5.2.4 隧道洞身爆破开挖
隧道洞身爆破施工的基本作业包括隧道开挖、支撑与衬砌。下面主要详细介绍山岭隧道洞身爆破基本开挖方法。
修筑隧道首先要在隧道所穿越的地层内开挖出一个符合设计要求的空间。洞身爆破开挖作业占整个隧道施工工程量的比重较大，造价占25%～40%，是隧道施工中较关键的基本作业。它对隧道的施工进度和工程造价都有很大影响。
隧道洞身爆破开挖可分为两类：一类是只有一个工作面的导坑开挖，另一类是有多个工作面的扩大开挖。隧道开挖作业（钻爆开挖）包括钻眼、装药、爆破等几项工作内容。
5.2.4.1 隧道洞身爆破开挖基本要求
（1）必须先探明隧道工程地质和水文地质情况，才可进行隧道爆破开挖。
（2）断面不宜欠挖。开挖轮廓要预留支撑沉降量和变形量，以防止出现净空不够的情况。
（3）采用先拱后墙程序施工时，下部开挖的厚度及用药量应严格控制，并采取防护措施，避免损伤拱圈。
（4）隧道洞身爆破开挖，除完整坚硬岩层外，均应做好支撑，不良地质地段应结合地形开挖侧向安全洞。
（5）合理确定开挖步骤和循环尺寸，保持各开挖工序相互衔接，均衡施工。
（6）开挖断面尺寸应符合设计要求。开挖作业中，不得损坏支护、衬砌和设备，并应保护好测点。
（7）岩石隧道洞身开挖的爆破，应采用光面爆破或预裂爆破技术，施工中应提高钻眼效率和爆破效果，降低工料消耗。爆破后，对开挖面和未衬砌地段应进行检查，对可能出现的险情，应采取措施及时处理。对有瓦斯逸出的隧道，应根据工点的地质情况、瓦斯逸出程度和设备条件，制订适宜的施工方案。
（8）隧道双向开挖接近贯通时，两端施工应加强联系，统一指挥，并采取浅眼低药量，控制爆破。当两开挖面间的距离剩下15m时，应改为单向开挖，直到贯通为止。
（9）上行线与下行线同时开挖时，应根据两洞的轴线间距，洞口里程距离、地质条件及其他自然条件，选择适宜的施工方法，确定好两洞开挖的时间差，并采取措施，防止后行洞开挖对先行洞周壁产生不良的影响。
5.2.4.2 岩石隧道洞身施工掘进方式和选择原则
山岭隧道洞身施工的掘进方式是指对坑道设计断面内岩土体的破碎及挖除方式。目前，常用的掘进方式有三种：钻眼爆破掘进、机械掘进和人工掘进。一般山岭隧道最常用的是钻眼爆破配合人工掘进。
1.钻眼爆破掘进
钻眼爆破掘进简称钻爆掘进，是山岭隧道工程中常用的掘进方式，它是用钻眼装炸药爆破场地范围内的岩体。钻爆掘进前首先应进行钻爆设计，钻爆设计应根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力等因素综合考虑。
钻爆掘进一般只适用于石质隧道。硬岩宜采用光面爆破，软岩宜采用预裂爆破，分部开挖时可采用预留光面层光面爆破。
钻爆作业必须按照钻爆设计钻眼、装药、接线和引爆，并应根据钻爆设计要求选定钻眼效益高的钻眼机械。山岭隧道工程中常用的凿岩机有风动凿岩机和液压凿岩机。另有电动凿岩机和内燃凿岩机，但较少采用。将多台凿岩机安装在一个专门的移动设备上，实现多机同时作业，集中控制，称为多臂凿岩台车。
2.机械掘进和人工掘进
机械掘进是采用装在可移动式机械臂上的切削头来破碎岩体，并挖除坑道范围内的岩体，可连续掘进，但只适用于软岩及土质隧道。单臂掘进机可以挖掘任意形状的道坑和大小跨度的隧道，并且对围岩的稳定性影响较小，扰动破坏性小。常用的单臂掘进机是铁盘式采矿机，挖斗式挖掘机和铲斗式装渣机亦可以用于隧道掘进，机动灵活，适应能力较强。人工掘进是采用十字镐、风镐等简易工具来挖除岩土体。人工掘进速度较慢，劳动强度很大。一般在不能采用爆破掘进的软弱破碎围岩及土质隧道中，若隧道工程量不太大，工期要求不太紧，又无机械或不宜采用机械掘进，或长大隧道机械掘进中的局部小工作面，则可以采用人工掘进。
人工掘进施工中应做好安全防护措施，并应安排专人负责工作面的安全观察。无论采用机械掘进还是人工掘进，均应注意掌握好掘进速度，要做到及时支护，不要让围岩暴露时间过长，产生风化作用及变形过大。若开挖面不能自稳，则应同时采取相应而有效的辅助稳定措施——支撑或支护。
3.隧道洞身施工掘进方式选择的原则
在隧道洞身施工中，掘进方式是影响围岩稳定的重要因素之一。因此，在选择掘进方式时，应根据坑道地质条件、岩体的坚硬程度、围岩的稳定性、不同的掘进方式对围岩的扰动程度、支护条件、机械设备能力、经济性等相关因素进行综合分析，选用较为恰当的掘进方式。采用钻爆掘进时，尤其应当实施控制爆破，以减少爆破振动对围岩破坏和对已作支护及衬砌结构物的影响。
综上所述，钻爆掘进爆破开挖较为经济，但对围岩扰动大，尤其对破碎软弱围岩的稳定性不利。机械掘进对围岩扰动小，速度较快，但机械和设备投资较大；人工掘进对围岩扰动最小，但掘进速度很慢，工人劳动强度太大。在实际工程中，掘进方式的选择应充分考虑被挖掘岩体的坚固性及围岩的稳定性，选择经济快速，又不会严重影响围岩稳定性的掘进方式。由于洞内地质情况千变万化，所以三种基本掘进方式要机动灵活地配合采用。目前，在山岭隧道工程施工中，尤其是在石质岩体中多数采用钻爆掘进。因此，必须做好钻爆设计，灵活采用先进的爆破技术。