隧道开挖方案比选

陕西定汉线坪坎至汉中（石门）高速公路交叉中隔壁(CRD)与两台阶开挖方案比选

中铁十一局集团第一工程有限公司

宝汉高速公路坪坎至汉中（石门）段PH-10标项目经理部

二〇一四年八月五日

交叉中隔壁(CRD)与两台阶开挖方案比选

一、交叉中隔壁法（CRD法）

CRD法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横撑，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横撑施工的施工方法，主要应用于Ⅳ级围岩深埋软质岩、浅埋、偏压地段以及Ⅴ级围岩深埋地段的施工，Ⅴ级围岩深埋段二型衬砌仅在必要时增设。

1、CRD法施工工艺流程

厚混

横撑；

横撑，

临时（10）利用衬砌模板台车一次性灌注○Ⅷ部衬砌（拱墙衬砌一次施

作）。

二、两台阶法

1.开挖、支护顺序说明

（1）拱部超前小导管注浆预支护。

（2）上台阶开挖。

（Ⅲ）上台阶初期支护（安装钢拱架、挂网、安装锚杆、喷射混凝土）。

（4）下台阶开挖。

（Ⅴ）下台阶初期支护（安装钢拱架、挂网、安装锚杆、喷射混凝土）。

（Ⅵ）浇筑仰拱。

（Ⅶ）敷设土工布和防水板，采用模板台车全断面一次抹筑二次衬砌混凝土。（图中阿拉伯数字代表开挖部序，罗马数字代表支护施工顺序）。

三、CRD与两台阶开挖方法比选

在保证安全施工的前提下，两种开挖方法的比选应从爆破难度、施工时间、后期初期支护、二衬施工等方面进行选择。

根据围岩等级划分的标准（BQ）,对岩体的单轴抗压强度及岩体的裂隙程度进行实验获得结果后，可将Ⅴ级围岩转做Ⅳ级进行施工。

1.爆破难度

由前面的叙述可知，对于CRD开挖来说，简而言之是将隧道的断面划分四个部分，各个部分按照“先支护，后开挖，快封闭，勤量测”的施工方法进行施工。对于两台阶开挖方法，明显增加了其开挖断面的宽度。对于隧道爆破来说，两台阶施工增加了炮眼利用率，而断面的宽度过小会降低楔形掏槽眼的爆破效果，从而增加了爆破成本，而对于隧道来说，违背了“向开挖要效益”的遵旨。

2.施工时间

根据《隧道施工技术规范》JTGF60-2001的要求，CRD施工首

先应在开挖喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖，且左右量测导坑开挖工作面的纵向距离不宜小于50米：台阶法施工时，下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%后即可开挖。因此台阶法施工大大节约了时间成本，从而提高了经济效益。

3.初期支护及二衬

下表是对CRD开挖和台阶法开挖初期支护及二衬每延米工程量进行简单的比较：

由上表可知，Ⅵ级二型导洞无临时支撑，相对于开挖方量、早强砂浆锚杆、钢拱架、锚杆垫板、螺栓螺母、初支喷射砼方量以及二衬施工砼方量Ⅵ级二型均明显优于Ⅴ级浅埋。

综上所述，在保证隧道安全施工的前提下，Ⅵ级二型明显优于Ⅴ级浅埋。