程及其相應(yīng)的展線方案，結(jié)合路線線形及施工、營運(yùn)條件等因素，進(jìn)行全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。

3 路線沿河傍山地段，當(dāng)以隧道通過時(shí)，其位置宜向山側(cè)內(nèi)移，避免隧道一側(cè)洞壁過薄、河流沖刷和不良地質(zhì)對隧道穩(wěn)定的不利影響。應(yīng)對長隧道方案與短隧道群或橋隧群方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

4 隧道洞口不宜設(shè)在滑坡、崩坍、巖堆、危巖落石、泥石流等不良地質(zhì)及排水困難的溝谷低洼處或不穩(wěn)定的懸崖陡壁下。應(yīng)遵循“早進(jìn)晚出”的原則，合理選定洞口位置，避免在洞口形成高邊坡和高仰坡。

5 瀕臨水庫地區(qū)的隧道，其洞口路肩設(shè)計(jì)高程應(yīng)高出水庫計(jì)算洪水位（含浪高和壅水高）不小于0.5m，同時(shí)應(yīng)注意由于庫水長期浸泡造成庫壁坍塌對隧道穩(wěn)定的不利影響，并采取相應(yīng)的工程措施。