1.4 钻爆法各工法特点
分部开挖法：
常用于围岩条件较差，隧道开挖断面较
大的情况，可分为三种变化方案： 台阶分部开挖法：又称环形开挖留
核心土法，适用于一般土质或易坍塌的
软弱围岩地段。上部核心土用于支挡开 挖工作面，利于及时施做拱部初期支
护，增强开挖工作面稳定性；核心土及
下部开挖在拱部初期支护保护下进行， 施工安全性好。一般环形开挖进尺不宜
3.1 CRD施工工法
施工工艺流程
3.1 CRD施工工法
施工要点
合理开挖支护步序
CRD1 1
CRD3 3
CRD2 2
CRD4 4
（1）①-②-③-④开挖支护顺序
（2）①-③-②-④开挖支护顺序
3.1 CRD施工工法
施工要点
合理开挖支护步序
拱顶下沉量比较
CRD1、3 部超前 项目 断面 1 断面 2 断面 3 断面 4 断面 5 断面 6 断面 7 断面 8 断面 9 断面 10 平均 CRD1 预测拱顶下沉值 （mm） 259.3 105.3 110.5 103.9 117.8 188.0 200.0 222.0 288.0 134.3 172.9 CRD3 预测拱顶下沉 值（mm） 149.3 105.1 102.7 95.4 73.7 141.4 155.8 112.0 262.0 121.2 CRD1、2 部超前 CRD1 预测拱顶下沉 值（mm） 262.7 245.3 297.0 297.0 409.6 643.5 475.7 418.7 214.5 501.3 376.5 CRD3 预测拱顶下沉 值（mm）
钻炮眼、装炸药、 联结引炮装置、爆炸
通风、消除 危石、装车
锚喷支护 临时支撑
防水板铺设 模注混凝土
施工准备
开挖爆破
出渣运输
初期支护
二次衬砌
1.3 钻爆法施工工法
1.4 钻爆法各工法特点
全断面法：
常用在硬岩中，利于大型化机械作业，施工速度快。
台阶法： 多用于软弱或节理发育的围岩中，可分为三种变化方案：
软弱偏压 软弱浅埋
双线隧道
软弱偏压 软弱浅埋
三线隧道
软弱偏压
注：◎○⊙△表示优选顺序
钻爆法暗挖隧道施工工艺与工法
2.1 工程概况
翔安海底隧道全长6.05km，其中跨海域长4.2km，设计采用三孔方案，左 右两孔采用双向六车道，中间孔为服务隧道。是我国大陆修建的第一条海底 隧道。
翔安海底隧道地理位置示意图
施工风险大 易发生突水、坍塌等事故。
2.3 施工方法
通过综合分析，隧道沿线V级围岩地段采用小挖掘机开挖，I~IV级围岩地 段采用钻爆法开挖。
开挖方法 洞口段 CRD法 － － － － 陆域 双侧壁导坑法或CRD法 CRD法或上下台阶法 上下台阶法 上下台阶或预留光爆层法 — 上下台阶法 上下台阶法或预留光爆层 法 上下台阶法或预留小导洞 光爆层法 拱位移 （mm）
60.22
94.06
37.97
143.06
33.10
103.39
1.6 各分部开挖工法比选
台阶法
单侧壁导坑法 超短 ⊙ ○ ○ ◎ ◎ ⊙ ○ ○ ◎ △ ⊙ ⊙ ○ △ △ ⊙ CD CRD
情况
围岩条件
软弱浅埋
长 ◎
短 ○ ◎ ◎
双侧壁导坑法
单线隧道
长台阶法：上下台阶距离较远，上台阶超前50m或5倍洞跨以上，施工中
上下台阶可配大中型机械平行作业。 短台阶法：上台阶长度小于5倍洞跨且大于1~1.5倍洞跨，适用于较软弱
围岩，上下台阶施工干扰较大。
超短台阶法：上台阶超前1倍洞跨以下，断面闭合较快，多用于机械化 程度不高的各类围岩。
1.4 钻爆法各工法特点
汇 报 内 容
一、概述
二、翔安海底隧道施工方法
三、翔安海底隧道各工法施工工艺
钻爆法暗挖隧道施工工艺与工法
1.1 定义及分类
暗挖法定义：
在特定的条件下，不开挖地面，全部在地下进行开挖和修筑衬砌结构的隧
道施工方法。 暗挖法分类： 钻爆法 暗 挖 法 机械法
顶管法
沉管法
1.2 钻爆法施工流程
场地准备、测量定线、 三通一平、人员组织
1.4 钻爆法各工法特点
双侧壁导坑法：
适用于浅埋大跨度隧道，地表下
沉要求严格，围岩条件特差条件。 此法安全可靠，单施工速度较
慢，工程造价较高。
1.5 各工法力学效果比较
台阶法不同台阶长度力学效果分析比较
解析情况 塑性区示意 塑性区深度 （m） 地表下沉 （mm） 拱顶下沉 （mm）
1.0D
过长，为0.5~1m左右。
1.4 钻爆法各工法特点
单侧壁导坑法：
适用于围岩差、跨度大、地表沉陷难于
控制情况。此法单侧壁导坑超前，另一 侧断面采用台阶法施工，兼有台阶法和
侧壁导坑法优点。洞跨可随机械设备等
施工条件确定。
如在开挖单侧壁导坑时，也采用台阶法
施工，并及时用临时支撑进行支护，一 般将次方法称为CRD法。
围岩级别 Ⅴ Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ
掘进方式 挖掘机开挖 挖掘机开挖辅以弱爆破 钻孔爆破 钻孔爆破 钻孔爆破
钻爆法暗挖隧道施工工艺与工法
3.1 CRD施工工法
适用范围 翔安海底隧道中，在洞口采用大管棚支护地段、陆域IV/V级围岩地段、 富水砂层地段、海域风化深槽地段，由于隧道开挖跨度较大、且对围岩 变形控制严格，因此采用CRD工法进行施工。 施工工艺原理 采用CRD预留核心土的方法，将大断面隧道分成4个相对独立的小洞室分 部施工。 CRD法遵循“小分部、短台阶、短循环、快封闭、勤量测、强支护”施工 原 则，自上而下、分块成环、随挖随撑、及时做好初期支护。待初期支护 结构稳定后，自上而下拆除临时中隔壁墙及临时仰拱，再进行施工。
0.75D
0.5D
0.25D
7.0 35.05 51.34
5.5 29.18 44.60
5.0 24.46 38.82
4.0 11.38 23.30
1.5 各工法力学效果比较
台阶法、单侧壁法、双侧壁法力学效果分析比较 施工工法 台阶法 单侧壁法 双侧壁法
塑性区示意
拱顶位移 （mm）
53.42
43.78
2.2 工程特点
隧道开挖断面大 最大开挖跨度达16.84m，最大开挖高度达12.26m，最大开挖断面积达 170.7m2。
2.2 工程特点
地质条件复杂 陆域段主要为全强风化花岗岩、富水砂层、海域段穿越多处风化囊槽。 全强风化层 海水最深约30m 全强风化层、部分透水砂层
F1
F4
F2
F3
F1、F2、F3：全强风化深槽；F4：全强风化深囊