5.2.3 铁路隧道洞身基本开挖方法
铁路隧道洞身基本开挖方法包括全断面法、台阶法、分部法、导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等，如表5.2所示。
以下主要介绍修筑山岭隧道的施工方法（开挖方法及开挖、支护顺序图，见表5.2）。
表5.2 铁路隧道洞身基本开挖方法（以山岭隧道为例）
续表
5.2.3.1 全断面一次开挖法
全断面一次开挖法就是将全部设计断面一次开挖成型，再修筑衬砌。一般适用于Ⅰ～Ⅲ级围岩，并配有钻孔台车和高效率装运机械的石质隧道。采用深孔钻爆，深度可取3～3.5m。全断面一次开挖法主要工序是：使用移动式钻孔台车，首先全断面一次钻孔，并进行装药连线，然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点，再起爆，使一次爆破成型，再将钻孔台车推进至开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时进行先墙后拱衬砌。
全断面一次开挖法施工工序较少，互相干扰较少，便于施工组织与管理；开挖工作面较大，钻爆施工效率较高，可以采用深眼爆破的方法，加快掘进速度；道坑空间较大，便于采用先进大型施工机械设备，实现综合机械化施工，从而可以提高劳动生产率；劳动条件好，可以减轻工人劳动强度，降低工程造价，施工速度快，质量好，是今后的发展方向。
目前，全断面一次开挖法是隧道工程施工技术的一个发展方向，但是在推广使用这种方法时，应注意机械设备要配套，如钻眼、装载机等主要机械和相应的配套机具（钻杆、斗车、调车设备等）在型号、规格尺寸、性能和生产能力上都要相互配合，施工工作才能环环紧扣，不致发生彼此互相受到牵制而影响掘进，并应注意经常检查维修机械设备，应备有足够的易损零件部件，以保证各项施工工作顺利进行。加强各种辅助作业和设备的管理，如三管两线（高压风管、高压水管、通风管，电线及运输路线）要保持技术良好状态。加强对工程地质和水文地质的调查，对不良地质情况要及时预报、量测、分析研究，以防影响施工安全、工程建设进度等。加强和重视施工操作人员的技术培训，使其能熟练掌握各种机械设备和推广新技术，不断提高工效，改进施工管理（包括隧道施工的计划管理、技术管理、质量管理、经济管理、安全管理等）。此外，断面开挖法选择支护形式时，应根据围岩类别和具体的工程地质条件、水文地质条件、使用要求、埋置位置及施工条件等，通过工程类比和结构计算综合分析确定。必要时，可通过试验、论证来确定。
5.2.3.2 台阶开挖法
台阶开挖可以说是全断面开挖法的变化方案，即将设计断面分上半部断面和下半部断面两次开挖成型，或采用上弧形导坑超前开挖、中核开挖及下部开挖（分部开挖法）。台阶开挖法便于使用轻型凿岩机打眼，而不必使用大型凿岩台车。在装载运输、衬砌修筑等方面，台阶开挖法则与全断面法基本相同。
在上部断面以弧形导坑领先2～2.5 m，下部断面以一个正台阶垂直挖到底，一次爆破，利用钻机钻眼，机械装渣运输，先墙后拱衬砌。采用正台阶法开挖的关键问题是台阶的划分形式。台阶划分要求尽量做到爆破后扒渣量少，钻眼和出渣干扰少。因此，一般将设计断面划分成1～2个台阶进行分部开挖。台阶开挖法适用于Ⅲ～Ⅴ级围岩。
台阶开挖法具有较大的工作空间和较快的施工速度，但上下部作业会互相干扰。台阶开挖法有利于开挖面的稳定，尤其是上部开挖支护后，下部断面作业就较为安全，但台阶开挖增加了对围岩的扰动次数，应注意下部作业对上部稳定性产生的不良影响。
采用台阶开挖法开挖时，台阶数不宜过多，台阶长度要适当，并以一个台阶垂直开挖到底，平台长度以2.5～3m为宜，易于掌握炮眼深度和减少翻渣工作量，装渣机应紧跟开挖面，减少扒渣距离，以提高装渣运输效率。注意妥善解决上、下半部断面作业的相互干扰问题，即应进行周密的施工组织安排、劳动力的合理组合等。对于短隧道，可将上半部断面先贯通，再进行下半部断面的开挖。此外，上部开挖，因临空面较大，易使爆破面石渣块过大，不利于装渣，应适当密布中小炮眼。但采用先拱后墙法施工时，对于下部开挖法，必须控制开挖厚度，合理地利用药量，并应采取防护措施，避免损伤拱圈及确保施工安全。下部开挖时，应注意上部的稳定。若围岩稳定性较好，则可以分段开挖；若围岩稳定性较差，则应缩短下部掘进循环进尺；若围岩稳定性很差，则应左右侧互相错开施工，或先拉中槽后挖边帮。如采用钻爆法开挖，应采用光面爆破或预裂爆破技术，尽量减少对围岩的扰动。
5.2.3.3 分部开挖法
在松软地层修建隧道时，应采用分部开挖法，适用于Ⅳ～Ⅴ级围岩或一般土质围岩地段。一次开挖的范围宜小，而且要及时支撑与衬砌，以保持围岩的稳定。显然，分部开挖法是将隧道断面分部开挖、逐步成型，且一般将某一部分超前开挖，故称为导坑超前开挖法。常用的有导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等。
分部开挖减小了每个坑道的跨度，有利于增强坑道围岩的相对稳定性，易于进行局部支护。因此，它主要适用于软弱破碎围岩或设计断面较大的隧道施工。采用导坑超前开挖，有利于提前探明地质情况，便于及时处理或变更施工手段等。其缺点是分部开挖法作业面较多，各工序相互干扰较大，增大施工组织和管理难度。分部钻爆掘进，增加了对围岩的扰动次数，不利于围岩的稳定。若采用的导坑断面过小，则会使施工速度减慢而影响总工期等。
采用分部开挖法时，因工作面较多，相互干扰大，应注意组织协调，实行统一指挥。应特别注意加强对爆破开挖用药量的控制，尽量减少对围岩的扰动而影响其稳定性。尽量减少分部次数，尽可能争取大断面开挖，创造较良好的地下施工条件。凡下部开挖，均应注意上部支护或衬砌结构的稳定性，尤其边帮开挖时应减少对上部围岩、支护、衬砌的扰动及破坏等。