施工中的现象
正面变得不稳定
开挖面顶部
开掉块增大 挖面及开挖面出现其涌水或者涌水量附增大
近
地基承载力不足，下沉增大 产生底鼓 喷喷混凝土层混脱离甚至塌落 凝土
喷混凝土层
措施 A 1. 缩短一次掘进长度。 2. 开挖时保留核心土。 3. 向正面喷射混凝土。 4. 用插板或并排钢管打入地
层进行预支护
1. 缩短开挖时间及提前喷射混
凝土。 2. 采用插板或并排钢管。 3. 缩短一次开挖长度。 4. 开挖面暂时分部施工。
1. 加速混凝土硬化（增加速凝
剂等）。 2. 喷射混凝土前作好排水。3. 加挂网格密的钢筋网。 4. 设排水片。
1. 注意开挖，2. 不3. 要损坏地基围岩。 4. 加厚底脚处喷混凝
土，5. 增加支撑面积。
及早喷射底拱混凝土 1. 开挖后尽快喷射混凝土。 2. 加钢筋网。 3. 解除涌水压力。 4. 加厚喷层。
1. 加钢筋网。 2. 在喷混凝土
措施 B
1. 缩小开挖断面。 2. 在正面打锚杆。 3. 采取辅助施工措施对地层进行预加固
1. 加钢支撑。 2. 预加固
地层 1. 采取排水方法（如排水
钻孔、井点降水……等）。 2. 预加固地层
1. 增加锚杆。 2. 缩短台阶长度，3. 及早闭合支护环。4. 用喷混凝土作临时底拱。 5. 预加固地层。
1. 在底拱处打锚杆。 2. 缩短台阶长度，3. 及早闭合支护环。
打锚杆或增加锚杆
1. 增加锚杆（用比原来长
中应力增大，产生裂缝和剪切破坏。
锚锚杆轴力增杆 大，垫板松弛或
锚杆断裂。
层中增设纵向伸缩缝。 的锚杆）。 2. 加入钢支撑。
1. 增强锚杆（加长）。 2. 采用承载力大的锚杆。 3. 为增大锚杆的变形能力，4. 在垫锚板间加入弹簧等。
钢支撑中应松开接头处螺栓，凿开喷混凝土层，使之可自由伸缩。
1. 增强锚杆。 2. 采用可伸缩的钢支撑，3. 在喷混凝土层中设纵向伸缩缝。
力增大，产生屈
钢支撑
服
净空位移增大，位移速度变快。
1. 缩短从开挖到支护的时间。 2. 提前打锚杆。 3. 缩短台阶、底拱一次开挖的长度。 4. 当喷混凝土开裂时，5. 设纵向伸缩缝。
1. 增强锚杆。 2. 缩短台阶长度，3. 提前闭合支护环。 4. 在锚杆垫板间夹入弹簧垫圈等。 5. 采用超短台阶法，6. 或在上半端面建造临时底拱。
10.3 传统的矿山法
在传统的矿山法中，历史上形成的变化方案很多，其中也包括：全断面法、台阶法、侧壁导坑法、…等。它与新奥法的根本区别，除了施工原理不同外，在具体作业上还有：传统的矿山法中不强调采用锚喷支护，而大量采用钢、木支撑；不强调要及早闭合支护环；很少采用复合式衬砌，而是大量采用刚度较大的单层衬砌；不进行施工量测等。近年来，由于施工机械的发展，以及传统矿山法明显的不符合岩石力学的基本原理和不经济，已逐渐由新奥法所取代。只有在一些缺少大型机械的中、短隧道中，或不熟悉新奥法的施工单位还采用传统的矿山法。本书只简单地叙述一、二种典型的，并具有中国特色的，现在仍可能采用的传统矿山法。
10．3．1 漏斗棚架法
全名叫下导坑漏斗棚架法，亦称下导坑先墙后拱法。它是硬岩层中修筑隧道的一种基本的传统方法，也是我国八十年代前修筑公路、铁路隧道采用得最广泛的方法之一。
此法的基本施工程序（图10.3.1）是：首先开挖下导坑①，在下导坑开挖面后约30~50 m处，开始架设“漏斗棚架”，然后在漏斗棚架上方开挖②、③部（“挑顶”）和④部（“扩大”）。它们的间距以互不干扰为原则，一般可采用15~20m。挑顶和扩大爆下的石碴直接堆放在棚架上，并通过漏斗口向下装入矿车内运出洞外。石碴装完后即可拆除棚架，开挖⑤（“刷帮”）和⑥边墙、水沟。此时整个隧道开挖完毕。在一定的安全距离（10~20m）外灌注边墙Ⅶ和拱圈Ⅷ混凝土。最后铺底砌水沟。
图10.3.1
下导坑的形状一般为梯形，坚硬围岩中也可用矩形。其宽度2.8～3.0。（铺单运输线），或3.8~4.4m（铺双运输线），高度视装碴机装载高度而定，一般约2.8~3.0m，见图10.3.2。在中长隧道中为运输畅通多采用双线导坑。
图10.3.2
漏斗棚架的结构构造如图10.3.3所示。
采用漏斗棚架法施工时应注意如下问题：下导坑开挖是领先工序，它的开挖速度直接影响整个隧道的施工进度，因此，要千方百计予以保证；漏斗棚架是卸、装碴的关键结构，必须具有足够的强度和刚度以承受爆破时石碴的冲击作用；挑顶时如发现拱顶有坍塌的预兆，应立即用圆木支顶住。
漏斗棚架法施工的优点：便于人力、小型机具开挖；挑顶、扩大的石碴通过漏斗棚架装车，效率高，节省人力和机械；工作面多，可以安排较多的人力和机具，进行平行作业，加快施工进度。
漏斗棚架法的缺点：设置棚架需消耗大量木材和钢材；断面分块多，对围岩扰动大，而且拱顶围岩暴露过长，所以，只适用于Ⅳ~VI类围岩；工作面多虽可平行作业，但相互干扰大，尤其刷帮开挖容易损坏风、水管、电力线和堵塞运输。
图10.3.3
10．3．2 上下导坑先拱后墙法
上下导坑先拱后墙法，又称拱圈支承法，是软地层中修筑隧道的一种基本的传统方法，也是我国以往修筑隧道采用得最广泛的方法之一。
66 图10.3.4
此法的基本施工程序（图10.3.4）是：首先开挖下导坑①，并尽快架设木支撑。在下导坑开挖面后约30~50rn处开挖上导坑②和架设木支撑。上、下导坑间开挖漏斗（如图中虚线所示），以便于上断面出碴。距上导坑15~20米，进行上导坑落底开挖③。然后由上导坑向两侧开挖④（“扩大”），边开挖边架设扇形支撑。在扇形支撑之间立拱架模板，灌注拱圈混凝土Ⅴ，边灌注边顶替、拆除扇形支撑。开挖中层⑥（“落底”）。左右错开，纵向跳跃开挖马口⑦、⑨，每个马口的纵向长度一般取拱圈灌注节长的一半。紧跟马口开挖后，立即架设边墙模板，由下而上灌注边墙混凝土Ⅷ、Ⅹ。挖水沟、铺底。
采用上下导坑先拱后墙法施工时应注意下列问题：开挖马口时要绝对避免拱圈两侧拱脚同时悬空；边墙灌注到顶部时要仔细地做到与拱脚的联接，保证衬砌的整体性。
和漏斗棚架法比起来，它有如下优点，拱部围岩暴露时间短，开挖马口、灌注边墙都是在拱圈保护下进行的，因此，施工安全，能适用于较软弱的Ⅱ、Ⅲ类围岩。其缺点是衬砌整体性差，开挖两个导坑成本高、速度慢。
10.4 不良地质条件下隧道施工 10.4.1 概述
在修建隧道中，常遇到一些不利于施工的特殊地质地段。如膨胀土围岩、黄土、溶洞、断层、松散地层、流沙、岩爆等。在开挖、支护和衬砌过程中，由于各种因素的影响都可能发生土石坍塌，坑道支撑变形，衬砌结构断裂，严重影响施工进度、安全和质量。隧道穿越含有瓦斯的地层，更严重地威胁着施工安全。
隧道通过特殊地质地段施工时应注意以下几点：
A．施工前应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解，深入细致地作施工调查，制订相应的施工方案和措施，备足有关机具及材料，认真编制和实施施工组织设计，使工程达到安全、优质、高效的目的。反之，即便地质并非不良，也会因准备不足，施工方法不当或措施不力导致施工事故，延误施工进度。
B．特殊地质地段隧道施工，以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。在选择和确定施工方案时，应以安全为前提，综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面型式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期和经济的可行性等因素而定。同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性及其变更的可能性，以免造成工程失误和增加投资。
C．隧道开挖方式，无论是采用钻爆开挖法、机械开挖法，还是采用人工和机械混合开挖法，应视地质、环境、安全等条件来确定。如用钻爆法施工时，光面爆破和预裂爆破技术，既能使开挖轮廓线符合设计要求，又能减少对围岩的扰动破坏。爆破应严格按照钻爆设计进行施工，如遇地质变化应及时修改完善设计。
D．隧道通过自稳时间短的软弱破碎岩体、浅埋软岩和严重偏压、岩溶流泥地段、砂层、砂卵（砾）石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时，为保证洞体稳定可采用超前锚杆、超前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预注浆等辅助施工措施，对地层进行预加固、超前支护或止水。
E．为了掌握施工中围岩和支护的力学动态及稳定程度，以及确定施工工序，保证施工安全，应实施现场监控量测，充分利用监控量测指导施工。对软岩浅埋隧道须进行地表下沉观测，这对及时预报洞体稳定状态，修正施工方案都十分重要。
F．穿过未胶结松散地层和严寒地区的冻胀地层等，施工时应采取相应的措施外，均可采用锚喷支护施工。爆破后如开挖工作面有坍塌可能时，应在清除危石后及时喷射混凝土护面。如围岩自稳性很差，开挖难以成形，可沿设计开挖轮廓线预打设超前锚杆。锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时，应及早装设钢架支撑加强支护。
G．当采用构件支撑作临时支护时，支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围岩