隧道crd开挖工法

隧道CRD开挖工法

一、工法特点

1、能有效的控制围岩变形和地表下沉。

2、本工法充分利用了中隔壁和临时仰拱的支撑作用，并辅以超前注浆小导管超前支护、挂网和格栅喷砼等支护手段，加之开挖对围岩扰动小，故大大的提高了施工的安全度。

3、其支护系统能很好的适应围岩的变化，与围岩形成一个整体，能充分发挥围岩的自承能力。

4、能有效应用监控量测等信息化管理方法指导施工，使整个施工过程处于受控状态。

5、本工法采用分部开挖，其超前导坑可以起到超前预报的作用。根据现场施工实际情况，首先应进行由台阶法向CRD工法转换的过渡施工；转换段为掌子面至其后12m。转换段按既定CRD法施作中隔壁和临时仰拱支撑，按V级加强断面支护参数进行初期支护，形成支护成环封闭；掌子面前方按CRD工法施工。

二、工艺原理

所谓“CRD”法，就是在隧道等地下工程掘进施工中，通过设置中隔壁和临时仰拱（两者交叉）将开挖断面分成4个部分，然后再根据围岩情况细分部进行开挖，此法是以新奥法的基本原理为依据，在开挖过程中尽量减少对围岩的扰动，通过超前导管、锚喷网、格栅洞壁支护系统和中隔壁、临时仰拱联结，使断面支护及早闭合，控制围岩的变形，并使之趋于稳定。同时，建立围岩支护结构监控量测系统，

随时掌握施工过程中的动态变化，合理安排，调整施工工艺和修改设计参数，确保施工安全。

三、施工工艺

根据设计，隧道该段CRD法隧道开挖分1、3、5、7四部分进行；由于每部开挖断面较大，每部中分两台阶开挖，以防止侧壁因开挖过高而出现坍塌；每分部施作中上下台阶步距2~3m，每部开挖步距3~5m。CRD法施工中1、3部开挖采用人工配合小型机械进行；5、7部采用人工配合小型机械施作，大型机械辅助。

图1. CRD工法施工分区图

隧道CRD法施工段隧道开挖超前支护采用注浆小导管，注浆浆液为双液浆。隧道初期支护采用格栅钢架、喷C25砼、挂钢筋网；支护中锚杆采用中空注浆锚杆，中隔壁及临时仰拱采用I18工字钢、挂钢筋网喷C25砼支护。

CRD开挖施工工艺流程见图二，

3.1 超前注浆小导管施工

施工方法：在1部和5部开挖之前对拱部按设计施作超前小导管，

并注水泥－水玻璃双液浆。首先用凿岩机钻孔后放入小导管，双液注浆机注浆。

施工参数：1)、选Φ42钢插管，管长5.0m ，在管段中部设梅花形Φ8出浆孔，孔距0.2m ；双液注浆一定要保证注浆效果。小导管按图3示意制作。

2)、钢管沿开挖轮廓线布置，外插角5°～10°，间距0.4m 。

3）、注浆压力控制在0.5~1.0 Mpa 。注浆时先采用较小压力，当压力升高至1.0 Mpa 时，停止注浆，等待几分钟后（不得长于浆液凝胶时间），当压力降低后重新注浆。这样反复几次，直到压力不再下降为止，以达到最佳注浆效果。当进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短浆液凝胶时间。

下部中隔壁拆除 监控量测 ⑴1部导坑拱部超前小导管注浆加固

⑵1部导坑开挖上半断面、留核心土 ⑶1部上导坑拱部初期支护及左侧上导坑中隔墙临时初期支护及临时仰拱临时初期支护

⑷3部导坑拱部超小导管注浆加固

⑽7部导坑下半断面开挖 ⑸3部导坑开挖上半断面、留核心土 ⑹3部上导坑拱部初期支护及右侧上导坑临时仰拱临时支护 ⑺5部导坑下半断面开挖

⑻5部下导坑边墙初期支护、左侧下导坑中隔墙临时初期支护 ⑼5部下导坑仰拱初期支护 ⑾7部下导坑边墙初期支护 ⑿7部下导坑仰拱初期支护

图2 CRD 工法施工工艺流程

图3 CRD 工法小导管加工图

4)、双液注浆：注1:1水泥－水玻璃双液浆，注浆压力控制在0.5~1.0 Mpa 1.0 Mpa 时，停止注浆，等待几分钟后（不得长于浆液凝胶时间），当压力降低后重新注浆。这样反复几次，直到压力不再下降为止，以达到最佳注浆效果。

5)、小导管端部应与钢架联接，和钢架与注浆小导管配合使用，以形成棚架支护体系，在拱部根据设计要求布置。

3.2 开挖及支护

1)、开挖顺序：1部先开挖，随即依次开挖3部－5部－7部；1部、3部采用人工配合小型机具开挖，架子车运土至下台；5部、7

监控量测 整体仰拱砼浇筑

中隔壁及临时仰拱拆除

二次衬砌施工

部采用人工开挖两侧边墙，中间采用装载机（挖掘机）开挖，自卸车出渣。开挖分部见图4所示。开挖循环进尺与设计钢架间距相同（0.5m/榀），即每次开挖进尺为0.5m。

2)、初期支护为：C25喷射砼厚30cm（II～VIII组成）；格栅钢架0.5m/榀；φ6.5钢筋网，网格间距15cm×15cm；拱墙布设系统锚杆，采用φ25中空注浆锚杆；每两榀拱架之间设纵向φ22连接筋，环向间距0.8m。

3)、施作工序

①、先开挖1部上台阶，开挖单循环0.5m；开挖后初喷3～5cm 砼，挂钢筋网，架设拱部及中隔壁钢架，施工系统及锁脚锚杆，最后复喷至设计厚度。

②、1部上台阶施工2～3m后，开挖1部下台阶，每循环进尺0.5m；开挖后初喷3～5cm砼，挂钢筋网，架设上边墙、中隔壁、及临时仰拱钢架，施工系统及锁脚锚杆，最后复喷至设计厚度。

③、1部下台阶施工2～3m后，开挖3部上台阶，每循环进尺0.5m，开挖后初喷3～5cm砼，挂钢筋网，架设下边墙、中隔壁钢架，施工系统及锁脚锚杆，最后复喷至设计厚度。

④、3部上台阶施工2～3m后，开挖3部下台阶，每循环进尺0.5m，开挖后初喷3～5cm砼，挂钢筋网，架设下边墙、中隔壁及仰拱钢架，施工系统及锁脚锚杆，最后复喷至设计厚度。

⑤、3部下台阶施工后，开挖5部上台阶，开挖后初喷3～5cm 砼，挂钢筋网，架设拱部及中隔壁钢架，施工系统及锁脚锚杆，最后复喷至设计厚度。

⑥、5部上台阶施工2～3m后，开挖5部下台阶，每循环进尺0.5m，开挖后初喷3～5cm砼，挂钢筋网，架设上边墙、中隔壁、及临时仰拱钢架，施工系统及锁脚锚杆，最后复喷至设计厚度。

⑦、5部下台阶施工2～3m后，开挖7部上台阶，每循环进尺0.5m，开挖后初喷3～5cm砼，挂钢筋网，架设下边墙、中隔壁钢架，施工系统及锁脚锚杆，最后复喷至设计厚度。

⑧、7部上台阶施工2～3m后，开挖7部下台阶，每循环进尺0.5m，开挖后初喷3～5cm砼，挂钢筋网，架设下边墙、中隔壁、仰拱钢架，施工系统及锁脚锚杆，最后复喷至设计厚度。仰拱钢架每3m封闭一次。

图4 CRD工法施工工序示意图

4）施工注意事项

①、施工1、3、5、7部上断面时，要做好钢架锁脚导管，并注浆加固，初期支护及中隔壁钢架底部垫设砼预制块，防止出现过大收敛和沉降变形。

②、7部下台阶仰拱初期支护，每3m封闭一次，以便中心排水