隧道开挖方法有几种(隧道开挖方法及适用条件)

　　常用的开挖工法有台阶法、环形导坑（预留核心土）法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法等。选择开挖工法时，应对隧道断面大小及形状、围岩的工程地质条件、埋置深度、支护条件、施工条件、环境条件、工期要求、工程量、机械配备能力、施工安全、经济性等相关因素综合分析，采取恰当的开挖方法，尤其应与支护条件相适应。

　　原则上在确保安全条件下，应从简单到复杂，尽量减少开挖步骤。施工中必须进行量测，根据量测数据及时调整开挖工法。现场施工应严格执行设计工法，如需要调整，应履行变更程序，不得擅自更改。（《九条规定》第二条）

　　台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分，具有上下断面两个工作面或多个工作面，分步开挖。要求台阶长度不大于1倍洞径，仰拱距掌子面距离不大于2倍洞径。

　　其优点是灵活多变、实用性强，有足够的作业空间和较快的施工速度，能较早地使支护闭合，有利于开挖面的稳定和控制其结构变形及由此引起的地面沉降。缺点是上下部作业有互相干扰，应注意下部作业时对上不稳定性的影响，台阶开挖会增加对围岩的扰动次数等。

　　台阶法适用于Ⅲ、Ⅳ级围岩地层和洞口段、偏压段、浅埋段的Ⅰ～Ⅳ级硬岩地层和Ⅱ、Ⅲ级软岩地层，但应视具体情况采取超前大管棚、超前锚杆、超前小导管、超前预注浆等辅助施工措施进行超前加固，并根据工程实际、地层条件和机械条件，选择合适的台阶方式。

　　又称预留核心土法，该方法利用核心土稳定掌子面，然后开挖两侧边墙、中部核心土，最后开挖仰拱。该工法步骤多，工艺要求高。

　　目前，软弱围岩大断面隧道多采用环形导坑法（三台阶七步流水法），出现的问题也最多，对该工法技术要求如下：上台阶每循环开挖进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不大于1榀钢架，Ⅳ级不大于2榀。

　　边墙开挖进尺不大于2榀。仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不大于3m。初期支护封闭成环位置距掌子面距离不大于35m。根据地质、量测情况，设置临时仰拱或横撑。

　　CD工法适合于浅埋地段或穿越建（构）筑物时采用，以减少沉降，防止坍方。该工法是以台阶法为基础，将隧道分为左右两部分进行开挖，先在一侧采用台阶法分层开挖及支护，再开挖隧道另一侧。每台阶纵向长度3～5m。初期支护仰拱紧跟下台阶，封闭成环。

　　CD工法适合于浅埋地段或穿越建（构）筑物时采用，以减少沉降，防止坍方。该工法是以台阶法为基础，将隧道分为左右两部分进行开挖，先在一侧采用台阶法分层开挖及支护，再开挖隧道另一侧。每台阶纵向长度3～5m。初期支护仰拱紧跟下台阶，封闭成环。

　　当CD工法仍不能保证围岩稳定和隧道施工安全要求时，可在CD工法的基础上对各部分加设临时仰拱，将原CD工法先开挖中壁一侧改为两侧交叉开挖、将大断面隧道上、下、左、右分块开挖，并施作初期支护和临时横撑（临时仰拱），每台阶纵向长度3～5m，步步封闭成环而改进发展的一种工法。

　　CRD工法最大的特点是将大断面施工化成小断面施工，各个局部封闭成环的时间段，控制早期围岩变形，每个步序受力体系完整。施工大量实例资料的统计结果表明，CRD工法比CD工法减少地表下沉50%。但CRD工法施工工序复杂、隔墙拆除困难、成本高、进度较慢。

　　CRD工法各部分间应拉开一定的距离，以保证掌子面稳定为准，一般为1～1.5倍洞泾（此处的洞泾取分部高度和跨度的大值），但在能保证掌子面围岩稳定的情况下，可适当缩短距离，以保证操作空间要求。

　　双侧壁导坑法是双侧壁导坑超前中间台阶法的简称，也称眼睛工法，也是变大跨度为小跨度的施工法。先开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的方法。该方法主要应用于Ⅴ级围岩浅埋、偏压及洞口地段。

　　工法特点：控制沉降变形好，但连接点多，受力复杂，对工艺要求高。

　　对于岩石强度低，环境要求高的隧道应采用单臂掘进机、铣挖机、机械破碎等开挖。

　　隧道开挖质量控制重点

　　1.隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求

　　2.隧道开挖应严格控制欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。拱脚和墙角以上1m内断面严禁欠挖。

　　3.洞身开挖中，应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。

　　4.光面爆破或预裂爆破钻眼前，应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置，钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm，外插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖轮廓线15cm。

　　5.隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求，隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm.

　　6.隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。当需要进行加固处理时，应符合设计要求。

　　7.岩石隧道坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，黄土隧道施工严格按照“先探测、管超前、非爆破、严控水、短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。