影响大型地下洞室开挖的一些关键因素及其机理探析

李密林

（中国电力投资集团公司云南国际电力投资有限公司 云南 昆明 650228）

0 引言

尽管国内在大型地下洞室的开挖方面积累了丰富的施工经验，而且也作了一定的理论和试验研究，但是对于大型地下洞室施工程序的选择和开挖方法的确定仍处于一种经验和半经验的状态。在使用了现代化施工机械的情况下，对于大型地下洞室的开挖缺乏比较全面的研究。

1 断面尺寸及体形特征

在围岩稳定性较好的情况下，洞室断面形式及大小对洞室开挖方法的影响是显著的，当施工机械和技术装备一定时，对于断面尺寸比较小的隧洞，可以采用全断面掘进，但对于跨度和高度比较大的洞室，则有可能只能采用分部开挖法。 《水利水电地下开挖工程施工技术规范》中根据隧洞及洞室断面大小将其分为四类：

（1）小断面：面积小于20m2或跨度小于4.5m；

（2）中断面：面积为20-50m2或跨度为4.5-7.5m；

（3）大断面：面积为50-120m2或跨度为7.5-12m；

（4）特大断面：面积大于120m2或跨度大于12m。

实际施工中，因根据洞室的形状特征及断面尺寸采用合适的开挖方法。

在使用现代化的施工设备以后，大断面隧洞开挖较多的使用了全断面方法，全断面开挖的最大断面达到了12×7.5m2，而对特大断面洞室， 台阶法成为优先考虑的方案， 台阶法开挖的最大断面为21.2×25.4m2。 针对围岩地质条件比较好的隧洞，由表中对比可以得出如下结论：

（1）相对于同等大小的城门洞形隧洞，圆形隧洞基本上都没有采取全断面开挖，较多的使用了台阶分层开挖，而且在上半部分采用了导洞超前的方法，这样不仅有利于上部后续的支护作业，而且使隧洞一次开挖后的底面是平面，较好的解决了隧洞必须作为施工通道的问题；……