隧道开挖方法 隧道开挖的六种方法示意图

各类隧道开挖工法详解

在隧道工程建设中，选择合适的开挖工法是确保工程安全与效率的关键。工法的选用需综合考虑隧道断面大小、形状，围岩的工程地质条件，埋置深度，支护条件，施工条件，环境因素，以及工期、工程量、机械配备能力、施工安全和经济性等多方面要素。原则上，为确保安全，应优先选择简单到复杂的开挖方法，并尽量减少开挖步骤。《九条规定》第二条对此有明确规定。

台阶法

台阶法施工是将结构断面分成两个或多个部分，形成上下断面或多个工作面分步开挖的工法。此法要求台阶长度不超过洞径的1倍，仰拱距掌子面距离不超过洞径的2倍。其优点在于灵活多变、实用性强，为作业提供足够的空间和较快的施工速度。但需注意上下部作业的相互干扰，以及围岩扰动次数增加的可能性。

台阶法适用于Ⅲ、Ⅳ级围岩地层及洞口段、偏压段、浅埋段的多种硬岩和软岩地层。为确保稳定性，应采取超前加固措施如超前大管棚、超前锚杆等，并根据实际条件选择合适的台阶方式。

环形导坑法（预留核心土法）

该方法利用核心土稳定掌子面，再依次开挖两侧边墙及中部核心土，最后开挖仰拱。此工法步骤较多，工艺要求较高，主要应用于软弱围岩大断面隧道。对技术要求严格，需控制上台阶及各部分开挖进尺，以确保初期支护封闭成环位置距掌子面距离在规定范围内。

CD法（中隔壁法）

CD工法适用于浅埋地段或穿越建筑物时，旨在减少沉降和防止坍方。它以台阶法为基础，将隧道分为左右两部分先后开挖。每台阶纵向长度为3至5米，初期支护仰拱需紧跟阶，以实现封闭成环。

CRD法（交叉中隔壁法）

当CD工法无法满足围岩稳定和隧道施工安全要求时，CRD工法应运而生。它在CD工法的基础上加设临时仰拱，改进为交挖的方式。此工法将大断面隧道上、下、左、右分块开挖，并施作初期支护和临时横撑。其最大特点是将大断面施工转化为小断面施工，有效控制围岩变形。

尽管CRD工法在减少地表下沉方面表现优异（相较CD工法减少50%），但它也存在工序复杂、隔墙拆除困难、成本高和进度较慢等不足。

双侧壁导坑法

双侧壁导坑法又称眼睛工法，是先将隧道两侧的导坑进行开挖并实施初期支护，再分部开挖剩余部分的方法。此法特别适用于Ⅴ级围岩浅埋、偏压及洞口地段，其优点是控制沉降变形好，但连接点多，受力复杂，对工艺要求较高。

隧道开挖质量控制要点

为确保隧道开挖质量，需注意以下几点：

• 隧道开挖断面的中线和高程必须严格符合设计要求。
• 严格控制欠挖情况，特别要注意拱脚和墙角以上1m内断面的欠挖问题。
• 每一次开挖后应及时观察并描述地层情况，核对设计地质情况，判断围岩稳定性。
• 光面爆破或预裂爆破应严格按照设计要求标出炮眼位置和控制炮眼参数。
• 隧底开挖后需及时核对地质情况并进行必要的加固处理。
• 坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则进行岩石隧道施工。