水利水電工程師考點解讀：1F414005地下工程施工

地下工程按其斷面大小可分為小斷面、中斷面、大斷面和特大斷面四類，具體尺寸見下表。

按斷面尺寸的洞室分類

斷面分類斷面積(m2)等效直徑(m)

小斷面<20<4.5

中斷面20～354.5～6.5

大斷面35～1206.5～12

特大斷面>120>12

根據(jù)地下洞室斷面分類，結(jié)合施工機械和技術(shù)水平情況，地下工程可采取全斷面開挖、先導洞后擴大開挖、臺階擴大開挖、分部分塊開挖等方式進行施工。

1.全斷面開挖方式

全斷面開挖方式是采用機械化或半機械化進行全斷面一次開挖成型的施工方法。

2.先導洞后擴大開挖方式

通常在導洞開通后，才進行擴大開挖。

3.臺階擴大開挖方式

4.分部分塊開挖方式

在特大斷面的洞室開挖中，可采用先拱后擴大、先導洞后頂拱擴大再中下部擴大、肋拱留柱擴大法、中心導洞輻射孔等方式進行分部分塊開挖。

1)先拱后擴大

在I～Ⅱ類圍巖中，可先以全斷面進行頂拱部位開挖，然后對頂拱進行噴錨支護。在進行頂拱支護的同時，可進行下部開挖(若跨度大于1m以上時，可視地質(zhì)裂隙情況再行分塊)，最后再開挖中部，使斷面成型?；蛳乳_挖洞室頂拱，當頂拱支護后，再逐層開挖下部，這種方法開挖效率不高，但比較安全。

2)先導洞后頂拱擴大再中下部擴大

當洞室圍巖為Ⅲ～Ⅳ類巖石時，先在頂拱處開挖導洞，然后進行頂拱擴大開挖，并及時進行支護。在此同時，可進行下導洞開挖，最后進行中部擴大開挖。

3)肋拱留柱擴大

當洞室圍巖為Ⅳ類或V類巖石時，先開挖頂拱部位導洞，為保證施工安全，在頂拱擴大開挖時，采用間隔擴大方式，并立即進行鋼筋混凝土支護，然后再逐塊開挖巖柱。

4)中心導洞輻射孔

用小型機械開挖中導洞，在導洞中用潛孔鉆或鉆車鉆輻射孔并用簡易臺車鉆周邊預(yù)裂孔，這種方法適用于Ⅰ、Ⅱ類圍巖，機械化程度較低，開挖大斷面洞室時。使用這種方法襯砌與擴大開挖可流水或平行作業(yè)。

三、掘進機開挖

地下工程施工，符合下列情況時，可研究選用掘進機施工的合理性：

(1)圓形斷面，洞徑3～12m，洞線比較順直，洞長超過5km,開挖施工支洞及豎井困難或不經(jīng)濟。

(2)圍巖類別Ⅰ～Ⅲ類，巖體構(gòu)造均勻，物理力學指標適中，巖溶不發(fā)育，斷層破碎帶較少，圍巖變形小。

(3)巖石單軸抗壓強度在30～200MPa之間。

(4)地下涌水量較小。

在堅硬、中等堅硬的較完整巖體中開挖隧洞時，宜選用開敞式掘進機幵挖;在中等堅硬的完整性較差的巖體、軟巖或局部土層中開挖隧洞時，宜選用護盾式掘進機開挖。