(完整版)硐室開挖

定義：為某種專門用途在井下開鑿和建造的斷面較大或長度較短的空間構筑物。

空間三個軸線長度相差不大且又不直通地面的地下巷道，如絞車房、變電所、煤倉等。

一種未直通地表出口的、橫斷面較大而長度較短的水平坑道。其作用是安裝各種設備、機器、存放材料和工具，或作其他專門用途，如機修房、炸藥庫、休息室等。硐室［underground］room;［underground］chamber

一、全斷面開挖

一、全斷面開挖

全斷面開挖是將平洞整個斷面一次開挖成洞。全斷面控制高度為8～10m，由多鉆臂液壓鑿巖機和全斷面隧洞掘進機的工作高度(直徑)決定。適用條件：圍巖堅固穩(wěn)定，f》8-10；有大型開挖襯砌設備，設備能力與斷面大小相適應；平洞軸線不過長。

優(yōu)點：洞內(nèi)工作面較大；施工組織比較容易安排；有利于提高施工速度。一、全斷面開挖

多鉆臂液壓鑿巖機

一、全斷面開挖

超前管棚預支護施工

一、全斷面開挖

超前管棚預支護施工

一、全斷面開挖

超前管棚預支護施工

一、全斷面開挖

超前管棚預支護施工

二、斷面分部開挖

分部開挖法是指將全部工作面分為幾部分，在時間、空間上分別開挖，最后完成整個斷面的進尺開挖。

適用條件：巖質(zhì)較差、洞徑過大的平洞開挖，隧洞高度大于8m、斷面積大于130平方米較常用。正臺階法（自上而下）通常頂部第一層最小高度不小于3m，超前掘進的距離2.0～3.5m?？捎门_階鉆上部炮孔無須搭設腳手架。反臺階法（自下而上）工作面較寬敞，排水條件好，施工布置較方便，可利用爆破料堆鉆上部臺階鉆孔，無須搭設或少搭設作業(yè)平臺，應注意的主要問題是防止上部臺階崩落的石渣堵塞下部已掘進的坑道。適用于巖質(zhì)較堅硬，完整的地層中開挖隧洞，松軟破碎的巖層不用或慎用。三、導洞擴大法

導洞擴大法是在隧洞斷面中先開挖一個導洞，然后再在導洞的基礎上擴大至全斷面的爆破開挖方法。導洞斷面較小，一般10平方米左右，靈活性比斷面分部開挖好，它具有分部開挖的特點外，還可通過導洞的開挖，進一步探明地質(zhì)情況，利用導洞解決排水問題，導洞挖通后，還可改善洞內(nèi)通風條件。三、導洞擴大法

導洞法的分類：按導洞和擴大部分的開挖次序，分為專進法和并進法。

①專進法：導洞貫通后再擴大。

②并進法：導洞掘進一定距離，一般為10～15m，進行擴大部分的開挖。上導洞開挖：又稱拱頂掘進，導洞斷面尺寸4×2.4m。適用于地質(zhì)條件不好、但地下水不嚴重、機械化程度不高的情況。

優(yōu)點是：先開挖頂部，安全處理較容易解決，頂部開挖規(guī)格易于控制，下部擴大施工方便

缺點是：上部出渣、施工排水不便。

下導洞開挖：又稱拱下掘進，適用于地質(zhì)條件好、洞線較長、斷面不大、機械化程度不高的場合。

優(yōu)點是：洞內(nèi)施工設施可以一次鋪設，出渣道路不必翻修，排水方面

缺點是：頂部擴大時，施工困難，自重爆落，巖石塊度不易控制。中導洞開挖：適用于巖石堅硬，不需臨時支撐，洞徑大于5m，且具有柱架式鉆機的場合。

優(yōu)點是：利用柱架式鉆機，可以一次鉆完四周輻射孔眼，擴大鉆孔可以和出渣平行作業(yè)。

缺點是：導洞和擴大并進時，導洞部分出渣不很方面。雙導洞：雙導洞開挖有雙側(cè)導洞和上下導洞。前者適用于巖層松軟破碎，地下水較嚴重，斷面較大，需要邊開挖邊襯砌的情況。后者適用于斷面很大，缺少大型開挖設備，地下水嚴重的情況，其上導洞用來擴大，下導洞用來出渣和排水，上下導洞用斜洞或直井連通。

雙導洞：雙導洞開挖有雙側(cè)導洞和上下導洞。前者適用于巖層松軟破碎，地下水較嚴重，斷面較大，需要邊開挖邊襯砌的情況。后者適用于斷面很大，缺少大型開挖設備，地下水嚴重的情況，其上導洞用來擴大，下導洞用來出渣和排水，上下導洞用斜洞或直井連通。

地下廠房的開挖屬大斷面的洞室開挖，開挖程序大多采用自上而下的分層開挖，首先開挖頂部中間導洞，由一端向另一端掘進，待頂拱全部挖完則立即作好頂拱支護；接著用臺階法開挖下一層，并及時作好該層的支護。施工方法大多采用鉆孔爆破法，必要時可采取預裂爆破或打防震孔。地下廠房的開挖與支護（一）地下廠房的開挖烏江東風地下式水電站主廠房洞室開挖程序圖

1．剛性支護

鋼筋混凝土襯砌是一種剛性支護，主要用于拱頂襯砌，以承受上部的山巖壓力，當巖體破碎，沿裂隙有地下水出現(xiàn)時，亦可做邊墻襯砌。由于施工程序和施工條件的限制，剛性襯砌往往要在洞室開挖完成后方可進行，同時由于襯砌與巖石不能緊密結合，襯砌完工以后，巖體仍在變形，因而使襯砌被動地承受較大的山巖壓力。（二）洞室支護2．柔性支護

噴錨支護是一種柔性支護，就是及時地向圍巖表面高壓快速地噴上一層薄而具有柔性的鋼筋網(wǎng)混凝土，并埋設一定數(shù)量的錨桿或錨索，使洞四周的圍巖形成自承拱來承擔由于巖石開挖后而重新形成的應力。四川雅安小關子電站地下廠房主廠房開挖程序示意圖

上世紀70年代以前，大斷面地下廠房開挖多采取多導洞分層施工方法。自從魯布革水電站地下廠房開始，大都采用噴錨支護技術、巖錨吊車梁結構和大型施工機械，簡化了分部開挖程序，加快了施工進度。大型洞室的施工，常采用先拱部后底部，先外緣后核心，由上而下、上下結合，留巖墻巖柱，跳格開挖，跳格襯砌支護等施工方法。應用變高洞為低洞，變大跨度小跨度的原理，保證廠房周邊圍巖的穩(wěn)定。

地下廠房施工時通?？煞譃轫敼啊⒅黧w和交叉洞等三大部分。根據(jù)圍巖的穩(wěn)定強度，有以下幾種施工方法：（1）先拱后墻分層施工（2）先墻后拱預留中心巖柱方法（3）肋墻肋拱法

（1）先拱后墻分層施工施工時先開挖頂拱及拱座，頂拱襯砌或支護后，再開挖中下部，襯砌或支護邊墻和底板。這種方法適用于基本穩(wěn)定圍巖及有大型機械的條件。先工后墻分層施工1、3—開挖順序Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ—襯砌順序

（2）先墻后拱預留中心巖柱方法先墻后拱預留核心巖柱1、2、4—開挖順序；5—巖柱Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ—襯砌順序

先開挖邊墻兩側(cè)導洞，襯砌邊墻后再開挖頂拱，襯砌頂拱，中部巖體最后開挖。這種方法適用于圍巖穩(wěn)定性較差的情況。

（3）肋墻肋拱法先開挖上下側(cè)壁導洞，沿導洞跳格開挖并襯砌邊墻（稱為肋墻），然后利用上部側(cè)壁導洞，跳格開挖并襯砌頂拱（稱為肋拱），再挖除肋拱肋墻間的巖體，完成肋拱肋墻全部襯砌，最后挖除中部巖體，襯砌底板。肋墻肋拱法施工1、2、3、5—開挖程序Ⅳ—襯砌順序TheApplicationofDuctileSupportMethodsinAlpineTunnelsGeologicalconditionsassociatedwithalpineenvironmentsincombinationwithhighoverburdeninmanytunnellingprojectsleadtosqueezingbehaviour.Themainproblemsassociatedwithsuchconditionsincludelargedeformations,overstressingofsupports,andlackoffacestability.InthepastduringAlpinetunnellingtheproblemoflargedisplacementsincompatiblewithrockbolt–shotcretesupportsystemshavebeensolvedbyleavinggapsintheliningtoaccommodateexcessivedeformations.Inthelatenineties,yieldingelementshavebeendeveloped,whichareintegratedintothelining.Thepaperdealswiththebasicconcept,thedesignandtheapplicationofthatsystem,whichhasbeensuccessfullyusedinseveralAlpinetunnels.Theyieldingelementsconsistofconcentricallyarrangedstandardsteeltubes(figure),andarearrangedingroups.TheyarecalledLiningStressControllers(LSC).Exampleofthearrangementofductileel