1. 适用范围

    本标准适用于暗挖土质隧道的开挖。

    土方开挖方法：根据地质条件、隧道长度、断面大小、埋置深度、地面环境条件，并综合考虑安全、经济、工期等要求，开挖可选择下列基本方法：全断面开挖法、台阶法、环形开挖预留核心土法、中隔壁法（CD法）、交叉中隔壁法（CRD法）、双侧壁导洞法等。

2. 施工准备

2.1 机具准备

2.1.1 机具：小型挖掘机、装载机、风镐、空压机、风、矿车等有轨设备；提升架、手推车、自卸车、镐、铁锹、电钻、吊桶、罐笼等。

2.1.2 测量设备：经纬仪、水准仪、全站仪、激光指向仪等。

2.2 作业条件

2.2.1 隧道开挖面必须保持在无水条件下施工，遇有地下水时，应采取降水、注浆止水等措施加以防治。

2.2.2 竖井施工完毕，马头门已加固完成。

2.2.3 暗挖隧道开挖前地层超前支护及预加固措施已完成。采用中隔壁法等方法时，两侧超前支护应分阶段完成。

2.2.4 开挖和运输设备准备就绪。

2.3 技术准备

2.3.1 隧道开挖前已核对地质资料，调查沿线地下管线、构筑物及地面建筑物基础等，并制定保护措施。

2.3.2 隧道开挖前，已根据建设单位交付的测量资料进行核对和交接，测设平面控制点和高程控制点等隧道测量。

2.3.3 施工组织设计和施工方案已经审批，并对有关人员进行技术交底。

3. 操作工艺

3.1 全断面开挖法

    全断面开挖法适用于土质稳定、断面较小的隧道施工。

3.1.1 工艺流程

3.1.2 操作方法

3.1.2.1 全断面开挖采取自上而下一次开挖成形，沿着轮廓线开挖，一次开挖进尺应按照方案要求进行，并及时进行初期支护。

3.1.2.2 适宜人工开挖或采用小型机械作业，机械开挖时为防止扰动周边土体，在周边预留200mm余土，人工清理。

3.2 台阶法

    台阶法适用于土质较好的隧道。见如下示意图。

3.2.1 工艺流程

开挖下台阶土方

喷射混凝土

支立拱部格栅

开挖上台阶土方

下一循环

喷射混凝土

支立边墙和仰拱格栅

3.2.2 操作方法

3.2.2.1 先开挖①部土方，开挖后应及时施工初期支护结构。土质隧道一般采用短台阶（1～1.5B）（B为隧道开挖跨度）或超短台阶（3～5m）开挖。上台阶的底部位置应根据地质和隧道开挖高度确定，一般情况下，宜在起拱线以下。当拱部围岩条件发生较大变化时，可适当延长或缩短台阶长度，确保开挖、支护质量及施工安全。

3.2.2.2 进行②部土方开挖时，下台阶开挖后应及时施工边墙、仰拱。

3.2.2.3 每循环开挖长度宜为0.5～1.0m。

3.3 环形开挖预留核心土法

    环形开挖预留核心土法适用于地质较差、断面较大的土质隧道。见下图。

3.3.1 工艺流程

下一循环

喷射混凝土

支立墙体和仰拱格栅

开挖下台阶土方

开挖核心土

喷射混凝土

支立拱部格栅

开挖上台阶环形拱部土方

3.3.2 操作方法

3.3.2.1 先开挖上台阶的环形拱①部土方，环形拱部根据地质情况可分为一块或几块开挖，及时支护。当围岩地质条件差，自稳时间较短时，开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外，进行超前支护。

3.3.2.2 在拱部初期支护的保护下再开挖②部核心土。核心土应留坡度，并不得出现反坡，核心土面积不应小于开挖断面50﹪。

3.3.2.3 上台阶施工完成后，应按台阶法施工下台阶及仰拱③部。

3.3.2.4 环形开挖每循环开挖长度宜为0.5～1m。

3.4 中隔壁法（CD法）

    中隔壁法适用于较大跨度、浅埋、软弱地质隧道。见下图。

3.4.1 工艺流程

3.4.2 操作方法

3.4.2.1 开挖时应将隧道断面分成左右两部分，先沿左侧自上而下分为两部分进行开挖，开挖方法同台阶法。每开挖一步均应及时施做初期支护。各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺，以减少应力集中。

3.4.2.2 中隔壁墙依次分步连接，中隔壁设置宜为弧形或圆弧形。

3.4.2.3 开挖中隔壁墙的右侧，其分部次数及支护形式与先开挖的左侧相同。左、右两侧纵向间距应拉开一定距离，一般不应小于15m。

3.5 交叉中隔壁法（CRD法）

    交叉中隔壁法适用于大跨度、浅埋、软弱地质隧道。见下图。

3.5.1 工艺流程

下一循环

喷射混凝土

支立墙、底板格栅

开挖右侧下台阶土方

喷射混凝土

支立墙、底板格栅和中隔壁

开挖左侧下台阶土方

喷射混凝土

支立侧墙格栅、临时仰拱

开挖右侧中台阶土方

喷射混凝土

支立拱部格栅、临时仰拱

开挖右侧上台阶土方

喷射混凝土

支立侧墙格栅、中隔壁、临时仰拱

开挖左侧中台阶土方

喷射混凝土

支立拱部格栅、中隔壁、临时仰拱

开挖左侧上台阶土方

3.5.2 操作方法

3.5.2.1 交叉中隔壁法开挖时，采取自上而下分两步或多步台阶法开挖中隔壁的一侧，并及时支护，完成①～②部分。

3.5.2.2 开挖另一侧③～④部分及支护。

3.5.2.3 再开挖一侧的下部和另一侧的下部，形成左右两侧开挖及支护相互交叉顺利进行。

3.5.2.4 除应满足中隔壁法施工的要求外，还应：

    （1）设置临时仰拱，步步成环。

    （2）自上而下，交叉进行。

3.6 双侧壁导洞法

    双侧壁导洞法适用于地质软弱的双线或多线隧道。见下图。

3.6.1 工艺流程

3.6.2 操作方法

3.6.2.1 先开挖两侧壁导坑①，侧壁导坑形状应近似于椭圆形，导坑断面宜为整个断面的1/3，导坑开挖后应及时进行支护。

3.6.2.2 ①部进尺一定长度（根据现场实际情况确定）后开挖②部和③部，开挖方法同台阶法。

4. 质量标准

4.1 主控项目

4.1.1 隧道应按设计尺寸严格控制开挖断面，不得欠挖。中线、高程必须符合设计要求。

4.1.2 边墙基础和隧底地质情况应满足设计要求。基底土体严禁扰动。

4.1.3 隧道预留变形量应根据土质情况、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件，采用工程类比法确定，当无类比资料时，单线土质隧道预留变形量取30～70mm。

4.2 一般项目

4.2.1 隧道允许超挖值应符合下表的规定。

表   隧道允许超挖值（mm）

5. 成品保护

5.1 为减少地层沉降，隧道土方开挖后应及时进行支护。

5.2 超挖或小规模塌方处理时，必须采用耐腐蚀材料回填，必要时喷射混凝土封闭掌子面。

6. 应注意的质量问题

6.1 同一隧道相对开挖时，当两工作面相距20m时应停挖一端，另一端继续开挖，并做好测量工作，及时纠偏。防止隧道纵轴线出现偏差。

6.2 两条平行隧道，相距小于一倍隧道开挖跨度时，其开挖面前后错开距离不得小于15m。

6.3 为防止围岩不稳造成超挖现象，开挖时应预留50～100mm厚的人工清理量，土方开挖后立即进行初期支护。

6.4 地层降水不到位或存在地层滞水时，应采取降水措施，若降水不能满足要求时，应在土方开挖前进行堵水处理。

6.5 加强地质的超前预报工作，可采取打设超前探管等措施，发现开挖面前方有异常情况出现时，应暂停施工，及时研究并采取相应措施，避免出现塌方情况。

7. 质量记录

7.1 工序质量评定表。

7.2 掌子面地质观察记录表。（附表）

8. 安全、环保措施

8.1 安全操作要求

8.1.1 土方作业时作业人员必须根据作业要求，佩带防护用品。

8.1.2 土方垂直运输时，作业人员必须立即撤至竖井边缘安全位置，待土斗落稳时方可靠近作业。

8.1.3 挖土作业时必须按照安全技术交底要求操作，服从带班人员指挥。发现异常时必须立即处理，确认安全后方可继续作业；出现危险征兆时，应按照应急预案执行。

8.1.4 作业中发现地下管道等构筑物、文物、不明物时，必须立即停止作业，并按要求处理或保护。在现况电力、通讯电缆2m范围内和现况燃气、热力、给排水等管道1m范围内挖土时，必须在主管单位人员的监护下方可进行开挖。

8.2 技术安全措施

8.2.1 开挖前应查明隧道沿线地下障碍物的情况，对隧道穿越地段的管线、人防、上部房屋等必须采取安全措施，制定应急预案。

8.2.2 开挖作业期间应做好量测、地质核对和掌子面描述，必要时应进行超前地质勘探，并根据实际情况提出变更意见，修改开挖方法和技术参数。

8.3 环保措施

8.3.1 隧道掘进应根据断面尺寸大小，采取适宜的通风措施。

8.3.2 洞内作业人员应定期体检，保障身体健康。

8.3.3 通风机运转中应采取消声措施。

8.3.4 土方集中存放时，存放处四周应严密围挡，土方堆积不得超过规定高度，未及时清运的土方应予以覆盖。

附表    掌子面地质观察记录表