全斷面法

這種方法是隧道斷面一次開挖成形，然後再支護襯砌。其優點是可以減少開挖對圍岩的反覆擾動，有利於保護圍岩的天然承載力且施工方便。缺點是對地質條件要求較嚴，要求圍岩的自穩性能好。

基本介紹

• 中文名：全斷面法
• 外文名：full face excavation method
• 定義：隧道斷面一次開挖成形
• 優點：減少開挖對圍岩的反覆擾動
• 適用：Ⅳ～Ⅵ類硬岩的石質隧道
• 學科：土木工程

主要工序

全斷面開挖法是指按設計開挖面一次開挖成型。適用於Ⅳ～Ⅵ類硬岩的石質隧道，採用深孔爆破。

全斷面開挖法的主要工序是：使用移動式鑽孔台車，首先全斷面一次鑽孔，並進行裝藥連線，然後將鑽孔台車後退到50m以外的安全地點，再引爆，使一次爆破成型，出渣後鑽孔台車再推移開挖面就位，開始下一個鑽爆作業循環，同時進行錨噴支護或先牆拱後襯砌。

(1)加強對開挖面前方的工程地質和水文地質的調查。對不良地質情況，要及時預測、預報、分析研究，隨時準備好應急措施(包括改變施工方法)，以確保施工安全和工程進度。

(2)各工序機械設備要配套，在尺寸、性能和生產能力上都要相互配合，工作方面方能環環緊扣，不致彼此互受牽制而影響掘進，以充分發揮機械設備的使用效率和條工序之間的協調作用。並注意經常維修設備及備有足夠的易損零部件，以確保各項工作的順利進行。

(3)加強各種輔助作業和輔助施工方法的設計與施工檢查。尤其在軟弱破碎圍岩中使用全斷面法開挖時，應對支護後圍岩進行動態量測與監控，對各種輔助作業的三管兩線(即高壓風管、高壓水管、通風管、電線和運輸路線)要求保持技術上的良好狀態。

(4)重視和加強對施工操作人員的技術培訓，使其能熟練掌握各種機械和推廣新技術，不斷提高工效，改進施工管理，加快施工速度。

(5)全斷面法開挖選擇支護類型時，應優先考慮錨桿和錨噴混凝土、掛網、撐梁等支護形式。

施工順序

全斷面法的全稱為“全斷面一次開挖法”，施工順序如下：

①用鑽孔台車鑽眼。然後裝藥、連線爆破網路。

②退出鑽孔台車，引爆炸藥，開挖出整個隧道斷面。

③排除危石（俗稱“找頂”）。

④噴射拱圈混凝土，必要時安設拱部錨桿。

⑤用裝碴機將石碴裝入運輸車輛，運出洞外。

⑥噴射邊牆混凝土，必要時安設邊牆錨桿。

⑦根據需要可噴射第二層混凝土。

⑧開始下一輪循環。

⑨通過量測判斷圍岩和初期支護的變形，待基本穩定後施作二次模注混凝土襯砌。

全斷面法原則上適用於Ⅰ~II級圍岩中的鐵路單線和雙線隧道、Ⅳ級鬧岩中的鐵路單線隧道以及公路的雙車道隧道。其要求必須具備大型施工機械；隧道長度或施工區段長度不宜太短，否則採用大型機械化施工的經濟性差，根據經驗，長度小於1km。

經過多年的實踐與發展。我國已能存軟弱欠穩定的圍岩巾採用全斷而法，說明通過一定的下程措施及有效的工程管理，施下方法的適用性是可以改變的。

根據圍岩的穩定程度亦可以不沒錨桿或僅局部設錨桿。對穩定性稍差的圍岩，一般應先施作拱部初期支護，以防止應力集中造成的剛岩鬆動剝落，而且這樣也比較方便施工，因工人可以站在碴堆上作業。待拱部初期支護基本處理完後，再出碴，就可以清理出邊牆及隧底的工作空間以進行相應的初期支護。但對於圍岩整體性較好、自穩能力強、光面爆破效果好的圍岩，為了提高支護效率。加快工程進度，可以每2~3個掘進循環進行一次初期支護。

適用條件

全斷面法適用於以下條件：

(1)巷道斷面尺寸小或較小。

(2)巷道(隧道)斷面尺寸大或較大，但岩層完整、岩石較堅硬．具備鑽爆施工所需的大型設備能夠進行高位鑽孔和裝藥等作業的條件。鐵路和高速公路隧道的高度一般在8m左右，但由於施工單位具備這些條件，一般都可採用全斷面法。

注意事項

(1)由於一次開挖斷面大，圍岩相對穩定性降低，且每循環開挖工作量較大，要求具有較強的開挖、出渣和支護能力。

(2)確保使用的機械設備配套，合理採用平行交叉作業來提高施工進度。

(3)利用深孔爆破增加循環進尺，控制周邊眼間距及角度改善光面爆破效果，減少超欠挖，及時施作初期支護，根據圍岩條件變化及時調整施工方法，確保施工安全。

(4)二次襯砌及時緊跟，I、Ⅱ級圍岩二次襯砌距掌子面距離≤200m，Ⅲ級圍岩≤80m。在軟弱破碎圍岩中使用全斷面法開挖時，應加強輔助施工方法設計與檢查。