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隧道施工方法之矿山法

矿山法【minetunnellingmethod】指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的

施工方法。矿山法是一种传统的施工方法。它的基本原理是，隧道开挖后受爆破影响，

造成岩体破裂形成松弛状态，随时都有可能坍落。基于这种松弛荷载理论依据,其施工方

法是按分部顺序采取分割式一块一块的开挖，并要求边挖边撑以求安全,所以支撑复杂，

木料耗用多。随着喷锚支护的出现，使分部数目得以减少，并进而发展成新奥法。

简介

暗挖法的一种，主要用钻眼爆破方法开挖断面而修筑隧道及地下工程

的施工方法。因借鉴矿山开拓巷道的方法，故名.用矿山法施工时，将整个断

面分部开挖至设计轮廓，并随之修筑衬砌。当地层松软时，则可采用简便挖

掘机具进行，并根据围岩稳定程度，在需要时应边开挖边支护。分部开挖时,

断面上最先开挖导坑,再由导坑向断面设计轮廓进行扩大开挖.分部开挖主要

是为了减少对围岩的扰动,分部的大小和多少视地质条件、隧道断面尺寸、支

护类型而定.在坚实、整体的岩层中，对中、小断面的隧道，可不分部而将全

断面一次开挖。如遇松软、破碎地层，须分部开挖，并配合开挖及时设置

临时支撑，以防止土石坍塌.喷锚支护的出现，使分部数目得以减少,并进

而发展成新奥法。

编辑本段

分类

按衬砌施工顺序，可分为先拱后墙法及先墙后拱法两大类。后者又可

按分部情况细分为漏斗棚架法、台阶法、全断面法和上下导坑先墙后拱法。

在松软地层中，或在大跨度洞室的情况下，又有一种特殊的先墙后拱施工法

──侧壁导坑先墙后拱法。此外，结合先拱后墙法和漏斗棚架法的特点，还

有一种居于两者之间的蘑菇形法。

先拱后墙法

也称支承顶拱法。在稳定性较差的松软岩层中,为了施工安全，先开

挖拱部断面并即砌筑顶拱，以支护顶部围岩，然后在顶拱保护下开挖下部断

面和砌筑边墙。在开挖边墙部分的岩层之前,必须将顶拱支承好，故有上述别

称。开挖两侧边墙部分的岩层时(俗称挖马口），须左右交错分段进行，以免

顶拱悬空而下沉.该法施工顺序见图1(图中阿拉伯数字为开挖顺序，罗马数

字为衬砌顺序,下同）.施工时,须开挖上下两个导坑,开挖上部断面时的大量

石碴，可通过上下导坑之间的一系列漏碴孔装车后从下导坑运出，既提高出

碴效率,又减少施工干扰。当隧道长度较短、岩层又干燥时，可只设上导坑.

在此种场合，为避免运输和施工的干扰，可先将上半断面完全修筑完毕,然后

再进行下半断面的施工。本法适用于松软岩层，但其抗压强度应能承受拱座

处较高的支承应力；也适用于坚硬岩层中跨度或高度较大的洞室施工,以简化

修筑顶拱时的拱架和灌筑混凝土作业。该法在外文文献中也称为比国法。矿

山法

漏斗棚架法

也称下导坑先墙后拱法。适用于较坚硬稳定的岩层。施工时先开挖下

导坑，在导坑上方开始由下向上作反台阶式的扩大开挖，直至拱顶；随后在

两侧由上向下作正台阶式的扩大开挖，直至边墙底；全断面完全开挖后，再

由边墙到顶拱修筑衬砌。施工顺序见图2。此法在下导坑中设立的漏斗棚架，

是用木料架设的临时结构.横梁上铺设轻便钢轨，在下导坑运输线路上方留出

纵向缺口，其上铺横木,相隔一定间距，留出漏斗口供漏碴用。在向上扩大开

挖时,棚架作工作平台用。图中2至5部爆出的石碴全落在棚架上，经漏斗口

卸入下面的斗车运出洞外.这种装碴方式可减轻劳动强度。下导坑的宽度，一

般按双线斗车运输决定。由于宽度较大,在棚架横梁下可增设中间立柱作临时

加固用。设立棚架区段的长度，按装碴的各扩大开挖部分的延长加上一定余

量来决定。用漏斗棚架装碴优点显著，故在中国以漏斗棚架命名.此法曾广泛

应用于修建铁路隧道.

台阶法

又有正台阶法和反台阶法之分。①正台阶法系在稳定性较差的岩层中

施工时，将整个坑道断面分为几层，由上向下分部进行开挖,每层开挖面的前

后距离较小而形成几个正台阶（图3a)。上部台阶的钻眼作业和下部台阶的出

碴，可以平行进行而使工效提高。全断面完全开挖后，再由边墙到顶拱筑衬

砌。在坑道顶部最先开挖的第一层为一弧形导坑，需要钻较多的炮眼,导坑超

前距离很短，可使爆破时石碴直接抛落到导坑之外，以减轻扒