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【摘 要】结合小李园一号隧道的实际施工方法，从隧道开挖、支护等方面介绍了Ⅴ级围岩加强段交叉中隔壁法（CRD法）的施工步骤，以及为同类型隧道的施工提供参考借鉴。
【关键词】隧道；加强偏压；交叉中隔壁法；开挖支护
1、工程概况
本工程为陕西定汉线坪坎至汉中（石门）高速公路PH-1合同段小李园一号隧道，按照高速公路双线三车道设计，左线进口ZK112+710，出口ZK112+910.长200米。右线进口ZK112+685，出口ZK112+995长度310米。属短隧道。
该隧道位于宝鸡市凤县坪坎镇小李园村。隧道进口段地处中山区，位于一斜坡上，坡高约75米，斜坡自然坡度32°，出露岩性主要为强风化板岩，基本无汇水条件，洞口开挖深度为15.3米，斜坡现状稳定。
偏压分析：新建隧道左线进口段位于一斜坡上，边坡切面与洞门非对称，属坡面斜交型，存在偏压，考虑实际施工中偏压对洞门形式及开挖支护方法的影响。
2、方案比选
2.1三台阶七步法
三台阶七步法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的隧道施工方法，该方法适用Ⅳ、Ⅴ级围岩的黄土、强风化岩段施工。该方法的优点是：施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业；规避了中隔壁法和交叉中隔壁法拆除临时支撑及受力转换造成的不安全因素，及时调整闭合时间，方便机械施工，有利于工序转换。但是，由于多作业面平行作业，受围岩偏压影响，对施工安全极为不利。
2.2中隔壁法（CD法）
中隔壁法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法。适用于Ⅳ级、Ⅴ级、Ⅵ级围岩隧道，地质条件困难，围岩软弱，覆盖层薄，含水量大，基底承载力低等条件。该方法的优点是：减小软弱围岩隧道及大跨度隧道分部开挖跨度和开挖高度，通过增加中壁墙等临时支护构件，形成分部开挖初期支护快速封闭环，使分部开挖环环相扣，最后完成全部断面开挖与初期支护。缺点是对断面一侧进行施工后再进行另一侧施作。不适于偏压隧道施工。
2.3交叉中隔壁法（CRD法）
CRD工法又名“交叉中隔壁工法”。该方法以地层预加固为前提，以锚、网喷支护为基础，充分发挥加固后的地层与初期支护体系共同受力，承受外部荷载，以监控量测手段指导施工，控制初期支护结构的拱顶沉降和收敛，确保开挖洞室的安全。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。
该方法的优点是：每个部位开挖均形成环形封闭支护系统。各部开挖及支护自上而下步步成环，及时封闭，各分部封闭成环时间短。此法能有效的阻止支护结构和收敛变形及下沉，在控制地面沉降和土体水平位移等方面优于其他方法。针对上述三种施工方法的优缺点，综合本隧道大跨度，偏压等特点，遂决定采用交叉中隔壁法组织洞口偏压段施工。
3、施工技术
3.1超前支护
超前支护包括：超前大管棚，在拱部108°范围采用φ108×6大管棚超前支护，环向间距40cm，每环共45根，每根长度40m，超前支护分两步施作，先施作洞口厚60cm，长2m、内设Ⅰ20a型钢拱架3榀间距75cm的C30混凝土套拱。套拱内预埋Φ133×5导向钢管45根，套拱拱脚采用M7.5浆砌片石回填。套拱浇筑完毕达到一定强度后开始施作ZK112+710～ZK112+750段a-1°的40m大管棚并注水灰比为1：1水泥浆，注浆压力控制为1.5-2.5MPa之间，当注浆终压达到1.5MPa且注浆量达到设计量的95﹪以上时，结束注浆。
3.2开挖、支护
隧道分为左、右导坑进行开挖，每侧导坑又分为三步台阶，共将隧道分为六个部分，具体划分见图1。
图1 交叉中隔壁法施工工序横断面图
3.2.1施工步骤
⑴机械开挖①部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面。施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立I22a型钢钢架和中隔壁I18临时钢架，并设锁脚钢管。安装径向锚杆和下一循环的超前φ25中空注浆锚杆后复喷混凝土至设计厚度，并设置I18临时钢架横支撑10cm厚C25混凝土封闭底部。
⑵在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，接长I22a型钢钢架和中隔壁I18临时钢架，安装锁脚钢管，安设I18横撑，钻设径向锚杆和下一循环的超前φ25中空注浆锚杆后复喷混凝土至设计厚度以及10cm厚C25混凝土封闭底部。
⑶在滞后于②部一段距离后，机械开挖④部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，接长型钢钢架，安装仰拱钢架和I18临时钢架，安装锁脚钢管，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
⑷在滞后于④部一段距离后，机械开挖⑤部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，安装周边的I22a型钢钢架，安装锁脚钢管，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度以及I18临时仰拱喷混凝土10cm封闭底部。
⑸在滞后于⑤部一段距离后，机械开挖③部，人工配合整修。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土，安装周边的I22a型钢钢架，安装锁脚钢管，安设I18横撑，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度以及I22a钢架仰拱初期支护，喷混凝土10cm封闭底部。
⑹在滞后于③部一段距离后，机械开挖○6部，人工配合整修。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土，接长I22a型钢钢架，安装仰拱钢架及锁脚钢管，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
⑺拆除开挖尾部靠近二次衬砌仰拱6-8m范围临时中隔壁钢架，灌注该段内Ⅶ部仰拱。
⑻接长中隔壁临时钢架，使得钢架底部支撑于仰拱顶面。
⑼上述步骤逐步循环。并根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后逐段拆除临时钢架，利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅸ部二次衬砌。
3.2.2施工控制要点
⑴ 为确保施工安全，上导坑①、②、④、⑤部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.5m），下部③、○6部的开挖可依据地质情况适当加大，但落地长度不得大于2榀钢架，且必须设置临时支撑。仰拱一次开挖长度不宜大于3m。
⑵在左右导坑分台阶开挖施工中，锁脚锚管是极为重要的环节，它可以有效控制初期支护的下沉与收敛。一是确保锁脚锚管的插入角应与水平方向呈30°夹角；二是锁脚锚管的数量和长度必须满足设计要求；三是锁脚锚管必须与支撑钢架连接牢固。
⑶在整个施工过程中，仰拱要紧跟掌子面，仰拱距掌子面的距离不得大于35m，并且应尽快使钢架封闭成环，改善上部钢架的受力状态。
⑷中间支护系统的拆除
中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响，通过围岩监控量测进行确定。当围岩变形达到设计允许的范围之内，并在严格考证拆除的安全性之后，方可拆除。同时要注意后续作业的及时跟进。
如围岩稳定条件满足设计要求，临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除，一次拆除长度依据仰拱浇筑长度确定为3m。
中隔壁混凝土拆除时，要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动。可采用风镐由上至下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土，以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土，临时钢构件采用气焊割断。
4、结语
通过对小李园一号隧道左线进口偏压段的施工经验总结，提出了一些浅埋偏压的大断面隧道的施工方法，希望能对以后同类型隧道的施工有借鉴和参考。
参考文献：
[1]隧道工程现场施工技术，人民交通出版社
[2] 陕西省交通运输厅《陕西省高速公路施工标准化指南》
【关键词】隧道；加强偏压；交叉中隔壁法；开挖支护
1、工程概况
本工程为陕西定汉线坪坎至汉中（石门）高速公路PH-1合同段小李园一号隧道，按照高速公路双线三车道设计，左线进口ZK112+710，出口ZK112+910.长200米。右线进口ZK112+685，出口ZK112+995长度310米。属短隧道。
该隧道位于宝鸡市凤县坪坎镇小李园村。隧道进口段地处中山区，位于一斜坡上，坡高约75米，斜坡自然坡度32°，出露岩性主要为强风化板岩，基本无汇水条件，洞口开挖深度为15.3米，斜坡现状稳定。
偏压分析：新建隧道左线进口段位于一斜坡上，边坡切面与洞门非对称，属坡面斜交型，存在偏压，考虑实际施工中偏压对洞门形式及开挖支护方法的影响。
2、方案比选
2.1三台阶七步法
三台阶七步法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的隧道施工方法，该方法适用Ⅳ、Ⅴ级围岩的黄土、强风化岩段施工。该方法的优点是：施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业；规避了中隔壁法和交叉中隔壁法拆除临时支撑及受力转换造成的不安全因素，及时调整闭合时间，方便机械施工，有利于工序转换。但是，由于多作业面平行作业，受围岩偏压影响，对施工安全极为不利。
2.2中隔壁法（CD法）
中隔壁法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法。适用于Ⅳ级、Ⅴ级、Ⅵ级围岩隧道，地质条件困难，围岩软弱，覆盖层薄，含水量大，基底承载力低等条件。该方法的优点是：减小软弱围岩隧道及大跨度隧道分部开挖跨度和开挖高度，通过增加中壁墙等临时支护构件，形成分部开挖初期支护快速封闭环，使分部开挖环环相扣，最后完成全部断面开挖与初期支护。缺点是对断面一侧进行施工后再进行另一侧施作。不适于偏压隧道施工。
2.3交叉中隔壁法（CRD法）
CRD工法又名“交叉中隔壁工法”。该方法以地层预加固为前提，以锚、网喷支护为基础，充分发挥加固后的地层与初期支护体系共同受力，承受外部荷载，以监控量测手段指导施工，控制初期支护结构的拱顶沉降和收敛，确保开挖洞室的安全。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。
该方法的优点是：每个部位开挖均形成环形封闭支护系统。各部开挖及支护自上而下步步成环，及时封闭，各分部封闭成环时间短。此法能有效的阻止支护结构和收敛变形及下沉，在控制地面沉降和土体水平位移等方面优于其他方法。针对上述三种施工方法的优缺点，综合本隧道大跨度，偏压等特点，遂决定采用交叉中隔壁法组织洞口偏压段施工。
3、施工技术
3.1超前支护
超前支护包括：超前大管棚，在拱部108°范围采用φ108×6大管棚超前支护，环向间距40cm，每环共45根，每根长度40m，超前支护分两步施作，先施作洞口厚60cm，长2m、内设Ⅰ20a型钢拱架3榀间距75cm的C30混凝土套拱。套拱内预埋Φ133×5导向钢管45根，套拱拱脚采用M7.5浆砌片石回填。套拱浇筑完毕达到一定强度后开始施作ZK112+710～ZK112+750段a-1°的40m大管棚并注水灰比为1：1水泥浆，注浆压力控制为1.5-2.5MPa之间，当注浆终压达到1.5MPa且注浆量达到设计量的95﹪以上时，结束注浆。
3.2开挖、支护
隧道分为左、右导坑进行开挖，每侧导坑又分为三步台阶，共将隧道分为六个部分，具体划分见图1。
图1 交叉中隔壁法施工工序横断面图
3.2.1施工步骤
⑴机械开挖①部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面。施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立I22a型钢钢架和中隔壁I18临时钢架，并设锁脚钢管。安装径向锚杆和下一循环的超前φ25中空注浆锚杆后复喷混凝土至设计厚度，并设置I18临时钢架横支撑10cm厚C25混凝土封闭底部。
⑵在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，接长I22a型钢钢架和中隔壁I18临时钢架，安装锁脚钢管，安设I18横撑，钻设径向锚杆和下一循环的超前φ25中空注浆锚杆后复喷混凝土至设计厚度以及10cm厚C25混凝土封闭底部。
⑶在滞后于②部一段距离后，机械开挖④部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，接长型钢钢架，安装仰拱钢架和I18临时钢架，安装锁脚钢管，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
⑷在滞后于④部一段距离后，机械开挖⑤部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，安装周边的I22a型钢钢架，安装锁脚钢管，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度以及I18临时仰拱喷混凝土10cm封闭底部。
⑸在滞后于⑤部一段距离后，机械开挖③部，人工配合整修。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土，安装周边的I22a型钢钢架，安装锁脚钢管，安设I18横撑，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度以及I22a钢架仰拱初期支护，喷混凝土10cm封闭底部。
⑹在滞后于③部一段距离后，机械开挖○6部，人工配合整修。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土，接长I22a型钢钢架，安装仰拱钢架及锁脚钢管，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
⑺拆除开挖尾部靠近二次衬砌仰拱6-8m范围临时中隔壁钢架，灌注该段内Ⅶ部仰拱。
⑻接长中隔壁临时钢架，使得钢架底部支撑于仰拱顶面。
⑼上述步骤逐步循环。并根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后逐段拆除临时钢架，利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅸ部二次衬砌。
3.2.2施工控制要点
⑴ 为确保施工安全，上导坑①、②、④、⑤部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.5m），下部③、○6部的开挖可依据地质情况适当加大，但落地长度不得大于2榀钢架，且必须设置临时支撑。仰拱一次开挖长度不宜大于3m。
⑵在左右导坑分台阶开挖施工中，锁脚锚管是极为重要的环节，它可以有效控制初期支护的下沉与收敛。一是确保锁脚锚管的插入角应与水平方向呈30°夹角；二是锁脚锚管的数量和长度必须满足设计要求；三是锁脚锚管必须与支撑钢架连接牢固。
⑶在整个施工过程中，仰拱要紧跟掌子面，仰拱距掌子面的距离不得大于35m，并且应尽快使钢架封闭成环，改善上部钢架的受力状态。
⑷中间支护系统的拆除
中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响，通过围岩监控量测进行确定。当围岩变形达到设计允许的范围之内，并在严格考证拆除的安全性之后，方可拆除。同时要注意后续作业的及时跟进。
如围岩稳定条件满足设计要求，临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除，一次拆除长度依据仰拱浇筑长度确定为3m。
中隔壁混凝土拆除时，要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动。可采用风镐由上至下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土，以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土，临时钢构件采用气焊割断。
4、结语
通过对小李园一号隧道左线进口偏压段的施工经验总结，提出了一些浅埋偏压的大断面隧道的施工方法，希望能对以后同类型隧道的施工有借鉴和参考。
参考文献：
[1]隧道工程现场施工技术，人民交通出版社
[2] 陕西省交通运输厅《陕西省高速公路施工标准化指南》