(完整版)硐室开挖

定义：为某种专门用途在井下开凿和建造的断面较大或长度较短的空间构筑物。

空间三个轴线长度相差不大且又不直通地面的地下巷道，如绞车房、变电所、煤仓等。

一种未直通地表出口的、横断面较大而长度较短的水平坑道。其作用是安装各种设备、机器、存放材料和工具，或作其他专门用途，如机修房、炸药库、休息室等。硐室［underground］room;［underground］chamber

一、全断面开挖

一、全断面开挖

全断面开挖是将平洞整个断面一次开挖成洞。全断面控制高度为8～10m，由多钻臂液压凿岩机和全断面隧洞掘进机的工作高度(直径)决定。适用条件：围岩坚固稳定，f》8-10；有大型开挖衬砌设备，设备能力与断面大小相适应；平洞轴线不过长。

优点：洞内工作面较大；施工组织比较容易安排；有利于提高施工速度。一、全断面开挖

多钻臂液压凿岩机

一、全断面开挖

超前管棚预支护施工

一、全断面开挖

超前管棚预支护施工

一、全断面开挖

超前管棚预支护施工

一、全断面开挖

超前管棚预支护施工

二、断面分部开挖

分部开挖法是指将全部工作面分为几部分，在时间、空间上分别开挖，最后完成整个断面的进尺开挖。

适用条件：岩质较差、洞径过大的平洞开挖，隧洞高度大于8m、断面积大于130平方米较常用。正台阶法（自上而下）通常顶部第一层最小高度不小于3m，超前掘进的距离2.0～3.5m。可用台阶钻上部炮孔无须搭设脚手架。反台阶法（自下而上）工作面较宽敞，排水条件好，施工布置较方便，可利用爆破料堆钻上部台阶钻孔，无须搭设或少搭设作业平台，应注意的主要问题是防止上部台阶崩落的石渣堵塞下部已掘进的坑道。适用于岩质较坚硬，完整的地层中开挖隧洞，松软破碎的岩层不用或慎用。三、导洞扩大法

导洞扩大法是在隧洞断面中先开挖一个导洞，然后再在导洞的基础上扩大至全断面的爆破开挖方法。导洞断面较小，一般10平方米左右，灵活性比断面分部开挖好，它具有分部开挖的特点外，还可通过导洞的开挖，进一步探明地质情况，利用导洞解决排水问题，导洞挖通后，还可改善洞内通风条件。三、导洞扩大法

导洞法的分类：按导洞和扩大部分的开挖次序，分为专进法和并进法。

①专进法：导洞贯通后再扩大。

②并进法：导洞掘进一定距离，一般为10～15m，进行扩大部分的开挖。上导洞开挖：又称拱顶掘进，导洞断面尺寸4×2.4m。适用于地质条件不好、但地下水不严重、机械化程度不高的情况。

优点是：先开挖顶部，安全处理较容易解决，顶部开挖规格易于控制，下部扩大施工方便

缺点是：上部出渣、施工排水不便。

下导洞开挖：又称拱下掘进，适用于地质条件好、洞线较长、断面不大、机械化程度不高的场合。

优点是：洞内施工设施可以一次铺设，出渣道路不必翻修，排水方面

缺点是：顶部扩大时，施工困难，自重爆落，岩石块度不易控制。中导洞开挖：适用于岩石坚硬，不需临时支撑，洞径大于5m，且具有柱架式钻机的场合。

优点是：利用柱架式钻机，可以一次钻完四周辐射孔眼，扩大钻孔可以和出渣平行作业。

缺点是：导洞和扩大并进时，导洞部分出渣不很方面。双导洞：双导洞开挖有双侧导洞和上下导洞。前者适用于岩层松软破碎，地下水较严重，断面较大，需要边开挖边衬砌的情况。后者适用于断面很大，缺少大型开挖设备，地下水严重的情况，其上导洞用来扩大，下导洞用来出渣和排水，上下导洞用斜洞或直井连通。

双导洞：双导洞开挖有双侧导洞和上下导洞。前者适用于岩层松软破碎，地下水较严重，断面较大，需要边开挖边衬砌的情况。后者适用于断面很大，缺少大型开挖设备，地下水严重的情况，其上导洞用来扩大，下导洞用来出渣和排水，上下导洞用斜洞或直井连通。

地下厂房的开挖属大断面的洞室开挖，开挖程序大多采用自上而下的分层开挖，首先开挖顶部中间导洞，由一端向另一端掘进，待顶拱全部挖完则立即作好顶拱支护；接着用台阶法开挖下一层，并及时作好该层的支护。施工方法大多采用钻孔爆破法，必要时可采取预裂爆破或打防震孔。地下厂房的开挖与支护（一）地下厂房的开挖乌江东风地下式水电站主厂房洞室开挖程序图

1．刚性支护

钢筋混凝土衬砌是一种刚性支护，主要用于拱顶衬砌，以承受上部的山岩压力，当岩体破碎，沿裂隙有地下水出现时，亦可做边墙衬砌。由于施工程序和施工条件的限制，刚性衬砌往往要在洞室开挖完成后方可进行，同时由于衬砌与岩石不能紧密结合，衬砌完工以后，岩体仍在变形，因而使衬砌被动地承受较大的山岩压力。（二）洞室支护2．柔性支护

喷锚支护是一种柔性支护，就是及时地向围岩表面高压快速地喷上一层薄而具有柔性的钢筋网混凝土，并埋设一定数量的锚杆或锚索，使洞四周的围岩形成自承拱来承担由于岩石开挖后而重新形成的应力。四川雅安小关子电站地下厂房主厂房开挖程序示意图

上世纪70年代以前，大断面地下厂房开挖多采取多导洞分层施工方法。自从鲁布革水电站地下厂房开始，大都采用喷锚支护技术、岩锚吊车梁结构和大型施工机械，简化了分部开挖程序，加快了施工进度。大型洞室的施工，常采用先拱部后底部，先外缘后核心，由上而下、上下结合，留岩墙岩柱，跳格开挖，跳格衬砌支护等施工方法。应用变高洞为低洞，变大跨度小跨度的原理，保证厂房周边围岩的稳定。

地下厂房施工时通常可分为顶拱、主体和交叉洞等三大部分。根据围岩的稳定强度，有以下几种施工方法：（1）先拱后墙分层施工（2）先墙后拱预留中心岩柱方法（3）肋墙肋拱法

（1）先拱后墙分层施工施工时先开挖顶拱及拱座，顶拱衬砌或支护后，再开挖中下部，衬砌或支护边墙和底板。这种方法适用于基本稳定围岩及有大型机械的条件。先工后墙分层施工1、3—开挖顺序Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ—衬砌顺序

（2）先墙后拱预留中心岩柱方法先墙后拱预留核心岩柱1、2、4—开挖顺序；5—岩柱Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ—衬砌顺序

先开挖边墙两侧导洞，衬砌边墙后再开挖顶拱，衬砌顶拱，中部岩体最后开挖。这种方法适用于围岩稳定性较差的情况。

（3）肋墙肋拱法先开挖上下侧壁导洞，沿导洞跳格开挖并衬砌边墙（称为肋墙），然后利用上部侧壁导洞，跳格开挖并衬砌顶拱（称为肋拱），再挖除肋拱肋墙间的岩体，完成肋拱肋墙全部衬砌，最后挖除中部岩体，衬砌底板。肋墙肋拱法施工1、2、3、5—开挖程序Ⅳ—衬砌顺序TheApplicationofDuctileSupportMethodsinAlpineTunnelsGeologicalconditionsassociatedwithalpineenvironmentsincombinationwithhighoverburdeninmanytunnellingprojectsleadtosqueezingbehaviour.Themainproblemsassociatedwithsuchconditionsincludelargedeformations,overstressingofsupports,andlackoffacestability.InthepastduringAlpinetunnellingtheproblemoflargedisplacementsincompatiblewithrockbolt–shotcretesupportsystemshavebeensolvedbyleavinggapsintheliningtoaccommodateexcessivedeformations.Inthelatenineties,yieldingelementshavebeendeveloped,whichareintegratedintothelining.Thepaperdealswiththebasicconcept,thedesignandtheapplicationofthatsystem,whichhasbeensuccessfullyusedinseveralAlpinetunnels.Theyieldingelementsconsistofconcentricallyarrangedstandardsteeltubes(figure),andarearrangedingroups.TheyarecalledLiningStressControllers(LSC).Exampleofthearrangementofductileel