大跨度隧道全斷面開挖施工工法由中鐵隧道集團有限公司完成的工法01形成原因操作原理材料設備工法特點施工工藝質量控制目錄030502040607安全措施效益分析榮譽表彰環保措施應用實例目錄0901108010基本信息《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》是中鐵隧道集團有限公司完成的建筑類施工工法；主要完成人分別是朱戈、李朝忠、韓忠存、何劍、馬彥啟；該工法適用范圍是用新奧法原理指導施工的各種地下通道及洞室。《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》主要工法特點是采用5米深孔光面爆破、非電起爆、爆破振動監控量測、周邊預裂光爆等一系列新技術，并通過優選爆破器材和選擇合理爆破參數等，使炮眼利用率達95%以上，炮眼痕跡保存率達75%。2008年1月31日，《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家一級工法。形成原因形成原因鐵路隧道施工如果仍然采用20世紀60年代以輕型機具為主的小型機械進行分部開挖，斗車運輸木支撐替換混凝土襯砌的施工方法，已不能適應隧道施工的高速優質和安全的要求，同時，也無法滿足修建長大隧道的需要。20世紀80年代建設的衡廣復線，在鐵道部的領導和支持下，針對坪樂段大瑤山隧道（全長14.295千米）施工技術難題，開展了硬巖5米掏槽、光面爆破、預裂爆破、噴錨支護圍巖監控量測及信息化設計等項試驗研究，大型機械進洞開挖，二次襯砌灌注一次成形取得成功，改善了隧道施工作業環境，為安全快速施工、提高工程質量提供了技術保證，使該隧道成為我國隧道建設史上一個新舊施工技術的轉折，開創了隧道施工采用新方法、新技術、新設備、新工藝的成功模式，施工中還制定了各項施工工藝操作細則及要求，取得了科研上的十項關鍵技術42項成果經鐵道部技術鑒定后，其綜合配套技術獲1989年鐵道部科技進步特等獎，獲1992年國家技進步特等獎。《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》成果在京廣復線大瑤山隧道建設中形成。其間，中國國內有上萬人來工地現場參觀和交流學習工法成果形成后，最初在大秦線、北京地鐵、深圳梧桐山公路隧道推廣應用隨后在中國國內的鐵路、公路、水電、地鐵、市政等地領域的地下工程中得到了廣泛的推廣應用和發展，使能用長大隧道通過的地方再也不用繞線或短隧道群，為這些建筑領域的規劃建設速度提高提供了較好的技術支持。

工法特點工法特點《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》的工法特點是：1。采用5米深孔光面爆破、非電起爆、爆破振動監控量測、周邊預裂光爆等一系列新技術，并通過優選爆破器材和選擇合理爆破參數等使炮眼利用率達95%以上，炮眼痕跡保存率達75%。2.將監控量測技術、數據處理方法和信息反饋的判斷準則技術用于施工，使施工管理用數據說話，以保證隧道施工的充分安全作業。3.應用初始應力場及二次應力場的量測技術，利用地震波超前預報儀、智能工程探測聲波儀、紅外探測儀、地質雷達、羅盤、水平鉆機等設備收集工程地質信息，依靠地質分析法、地震波反射法、聲波反射法、紅外探測、地質雷達、跨孔CT、超前鉆探、超前導坑等綜合手段進行準確的地質預報，其準確率達80%左右。4.采用噴錨支護復合襯砌結構，其外層用錨桿噴射混凝土初期支護，內層模注混凝土作二次襯砌，兩層間設置塑料防水層。5.以大型機械化快速配套施工，形成鑿巖裝碴運輸、混凝土噴錨支護和二次襯砌三條機械化作業線。6.控制精密測量技術，使14.295千米隧道貫通誤差精度橫向17.3毫米（限差±400毫米，僅為限差的4.4%），高程誤差4.6毫米（限差±5毫米，僅為限差的9.2%）。操作原理工藝原理適用范圍操作原理適用范圍《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》適用于：1.用新奧法原理指導施工的各種地下通道及洞室。2.埋深較大、地層自穩能力強的Ⅲ級圍巖、開挖斷面80~130平方米或以上，能一次爆破成形的隧道及其他地下工程。3.采用大斷面深孔爆破機械化快速施工的各種隧道及其他地下工程。

工藝原理《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》的工藝原理如下：1.以巖體力學理論為基礎，應用新奧法原理指導施工，發揮圍巖的自承能力，運用控制爆破技術，進行噴錨初期支護，防止圍巖松動，應用量測監控及時反饋，發揮圍巖和初期支護的作用。2.利用變位反分析法原理，進行復合襯砌的計算和設計。3.利用圍巖特性曲線，確定施工工序之間的合理施作時間。運用系統控制絡理論，進行機械化配套快速施工。4.應用地質力學原理、淺層地震反射波原理、遙感原理探明地層，進行隧道地質超前預報。5.應用概率論、數據統計理論及測量誤差理論，合理處理邊角數值，繪制誤差橢圓對三角及導線分析，將光電測距儀應用于洞內控制測量，并提出光電測距導線環平差新方法，提高測量精度。

施工工藝操作要點工藝流程施工工藝工藝流程《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》的施工工藝流程如下：1.爆破開挖工藝流程（見圖1）。圖1爆破開挖工藝流程2.支護襯砌工藝流程（見圖2）。

圖2支護襯砌工藝流程操作要點《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》的操作要點如下：一、深孔爆破1.深孔掏槽技術（1）掏槽形式隧道掘進深孔爆破主要取決于大直徑深孔掏槽是否成功。該工法采用直眼掏槽，掏槽面積1100毫米×1100毫米，掏槽形式有：單臨空孔掏槽[圖3（a）]適用于3.0米以下淺孔爆破雙臨空孔掏槽[圖3（b）]適用于3.0~3.5米爆破效果最佳三臨空孔掏槽[圖3（c）]適用于3.5~5.15米爆破。圖3掏槽形式（a）單臨空孔掏槽；（b）雙臨空孔掏槽；（c）三臨空孔掏槽（2）臨空孔當臨空孔直徑為102毫米、孔間距在70~150毫米時掏槽拋擲效果最好。臨空孔與裝藥炮眼間距為150~180毫米（裂隙發育時采用250~30毫米）。施工必須注意炮眼平行度，否則會影響掏槽效果。材料設備材料設備《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》所用的材料及設備明細如下：1.材料該工法無需特別說明的材料。2.設備配備采用的機具設備以建立開挖裝運、錨噴支護、混凝土襯砌三條機械化作業線來配備，以達到隧道大斷面施工快速、省工、合理、安全、優質的目的（見表7）。質量控制質量控制《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》的質量控制要求如下：該工法除應遵循現行國家和部頒有關隧道施工、安全、質量、驗收規范外，還應做好以下質量控制：一、控制隧道超欠挖1.根據不同圍巖情況，選擇合理的鉆爆參數，選擇最佳爆破器材，完善爆破工藝，提高爆破質量。2.提高劃線、鉆眼精度，特別是周邊眼，必須按設計輪廓鉆眼，準確控制好外插角，避免產生人為因素的超挖。3.保證周邊眼間隔裝藥質量，裝藥前應將藥卷用竹片加工成藥串。炮孔裝藥量要嚴格控制，雷管不能混裝，炮泥堵塞炮口質量要好。4.建立一套嚴格的施工管理制度，充分保證控制超欠挖技術的實施。二、噴射混凝土的質量控制以強度、厚度來檢查質量。1.噴射混凝土施工應達到的平均強度為：R=0.85R+1.安全措施安全措施《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：除認真執行國家安全生產法和各省、部委有關安全生產的法律法規外，還應做好以下幾點：1.因開挖斷面大，裝藥集中，應根據爆破設計確定合理的安全距離，爆破前將所有施工人員疏散到安全距離之外。2.圍巖較軟弱的大跨度隧道采用全斷面開挖施工時，必須加強監控量測，認真做好信息分析，及時進行動態管理與信息反饋，防止隧道塌方造成人員傷亡。3.洞內機械設備多、工序多，要做好各工序間的安全防護和日常管理，注意上下班的交接安全和交通安全，防止出現工地責任事故和意外事故。

環保措施環保措施《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》的環保措施如下：除執行國家和地方有關環境保護的法律法規外，還要注意以下幾點：1.將棄碴等固體廢棄物運至指定地點堆棄，對工程施工中產生的有害物質（如染料、油料和垃圾等）處理后運至當地環保部門所指定的地點進行掩埋，同時按設計要求做好工程環境的防護和綠化，防止水土流失，保護生態平衡，使工程施工對環境的影響減少到最小。2.對施工廢水、廢氣、廢油、生活污水、垃圾認真進行收集處理，經嚴格凈化符合環保標準后才由場內排水溝排出。3.對隧道內的突水、涌泥采用以堵為主，限量排放，確保地下水穩定，盡量避免地表植被及周圍生態環境破壞。4.對噪聲或排泄污染源較大的施工機械，在做好降噪與排泄物凈化的同時，盡量遠離聲敏感目標。對施工作業和運輸便道等易產生粉塵的地段定時進行灑水，做好工地施工文明。

效益分析效益分析《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》的效益分析是：京廣復線大瑤山隧道具有長、大、難、新、快五大特點，修建中緊緊依靠科技創新攻關，取得了科研上的十項關鍵技術（42項）成果，全面應用新奧法原理指導施工，成功實現了硬巖5米深孔爆破和軟巖全斷面一次成形爆破，全面滿足了大跨度隧道機械化配套作業要求改變了我國近百年來修建隧道的傳統方法。僅大瑤山隧道的截彎取直，每年節約運營費約800萬元，比傳統方法施工提前兩年半建成的運營收入就可達5億多元，當時的科學技術成果應用在鉆爆、襯砌、監測、機械管理、地質預報、九號斷層處理、通風、測量、注漿、防水上就創造經濟效益6000多萬元，累計達6億多元，并在其他7座隧道（長約7千米）施工中推廣應用了該工法。在大瑤山隧道施工過程中，鉆爆施工無一傷亡。復合襯砌施工法和傳統的分部開挖支撐法在同類地層中進行對比，復合襯砌能提高施工進度27%，節省木材60%，每延米成洞工天減少30%，但每延米用鋼量有所增加。該工法的施工原理、支護結構參數、施工方法、施工工藝、施工設備的選型配套，已形成一種模式。隨后在鐵路、公路、水電、地鐵、市政等地領域的地下工程中的推廣應用，更加節省了大量人力、機械、材料、能源等資源，使隧道及地下工程技術水平不斷提高，施工作業安全，進度快，工程質量好，創造了很好的經濟效益、環境效益和社會效益。應用實例應用實例《大跨度隧道全斷面開挖施工工法》的應用實例如下：1.京廣復線大瑤山隧道隧道全長14.295千米，埋深70~910米，在砂巖、板巖、泥灰巖等地層中通過穿越11條斷層，其中9號斷層長465米，涌水量高達4200噸/天，為雙線電氣化鐵路隧道，設計和施工按當時的中國國內外先進標準進行，復雜的工程條件更給施工帶來了一系列困難。在施工中，打破常規，應用新奧法指導施工，成功地進行了硬巖5米深孔爆破、光爆和預裂爆破，首次運用了光電測距導線、光電三角高程控制和豎井投點，成功地完成2.76千米獨頭巷道的施工通風，首次應用復合襯砌結構技術，發揮圍巖的承載能力，采用大型機械化全斷面、半斷面施工，形成了破巖裝運、支護、襯砌三條機械化作業線，單口月成洞最高217米（雙線），全隧道平均單口月成洞99.2米（雙線）。工程于1981年11月開工，歷時6年半于1988年5月竣工。由于全面進行施工監控量測、信息反饋技術，使施工中未發生較大的塌方，創造了較高的安全生產記錄。工程質量優良，施工測量貫通精度高（中線橫向誤差17.3毫米、高程誤差4.6毫米）。總體