在隧道巖面上鉆眼,並裝填炸藥爆破,用全斷面開挖或分部開挖等將隧道開挖成型的施工方法。
鉆爆法開挖作業程序包括鉆孔、裝藥、爆破、通風、支護、裝碴、運輸等工序。 ⑥裝碴與運輸:在開挖作業中,裝碴機可采用多種類型,如後翻式、裝載式、扒鬥式、蟹爪式和大鏟鬥內燃裝載機等。運輸機車有內燃牽引車、電瓶車等,運輸車輛有大鬥車、槽式列車、梭式礦車及大型自卸汽車等。運輸線分有軌和無軌兩種。
由鉆孔直到出碴完畢稱為壹個開挖循環。根據中國的經驗,在單線全斷面開挖中24小時能作兩個循環,每個循環能進3.5米深度,每日單口進度可達7米。然而在開挖中難免遇到斷層或松軟石質以及湧水等,不易保持每日的預計循環,所以每月單口實際進度多低於200米。中國成昆線蜜蜂箐單線隧道單口最高月進度曾達到 200米。日本大清水雙線隧道單口最高月進度曾達到 160米。開挖循環作業的特點是壹個工序接壹個工序必須逐項按時完成,否則前壹工序推遲就會影響下壹工序,因而拖長全部時間。其中最主要的工序為鉆孔及出碴,所用時間占全部作業時間比例較大。
鉆爆法開挖采用的方法有全斷面開挖法和分部開挖法。
①全斷面開挖法:壹次開挖成型的方法。壹般采用帶有鑿巖機的臺車鉆孔,用毫秒爆破,噴錨支護。還要有大型裝碴運輸機械和通風設備。全斷面開挖法又演變為半斷面法。半斷面法是弧形上半部領先,下半部隔壹段距離施工。
②分部開挖法:先用小斷面超前開挖導坑,然後,將導坑擴大到半斷面或全斷面的開挖方法。這種方法主要優點是可采用輕型機械施工,多開工作面,各工序間拉開壹定的安全距離。缺點是工序多,有幹擾,用人多。根據導坑在隧道斷面的位置分為:上導坑法、中央導坑法、下導坑法以及由上下導坑互相配合的各種方法,另有把全斷面縱向分為臺階進行開挖,而各層臺階距離較短的臺階法。
上導坑法適用於軟弱巖層、襯砌順序是先拱後墻,曾於1872~1881年為聖哥達隧道采用。中國短隧道壹般用這種方法。中央導坑法是導坑開挖後向四周打輻射炮眼爆破出全斷面或先擴大上半部。20世紀初美洲曾用這種方法,20年代美國新喀斯喀特隧道也用這種方法。下導坑法即下導坑領先的方法。其中包括:a.上下導坑法,利用領先的下導坑向上預打漏鬥孔,便於開展上導坑等多工序平行作業。襯砌順序多用先拱後墻,遇圍巖較好時亦可改為先墻後拱。b.漏鬥棚架法,適用於堅硬地層,以下導坑掘進領先,由下而上分層開挖,設棚架,先襯砌邊墻後砌拱。1961~1966年在中國成昆線關村壩鐵路隧道應用,1964年復工後取得平均單口月成洞152米的進度。c.蘑菇形法,同漏鬥棚架法類似,也設棚架,但先襯砌拱部後砌邊墻。1971~1973年在枝柳線彭莫山單線隧道應用,取得平均單口月成洞132米的進度。d.側壁導坑法,兩個下導坑領先,環形開挖,最後挖掉中心土體,襯砌順序為先墻後拱,多用於圍巖很差的雙線隧道。也有采用上導坑領先及兩個下導坑成品字形的。
全斷面開挖法和分部開挖法是鉆爆法開挖常用的方法,但隧道施工很復雜,時常遇到各種困難情況,如大斷層、流沙、膨脹地層、溶洞、大量湧水等,尚需采取相應措施。