浅析矿山法施工

摘要：随着工程技术的发展，经济的发展及人口的膨胀，人类的活动将向地下发展，特别是近几年地下工程蓬勃的发展，促进了地下工程施工技术的蓬勃发展。本文分析了矿山法施工的基本方法，以及矿山法施工在具体工程中存在的优缺点，在本文中为实际工程问题提出了相应的解决方案。

关键词：全断面一次开挖；分断面两次开挖法；先导洞后全断面扩挖法；台阶工作面法 ；反台阶施工法；导坑施工法

中图分类号：D922文献标识码： A

1全断面一次开挖[1]

全断面一次开挖法是按整个设计掘进断面一次向前挖掘推进的地下工程施工方法。

1.1全断面一次开挖的优点

可最大限度地利用洞内施工现场的空间，工作面宽敞，场地大，便于使用大型高效设备，可以显著地加快施工进度；在此种施工作业条件下断面一次挖成，施工组织与管理比较简单；可以比较好地发挥深孔爆破的优越性；此外全断面一次开挖施工过程中通风、运输、排水等辅助工作及各种管线铺设工作均较便利。

1.2全断面一次开外缺点

大断面隧道施工作业均会使用重量较大而价格相对昂贵的钻架；一次的施工投入大；由于使用了大型机具，需要有相应的施工便道、组装场地、检修设备以及能源等；当开挖的隧道较长、地质情况极其复杂的时候必须改换其它施工方法需要耗费较多时间；同时多台钻机工作时的产生的噪音极大影响现场的施工环境。

2分断面两次开挖法

分断面两次开挖法是将断面认为分成两部分，在全部范围内或一个较长的区段内先开挖好一个部分，再开始开挖另一个部分的地下工程施工方法。

2.1分断面两次开挖法优点

由于是分开开挖所以开挖面高度不大；混凝土衬砌不需要体积庞大且笨重的模板，可降低工程造价；不需笨重而昂贵的钻架；施工的过程中遇松软地层时可迅速地改变为其它施工方法；工作进度快；有两个工作面可以提高效率效降低成本。

2.2分断面两次开挖法的缺点

虽然是两个工作面但上下分层施工循环各自独立，与全断面一次开挖相比，施工工期增长；而且分断面施工的过程中必需在两个平面上铺设道路和管道间接地加大了工作量。

3先导洞后全断面扩挖法[2]

先导洞后全断面扩挖法是在施工过程中先沿隧道的中线、在整个长度范围内先开挖导洞，然后再扩大开挖至设计断面的地下工程施工方法。

3.1先导洞后全断面扩挖法的优点

在施工的过程中可对隧道范围内的地质进行连续的地质情况调查，能进行涌水和瓦斯的预防及连续排放，能在扩大开挖之前提前加固岩体；能使岩体中的高应力预先释放从而提高施工的安全度；有利于扩挖期间的通风；便于增加一些中间入口，可多头同时扩挖，节约开挖时间。

4台阶工作面法

台阶面工作法是将巷（隧）道工作面面分成若干个分层，每个工作面分层在一定距离内呈台阶状可以同时推进的一种地下工程施工方法。

4.1台阶面工作法的优点

由于分层施工从而缩小了断面高度，不需笨重且昂贵的钻孔设备可以降低施工过程的费用与工作量；在后一台阶施工时有两个临空面可以同时施工，使爆破效率更高。法工序少，干扰小，上部钻孔可与装岩同时作业，不需支撑和棚架，节省大量木材，必要时可以喷射混凝土或砂浆作为临时支护。

4.2台阶面工作法的缺点

隧道台阶法将上半断面和下半断面两次开挖成型，适用于有足够的施工空间和施工速度，上部开挖支护后，下部施工较安全，但上下部同时作业互有干扰，用于全断面开挖法中开挖面不能自稳但围岩坚硬不用底拱封闭的情况。

按上下台阶的长度，台阶工作面法分为长台阶（一般为5倍于巷道宽度以上）和短台阶（小于2倍的巷道宽度）；按台阶布置方式的不同，可分为正（下）台阶和反（上）台阶两种方法。

5反台阶施工法

反台阶施工法是先开挖下半断面，而且及时进行支护，待开挖至规定的距离后再同时开挖上半断面的地下工程施工方法。

5.1反台阶施工法的优点

在施工作业开始的时候最先挖掘最下部分层，然后逐一向上挖掘其余各分层。可以使施工工序减少，各个工序之间的干扰小，下部断面可一次挖至设计宽度，便于出岩运输和布置管线，便于节约大量材料。上部台阶施工需架设棚架，断面较小、仅一道台阶时也可利用爆破后岩堆进行拱部的锚喷支护。

5.2反台阶施工法的缺点

由于安全性比较差，后面台阶施工对前面施工会有影响，故应用不多。

6导坑施工法[3]

导坑施工法是先以一个或多个小断面导坑超前一定距离开挖，随后逐步扩大开挖至设计断面，并相机进行砌筑的地下工程施工方法。

6.1导坑施工法的优点

施工过程对周围围岩的扰动较小，大大的提高了施工过程的安全系数。

6.2导坑施工法的缺点

施工过程繁杂，工序多耗费大量的人力物力不经济。

参考文献：

[1]李宗艺,浅谈隧道的开挖方法[J].科技向导，2013（24）：405.

[2]刘志诚,模筑衬砌结合上下导洞开挖法在隧道的应用[J].山西建筑,2010(36):351

[3]饶先姐,隧道侧导坑开挖施工工程建设[J].工程建设，2013（23）：335