山岭隧道施工技术-

1 山 岭 隧 道 施 工 技 术 2 隧 道 工 程 是 与 人 类 生 活 息 息 相 关 的 古 老 工 程 ， 古 人类 为 穴 居 而 开 挖 的 洞 穴 ， 应 是 最 原 始 的 隧 道 工 程 。 由 于人 类 社 会 的 发 展 进 步 ， 各 种 用 途 的 隧 道 不 断 修 建 ， 隧 道工 程 技 术 水 平 也 不 断 提 高 与 发 展 。 从 科 技 进 步 角 度 看 ，隧 道 工 程 技 术 发 展 是 与 社 会 进 步 和 相 关 学 科 领 域 的 技 术进 步 密 切 相 关 的 ， 特 别 是 与 隧 道 机 械 设 备 的 更 新 密 不 可分 。 由 于 施 工 机 械 的 不 断 革 新 ， 促 进 了 隧 道 工 程 技 术 的不 断 发 展 ， 许 多 现 代 化 应 用 技 术 注 入 隧 道 工 程 技 术 后 ，使 隧 道 工 程 技 术 发 生 了 质 的 飞 跃 。 21世 纪 ， 是 人 类 向 地下 空 间 发 展 的 世 纪 ， 世 界 地 下 工 程 必 将 有 大 的 发 展 ， 隧道 施 工 技 术 也 将 有 大 的 提 高 ， 不 断 发 展 更 新 ， 以 服 务 于人 类 的 需 要 。前言 3 介绍以下六个方面的内容：一 、 当 前 隧 道 技 术 发 展 概 况二 、 山 岭 隧 道 的 施 工 方 法三 、 辅 助 工 法 的 应 用四 、 特 殊 地 质 条 件 下 的 隧 道 施 工 要 点五 、 生 产 组 织 和 技 术 管 理 应 注 意 事 项六 、 山 岭 隧 道 安 全 、 质 量 控 制 要 求 4 一 、 当 前 隧 道 技 术 发 展 概 况 隧 道 建 筑 在 上 世 纪 以 前 ， 大 都 是 交 通 道 路 隧 道 和 水 工隧 道 ， 而 道 路 隧 道 又 占 大 多 数 。 上 世 纪 初 以 后 ， 很 多 国 家相 继 发 展 地 下 铁 道 ， 现 在 有 的 大 城 市 ， 已 拥 有 数 百 公 里 地下 铁 道 。 以 后 ， 发 展 了 军 事 用 途 的 地 下 工 程 ， 同 时 也 出 现了 大 型 民 用 地 下 仓 库 建 筑 。 随 后 服 务 于 不 同 科 学 实 验 的 地下 建 筑 相 继 修 建 ， 特 别 是 核 物 理 的 实 验 隧 道 。 上 世 纪 五 十年 代 以 来 ， 随 着 市 政 建 设 需 要 ， 不 少 城 市 开 始 发 展 地 下 大型 停 车 场 及 商 业 街 ， 还 发 展 和 修 建 了 不 少 海 底 储 气 库 。1、 隧 道 技 术 发 展 的 综 合 趋 势 5 我 国 开 始 主 要 修 建 道 路 ， 特 别 是 铁 路 隧 道 。 我 国 铁 路 隧道 到 上 世 纪 末 为 止 已 投 入 运 营 的 6877座 总 延 3667km， 已 列 世界 前 茅 。 我 国 公 路 隧 道 的 修 建 起 步 较 晚 ， 但 二 十 年 来 得 到 很 大发 展 ， 许 多 高 速 公 路 上 相 继 修 建 长 度 超 过 5km的 特 长 隧 道 ， 最长 的 终 南 山 隧 道 达 19km多 。 我 国 地 铁 也 处 于 发 展 阶 段 ， 北 京 、天 津 、 上 海 、 广 州 、 南 京 、 深 圳 等 10座 城 市 已 有 六 百 三 十 多公 里 地 铁 投 入 运 营 ， 新 的 线 路 正 在 修 建 。 其 他 城 市 进 行 规 划 的地 铁 多 达 30多 条 ， 长 650公 里 。 我 国 大 型 水 电 站 的 建 设 ， 使 许多 大 型 输 水 隧 洞 不 断 进 行 修 建 ， 如 引 大 入 秦 工 程 ， 修 建 了 上 百公 里 的 隧 洞 ， 其 中 盘 道 岭 隧 洞 长 15.7km； 万 家 寨 引 黄 入 晋 工程 ， 有 200多 公 里 隧 道 ， 南 水 北 调 工 程 引 水 隧 洞 就 更 多 了 。 我国 正 在 修 建 不 少 地 下 停 车 场 。 总 之 ， 随 着 人 们 生 活 、 生 产 需 要 ，今 后 多 用 途 、 多 功 能 的 隧 道 与 地 下 工 程 ， 将 会 越 来 越 多 地 修 建 。 6 由 于 修 建 技 术 的 不 断 提 高 ， 过 去 认 为 无 法 修 建 的 隧 道 ， 已经 变 成 事 实 。 隧 道 越 来 越 长 ， 通 车 距 离 却 大 为 缩 短 ， 技 术 条件 却 越 来 越 好 ， 从 而 改 善 了 运 输 条 件 ， 已 成 为 当 前 发 展 的 趁势 。 国 际 隧 协 把 大 于 10Km的 隧 道 划 为 特 长 隧 道 ， 目 前 世 界 各国 铁 路 上 已 建 成 的 特 长 隧 道 50多 座 ， 我 国 占 六 座 即 大 瑶 山 双隧 道 （ 14.295km） 、 长 梁 山 双 线 隧 道 （ 12.782km） ,秦 岭 两座 单 线 隧 道 （ 18.46km） 、 兰 武 铁 路 乌 鞘 岭 单 线 铁 路 隧 道（ 左 右 线 隧 道 各 长 20.05km） ， 渝 怀 铁 路 圆 梁 山 单 线 隧 道（ 全 长 11.07km） 。 世 界 上 最 长 的 为 日 本 青 函 海 底 隧 道（ 53.85km） ,和 第 二 长 的 英 、 法 海 底 隧 道 （ 50.5km） 。2、 隧 道 的 单 座 长 度 ， 向 长 隧 道 发 展 7 近 几 年 ， 由 于 客 运 专 线 开 始 建 设 ， 超 过 10Km的 单 双 线铁 路 隧 道 就 更 多 了 ， 如 石 太 客 运 专 线 太 行 山 隧 道 （ 左 右 线隧 道 各 长 27.84km） 、 武 广 客 运 专 线 大 瑶 山 隧 道 群 （ 大 瑶 山1号 隧 道 10.08 km ,大 瑶 山 2号 隧 道 6.03 km,大 瑶 山 3号 隧 道8.39 km） ， 同 时 我 国 还 在 “ 世 界 屋 脊 ” 上 建 成 了 青 藏 铁 路 ，并 建 成 了 世 界 海 拔 最 高 的 铁 路 隧 道 -风 火 山 隧 道 （ 全 长1338m， 海 拔 4905m） 。 。 隧 道 单 座 长 度 不 断 向 长 隧 道 发 展 ， 首 先 在 技 术 上 要 解 决一 系 列 重 大 问 题 。 因 此 ， 单 座 隧 道 长 度 的 增 加 ， 是 衡 量 隧道 工 程 技 术 发 展 水 平 的 重 要 标 志 之 一 。 8 3、 勘 察 设 计 向 综 合 化 、 现 代 化 发 展 隧 道 工 程 建 设 ， 与 地 质 条 件 紧 密 相 关 。 从 隧 道 工 程 技术 发 展 伊 始 ， 就 与 地 质 勘 察 技 术 不 可 分 离 。 地 质 学 的 科 学技 术 进 步 ， 为 隧 道 工 程 技 术 发 展 起 到 了 重 要 作 用 。 当 前 地质 勘 察 综 合 化 ， 隧 道 设 计 现 代 化 ， 野 外 测 量 数 据 处 理 自 动化 ， 勘 察 设 计 一 体 化 、 智 能 化 ， 已 经 成 为 隧 道 工 程 技 术 发展 的 趋 势 。 表 现 在 以 下 几 个 方 面 ： 9 对 长 大 隧 道 ， 越 来 越 注 意 进 行 大 面 积 地 质 调 查 和测 绘 ， 进 行 大 面 积 地 质 选 线 ； 由 于 陆 地 卫 星 照 片 分 辨 率 的不 断 提 高 和 普 及 使 用 ， 已 能 够 在 室 内 对 隧 道 所 在 位 置 的 区域 进 行 大 面 积 选 线 并 做 到 充 分 优 化 比 选 ； 遥 感 地 质 的 发 展已 能 在 遥 感 图 片 上 对 诸 多 工 程 地 质 因 素 加 以 正 确 判 释 ， 从而 使 隧 道 选 在 地 质 条 件 较 好 的 位 置 。 GPS全 球 定 位 系 统 在隧 道 工 程 中 的 应 用 ， 确 保 了 测 量 工 作 在 极 端 困 难 条 件 下 定位 的 准 确 和 正 确 性 。 10 地 质 勘 察 多 手 段 、 综 合 化 。 除 了 传 统 的 、 必 要 的地 质 现 场 测 绘 及 钻 探 外 ， 物 理 勘 探 发 展 迅 速 ， 多 种 物 探 方法 相 互 补 充 印 证 ， 再 有 针 对 性 地 用 钻 探 验 证 ， 大 大 提 高 了地 质 勘 察 资 料 的 准 确 性 。 地 质 资 料 数 据 处 理 技 术 广 泛 采 用了 计 算 机 ， 大 大 加 速 了 对 地 质 数 据 的 分 析 、 判 别 、 处 理 速度 ， 为 隧 道 设 计 提 供 了 可 靠 条 件 。 野 外 测 量 数 据 采 集 、 处理 、 成 图 用 计 算 机 完 成 ， 加 快 了 设 计 进 程 。 11 隧 道 设 计 广 泛 采 用 CAD技 术 ， 可 以 迅 速 进 行 多 方案 比 选 ， 专 家 系 统 的 建 立 和 使 用 ， 使 设 计 更 加 完 善 准 确 ，特 殊 情 况 下 的 理 论 分 析 ， 用 大 型 软 件 在 计 算 机 上 进 行 ， 很快 就 能 完 成 分 析 ， 提 出 成 果 ， 使 过 去 用 人 工 计 算 无 法 办 到的 事 变 为 事 实 。 岩 石 力 学 的 发 展 ， 逐 步 使 理 论 和 工 程 有 机 结 合 ，形 成 岩 土 工 程 科 学 ， 由 于 岩 石 力 学 理 论 上 的 成 就 ， 近 代 对隧 道 及 地 下 建 筑 物 的 围 岩 变 形 、 结 构 受 力 状 态 、 围 岩 内 部应 力 分 布 等 有 了 区 别 于 普 氏 理 论 的 全 新 概 念 ， 从 而 使 设 计出 现 了 新 的 突 破 ， 新 奥 法 原 理 应 用 于 设 计 ， 使 设 计 更 加 科学 合 理 。 12 对 隧 道 设 计 ， 逐 步 注 重 了 功 能 要 求 。 铁 路 长 隧 道的 安 全 防 灾 设 计 、 铁 路 长 隧 道 的 环 保 和 维 修 作 业 特 殊 要 求设 计 ， 公 路 隧 道 的 通 风 自 动 控 制 、 防 灾 报 警 抢 险 及 监 视 系统 设 计 ， 地 铁 及 地 下 停 车 场 的 通 风 、 照 明 、 安 全 设 计 ， 已普 遍 进 行 详 尽 的 施 工 图 设 计 ， 在 主 体 建 筑 设 计 中 一 次 考 虑 ，提 出 完 善 配 套 的 设 计 。 在 一 些 地 质 复 杂 的 长 大 隧 道 中 ， 推 行 掌 子 面 地 质 超前 预 报 技 术 ， 采 用 地 震 波 法 、 声 波 法 等 预 报 掌 子 面 前 方50150m范 围 内 的 地 质 条 件 ， 一 方 面 使 施 工 有 所 准 备 ，另 一 方 面 可 以 据 以 提 前 考 虑 做 出 修 正 设 计 ， 实 现 设 计 施工 修 正 设 计 修 正 施 工 的 轨 道 。 13 4、 钻 爆 施 工 开 挖 不 断 向 大 断 面 分 部开 挖 转 变 ， 与 之 相 适 应 的 支 护 技 术 正 飞速 发 展 上 世 纪 初 ， 隧 道 钻 爆 法 开 挖 绝 大 多 数 采 用 小 断 面 多 分部 的 矿 山 法 施 工 。 由 于 分 部 多 ， 断 面 小 ， 对 围 岩 多 次 扰 动 ，支 护 工 程 量 巨 大 ， 安 全 无 保 障 ， 施 工 工 序 干 扰 很 大 。 上 世纪 中 叶 开 始 ， 由 于 岩 石 力 学 在 理 论 上 的 成 果 ， 由 于 施 工 机械 的 不 断 现 代 化 ， 由 于 支 护 技 术 的 巨 大 进 步 ， 在 钻 爆 法 施工 的 开 挖 方 法 上 有 了 根 本 性 的 变 化 。 14 其 总 的 趋 势 是 趋 向 大 断 面 少 分 部 开 挖 ， 辅 以 简 单 易 行且 安 全 可 靠 的 强 有 力 的 支 护 结 构 。 诸 如 全 断 面 开 挖 ， 台 阶法 开 挖 ， 中 隔 墙 法 （ CD、 CRD法 ） 开 挖 ， 都 是 当 前 的 主要 开 挖 方 法 。 矿 山 法 导 坑 、 扩 大 、 拉 槽 、 落 底 等 传 统 旧 方法 ， 已 经 较 少 使 用 了 。 开 挖 方 法 的 转 变 ， 关 键 因 素 是 要 解决 大 能 力 施 工 机 械 和 高 效 易 行 的 支 护 技 术 。 我 国 隧 道 工 程在 上 世 纪 八 十 年 代 前 ， 几 乎 全 部 多 用 分 部 的 矿 山 法 施 工 ，原 因 是 受 上 述 关 键 因 素 未 能 解 决 所 致 。 八 十 年 代 ， 随 着 大瑶 山 双 线 铁 路 隧 道 的 修 建 和 发 展 ， 在 交 通 道 路 隧 道 中 实 现了 开 挖 方 法 的 转 变 。 15 5、 隧 道 施 工 设 备 向 大 型 机 械 化 发 展 其 总 趋 势 ,一 是 能 力 越 来 越 大 ， 效 率 越 来 越 高 ， 无 论 钻爆 法 的 钻 孔 机 械 、 装 碴 机 械 、 运 输 机 械 ， 都 朝 向 大 能 力 、高 效 率 、 用 现 代 技 术 注 入 工 程 机 械 方 向 发 展 。 二 是 上 世 纪 从 三 、 四 十 年 代 起 ， 出 现 了 隧 道 掘 进 机 ， 改变 了 利 用 化 学 、 物 理 能 破 碎 岩 石 的 传 统 方 法 ， 利 用 机 械 能挤 压 破 碎 岩 石 完 成 开 挖 。 三 是 隧 道 施 工 的 辅 助 作 业 机 械 ， 特 别 是 通 风 机 械 ， 朝 着大 容 量 、 高 效 率 、 节 能 、 自 动 调 速 、 可 逆 运 转 等 方 向 发 展 ，大 大 改 善 了 施 工 作 业 环 境 。 16 6、 施 工 方 法 的 多 样 化 、 也 是 当 前 发展 的 趋 势 铁 路 、 公 路 隧 道 ， 遇 山 开 洞 时 ， 目 前 除 钻 爆 法 施 工 外 ，掘 进 机 法 正 在 蓬 勃 发 展 。 欧 美 国 家 用 掘 进 机 施 工 的 隧 道 ，已 占 总 数 的 三 分 之 一 以 上 。 瑞 士 圣 哥 达 铁 路 隧 道 （ 57km）使 用 8台 掘 进 机 。 当 遇 到 江 河 海 峡 需 要 穿 越 时 ， 除 钻 爆 法 、掘 进 机 法 外 ， 如 地 质 条 件 许 可 ， 沉 埋 管 段 施 工 技 术 正 在 兴起 。 我 国 也 已 在 甬 江 、 黄 浦 江 、 珠 江 修 建 了 三 座 沉 埋 管 段公 路 隧 道 。 17 在 地 铁 施 工 方 面 ， 除 传 统 的 明 挖 及 暗 挖 外 ， 已 出 现了 盖 挖 法 、 辅 以 强 有 力 的 边 坡 加 固 结 构 （ 如 连 续 墙 结 构 ，悬 喷 桩 、 搅 拌 桩 、 SMW桩 、 钻 孔 咬 合 桩 等 ） 。 北 京 地 铁天 安 门 东 、 西 站 采 用 梁 、 板 、 柱 法 施 工 ， 形 成 了 一 种 新的 工 法 。 我 国 海 底 隧 道 采 用 钻 爆 法 施 工 的 也 正 在 进 行 ， 厦 门东 通 道 翔 安 海 底 隧 道 正 在 施 工 ， 还 有 青 岛 至 黄 岛 的 海 底隧 道 也 已 经 开 始 施 工 。 18 7、 建 立 风 险 评 估 机 制 ， 加 强 风 险 管理 ， 有 效 对 风 险 进 行 控 制 、 规 避 ， 保 证施 工 安 全 是 当 前 隧 道 工 程 的 发 展 方 向 由 于 地 下 工 程 周 边 环 境 的 复 杂 性 和 不 确 定 因 素 太 多 ，使 地 下 工 程 建 设 成 为 高 风 险 的 行 业 ， 使 大 家 普 遍 认 识 到 实行 风 险 管 理 的 必 要 性 和 紧 迫 性 ， 于 是 开 展 了 在 隧 道 工 程 中进 行 了 风 险 管 理 的 探 索 ， 目 前 建 设 部 、 铁 道 部 已 组 织 有 关单 位 编 制 了 风 险 评 估 的 规 范 与 指 南 ， 用 以 指 导 和 规 范 隧 道施 工 ， 提 高 隧 道 和 地 下 工 程 的 安 全 管 理 水 平 。 19 8、 以 人 为 本 ， 创 造 和 谐 社 会 ， 已 成为 我 国 的 基 本 国 策 ， 在 山 岭 隧 道 施 工 中 ，注 重 环 境 保 护 、 水 土 保 持 ， 尽 量 减 少 对环 境 的 污 染 也 已 成 为 必 然 选 择 和 发 展 趋势 。 20 二 、 山 岭 隧 道 的 施 工 方 法 施 工 方 法 的 选 择 ， 主 要 是 开 挖 与 运 输 方 法 的 选 择 ，从 大 的 方 面 分 类 可 分 为 钻 爆 法 （ 旧 矿 山 法 、 新 奥 法 ） 、掘 进 机 （ TBM） 、 掘 进 机 辅 以 钻 爆 法 、 沉 埋 管 段 （ 水 底隧 道 ） 。 今 天 主 要 讲 钻 爆 法 施 工 。 21 1、 选 择 隧 道 施 工 方 法 的 指 导 思 想 与应 遵 循 的 原 则 隧 道 施 工 符 合 安 全 环 保 、 工 艺 先 进 、 质 量 优 良 、 进 度 均衡 、 节 能 降 耗 的 要 求 ， 隧 道 施 工 应 本 着 “ 安 全 、 有 序 、 优 质 、高 效 ” 的 指 导 思 想 ， 按 照 “ 保 护 围 岩 、 内 实 外 美 、 重 视 环 境 、动 态 施 工 ” 的 原 则 组 织 施 工 。 其 施 工 方 法 的 选 择 应 遵 循 以 下原 则 ： （ 1） 、 确 保 施 工 安 全 ， 改 善 施 工 环 境 。 （ 2） 、 应 根 据 设 计 文 件 、 施 工 调 研 情 况 、 地 质 围 岩 级 别 、 22 结 合 隧 道 长 度 、 断 面 大 小 、 纵 坡 情 况 、 衬 砌 方 法 、 工期 要 求 、 装 备 水 平 、 队 伍 素 质 等 综 合 因 素 决 定 。 （ 3） 、 地 质 变 换 频 繁 隧 道 应 考 虑 其 适 应 性 ， 便 于 工 序调 整 转 换 。 （ 4） 、 应 尽 量 采 用 新 技 术 、 新 工 艺 、 新 设 备 、 新 材 料 。 （ 5） 、 认 真 按 照 新 奥 法 原 理 、 掌 握 应 用 好 光 爆 、 喷 锚 、量 测 施 工 三 要 素 。 23 2、 选 择 隧 道 施 工 方 法 的 基 本 要 素 （ 1） 、 施 工 条 件 它 包 括 一 个 施 工 队 伍 所 具 备 的 施 工 能 力 、 素 质 以 及 管 理水 平 。 目 前 我 集 团 隧 道 施 工 队 伍 的 素 质 和 施 工 装 备 水 平 ，有 高 有 低 ， 参 差 不 齐 ， 因 此 ， 在 选 择 施 工 方 法 时 ， 不 能 不考 虑 这 个 因 素 的 影 响 。 （ 2） 、 围 岩 条 件 围 岩 条 件 也 就 是 地 质 条 件 ， 其 中 包 括 围 岩 级 别 、 地 下水 及 不 良 地 质 现 象 等 。 围 岩 级 别 是 对 围 岩 工 程 性 质 的 综 合判 定 ， 对 施 工 方 法 的 选 择 起 着 重 要 的 甚 至 决 定 性 的 作 用 。 24 （ 3） 、 隧 道 断 面 积 隧 道 尺 寸 和 形 状 ， 对 施 工 方 法 选 择 也 有 一 定 的 影 响 。 目 前 隧道 断 面 有 向 大 断 面 方 向 发 展 的 趋 势 ， 如 公 路 隧 道 已 开 始 修 建 3车道 甚 至 4车 道 的 大 断 面 ， 水 电 工 程 中 的 大 断 面 洞 室 ， 更 是 屡 见 不鲜 。 在 这 种 情 况 下 ， 施 工 方 法 必 须 适 应 其 发 展 。 在 单 线 和 双 线的 铁 路 隧 道 中 ， 越 来 越 多 地 采 用 了 全 断 面 法 及 台 阶 法 ； 而 在 更大 断 面 的 隧 道 工 程 中 ， 先 采 用 各 种 方 法 修 小 断 面 的 导 坑 ， 再 扩大 形 成 全 断 面 的 施 工 方 法 极 为 盛 行 。 （ 4） 、 埋 深 隧 道 埋 深 与 围 岩 的 初 始 应 力 场 及 多 种 因 素 有 关 ， 通 常 将 埋 深分 为 浅 埋 和 深 埋 两 类 ， 有 时 将 浅 埋 又 分 为 超 浅 埋 和 浅 埋 两 类 。在 同 样 地 质 条 件 下 ， 埋 深 的 不 同 ， 施 工 方 法 也 将 有 很 大 差 异 。 25 （ 5） 、 工 期 作 为 设 计 条 件 之 一 的 施 工 工 期 ， 在 一 定 程 度 上 会 影 响 基 本 施工 方 法 的 选 择 。 因 为 工 期 决 定 了 在 均 衡 生 产 的 条 件 下 ， 对 开 挖 、运 输 等 综 合 生 产 能 力 的 基 本 要 求 ， 即 对 施 工 均 衡 速 度 、 机 械 化水 平 和 管 理 模 式 的 要 求 。 （ 6） 、 环 境 条 件 当 隧 道 施 工 对 周 围 环 境 产 生 如 爆 破 振 动 、 地 表 下 沉 、 噪 声 、地 下 水 条 件 的 变 化 等 不 良 影 响 时 ， 环 境 条 件 也 应 成 为 选 择 隧 道施 工 方 法 的 重 要 因 素 之 一 ， 在 城 市 市 区 条 件 下 ， 甚 至 会 成 为 选择 施 工 方 法 的 决 定 性 因 素 。 完 善 施 工 方 法 标 准 化 、 模 式 化 的 重 要 条 件 是 建 立 适 应 各 种 条件 下 的 隧 道 施 工 机 械 化 配 套 技 术 的 标 准 模 式 。 。 26 3、 山 岭 隧 道 开 挖 方 法 的 选 择 山 岭 隧 道 施 工 的 过 程 和 方 法 是 多 种 多 样 的 ， 但 钻 爆 法 仍然 是 我 国 目 前 应 用 最 广 、 最 成 熟 的 隧 道 修 建 方 法 ， 山 岭 隧道 开 挖 常 用 的 方 法 为 全 断 面 法 、 台 阶 法 、 中 隔 壁 法 （ CD法 ） ， 交 叉 中 隔 壁 法 （ CRD法 ） 、 单 侧 壁 导 坑 法 、 双 侧 壁导 坑 法 等 。 27 在 当 前 的 施 工 实 践 中 ， 从 工 程 造 价 和 施 工 的 速 度 考 虑 ， 施 工 方 法的 选 择 顺 序 应 为 ： 全 断 面 法 正 台 阶 法 台 阶 设 临 时 仰 拱 法 中 隔 壁 法 （ CD 法 ） 交 叉 中 隔 壁 法 （ CRD 法 ） 双 侧 壁 导 坑 法 ； 从 施 工 安 全 考 虑 ， 其 选 择 顺 序 应 反 过 来 。 如 何 正 确 选 择 施 工 方 法 ，应 根 据 实 际 情 况 综 合 考 虑 ， 但 必 须 符 合 快 速 、 安 全 、 质 量 及 环 境 的 要求 ， 达 到 规 避 风 险 ， 加 快 施 工 进 度 与 节 约 投 资 的 目 的 。 28 4、 各 种 施 工 方 法 在 不 同 围 岩 和 隧 道中 适 用 情 况 （ 1） 、 全 断 面 法 全 断 面 开 挖 法 是 按 设 计 断 面 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 。 主 要 适 用 于非 浅 埋 级 硬 岩 地 层 。 浅 埋 段 、 偏 压 段 和 洞 口 段 不 宜 采 用 。如 确 实 地 质 条 件 较 好 ， 也 可 采 取 先 开 挖 小 导 坑 ， 然 后 再 扩 大 的 施工 方 法 ， 这 对 保 持 围 岩 稳 定 是 有 利 的 。 该 法 有 较 大 的 作 业 空 间 ， 有 利 于 采 用 大 型 配 套 机 械 化 作 业 ，钻 爆 施 工 效 率 较 高 ， 可 采 用 深 眼 爆 破 ， 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 对 围 岩 的 振 动 次 数 。 29 但 由 于 开 挖 面 积 较 大 ， 围 岩 相 对 稳 定 性 降 低 ， 且 每 循 环 工作 量 相 对 较 大 ， 深 孔 爆 破 用 药 量 大 ， 引 起 震 动 大 ， 因 此 要 求 进行 精 心 的 钻 爆 设 计 和 严 格 控 制 爆 破 作 业 。 （ 2） 、 台 阶 法 台 阶 法 施 工 是 将 隧 道 结 构 断 面 分 成 两 个 或 几 个 部 分 ， 即 分成 上 下 两 个 断 面 或 几 个 断 面 分 部 进 行 开 挖 的 隧 道 开 挖 方 法 。 该法 适 用 于 铁 路 双 线 隧 道 、 级 围 岩 ， 单 线 隧 道 级 围 岩 亦 可采 用 ， 但 支 护 条 件 应 予 以 加 强 。 该 法 具 体 可 分 为 正 台 阶 法 、 三台 阶 临 时 仰 拱 法 、 环 形 开 挖 预 留 核 心 土 开 挖 法 等 。 30 该 施 工 方 法 的 优 点 是 对 地 质 变 化 的 适 应 性 较 强 ， 工 序 转换 较 容 易 ， 并 能 较 早 地 使 初 期 支 护 闭 合 ， 有 利 于 控 制 沉 降 。台 阶 长 度 一 般 应 控 制 在 11.5倍 洞 径 ， 为 及 早 使 初 期 支 护 封 闭成 环 ， 也 可 适 当 缩 短 台 阶 长 度 ， 当 围 岩 较 稳 定 ， 短 台 阶 能 保持 时 ， 台 阶 长 度 亦 可 适 当 缩 短 至 35m， 上 下 台 阶 同 时 钻 眼 爆破 ， 以 起 到 加 快 施 工 进 度 ， 减 少 设 备 配 置 的 目 的 。 台 阶 法 开 挖 示 意12 环 形 开 挖 预 留 核 心 土 法 示 意1 43 2 5 31 下 部 断 面 (中 、 下 层 台 阶 )是 开 挖 作 业 的 重 要 环 节 。 近 年 来 ，在 下 部 开 挖 中 ， 因 方 法 欠 妥 ， 作 业 不 慎 引 起 初 期 支 护 失 稳 造成 的 重 大 坍 方 事 故 已 有 多 起 ， 必 须 引 起 高 度 重 视 。 在 开 挖 顺序 上 ， 宜 采 用 先 挖 侧 槽 、 左 右 错 开 向 前 推 进 的 做 法 ， 不 宜 采用 拉 中 槽 挖 马 口 的 方 法 。 侧 槽 一 次 开 挖 长 度 不 宜 太 长 ， 靠 近边 墙 范 围 应 采 用 风 钻 、 风 镐 手 工 开 挖 ， 人 工 清 壁 扒 碴 ， 严 禁使 用 重 型 机 械 开 挖 和 装 碴 ， 以 免 对 围 岩 过 大 扰 动 、 破 坏 围 岩和 初 期 支 护 系 统 的 整 体 稳 定 性 。 32 （ 3） 、 中 隔 壁 法 （ CD法 ） 中 隔 壁 法 （ CD法 ） 是 将 隧 道 断 面 左 右 一 分 为 二 ， 先 挖一 侧 ， 并 在 隧 道 中 部 设 立 利 用 钢 支 撑 及 喷 混 凝 土 的 临 时 支 撑隔 墙 ， 当 先 开 挖 一 侧 超 前 一 定 距 离 后 ， 再 开 挖 另 一 侧 的 隧 道开 挖 方 法 。 中 隔 壁 法 开 挖 示 意123456 33 该 法 变 大 跨 为 小 跨 ， 使 断 面 受 力 更 合 理 ， 对 减 少 沉 降 ，保 证 隧 道 开 挖 安 全 、 可 靠 具 有 良 好 效 果 。 该 法 适 用 于 较 差 地层 ， 如 采 用 人 工 或 人 工 配 合 机 械 开 挖 的 级 围 岩 和 浅 埋 、偏 压 及 洞 口 段 。 施 工 过 程 中 ， 为 保 证 初 支 稳 定 ， 除 喷 锚 支 护外 ， 须 增 加 型 钢 或 钢 格 栅 支 撑 ， 并 采 用 超 前 大 管 棚 、 超 前 锚杆 、 超 前 注 浆 小 导 管 、 超 前 预 注 浆 等 一 种 或 多 种 辅 助 措 施 进行 超 前 加 固 。 由 于 地 层 软 弱 ， 断 面 较 小 ， 只 能 采 用 小 型 机 械 或 人 工 开挖 及 运 输 作 业 ， 工 序 多 ， 施 工 进 度 较 慢 。 必 要 爆 破 时 ， 应 控制 药 量 ， 避 免 损 坏 中 隔 墙 。 临 时 中 隔 墙 型 钢 支 撑 规 格 应 与 初期 支 护 所 采 用 的 一 致 。 每 步 台 阶 长 度 可 控 制 在 35m。 34 （ 4） 、 交 叉 中 隔 壁 法 （ CRD法 ） 当 采 用 中 隔 壁 法 （ CD法 ） 仍然 无 法 保 持 围 岩 稳 定 和 隧 道 施 工 安全 时 ， 可 采 用 交 叉 中 隔 壁 法 （ CRD法 ） 开 挖 。 该 法 的 特 点 是 各 分 部 增设 临 时 仰 拱 和 两 侧 交 叉 开 挖 ， 每 步封 闭 成 环 ， 且 封 闭 时 间 短 ， 以 抑 制围 岩 变 形 ， 达 到 围 岩 沉 降 可 控 ， 初期 支 护 安 全 稳 定 的 目 的 。 交 叉 中 隔 壁 法 开 挖 示 意1234 56 35 该 法 除 喷 锚 支 护 及 增 设 足 够 强 度 和 刚 度 的 型 钢 或 钢 格栅 支 撑 外 ， 还 应 采 用 多 种 辅 助 措 施 进 行 超 前 加 固 。 交 叉 中 隔 壁 法 （ CRD法 ） 适 用 于 断 层 破 碎 带 、 碎 石 土 、卵 石 土 、 圆 砾 土 、 湿 陷 性 黄 土 、 全 风 化 的 花 岗 岩 地 层 的 级 围 岩 及 较 差 围 岩 中 的 浅 埋 、 偏 压 及 洞 口 段 等 。 （ 5） 、 单 侧 壁 导 坑 法 单 侧 壁 导 坑 法 施 工 与 中 隔 壁 法 （ CD法 ） 类 似 ， 但 其导 坑 开 挖 断 面 相 对 较 小 。 36 （ 6） 、 双 侧 壁 导 坑 法 双 侧 壁 导 坑 法 是 采 用 先 开 挖 隧 道两 侧 导 坑 ， 及 时 施 作 导 坑 四 周 初 期 支护 及 临 时 支 护 ， 必 要 时 施 做 边 墙 衬 砌 ，然 后 再 根 据 地 质 条 件 、 断 面 大 小 ， 对剩 余 部 分 采 用 二 台 阶 或 三 台 阶 开 挖 的方 法 ， 其 实 质 是 将 大 跨 度 的 隧 道 变 为三 个 小 跨 度 的 隧 道 进 行 开 挖 。1双 侧 壁 导 坑 法 开 挖 示 意2 21345 37 该 法 施 工 进 度 较 慢 ， 成 本 较 高 ， 但 其 在 施 工 安 全 尤 其 在控 制 地 表 下 沉 方 面 ， 优 于 其 它 施 工 方 法 。 此 外 ， 由 于 两 侧 导坑 先 行 ， 能 提 前 排 放 隧 道 拱 部 和 中 部 土 体 中 的 部 分 地 下 水 ，为 后 续 施 工 创 造 条 件 。 因 此 城 市 浅 埋 、 软 弱 、 大 跨 隧 道 和 山岭 软 弱 破 碎 、 地 下 水 发 育 的 大 跨 隧 道 可 优 先 选 用 双 侧 壁 导 坑法 。 在 级 围 岩 的 浅 埋 、 偏 压 及 洞 口 段 ， 也 可 采 用 此 法 施工 。 总 之 ， 对 于 硬 岩 隧 道 宜 采 用 全 断 面 法 与 台 阶 法 ， 分 部 开 挖 法适 用 于 软 岩 隧 道 。 采 用 台 阶 法 施 工 时 ， 不 宜 采 用 长 台 阶 ， 因其 不 利 于 初 期 支 护 及 早 封 闭 成 环 。 在 采 用 分 部 开 挖 法 的 硬 岩隧 道 中 爆 破 作 业 将 会 严 重 破 坏 已 成 形 的 中 隔 壁 ， 应 采 取 一 定的 保 护 措 施 。 。 38 三 、 辅 助 工 法 的 应 用 考 虑 到 山 岭 隧 道 工 程 地 质 、 水 文 地 质 、 和 环 境 条 件 的复 杂 性 ， 要 保 证 隧 道 安 全 顺 利 的 实 施 ， 除 认 真 做 好 初 期支 护 结 构 外 ， 还 应 根 据 隧 道 围 岩 特 性 ， 采 取 适 当 的 辅 助工 法 ， 以 达 到 围 岩 迅 速 稳 定 的 目 的 。 常 用 辅 助 工 法 见 下表 所 示 。 39 辅 助 工 法名 称 工 法 设 计 参 数 说 明 应 用 时 机管 棚 工 法 在 隧 道 开 挖 前 ， 沿 开 挖 工 作 面 的拱 部 外 周 打 入 70 180 的 钢管 ， 压 注 砂 浆 ， 开 挖 时 用 钢 架 支护 等 支 撑 这 种 钢 管 所 进 行 的 支 护方 法 。 洞 口 、 浅 埋 段 、 拱 顶 地 质松 软 易 坍 落 、 下 穿 公 路 等建 筑 物 、 防 止 地 表 沉 降 。小 导 管 预 注 浆 工法 在 开 挖 前 ， 沿 开 挖 面 的 拱 部 外 周打 入 38 70 的 钢 管 ， 压 注 浆液 ， 开 挖 时 用 钢 架 支 护 等 支 撑 这种 钢 管 所 进 行 的 支 护 方 法 。 拱 顶 薄 层 松 软 带 、 断 层 破碎 带 、 有 地 下 水 影 响 的 地质 不 稳 定 、 易 于 坍 落 的 、 级 围 岩 隧 道 段 。 帷 幕 注 浆 工 法 在 隧 道 开 挖 前 ， 为 了 固 结 围 岩 ，填 充 空 隙 或 堵 水 而 沿 着 开 挖 面 及周 围 进 行 的 注 浆 。 极 软 弱 围 岩 ， 大 的 富 水 断层 破 碎 带 、 地 下 水 发 育 可能 引 起 大 量 地 下 水 流 失 的隧 道 。 径 向 局 部注 浆 工 法 先 隧 道 开 挖 后 ， 沿 隧 道 径 向进 行 的 局 部 钻 孔 注 浆 的 方 法。 为 封 堵 隧 道 周 边 股 流 或小 面 积 渗 水 以 及 固 结 局部 围 岩 。地 表 旋 喷 桩 加 固工 法 在 需 要 进 行 加 固 的 土 体 上 方， 垂 直 钻 设 灌 浆 孔 ， 高 压 注入 空 气 、 水 及 水 泥 浆 ， 撕 裂土 体 扩 大 灌 浆 范 围 ， 并 利 用水 泥 浆 固 结 土 壤 ， 达 到 增 加土 壤 自 承 力 不 足 的 作 用 。 软 岩 浅 埋 隧 道 ， 基 础 支撑 承 载 力 不 足 ， 地 下 水位 较 高 的 明 挖 围 护 结 构的 防 水 等 。井 点 降 水工 法 在 开 挖 隧 道 的 两 边 钻 孔 ， 并安 装 包 裹 滤 网 的 透 水 管 ， 在管 内 进 行 抽 水 降 低 地 下 水 位 的 方 法 。 特 殊 地 段 降 低 地 下 水 位， 减 少 含 水 层 流 动 性 。 超 前 玻 璃 纤 维 稳定 工 作 面 工法 在 开 挖 工 作 面 ， 超 前 钻 设 玻璃 纤 维 锚 杆 ， 并 进 行 注 浆加 固 ， 以 达 到 止 水 及 固 结前 方 围 岩 的 目 的 。 开 挖 面 呈 流 动 不 稳 定 时， 玻 璃 纤 维 锚 杆 在 开挖 时 易 于 截 断 。仰 拱 栈 桥 施 工 工法 为 保 持 仰 拱 施 工 时 洞 内 运 输的 正 常 进 行 ， 减 少 仰 拱 超前 衬 砌 施 工 的 干 扰 ， 而 在仰 拱 施 工 段 的 上 方 放 置 移动 栈 桥 的 施 工 方 法 。 长 隧 道 中 ， 开 挖 、 锚 喷支 护 、 衬 砌 、 仰 拱 施工 等 各 工 序 平 行 作 业的 情 况 ， 仰 拱 施 工 必须 分 段 一 次 整 体 浇 注， 不 能 半 幅 施 工 ， 确保 仰 拱 施 工 质 量 。 42 1、 对 浅 埋 、 偏 压 地 形 、 地 质 条 件 较 差 的 隧 道 洞 口 ，洞 身 段 应 先 预 加 固 后 再 开 挖 ， 视 地 质 条 件 可 采 用 地 表 砂浆 锚 杆 、 地 面 预 注 浆 、 地 表 旋 喷 桩 等 加 固 围 岩 方 法 ， 网喷 混 凝 土 或 砂 浆 锚 杆 等 加 固 边 仰 坡 ， 如 为 滑 坡 体 ， 则 应设 置 抗 滑 桩 。 并 根 据 围 岩 情 况 设 置 长 管 棚 （ 1040m） ， 超 前 注 浆 小 导 管 等 超 前 支 护 措 施 。 2、 软 岩 段 隧 道 的 基 底 应 予 以 加 强 ， 可 采 用 基 底 注 浆 、钢 管 桩 、 旋 喷 桩 或 其 他 加 固 措 施 ， 确 保 衬 砌 有 足 够 的 强度 、 刚 度 和 抗 裂 性 。 3、 岩 溶 发 育 的 长 大 隧 道 ， 根 据 隧 道 环 境 要 求 、 具 体围 岩 状 况 、 水 压 、 水 量 等 采 用 恰 当 的 注 浆 堵 水 措 施 。 43 四 、 特 殊 地 质 条 件 下 的 隧 道施 工 要 点 （ 一 ） 、 自 稳 能 力 差 的 岩 体 对 于 自 稳 时 间 短 ， 喷 锚 初 期 支 护 强 度 不 足 以 稳 定 洞 体 的 软 弱破 碎 、 浅 埋 软 岩 、 严 重 偏 压 、 岩 溶 、 流 泥 、 砂 层 、 砂 卵 、 砾 层 、破 碎 以 及 大 面 积 淋 水 或 涌 水 地 层 隧 道 施 工 ， 可 采 用 辅 助 措 施 和锚 喷 支 护 相 结 合 的 加 固 办 法 进 行 施 工 。 辅 助 措 施 一 般 可 采 用 以 下 几 种 ： 超 前 锚 杆 、 超 前 小 导 管 、 大管 棚 、 格 栅 钢 架 、 型 钢 支 撑 、 钢 钎 维 砼 、 迈 式 锚 杆 、 超 前 小 导管 周 边 予 注 浆 、 旋 喷 桩 、 冻 结 法 等 加 固 措 施 。 对 涌 水 量 大 的 隧道 ， 可 开 挖 超 前 平 导 以 排 水 降 压 并 能 起 到 地 质 超 前 预 报 作 用 。也 可 采 取 帷 幕 注 浆 堵 死 涌 水 。 44 施 工 中 为 确 保 开 挖 面 的 稳 定 ， 可 采 用 环 形 开 挖 留 核心 土 ， 或 单 、 双 侧 壁 蛋 形 导 坑 法 、 中 隔 墙 法 、 交 叉 中 隔墙 法 等 ； 喷 射 砼 封 闭 掌 子 面 ； 设 临 时 仰 拱 使 及 时 封 闭 成环 ； 辅 以 其 他 加 固 措 施 。 运 用 新 奥 法 原 理 ， 从 认 识 围 岩 、 保 护 围 岩 、 支 护 围岩 、 监 测 围 岩 出 发 ， 通 过 多 年 实 践 总 结 出 了 三 十 字 施 工方 法 ， 即 “ 先 深 探 、 管 超 前 、 预 注 浆 、 小 断 面 、 留 核 心 、短 进 尺 、 弱 爆 破 、 强 支 护 、 紧 封 闭 、 常 量 测 ” 。 45 施 工 中 为 确 保 开 挖 面 的 稳 定 ， 可 采 用 环 形 开 挖 留 核心 土 ， 或 单 、 双 侧 壁 蛋 形 导 坑 法 、 中 隔 墙 法 、 交 叉 中 隔墙 法 等 ； 喷 射 砼 封 闭 掌 子 面 ； 设 临 时 仰 拱 使 及 时 封 闭 成环 ； 辅 以 其 他 加 固 措 施 。 运 用 新 奥 法 原 理 ， 从 认 识 围 岩 、 保 护 围 岩 、 支 护 围岩 、 监 测 围 岩 出 发 ， 通 过 多 年 实 践 总 结 出 了 三 十 字 施 工方 法 ， 即 “ 先 深 探 、 管 超 前 、 预 注 浆 、 小 断 面 、 留 核 心 、短 进 尺 、 弱 爆 破 、 强 支 护 、 紧 封 闭 、 常 量 测 ” 。 46 （ 二 ） 、 膨 胀 岩 隧 道 施 工 膨 胀 岩 指 那 些 与 水 有 关 的 随 时 间 而 发 生 体 积 增 大 的 围 岩 。它 对 环 境 温 度 、 湿 度 、 压 力 、 地 下 水 等 因 素 变 化 极 为 敏 感 。软 弱 围 岩 是 指 单 轴 抗 压 强 度 在 30MPa以 下 的 围 岩 ， 而 膨 胀岩 则 是 一 种 吸 水 膨 胀 失 水 收 缩 和 往 复 膨 胀 变 形 的 围 岩 ， 其 力学 性 能 除 一 般 围 岩 所 具 有 的 物 理 、 化 学 性 质 外 ， 最 重 要 的 是具 有 兼 水 性 、 多 裂 隙 性 、 强 膨 胀 性 与 收 缩 性 ， 强 度 衰 减 性 、以 及 快 速 崩 解 性 和 抗 风 化 弱 的 性 质 等 。 膨 胀 岩 若 其 含 水 量 15%， 视 为 有 危 险 性 的 膨 胀 岩 ， 高 于 30%则 视 为 膨 胀 已 完成 进 一 步 膨 胀 不 可 能 。 47 膨 胀 岩 之 矿 物 成 分 几 乎 都 含 有 蒙 脱 石 ， 其 蒙 脱 石 含 量 在12%以 上 的 围 岩 就 具 有 强 膨 胀 性 。 沉 积 岩 中 居 多 ， 这 些 岩 层中 含 有 蒙 脱 石 （ 含 有 Mgo、 Cao） 、 伊 利 石 如 板 岩 、 页 岩 、砂 页 岩 、 石 膏 、 炭 质 页 岩 、 泥 岩 等 。 偶 而 也 是 遇 到 变 质 岩 如千 枚 岩 、 凝 灰 岩 、 片 岩 等 。 当 自 由 膨 胀 率 30%， 缩 性 指 数 s 20%、 干 饱 和 吸 水 率 25%， 体 积 膨 胀 性 2%， 就 视为 膨 胀 岩 。 在 此 类 围 岩 中 修 建 隧 道 ， 引 起 坍 塌 、 坑 道 挤 压 、 支 撑 与衬 砌 开 裂 、 变 形 、 整 体 道 床 开 裂 与 破 坏 的 事 例 不 少 ， 因 此 必须 认 真 对 待 。 其 主 要 措 施 为 ：。 o 1、 隧 道 通 过 膨 胀 性 岩 层 时 ， 应 对 照 设 计 文 件 和流 变 情 况 进 行 调 查 和 量 测 ， 据 以 确 定 施 工 对 策 。对 工 程 地 质 和 水 文 地 质 应 心 中 有 数 ， 并 作 好 人 、机 、 物 、 财 计 划 、 科 技 手 段 与 工 程 措 施 准 备 。o 2、 认 真 做 好 防 排 水 工 作 ， 首 先 要 防 止 出 现 因工 程 用 水 漏 水 与 排 放 污 水 不 畅 ， 及 时 进 行 仰 拱 及基 底 封 闭 ， 防 止 泥 水 及 满 洞 泥 泞 ， 墙 脚 浸 泡 造 成滑 坍 。 认 真 做 好 隧 道 及 地 表 范 围 内 积 水 引 排 。 严禁 施 工 高 压 水 池 设 在 洞 顶 上 方 ， 防 止 漏 水 渗 入 洞内 。 49 3、 开 挖 尽 量 采 取 措 施 ， 使 其 一 次 成 型 ， 以 便 初 期 支 护及 早 封 闭 成 环 ， 可 采 用 全 断 面 或 台 阶 法 施 工 ， 以 免 分 部 过 多 ，由 于 爆 破 造 成 对 围 岩 多 次 扰 动 。 爆 破 中 要 多 打 眼 、 少 装 药 、强 支 护 、 速 封 闭 、 紧 衬 砌 ,合 理 控 制 膨 胀 岩 流 、 塑 变 形 。4、 施 工 支 护 宜 用 锚 喷 支 护 ， 并 紧 跟 开 挖 面 进 行 ， 当 压 力 很大 时 ， 可 用 喷 锚 及 钢 架 联 合 支 护 。 并 须 加 强 施 工 量 测 ， 以 便及 时 改 变 施 工 顺 序 、 钻 爆 参 数 和 支 护 衬 砌 刚 度 ， 控 制 围 岩 变形 。 大 变 形 地 段 可 采 取 长 锚 杆 、 预 应 力 锚 索 等 支 护 措 施 ， 并与 型 钢 支 撑 结 合 ， 形 成 联 合 支 护 体 系 ， 预 留 变 形 量 应 适 当 加大 。 50 5、 仰 拱 超 前 ， 拱 墙 同 时 施 工 ， 使 形 成 封 闭 环 。 衬 砌 断面 宜 采 用 曲 墙 式 ， 应 使 用 钢 模 板 台 车 整 体 衬 砌 ， 先 墙 后 拱 一次 成 型 ， 并 保 证 施 工 质 量 。 漏 水 地 段 应 在 衬 砌 前 作 止 漏 处 理 。不 宜 采 用 传 统 分 部 开 挖 法 及 木 支 撑 支 护 ， 以 免 多 次 扰 动 围 岩及 暴 露 时 间 长 ， 变 形 过 大 ， 造 成 松 动 掉 块 和 坍 方 。 （ 三 ） 、 岩 爆 的 产 生 及 防 治 措 施 1、 概 述 随 着 铁 路 、 公 路 建 设 事 业 的 不 断 发 展 ， 长 隧 道 、 深 埋 隧道 逐 渐 增 多 ， 伴 随 而 来 的 在 强 烈 的 构 造 高 应 力 地 区 修 建 隧 道中 遇 到 岩 爆 问 题 亦 相 应 增 多 ， 因 此 ， 对 岩 爆 问 题 必 须 引 起 施工 人 员 的 充 分 注 意 并 妥 善 加 以 解 决 。 51 岩 爆 是 隧 道 开 挖 中 ， 由 于 围 岩 应 力 超 过 围 岩 强 度 而 使 围 岩发 生 突 然 破 坏 ， 并 把 破 坏 的 岩 块 （ 片 ） 弹 射 出 来 。 岩 爆 发 生三 要 素 ： 地 层 岩 性 条 件 （ 坚 硬 、 完 整 、 脆 性 ） ； 地 应 力 条 件 ；施 工 触 发 因 素 ； 三 者 缺 一 不 可 。 岩 爆 与 埋 深 有 密 切 关 系 ， 埋 藏 越 深 岩 爆 越 烈 ， 实 践 中 也 有例 外 ， 有 时 隧 道 埋 深 仅 110M左 右 ， 也 有 发 生 ， 说 明 岩 爆 与构 造 应 力 有 很 大 关 系 ， 特 别 是 水 平 应 力 与 垂 直 应 力 比 值 与 差值 愈 大 ， 岩 爆 即 可 能 在 浅 埋 洞 室 中 发 生 。 从 工 程 实 践 中 发 现 ： 岩 爆 一 般 发 生 在 岩 体 干 燥 、 坚 硬 、 52 完 整 无 裂 隙 部 位 。 岩 爆 在 开 挖 后 两 个 月 内 均 可 发 生 ， 两 个 月后 基 本 稳 定 ， 但 再 次 开 挖 ， 仍 会 发 生 。 岩 爆 有 时 声 音 巨 响 ，有 时 声 音 微 弱 ， 有 时 有 “ 闷 雷 ” 声 。 岩 爆 部 位 大 多 数 产 生 在靠 山 一 侧 拱 部 。 岩 爆 的 本 质 是 弹 性 变 形 能 的 大 量 释 放 ， 它 威 胁 施 工 人 员的 生 命 安 全 、 损 坏 机 具 设 备 、 破 坏 地 下 建 筑 物 ， 最 严 重 时 可以 毁 坏 整 个 地 下 工 程 。 世 界 上 从 1738年 英 国 锡 矿 发 生 岩 爆以 来 ， 共 有 23个 国 家 和 地 区 记 录 有 岩 爆 。 我 国 1933年 发 生抚 顺 胜 利 矿 （ 深 200M） 发 生 岩 爆 ， 铁 路 成 昆 线 关 村 坝 隧 道 ，贵 昆 线 梅 花 山 隧 道 ， 西 康 线 秦 岭 隧 道 进 、 出 口 均 有 岩 爆 发 生 。四 川 太 平 驿 引 水 隧 洞 岩 爆 较 为 强 烈 。 53 2、 岩 爆 类 型（ 1） 破 裂 松 弛 型 ， 围 岩 成 块 、 板 、 鳞 片 状 爆 裂 ， 爆 裂 声 微弱 ， 偶 而 可 以 听 到 劈 劈 啪 啪 的 响 声 ， 弹 射 距 离 小 ， 主 要 是 坠落 。（ 2） 爆 裂 弹 射 型 ： 岩 爆 特 征 是 岩 片 弹