lA大跨度隧道全断面开挖施工工法
隧道开挖方法总结
隧道开挖方法总结1、全断面法全断面开挖法是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖方法。
全断面开挖法施工操作比较简单，主要工序使用移动式钻孔台车或多功能台架，全断面一次钻孔，并进行装药连线，然后将钻孔台车退后至安全地点再起爆，一次爆破成型，出碴后对整个开挖轮廓进行初喷，钻孔台车或多功能台架再推移到开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时，利用支护台架全断面施作剩余初期支护工作。
由于全断面法一次开挖成形，开挖跨度较大，高度较高，隧道周边围岩出现更大范嗣的塑性化和更大的变形，隧道拱脚和墙脚处的应力集中更严重，隧道拱顶更不稳定。
对于硬岩隧道，由于其自身强度一般比较高，所以围岩自身强度并小是影响隧道稳定与安全的决定因素。
但对于软岩隧道，由于其自身强度一般偏低，往往成为影响隧道稳定与安全的控制因素。
对于按照《铁路隧道围岩分级削定标准》判定的围岩等级，在确定隧道开挖力方法时成允分考虑围岩自身强度。
硬岩隧道可通过采取超前铺杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工措施进超前预加固，从而提高围岩的整体性，而对于软岩隧道，各种超前预加固措施对围岩自身强度提高幅度有限。
综合上述各种因素考虑，结合以往类似工程施工经验，对于高速铁路大断面隧道，全断面法主要适用于非浅埋I～Ⅲ级硬岩地层和IV～Vl级软柑地层。
当隧道处于非浅埋Ⅳ级硬岩地层时，在采取超前锚杆、超前小管棚、超丽预注浆等辅助施工措施加固后，也可采用全断面法施工，但应根据具体围岩情况适当缩短开挖进尺。
浅埋段、偏压段和洞口段不适宜采用全断面开挖全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套施工机械，提高施工速度，且工序少，便于施工组织和管理，较分部开挖法减少了爆破震动次数。
但由于开挖面较大，围岩稳定性降低，且每个循环工作量较大，每次深孔爆破引起的震动较大，因此要求进行精心的钻爆设计，并严格控制爆破作业。
2、台阶法台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分，即分成上下两个断而或几个工作面分步开挖，根据地层条件和机械配备情况，台阶法又可分为正台阶法、中隔端台阶法等。
2005-2006年度国家一级工法名单(升级版)
大直径超深入岩钻孔扩底灌注桩施工工法
中国建筑第六工程局
徐士林、徐开元、高小强、王丽梅、程兵荣
YJGF35-96（2005-2006年度升级版）
长输管道半自动下向焊流水作业工法
新疆石油工程建设有限责任公司
黄鹤、黄军平、蒋华雄、文运明、田昭非
YJGF09-98（2005-2006年度升级版）
施龙清、唐诚、陈正贵、余秋凉、蒋攀
YJGF26-96（2005-2006年度升级版）
下承式钢管拱肋公路跨铁路桥双向转体施工工法
中铁七局集团有限公司
刘林山、张群胜、刘宝贵、杜翔斌
YJGF02-96（2005-2006年度升级版）
地下建（构）筑物逆作法施工工法
上海市第二建筑有限公司
邓文龙、朱灵平、吴献、
隧道与地铁浅埋暗挖工法
中铁隧道集团有限公司
罗琼、刘招伟、范国文、
马锁柱
YJGF13-98（2005-2006年度升级版）
汽车试验场水泥混凝土路面施工工法
中铁四局集团有限公司
关永藩、熊选爱、杨家林、王道义、胡典全
YJGF15-98（2005-2006年度升级版）
大跨度悬索桥施工系列工法
中铁二局集团有限公司
王庭瑞、贾高莲、李建民
聂小勇、周东波、郑旭晨
YJGF15-96（2005-2006年度升级版）
液压整体提升大模工法
上海市第七建筑有限公司
周之峰、梁其家、吴杏弟、曾安平、陈辉、
YJGF21-91（2005-2006年度升级版）
高层建筑施工“滑一浇一”工法
上海市第七建筑有限公司
周之峰、费跃忠、梁局集团有限公司
张广林、王岱山、王健、李戈、徐洪岭
大跨段隧道施工工法
大跨段隧道施工工法一、施工前的准备工作在开始施工之前，需要进行详细的施工前准备工作。
首先是确定施工方案，包括设计方案、施工图纸、施工工序等内容。
其次是选择合适的施工材料和设备，包括钢筋、混凝土、隧道灯具、机械设备等。
同时还需要对施工现场进行勘察，确定地质条件、地形特点等，以便制定合理的施工计划。
最后是进行施工人员的技术培训和安全教育，确保施工人员具备必要的技能和安全意识。
二、隧道短支撑施工隧道短支撑是隧道施工中的重要环节，它可以保证隧道在施工过程中的稳定性和安全性。
首先需要对隧道施工现场进行边坡开挖和支护，以确保施工作业的安全进行。
然后进行隧道短支撑的设置，包括支架的安装、支撑的固定等。
在设置完隧道短支撑之后，可以进行隧道的进洞施工。
三、隧道进洞施工隧道进洞施工是隧道施工的重要环节之一，它可以保证隧道的质量和进度。
首先需要对隧道进口进行开挖和支护，以确保隧道进洞工作的安全进行。
然后进行隧道的进洞施工，包括挖掘、爆破、清理等。
在进洞施工过程中，需要注意保护隧道短支撑，避免发生支撑失稳的情况。
隧道进洞施工完成后，可以进行隧道拱顶施工。
四、隧道拱顶施工隧道拱顶施工是隧道施工的重要环节之一，在这个阶段需要进行隧道拱顶的浇筑和养护。
首先需要在隧道内部设置隧道灯具和通风设备，然后进行拱顶的模板安装和混凝土浇筑。
在浇筑混凝土的过程中，需要注意控制混凝土的质量和施工工艺，确保拱顶的稳定性和承载能力。
隧道拱顶施工完成后，可以进行隧道的出洞施工。
五、隧道出洞施工隧道出洞施工是隧道施工的最后一个环节，它可以保证隧道的质量和完工进度。
首先需要对隧道出口进行开挖和支护，以确保隧道出洞工作的安全进行。
然后进行隧道的出洞施工，包括挖掘、排水、清理等。
在出洞施工过程中，需要注意隧道结构的完整性和安全性，避免因为出洞施工而引发的隧道结构塌陷等问题。
综上所述，大跨段隧道施工是一项复杂而耗费时间精力的工程，需要进行详细的施工前准备工作，同时在隧道短支撑施工、隧道进洞施工、隧道拱顶施工和隧道出洞施工等环节中要注意施工安全和质量，确保施工过程顺利进行。
隧道施工的六大方法
隧道施工的六大方法在当前隧道施工实践中，从施工造价及施工速度考虑，施工方法的选择顺序为：全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法(CD法)→交叉中壁法(CRD法)→双侧壁导坑法;从施工安全角度考虑，其选择顺序应反过来。
如何正确选择，应根据实际情况综合考虑，但必须符合安全、快速、质量和环保的要求，达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。
1、全断面开挖法全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。
适用条件：(1)I～IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。
全断面开挖法隧道机械化施工，有三条主要作业线：开挖作业线：钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车(无轨运输)、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车(有轨运输)。
锚喷作业线：混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、进料运输设备及锚杆灌浆设备。
模筑衬砌作业线：混凝土拌和机具、混凝土输送车及输送泵、防水层作业平台、衬砌钢模台车。
全断面法施工特点：(1)开挖断面与作业空间大、干扰小;(2)有条件充分使用机械，减少人力;(3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件;(4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。
2、台阶法施工台阶法是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工方法;按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。
近年由于大断面隧道的设计，又有三台阶临时仰拱法，甚至多台阶法。
台阶法施工至于施工中究竟应采用何种台阶法，要根据以下两个条件来决定：(1)初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，闭合时间要求越短。
(2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。
超大断面隧道开挖方法
超大断面隧道开挖方法辜建军(中铁二十三局集团第三工程有限公司，四川成都61I130)应用科技j__1毡蕊-誉瓢疑镪≈崃藿飞奎曦商畏警文拳褥鬻磷谖警撼嚣除法薅獠禽瓷蠢撩海等多穗谴芙冁煎隧遘蠢猿灏篱祷攀誊．i i；i}i≮《。
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j随着国内铁路等建设进入新的大发展时期，大断面隧道数量也随之增加，在大断面隧道开挖施工中由于需要考虑工程技术作业空间、内部配件空间、安全空间、救援通道以及空气动力学的影响等多方面因素而使隧道开挖难度大大增加，也使得隧道开挖成为全线控制的关键环节。
1全断面开挖法全断面开挖具有较大的工作空间，适用于大型配套机械施工，且其施工速度快，并由于是单工作面作业而便于施工组织和管理；但由于该种方法开挖面大而导致围岩相对稳定陛刚氐，同时由于每循环工作量相对较大要求有较强的开挖、出渣能力及相应的支护能力。
该种工艺施工时宜采用液压凿岩台车，隧道较短则可采用多功能台架气腿凿岩钻7L 技术：装渣则宜采用大斗容的铲装机、挖装机或装载机，锚杆施工可根据现场情况选用凿岩台车、锚杆台车或锚杆钻机，混凝土喷射应采用喷射能力不小于5m3／h的湿喷机，条件允许则可采用集装料、配料和喷射于—体的喷射三联机。
全断面开挖应有较大的断面进尺比以求获得较好的爆破效果，但由于开挖断面大、用药量大导致爆破引起的震动较大，因此需进行严格的爆破设计，对于有严格振动要求的隧道应采用可刚氐炸药用量30％，爆破振动减小50％的下导洞超前法开挖。
2台阶法所谓台阶开挖法即是将断面横向分割为两个或三个部分来分别进行开挖，其根据地质条件、断面大小和机械配备隋况可分为两台阶或三台阶，台阶开挖法对围岩的使用范围很广，对开挖设备的配置较全断面法要求低，但采用该种方法施工应注意台阶长度的选择，一般根据初期支护形成闭合断面的时间要求和上半断面施工时开挖、支护以及出渣等机械设备所需空间大小要求进行选择，—般在钻爆法开挖的石质隧道内采用长台阶法而在机械开挖的土质隧道内采用短台阶法。
隧道全断面开挖光面爆破工法（附示意图）
隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法（附⽰意图）隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法(附⽰意图)隧道全断⾯开挖光⾯爆破⼯法光⾯爆破是通过正确选择爆破参数和合理的施⼯⽅法，达到爆后壁⾯平整规则、轮廓线符合设计要求的⼀种控制爆破技术。
隧道全断开挖光⾯爆破⼯法，是应⽤光⾯爆破技术，对隧道实施全断⾯⼀次开挖的⼀种施⼯⽅法。
它与传统的爆破法相⽐，最显著的优点是能有效地控制周边眼炸药的爆破作⽤，从⽽减少对围岩的扰动，保持围岩的稳定，确保施⼯安全，同时，⼜能减少超、⽋挖，提⾼⼯程质量和进度。
⼀、光⾯爆破作⽤原理光⾯爆破的破岩机理是⼀个⼗分复杂的问题，⽬前仍在探索之中。
尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析⽅⾯已有共识。
⼀般认为，炸药起爆时，对岩体产⽣两种效应：⼀是药包爆炸瞬时⾼温⾼压⽓体形成的冲击波效应；⼆是爆炸⽓体膨胀做功所起的作⽤。
光⾯爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产⽣应⼒波的叠加，并产⽣切向拉⼒，拉⼒的最⼤值发⽣在相邻炮眼中⼼连线的中点，当岩体的极限抗拉强度⼩于此拉⼒时，岩体便被拉裂，在炮眼中⼼连线上形成裂缝，随后，爆炸⽓的膨胀使裂缝进⼀步扩展，形成平整的爆裂⾯⼆、光⾯爆破的技术要点要使光⾯爆破取得良好效果，⼀般需掌握以下技术要点：1.根据围岩特点，合理选定周边眼的间距和最⼩抵抗线，尽最⼤努⼒提⾼钻眼质量。
2.严格控制周边眼的装药量，尽可能将药量沿眼长均匀分布。
3.周边眼宜使⽤⼩直径药卷和低猛度、低爆速的炸药。
为满⾜装结构要求，可借助导爆索(传爆线)来实现空⽓间隔装药。
4.采⽤毫秒微差有序起爆。
要安排好开挖程序，使光⾯爆破具有良好的临空⾯。
(⼀)周边眼常⽤参数的选择1.周边眼间距E它是直接控制开挖轮廓⾯平整度的主要因素。
⼀般情况下E=(12~15)d，其中炮眼直径d=35~45mm。
对于节理较发育、层理明显以及开挖轮廓要求较⾼的地下⼯程，周边眼间距可适当减⼩，也可在两炮眼之间增加⼀个不装药的导向空眼。
铁路国家级工法
李保明、贾优秀
14
YJGF067-2006
中等跨度连续梁造桥机架设连续弯箱梁施工工法
铁道第五勘察设计院
北京中铁建北方路桥工程有限公司
党海军、罗红春、尚庆保、何映春、孙世豪
15
YJGF071-2006
50m/1430t预应力混凝土箱梁整孔预制、运输、架设施工工法
中铁二局集团有限公司
中铁四局集团有限公司
陈宝民、龚剑波、刘辉、刘瑜、杜世军
3
工工法
中铁十二局集团有限公司
邢利军、王法岭
4
YJGF216-2006
旋喷桩内插型钢工法
铁道第三勘察设计院集团有限公司
郑习羽、周建勇、杨贵生、陈超、谢剑
5
YJGF219-2006
连拱隧道两导洞施工工法
29
YJGF57-2004
钢管拱桥单铰万吨转体施工工法
中铁大桥局集团有限公司
陶建山陈国祥张春新周永峰苏辉
30
YJGF60-2004
用贝雷架做移动模架分段浇筑箱型连续梁工法
中铁二十二局集团有限公司
辛双六王参军周光忠
31
YJGF61-2004
客运专线后张法预应力混凝土箱梁预制施工工法
中铁十二局集团有限公司
F1赛车场赛道软基处理综合技术系列工法
中铁四局集团有限公司
熊选爱吴业宏高传伟张宏斌王瑛
18
YJGF43-2004
提速道岔用混凝土岔枕长线生产施工工法
中铁八局集团有限公司
王江刘振民吴利清
杨先凤张志红
19
YJGF44-2004
长轨排法一次铺设整体道床无缝线路施工工法
中铁三局集团有限公司
lA大跨度隧道全断面开挖施工工法word资料25页
大跨度隧道全断面开挖施工工法(YJGF15-92)铁道部隧道工程局隧道施工如仍采用60——70年代以轻型机具为主的小型机械进行分部开挖、斗车运输、木支撑替换混凝土衬砌的施工方法，已不能适应隧道全断面施工的高速、优质和安全的要求，80年代建设的衡广复线，在铁道部的领导和支持下，针对评乐段长14.295km的大瑶山双线电气化铁路隧道的修建，开发了大跨度隧道全断面开挖施工工法，解决了隧道长、断面大、工期短带来的一系列难题。
在施工中打破常规应用十项科研关键技术成果，做出了许多新的尝试和突破，发展、改变了近百年来修建隧道的传统方法。
全面应用新奥法原理指导施工；成功地进行了硬岩深孔爆破和软岩全断一次成型爆破；首次运用了光电测距导线和光电三角高程控制测量新技术进行隧道控制和竖井投点；成功的进行了27.6km独头巷道的施工通风；第一次大规模的应用带塑料板的复合衬砌技术，发挥了围岩的承载能力，创造了大的施工空间，解决了隧道漏水问题；全面采用大型机械化进行全断面施工，形成了破岩装运、支护、衬砌三条卓有成效的机械化作业线，创造了较高的施工速度，最高单口月成洞217双线米，全隧道平均单口月成洞99.2双线米，通过地质恶劣的长465m的F平均开挖19.75双线米；施工中采用各种超前地质预报；多种注浆加固围岩及堵水；全面进行施工监控量测，信息反馈技术。
从而，大大改善隧道施工作业环境，为安全快速施工，提高工程质量提供了技术保证。
使该隧道施工技术成为我国隧道建设史上一个新旧方法的转折，开创了隧道施工采用新方法、新技术、新设备、新工艺的成功模式，并制定了各种施工工艺本工法的单项科研技术成果前后通过了部级技术鉴定。
其综合配套技术获1989年铁道部科技进步特等奖。
参加了首届全国工业企业技术进步成果展览，国家重点建设项目图片展览、国际第16届隧道年会展览和1992年国际铁路现代化展览等。
本工法的多项科技成果已纳入铁道部的相关技术标准规范，并已得到广泛推广和应用。
隧道开挖施工(全断面、台阶法)-10月份第四周学习内容
2.3隧道开挖施工隧道开挖方法应根据隧道的地质条件，隧道的断面尺寸，机械设备配置，以及周边条件等因素综合选择，常用的的开挖方法有全断面、台阶法（两台阶、三台阶）、中隔壁法（CD法），交叉中隔壁法（CRD 法），双侧壁导坑法。
2.3.1全断面开挖施工全断面开挖:隧道开挖时整个断面一次爆破成型的施工方法，适用于铁路客运专线隧道的Ⅰ～Ⅱ级围岩地段，Ⅲ级围岩单、双线铁路隧道采取了有效的预加固措施后，可采用全断面开挖。
开挖循环进尺应根据隧道断面、围岩地质条件、机械设备能力、爆破振动限制、循环作业时间等情况合理确定。
一、作业内容施工测量、钻爆设计、凿岩台车或开挖台架就位、钻孔、装药起爆、通风、出渣。
二、工艺流程图全断面开挖施工工艺流程框图及施工方法示意图见图2.3.1-1。
三、工序步骤及标准(一)施工准备1.编制施工工艺设计、工序质量控制设计和作业指导书；2.按计划准备充足开挖、支护所使用的各项材料，使其满足施工要求。
施工设备及各种机料具已准备就绪；3.施工人员经过培训，均能满足现场施工要求；(二)超前地质预报1.在施工过程中通过超前预报对地表及围岩变化情况进行监测，随时掌握动态情况，提前研究技术措施和施工方案。
2.隧道施工地质超前预报手段可采用常规地质分析法、超前水平钻孔法、反射波法等。
地质分析法可对开挖作业面的地质情况进行准确判定，超前水平钻孔可预测前方30m的地质情况，地震波反射法可预测前方100~150m的地质情况。
3.地质超前预报应做到准确及时，动态预报可能发生地质灾害的位置、性质，为验证和修改（变更）设计及调整施工方案提供依据。
当地质条件和设计不符合时，应及时会同各方进行设计变更，以便修改支护参数或开挖方式，确保施工的安全。
(三)施工测量测量技术人员利用洞内中线控制桩点，画出工作面开挖轮廓线，并标记出钻孔位置。
(四)凿岩台车（多功能台架）就位根据工作面的开挖轮廓线把凿岩台车（多功能台架）开到指定位置，固定台车，并调整台车的高度，便于工作。
长距离大坡度隧洞开敞式掘进机(TBM)全断面施工工法
长距离大坡度隧洞开敞式掘进机（TBM）全断面施工工法长距离大坡度隧洞开敞式掘进机（TBM）全断面施工工法一、前言隧洞工程在现代交通、水利、能源等基础设施建设中占据重要地位。
长距离大坡度隧洞的施工面临着诸多挑战，如地质复杂、工期紧张等。
为了满足这些挑战，长距离大坡度隧洞开敞式掘进机（TBM）全断面施工工法应运而生。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析。
二、工法特点长距离大坡度隧洞开敞式掘进机（TBM）全断面施工工法具有以下特点：1、高效快速：TBM采用现代化设备和自动化技术，能够实现连续掘进、支护和后续施工工序，施工效率高，工期可缩短。
2、安全可靠：TBM作业面封闭，能够有效控制尘埃、噪音和恶劣环境对施工人员的影响，提供安全保障。
3、质量可控：TBM采用先进的定位和导向系统，能够准确控制隧道的偏差和纵横断面的尺寸，保证施工质量。
4、环保节能：TBM施工过程中产生的废弃物、尘埃等污染物能够得到有效管理，节约能源。
5、适应性强：TBM可以适应各种地质条件和施工要求，可用于挖掘各种断面形状的长距离大坡度隧洞。
三、适应范围长距离大坡度隧洞开敞式掘进机（TBM）全断面施工工法适用于以下场景：1、交通隧道：如公路、铁路、地铁等。
2、水利隧洞：如水库溢洪道、输水隧洞等。
3、电力隧道：如输电隧道、升压站隧洞等。
4、资源开发隧道：如矿山开采、石油、天然气等。
5、城市地下综合管廊。
四、工艺原理长距离大坡度隧洞开敞式掘进机（TBM）全断面施工工法的工艺原理主要包括施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施：1、地质调查和分析：通过地质调查了解隧洞工程的地质条件，包括地层分布、岩石性质、巷道构造等，为施工工艺的确定提供基础。
2、设备选型：根据隧洞工程的长度、倾角、断面形状等特点，选择合适的TBM型号和配套设备。
3、开始施工：首先进行掘进端的开挖和初期支护，然后启动TBM掘进，控制进尺和隧道纵横断面的尺寸。
隧道全断面法施工工艺
隧道全断面法施工工艺1、全断面法施工工艺全断面开挖是一次开挖成形的施工工艺，全断面开挖施工工艺循环进尺必须根据隧道断面、围岩地质条件、机械设备能力、爆破振动限制、循环作业时间等情况合理确定。
⑴全断面法施工工艺流程见图1⑵工艺主要说明及要求适用范围：适用于铁路客运专线隧道的Ⅰ～Ⅱ级围岩地段，Ⅲ级围岩单线隧道、Ⅲ级围岩双线隧道采取了有效的预加固措施后，亦可采用全断面开挖施工工艺。
作业内容：施工测量、多功能台架就位、钻孔、装药、起爆、通风、出碴、支护。
本标段在Ⅱ级围岩地段采用多功能台架凿岩机钻孔，进行全断面开挖。
用XG951C侧式装载机装碴，自卸汽车运输至弃碴场，锚杆台车进行全断面锚杆安装、钢筋网挂设和喷混凝土施工。
钻爆采用光面爆破技术爆破，喷混凝土采用湿喷技术。
测量放线：测放中线、水平、所有炮眼位置；多功能台架就位钻孔爆破：多功能台架就位、全断面钻孔、装药、爆破；排烟：爆破后，利用通风机排除炮烟；出碴：用XG951C侧式装载机装碴，自卸汽车运输至弃碴场；初期支护：采用混凝土湿喷机在素喷一层混凝土封闭围岩后，局部打设锚杆；初期支护完毕，进入下一开挖循环。
⑶施工特点开挖断面与作业空间大，干扰小；有条件充分使用机械，减少人力；工序少、便于施工组织与施工管理，改善劳动条件；开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。
图1全断面法施工工艺流程图2、台阶法施工工艺台阶开挖是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工工艺。
⑴台阶法施工工艺流程图见图2⑵工艺主要说明及要求台阶长度必须根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定。
适用范围：铁路客运单线、双线隧道Ⅲ～Ⅳ级围岩地段，Ⅴ级围岩隧道在采用了有效的预加固措施后亦可采用台阶法施工。
作业内容：施工测量、多功能台架就位、钻孔、装药、起爆、通风、出碴、支护。
在本标段的Ⅲ～Ⅳ级围岩地段采用台阶法开挖，在每一开挖循环中，利用风动凿岩机钻孔；出碴时，用挖装机装碴，自卸汽车运输至弃碴场；上下台阶均采用风动凿岩机钻孔，人工安装锚杆及钢筋网挂设和喷混凝土施工。
隧道开挖--全断面开挖法
隧道开挖--全断面开挖法
全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工
方法。
适用条件：
(1)I~IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期
支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。
(2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。
(3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，
否则采用大型机械化施工，其经济性较差。
隧道机械化施工，有三条主要作业线，见表
作业线采用大型机械设备
开挖作业线钻孔台车、装药台车、装载机配合自卸汽车（无轨
运输）、装渣机配合矿车及电瓶车或内燃机车（有
轨运输）
锚喷作业线混凝土喷射机、混凝土喷射机械手、锚喷作业平台、
进料运输设备及锚杆灌浆设备
模筑衬砌作业线混凝土拌和作业长、混凝土输送车及输送泵、施
做防水层作业平台、衬砌钢模台车
全断面法施工特点
(1)开挖断面与作业空间大、干扰小；
(2)有条件充分使用机械，减少人力；
(3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件；
(4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。
隧道施工方法—全断面开挖工法(隧道施工课件)
1．隧道修建方法分类与简况
1.2 暗挖法修建简况
TBM隧道：起步较晚，但发展迅猛。自1952年美国 罗宾斯公司生产第1台TBM起，采用TBM施工的隧道的累计 总长度已超过4000km 目前世界上每年开挖的隧道中，有 30%—40%是由掘进机完成的。开挖断面直径最大的达到 11.81m(瑞士Mt.Russein道路隧道，1990—1992年)。
资源配置 ：
根据工期、计划进度，合理配置相应的施工机械设备、劳动力 和主要材料供应，以及供电、供水系统。
安排施工准备工作 ：
编制施工总平面布置图：
内容包括校对设计文件、测量标桩复测、施工场地和弃渣场地布
置、安排交通运输路线、组织风、水、电线路敷设、生产和生活设施安 排、搞好现场及洞口排水系统以及环保安排等。
（3）超前锚杆，孔内注浆：常用自进式锚杆（钻、锚、 注一体化），中空注浆锚杆（先风枪钻孔，再插管注浆）， 拱部不宜采用不能保证注浆质量的砂挖控制
图 5.3—1
铁路隧道施工设计把允许超挖值计算在工程量清单内是合理的 （公路不计是有问题的）
5．隧道开挖
5.3 超欠挖控制
规定有允许超挖的理由：如图 5.3—2
h = L×Sinθ 式中：h—炮眼底台阶高度（m）L—炮眼深度（m） θ—风枪施钻外插角（度）（不可避免的）平均超挖高度为1/2h。 从上式可看出，炮孔越深，h越大，超挖越多。
5．隧道开挖
5.3 超欠挖控制
超欠挖统计 ：根据近百座隧道的调查统计，平均超挖值为 38.7cm，超出允许超挖值（按15cm计）23.7cm，相当每延米铁 路单线隧道多开挖4.03m3，铁路双线隧道多开挖6.40m3，折合 资金（开挖90元/m3＋喷砼310元/m3）分别为1612元和2560元。
隧道全断面开挖工艺
隧道全断面开挖工艺在进行全断面开挖施工前，需要进行施工准备工作。
其中包括施工供风和施工供水两个方面。
施工供风需要根据工程特点、工区划分、工区承担施工长度及同时作业面个数等因素，独立设置供风系统。
同时，还需考虑供风过程中风量、风压的损失，计算配置空压机型号和数量。
施工供水则需要根据施工需要，配置适当的水源和水泵，保证施工过程中的用水需求。
全断面开挖法是一种将整个开挖断面采用一次性开挖成形、初期支护一次到位，再施作衬砌的施工方法。
该方法主要适用于Ⅰ～Ⅲ级围岩，但在断面面积较小且隧道处于Ⅳ级围岩地层时，也可采用此法施工。
全断面开挖法有减少开挖对围岩的扰动次数、有利于采用大型配套机械化作业、提高施工速度、防水处理简单、且工序少等优点。
但该方法对地质条件要求严格，围岩必须有足够的自稳能力，且每循环工作量相对较大。
当采用钻爆法开挖时，每次深孔爆破震动较大，因此要求进行精心的钻爆设计和严格的控制爆破作业。
全断面开挖法的施工工艺流程包括施工准备、测绘开挖断面轮廓、布置炮眼、钻眼、装药、爆破、通风排烟、找顶排险、出渣运输、装运机械就位、初期支护、表面处理、隐蔽检查、防排水系统施工、后二衬施工等环节。
在施工过程中，需进行地质超前预报和开挖质量检查，确保施工质量和安全。
在施工过程中，应尽量选择离工程位置较近的水源，以缩短供水线路，并对取水样进行水质鉴定，确保使用符合标准的工程用水。
从水源处利用供水主管接至各施工工区，主管钢管接头之间采用法兰盘进行连接。
进入工作面后，采用φ50mm的高压胶管接至各分水器，并确保工作面凿岩机需用水压。
施工用电应进行专项施工用电设计，并采用三级配电二级保护方式。
长大隧道采用利用10KV高压电缆进洞，变压以后引至各施工工区，变压器的容量采用500KVA。
同时，应考虑设置发电机作为后备电源，以确保洞内的正常施工。
高压电缆一般采用50mm²，线路按三相五线制进行布置，以满足动力设备及照明的需要。
铁路隧道开挖工法
台阶法示意图及照片
3~5 m
两台阶法施工立体图示
三台阶法施工照片
• 注意问题：检查发现上台阶拱架节点大量悬空，安 全隐患大。
3、环形开挖预留核心土法 先开挖上部弧形导坑，预留核 心土平台，再开挖下部两侧边墙、 中部核心土。一般适用在Ⅳ～Ⅴ级 掌子面直立性较差的围岩。
施工要点： （1）后一侧开挖形成全断面时，
及时完成全断面初期支护闭合。 （2）根据监控量测信息，初期支
护稳定后拆除中隔壁临时支护，一次拆 除长度不宜超过15m。
（3）临时支护拆除后及时施做仰 拱和二次衬砌。
中隔壁法（CD法）
中隔壁法开挖方式
中隔壁法（CD法）
①
⑤ ⑥
④
②
③
3~5 m 3~5 m
右下：交叉中隔壁法施工
7、双侧壁导坑法 （眼镜工法）
先开挖两侧导坑，再开挖中部， 一般适用于Ⅴ～Ⅵ级围岩的大断面。 围岩自稳性极差、浅埋、洞口、下 穿建构筑物等。
施工要点： （1）侧壁导坑形状应近似椭圆
形，导坑断面宽度一般为整个断面的 1/3。
（2）两侧壁导坑超前中部10～ 20m，中部采用台阶法开挖，保持平 行作业。
台车钻眼施工 小导洞超前施工
自制台架施工
2、台阶法 隧道分两次或三次开挖，台阶 间控制一定距离，上下平行作业， 一般用在Ⅳ～Ⅴ级围岩。
施工要点： （1）根据围岩条件合理确定台阶长度和台
阶数量，台阶长度一般不宜超过1倍开挖洞径， 台阶高度根据地质情况、断面大小和施工机械 设备情况确定。
（2）上台阶施作钢拱架，必要时采用扩大 拱脚、锁脚锚杆（管）等措施，控制围岩和初 期支护变形；下台阶施工时应保证初期支护钢 架整体顺接平直，螺栓连接牢固，钢拱架必须 落在实处，严禁悬空或落在虚碴上。
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大跨度隧道全断面开挖施工工法(YJGF15-92)铁道部隧道工程局隧道施工如仍采用60——70年代以轻型机具为主的小型机械进行分部开挖、斗车运输、木支撑替换混凝土衬砌的施工方法，已不能适应隧道全断面施工的高速、优质和安全的要求，80年代建设的衡广复线，在铁道部的领导和支持下，针对评乐段长14.295km的大瑶山双线电气化铁路隧道的修建，开发了大跨度隧道全断面开挖施工工法，解决了隧道长、断面大、工期短带来的一系列难题。
在施工中打破常规应用十项科研关键技术成果，做出了许多新的尝试和突破，发展、改变了近百年来修建隧道的传统方法。
全面应用新奥法原理指导施工；成功地进行了硬岩深孔爆破和软岩全断一次成型爆破；首次运用了光电测距导线和光电三角高程控制测量新技术进行隧道控制和竖井投点；成功的进行了27.6km独头巷道的施工通风；第一次大规模的应用带塑料板的复合衬砌技术，发挥了围岩的承载能力，创造了大的施工空间，解决了隧道漏水问题；全面采用大型机械化进行全断面施工，形成了破岩装运、支护、衬砌三条卓有成效的机械化作业线，创造了较高的施工速度，最高单口月成洞217双线米，全隧道平均单口月成洞99.2双线米，通过地质恶劣的长465m的F平均开挖19.75双线米；施工中采用各种超前地质预报；多种注浆加固围岩及堵水；全面进行施工监控量测，信息反馈技术。
从而，大大改善隧道施工作业环境，为安全快速施工，提高工程质量提供了技术保证。
使该隧道施工技术成为我国隧道建设史上一个新旧方法的转折，开创了隧道施工采用新方法、新技术、新设备、新工艺的成功模式，并制定了各种施工工艺本工法的单项科研技术成果前后通过了部级技术鉴定。
其综合配套技术获1989年铁道部科技进步特等奖。
参加了首届全国工业企业技术进步成果展览，国家重点建设项目图片展览、国际第16届隧道年会展览和1992年国际铁路现代化展览等。
本工法的多项科技成果已纳入铁道部的相关技术标准规范，并已得到广泛推广和应用。
如大秦线西段二十多座铁路隧道，梧桐山、板樟山等公路隧道和大广坝、太平驿、铜头水电工程的地下工程均应用了本工法施工，取得了很好的经济效益和社会效益。
一、工法特点(1)(2)采用五米深孔光面爆破，解决了深孔掏槽、克服管道效应、非电起爆、爆破振动监控量测、周边预裂光爆等系列技术问题；通过优选爆破器材和选择合理爆破参数等，使炮眼利用率平均95%以上，炮眼痕迹保存率达70%左右(见隧道硬岩深孔爆破工法)(3)监控量测技术、数据处理方法和信息反馈的判断准则技术用于施工，使一切施工管(4)初始应力场及二次应力场的量测技术，超前15m声波探测光谱显微构造分析，结合洞内素描，赤平极射投影技术，进行了准确的地质预报，其准确率达80%(5)采用喷锚支护复合衬砌结构，其外层用锚杆喷射混凝土初期支护，内层模注混凝土作二次衬砌，两层间设置塑料防水层(见隧道复合式衬砌施工工法)(6)大型机械化快速配套施工，成功地建立了凿岩装碴运输、混凝土锚喷支护和二次衬砌三条机械化作业线，使单口开挖月进尺最高达到203m，平均月进尺187m，混凝土衬砌施工最高达300m/月进尺(见隧道大断面快速施工工法)(7)隧道长距离(2763m)独头无轨运输施工通风的成功，可减少一条平行导坑的工程。
(8)通过F9断层严重地层破碎带，采用的周边浅孔预注浆堵水、加固地层技术(见双线隧道富水软弱破碎围岩大断面工法)(9)控制精密测量技术，使14.295km隧道贯通误差精度横向17.3mm(限制±400mm)，仅为限差的4.4%，高程误差4.6mm(限差±50mm)，仅为限差的9.2%(10)隧道做到安全施工，死亡率为第km0.57二、适用范围(1)(2)深埋、铁路围岩Ⅲ-Ⅳ类，开挖断面80~120m2(3)采用大断面深孔爆破机械化快速施工的公路隧道。
水工隧道及其它类似的地下工程。
三、工艺原理(1)以岩体力学理论为基础，应用新奥法原理指导施工，充分发挥围岩的自承能力，通过控制爆破技术，及时进行喷锚初期支护，防止围岩松动，应用量测监控及时反馈，充分发(2)(3)(4)(5)(6)应用地质力学原理、浅层地震反射波原理和遥感原理探明了构造，进行隧道地质超(7)应用系统控制(8)应用概率论、数理统计理论及测量误差理论，合理处理边角数值，绘制误差椭圆对三角网及导线分析；将光电测距仪应用于洞内控制测量，并提出光电测距导线环平差新方法，(9)利用排、堵、截原理，进行隧道防排水注浆处理，使隧道基本做到滴水不漏、保持干燥。
四、施工工艺(一)2.支护衬砌作业程序(图2)(二)施工要点及注意事项1.深孔掏槽技术(1)隧道掘进深孔爆破主要取决于大直径深孔掏槽是否成功，本工法采用直眼掏槽，掏槽面积1100mm×1100mm1)单临空孔掏槽，如图3(a)，适用于3.0m2)双临空孔掏槽，如图3(b)，适用于3.0~3.5m3)三临空孔掏槽，如图3(c)，适用于3.5~5.15m(2)当临空孔直径为102mm，孔间距在70~150mm掏槽抛掷效果最好，临空孔与装药炮眼间距150~180mm(裂隙发育时采用250~300mm)(3)装药参数：使用大药卷Ф=42mm一号抗水硝铵炸药或Ф=40mm乳胶炸药集中装药，掏槽效果良好，参数如表1(4)掏槽炮眼起爆的合理间隔时间：在深孔爆破中，掏槽孔起爆间隔50~75ms，采用段数(5)掏槽位置：一般设在隧道中心线偏左或偏右位置。
具体尺寸如图4所示。
如设在中心线上最理想，但当钻孔台车在隧道中间钻孔时，其左右两臂工作的界限位置在隧道中心线上，掏槽在隧道横断面中间，就需要两臂共同完成掏槽钻孔，操作困难，布眼不易准确。
2.(1)Ⅳ~Ⅵ类围岩5m预裂爆破中，采用三临空孔直眼掏槽，临空直径ψ102mm(2)周边眼间距E=45~50cm，相对距离E/W取0.6~0.7(W为周边最小抵抗线长度)，装药结构用Ф35mm，长165mm药卷，装药集中度为0.3~0.35kg/m，不偶合间隔装药，不偶合系数1.37，为克服管道效应可用高爆速(5000~6000m/s)炸药，并在各卷炸药间串联传爆线，让药卷架空于钻孔中间。
另外适当采用底集中装药2~4卷，每隔3~5个炮眼布置一个崩落眼集中装药。
周边眼起爆时间采用即发雷管或段毫秒雷管首先起爆与段掏槽起爆相配3.全断面(1)掏槽眼：采用三临空孔直眼掏槽，直径为Ф102mm(2)周边眼：周边眼间距50~65mm，一般按相对距离E/W=0.8,用Ф35mm小药卷间隔装药，装药集中度为0.20~0.25kg/m(3)起爆顺序：由里向外层层爆破，掏槽眼起爆雷管段，扩槽眼为段，掘进眼由里层向外层段别为，底板眼为，周边眼最后起爆为段。
4.(1)钻孔前，测量中线水平，将拱顶两侧起拱线及轨面线位置控制准确，将设计炮孔布(2)钻孔：钻孔台车轴线与隧道中线平等，要求精确就位，按设计画定的位置和炮眼顺序进行钻孔，避免漏钻和台车臂互相干扰，钻孔深度5.15mm，直径Ф48mm，掏槽临空孔三个Ф102mm(由Ф48mm扩大为Ф102mm，有条件也可一次钻成直径Ф102mm的底孔)(3)1)2)3)人工装药先上后下，先两侧后中间。
每孔装药后用炮泥堵好，炮泥长不少于20cm。
4)连线起爆：整个掌子面导爆管分六束，分别捆绑于同段雷管上(为保险起见每束安两个同段雷管最好)，最后再把六束导爆管并联捆扎在一个雷管上，留足导爆索长度，检查好安(4)1)当隧道进出口采用无轨运输，初期阶段(掘进1370m)用两台MFA100P-SC型风机分散串联在Ф1200mm铁风管上进行压入式通风，后期增加一根Ф1200mm铁风管至模板台车处，同时2)在有平导地段，用巷道式通风(平导进风，正洞出风)。
平导以后地段仍然采用风管压3)斜、竖井到达井底后，采用上半断面开挖，有轨运输，可用压入式混合式通风，风管直径Ф1000mm4)(a)(b)(c)(d)维护好风管，处理漏风，保养、维修风机，定期进行通风检测。
可用现场实测方法查明炸药在双线隧道中爆破时的抛掷长度，CO发生量及沿隧道纵向分布规律，测定无轨运输柴油机废气的分布规律和无轨运输时通风5)爆破后先通风，掌子面基本没有炮烟，人员才能进入掌子面把危石撬掉，再用高压水(5)喷混凝土支护：隧道喷射混凝土采用双水环喷头国产PH-30型或转子型喷射机，人工对开挖面拱部进行一次喷射混凝土。
RODOT-75喷射机械手和B1.5~4.0喷射三联机配套用(6)用侧卸式2.6~2.8m3斗的装载机装碴，12~20t5.(1)要求混凝土工厂和混凝土输送车的输送能力与混凝土泵的灌注能力相匹(2)混凝土自进入搅拌输送车至卸料时间不超过初凝时间，混凝土输送过程中要保证不(3)模板台车每次移位前，在准备衬砌部位的两侧边墙下方须预先灌注墙基混凝土，高度为700mm，并沿隧道方向每隔1500mm，预埋地脚螺栓，以便固定钢模板的最低边缘。
实施中常因预埋地脚螺栓位置偏移，很难与模板最下边缘孔对好，为防模板走动用加设横撑办法解决。
(4)隧道衬砌封顶采用钢管压注法，选择合适的混凝土塌落度，仍从拱部的灌注口压注封顶。
(5)混凝土脱模强度必须达到2.5MPa，一般情况下需养扩176.(1)监测项目见表2(2)量测布点见表3(3)量测频率见表4(4)1)根据实测位移值或预测最终位移来判别，见表52)根据位移变化速率判别：当净空变化速率大于10mm/天时，需加强支护系统，当净空变化速率小于0.2mm/天时，则认为基本稳定。
3)根据位移-时间曲线的形态判断：当围岩变化速率下降时，围岩趋于稳定。
若变化速率保持不变时，应加强支护系统。
当变形速率不断上升时，表示已进入危险状态，必须立即加强支护系统。
7.(1)(2)(3)在竖井联系测量中，利用光学投点，光电测距仪导入高程和运用GAK-I型陀螺经纬(4)用数理统计处理观测数据。
五、施工机械(一)要作用。
(二)1.(1)对工程队实行了机械专业配属制，按照开挖、装运、喷锚、支护和混凝土衬砌的施工，组建了相应的专业分队，把安装调试、使用、维修、改造的子系统内部各环节尽可能地协调起来，专业队除使用机械外，还要负责机械维护保养和配件，材料消耗考核，形成专业(2)配属制同经租制相结合，局处两级统一掌握大型通用设备，以租赁方式为生产服务。
(3)变单纯的行政手段管理为横向经济责任制的互相制约与联系，使开挖、衬砌专业生(4)在工程队实行“百含”的同时，在机械管理上及时采取工程队对专业分队实行五定(定人员、定设备、定消耗、定质量、定产量)，专业队对工程队实行五包(生产、质量、消耗、安全、设备完好)(5)在机械维修上，实行任务到人，机组包干。
职责明确、奖罚兑理，保修质量同完成3.施工机械管理的主要组织(1)以三定四包(定机、定人，定岗位，包保管、包使用、包维修保养、包完成任务)为(2)(3)六、劳动组织(一)(1)测量划线(包括监控测量)6(2)钻孔(包括锚杆施工)16(3)装药爆破18(4)通风找顶洒水2(5)喷射混凝土24(6)出碴15(7)清理、安装风水电、养路等29合计109(二)(1)塑料防水层铺设2(2)混凝土工厂12(3)输送泵6(4)混凝土输送18(5)其它15(6)脱模定位7合计70七、质量控制和安全要求本工法除应遵循现行国家和部颁有关隧道施工、安全、质量、验收规范外，还应按照我局制定的大瑶山隧道施工操作细则、质量标准和安全检查规程施工。