淺埋暗挖隧道CRD法施工技術(shù)

王國(guó)春

1 隧道設(shè)計(jì)概況

成都地鐵1號(hào)線孵化園站—會(huì)展中心站區(qū)間B標(biāo)為1號(hào)線一期工程的最南段一段區(qū)間，區(qū)間在YDK19+077(ZDK19+074.44)～YDK19+144(YDK19+141.63)里程范圍內(nèi)穿越外環(huán)高速路，該外環(huán)高速路為一填方路堤，高約6.5 m，路堤頂面寬度約36 m，路堤底面寬度約58 m。為保證高速公路的安全暢通，采用淺埋暗挖法施工，暗挖段右線長(zhǎng)度67 m，左線長(zhǎng)度67.19 m。暗挖段隧道位于右線2 000 m、左線2 005 m的曲線上，線路以3‰的坡度向南下坡。

本段區(qū)間地貌類型單一，為沖洪積扇狀平原二級(jí)階地，屬侵蝕～堆積地貌。根據(jù)鉆孔勘測(cè)，在場(chǎng)地范圍內(nèi)上覆第四系土層，下伏白堊系上統(tǒng)灌口組紫紅色泥巖。根據(jù)竣工圖資料顯示，該路堤主要由高液限黏土回填，厚3 m～8 m，下為卵石質(zhì)土。

該段暗挖隧道采用復(fù)合式襯砌，采用馬蹄形斷面，設(shè)中隔墻，根據(jù)《成都地鐵1號(hào)線一期工程技術(shù)要求(試行稿)》的相關(guān)要求，設(shè)計(jì)考慮施工誤差及預(yù)留變形量，初支外放150 mm，施工單位根據(jù)量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。支護(hù)斷面見(jiàn)圖1，隧道開(kāi)挖跨度為12.7 m，開(kāi)挖高度為9.35 m。具體支護(hù)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 暗挖隧道支護(hù)參數(shù)表

2 淺埋暗挖施工方法

2.1 淺埋暗挖法概念及原則

淺埋暗挖法的特點(diǎn)是沿用新奧法的基本原理，建立量測(cè)信息反饋設(shè)計(jì)和施工程序;采用先柔后剛復(fù)合式襯砌新型支護(hù)結(jié)構(gòu)體系，考慮初次支護(hù)承擔(dān)全部基本荷載，二次模筑襯砌作為安全儲(chǔ)備，初次支護(hù)和二次襯砌共同承擔(dān)特殊荷載:該法在施工中采用多種輔助工法，超前支護(hù)，改善加固圍巖，充分調(diào)動(dòng)圍巖的自承能力;采用不同的開(kāi)挖方法及時(shí)支護(hù)、封閉成環(huán)，使其與圍巖共同作用形成聯(lián)合體系，同時(shí)在施工全過(guò)程中，針對(duì)淺埋隧道的特點(diǎn)采取超前支護(hù)、改良地層和注漿加固等輔助施工技術(shù)，并應(yīng)用監(jiān)控量測(cè)與信息反饋技術(shù)指導(dǎo)施工，優(yōu)化設(shè)計(jì)等多種綜合配套技術(shù)所組成。

淺埋暗挖法施工的基本原則可用“管超前，嚴(yán)注漿，短開(kāi)挖，強(qiáng)支護(hù)，快封閉，勤量測(cè)”這18個(gè)字來(lái)概括，稱為“十八字方針”，是淺埋暗挖法的精髓部分。

2.2 淺埋暗挖法施工工藝

淺埋暗挖法的施工工藝流程如圖2所示。淺埋暗挖法在發(fā)展初期，主要是用于地鐵區(qū)間隧道的修建。隨著技術(shù)的發(fā)展，特別是量測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，逐漸擴(kuò)大應(yīng)用到地鐵車站多跨連拱結(jié)構(gòu)，如三拱立柱式車站以及隧道斷面變化地段。在施工中，因地質(zhì)條件和地表下沉的限制，都要用到相應(yīng)的輔助施工方法。

2.3 淺埋暗挖CRD法施工過(guò)程

本次隧道開(kāi)挖從兩端同時(shí)進(jìn)行，采用CRD法分六步開(kāi)挖，開(kāi)挖過(guò)程中嚴(yán)格控制每循環(huán)進(jìn)尺長(zhǎng)度和臺(tái)階間距，保證開(kāi)挖面土體的穩(wěn)定，開(kāi)挖方法主要為人工配合風(fēng)鎬挖掘，使用小推車運(yùn)輸土方的方式進(jìn)行。

CRD法就是把整個(gè)隧道大斷面分成左右上下6個(gè)小斷面施工，每一小斷面單獨(dú)掘進(jìn)，最后形成一個(gè)大的隧道，且利用土層在開(kāi)挖過(guò)程中短時(shí)間的自穩(wěn)能力，采用網(wǎng)狀支護(hù)形式，使圍巖或土層表面形成密貼型薄壁支護(hù)結(jié)構(gòu)，且用中隔壁及中隔板承擔(dān)部分受力。其施工工序如下:1)打設(shè)拱部大管棚，施工超前小導(dǎo)管并進(jìn)行拱頂注漿。2)開(kāi)挖左上部，施作初期支護(hù)、臨時(shí)仰拱及臨時(shí)支撐。3)開(kāi)挖左下部，施工初期支護(hù)及臨時(shí)支撐。4)開(kāi)挖右上部，施作初期支護(hù)、臨時(shí)仰拱及臨時(shí)支撐。5)開(kāi)挖右下部，施工初期支護(hù)及臨時(shí)支撐。6)開(kāi)挖中上部，施作初期支護(hù)及臨時(shí)仰拱。7)開(kāi)挖中下部，施作初期支護(hù)。8)拆除中間臨時(shí)支撐，施作中隔墻。9)拆除其余部分臨時(shí)支撐，施工其余部分防水層及二襯。

施工中開(kāi)挖每循環(huán)的進(jìn)尺長(zhǎng)度為0.5 m，上下臺(tái)階的長(zhǎng)度不宜大于4 m。

2.4 淺埋暗挖法的優(yōu)缺點(diǎn)與適用條件

淺埋暗挖法是隧道工程和城市地下工程施工的主要方法之一。它適用于不宜明挖施工的含水量較小的各種地層，尤其對(duì)城市地面建筑物密集、交通運(yùn)輸繁忙、地下管線密布，且對(duì)地面沉陷要求嚴(yán)格的情況下修建埋置較淺的地下結(jié)構(gòu)工程更為適用。對(duì)于含水較大的松散地層，采取堵水或降水等措施后該法仍能適用。

淺埋暗挖法具有如下優(yōu)點(diǎn):1)支護(hù)及時(shí)。2)粘貼性。3)柔性。4)靈活性。5)封閉性。6)對(duì)結(jié)構(gòu)斷面形狀的適應(yīng)性。

淺埋暗挖法施工也存在一些不足之處:1)對(duì)地層適應(yīng)性有限。2)安全性不強(qiáng)。3)質(zhì)量不易控制。4)施工進(jìn)度慢。

3 結(jié)語(yǔ)

1)通過(guò)采用淺埋暗挖CRD施工方法，成功完成了下穿高速公路大斷面地鐵隧道的分部開(kāi)挖襯砌，施工進(jìn)行順利。充分說(shuō)明該施工方法合理可行，雖然在施工過(guò)程中有些施工順序與設(shè)計(jì)稍有差別，但也是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定的，做到了動(dòng)態(tài)施工。2)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工方案及施工步驟進(jìn)行認(rèn)真施工，不走行、不變樣，施工中不拖、不搶，保持均衡生產(chǎn)是保證施工進(jìn)度和施工安全的關(guān)鍵。3)對(duì)已有施工方案進(jìn)行細(xì)致地論證，及時(shí)進(jìn)行技術(shù)交底，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，有理、有據(jù)的調(diào)整并優(yōu)化施工方案，大膽應(yīng)用先進(jìn)的施工工藝，從而提高了施工水平。4)現(xiàn)場(chǎng)的管理人員和操作工人應(yīng)有對(duì)工程施工的認(rèn)真態(tài)度，對(duì)施工的每個(gè)環(huán)節(jié)做到細(xì)心、精心，從而可以保證施工的順利進(jìn)行。

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