1.分类

明洞是用明挖法修建的隧道，即当隧道埋置很浅时，先露天挖出沟槽，然后修建结构物，最后再回填覆盖土石。在山岭隧道中，洞口段多为浅埋，因此明洞多用于深路堑或隧道洞口高边坡上有落石、塌方等危及安全的洞口段。明洞是隧道洞口或线路上起到防护作用的重要建筑物，曾广泛使用于我国山区铁路线。明洞的构造形式，常因地形、地质条件和危害程度的不同而异，采用最多的是拱形明洞和棚式明洞。

（1）拱形明洞。

隧道进出口两端的接长明洞或在路堑边坡不稳定地段修建的独立明洞等，多采用拱形明洞的形式。拱形明洞整体性好，能承受较大的垂直压力和侧压力。其形式有以下四种。

①路堑对称型：适合用于洞顶地面平缓，路堑两侧地质条件基本相同，原山坡有少量坍塌、落石，以及隧道洞口岩层破碎，洞顶覆盖较薄，难用暗挖法修建隧道的地段。

②路堑偏压型：适合用于两侧山坡高度差较大的路堑，高侧边坡有坍塌、落石或泥石流，低侧边坡明洞墙顶以下部分为挖方，且能满足外侧边墙嵌入基岩要求的地段。

③半路堑偏压型：适合用于半路堑靠山侧边坡较高，有坍塌、落石或泥石流等不良地质现象，而外侧地面较为宽敞和稳定，上部填土坡面线能与地面相交以平衡山侧压力的地段。

④半路堑单压型：适合用于靠山侧边坡或原山坡有坍塌、落石等情况，外侧地形陡峻无法填土的地段。

（2）棚式明洞。

当山坡坍塌、落石较少，山体侧压力不大，或因受地质、地形条件的限制，难以修建拱形明洞时，可采用棚式明洞。

棚式明洞顶板为梁式结构。内侧边墙一般采用重力式挡墙，当岩层完整、山体坡面较陡，采用重力式挡墙开挖量较大时，也可采用钢筋混凝土锚杆挡墙，但在地下水发育地段不宜采用。棚式明洞的类型主要取决于外侧边墙的结构形式，通常有墙式、刚架式、柱式和悬臂式（不修建外墙时）等形式。

①墙式棚洞：适合用于边坡存在坍塌、落石的地段，横向断面类似桥跨结构，内墙除起挡墙作用外，还承受顶板下传垂直荷载，外墙只承受顶板下传垂直荷载。

②刚架式棚洞：适合用于边坡落石较少的地段，或在连接两座隧道需建明洞时，为改善隧道通风条件而采用刚架式棚洞。外墙结构为连续框架，因此对地基承载力要求较高。

③柱式棚洞：适合用于少量落石，地基承载力高，或基岩埋藏浅的地段。外墙采用独立柱和纵梁方式，结构简单，预制吊装方便，但整体稳定性较差。

④悬臂式棚洞：当山坡较陡，坡面有少量落石，且外侧地基不良或不宜设基础时，可采用悬臂式棚洞。根据山侧岩层的具体条件，内侧可选用重力式边墙或锚杆挡墙等形式。悬臂式棚洞由于结构不对称，抗震性能差，施工要求较高，选用时应慎重。

（3）明洞填土。

明洞顶设计填土厚度，应根据山坡病害的情况，预计明洞顶可能出现的坍塌量及将来明洞所要起的作用通过计算确定，一般不小于1.5 m，在填土面上应留有不小于1∶1.5的排水坡。

拱形明洞应设置环向伸缩缝，其纵向间隔为6～20 m，可视实际情况而定。如设置有侧洞，伸缩缝应避开侧洞位置。

2.施工方法

明洞大多设置在存在塌方、落石、泥石流等危害的地质不良地段，可分为独立式明洞和接长式明洞。公路隧道有时需在洞口外设置遮光棚，也属于明洞类结构。(www.daowen.com)

明洞施工方法的选择，应根据地形、地质条件、结构形式等因素确定。独立式明洞可采用明挖法或盖挖法施工。接长式明洞可按开挖与衬砌的施工顺序，采用全部明挖先墙后拱法、上部明挖先拱后墙法和部分明挖墙拱交错法三种施工方法。

（1）全部明挖先墙后拱法。

该方法适合用于埋置深度较浅，边坡、仰坡开挖后能暂时稳定，或在已成路堑中增建明洞的地段。

施工步骤：从上向下分台开挖，先做好两侧边墙，再做拱圈，最后做防水层及洞顶回填。起拱线以上部分，采用拉槽法，开挖临时边坡、仰坡。当临时边坡、仰坡不够稳定时，采用锚喷网加固坡面。先做好拱圈，然后开挖下部断面，再做边墙，拱脚应设连续的纵钢筋混凝土托梁，并使混凝土与两侧岩石密贴。

（2）上部明挖先拱后墙法。

该方法适合用于路堑边坡较高、明洞埋置较深，或明洞位于松软地层中，不能采用明挖一挖到底的情况。

施工步骤：开挖拱部以上土石（挖至拱脚），灌注拱圈，做外贴式防水层，进行初步回填，然后暗挖拱脚以下土石，灌注边墙。当临时边坡、仰坡不够稳定时，采用喷锚网加固坡面。

（3）部分明挖墙拱交错法。

这种方法主要适合用于因原地面边坡陡峻而不能先做拱圈，或因外侧地层松软，先做拱圈可能发生较大沉陷的半路堑式明洞施工。

施工步骤：一般开挖至起拱线后，先间隔挖开或横向与中线垂直间隔拉槽，灌注部分边墙，再做拱圈，拱脚应加纵向钢筋以形成钢筋混凝土托梁，最后挖隧道两侧边墙部分的岩层做其余边墙。

（4）注意事项。

明洞大多数修筑于地质较差、地形陡峻的地段，受力条件复杂。施工中应特别注意安全和结构的稳定，做到符合下列各项要求。

①开挖前要做好全部临时排水系统，选择适当施工方法，按设计要求正确测定中线和高程，放好边桩和内墙、外墙的位置。

②认真处理基础。必须保证明洞边墙基础承载力达到设计要求，有地下水流时，要相应采取措施，如夯填厚度不小于10 cm的碎石层或扩大基础，以提高其承载力，若为岩石地基，则应挖至表面风化层0.25 m以下。

③明洞衬砌时，其拱圈要按断面要求，制作定型挡头板、内模、外模及骨架，加强各部分内外模支撑，防止变形及位移。采用部分明挖墙拱交错法施工时，要有保证拱脚稳定、防止拱圈沉落的措施。

④明洞顶回填土石主要是起缓和边坡和仰坡上的落石、坍塌和支撑边坡稳定的作用。应按设计厚度和坡度进行施工。应在做好防水层，衬砌强度达到设计强度的70%时，开始回填土石施工。路堑式明洞拱背回填应对称分层夯实，每层厚度不宜超过0.3 m；其两侧回填土的土面高差不得大于0.5 m；回填至拱顶后须满铺分层填筑；拱顶填土高达0.7 m以上时才能拆除拱架。采用推土机等大型机械回填时，应先用人工夯填一定的厚度后，方可使用机械在顶部进行作业，并于机械回填全部完成后才能拆除拱架。回填土石与边坡接触处，要挖成台阶，并用粗糙透水材料填塞，防止回填土石沿边坡滑动。

⑤明洞与隧道衔接的施工方法，有先做明洞后进隧道和先进隧道后做明洞两种。当明洞长度不大，洞口地层松软，开挖仰坡和边坡易引起塌方时，或在已塌方的地段，一般先做明洞后进隧道；当地层较为稳定或工期较紧的长隧道设有较长明洞时，或是洞口路堑开挖后可能发生坍塌时，则可采用先进隧道后做明洞的施工方法。

无论是“先隧后明”，还是“先明后隧”，隧道部分的拱圈都应由内向外和明洞拱圈衔接。必须确保仰坡的稳定和内外拱圈连接良好。一般情况下，明洞与隧道的衔接部位是结构防水的薄弱部位，施工时应把隧道的洞身衬砌向明洞方向延长一定距离，以提升整体防水效果。