隧道開挖方案比選

1、隧道開挖方案比選陜西定漢線坪坎至漢中（石門）高速公路交叉中隔壁（CRD）與兩臺(tái)階開挖方案比選中國(guó)如中鐵十一局集團(tuán)第一工程有限公司寶漢高速公路坪坎至漢中（石門）段 PH-10標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部二0四年八月五日交叉中隔壁(CRD)與兩臺(tái)階開挖方案比選一、交叉中隔壁法(CRD法)CRD法是在軟弱圍巖大跨度隧道中，先開挖隧道一側(cè)的一或二 部分，施作部分中隔壁和橫撐，再開挖隧道另一側(cè)的一或二部分， 完 成橫撐施工的施工方法，主要應(yīng)用于W級(jí)圍巖深埋軟質(zhì)巖、 淺埋、偏 壓地段以及V級(jí)圍巖深埋地段的施工，V級(jí)圍巖深埋段二型襯砌僅在 必要時(shí)增設(shè)。1、CRD法施工工藝流程CRD法施工工藝流程如圖1所示圖1 CRD法施工

2、工藝流程圖2、CRD法施工工序說明土凝混噴護(hù)支時(shí)臨-圖音心示面平序工工施法X-<IDD<工父壁中 土噴N護(hù)初_-、怖填底隧砌襯次一 一|墻拱。計(jì)田以均余外計(jì)m m以寸尺筋鋼除寸尺圖本：明說面H子'掌閉- 混Sc噴一砌襯次二墻拱面盂cr-ElFl,3nzpL-l£er.ln-TFiJ占土凝混噴護(hù)初： 座基墻邊拱仰充填底隧印1距間向環(huán)筋鋼接連42巾>架鋼時(shí)臨示 Jn忙甘岡理 P架鋼F西 面N子閉封 4 17.Z-I 、”、> yjul*v' -一三'1112圖意示面斷橫序工工施法殳交壁中晝示面斷縱b工工施法壁中木鋼Set距間向環(huán) ,)u 5

3、匸導(dǎo)小亠刖超O 5OWWW護(hù)支？初 拱仰 充填底隧徑統(tǒng)系橫時(shí)、撐桿幣徑繋圖序工工施法J4圖圖4 CRD法施工工序圖CRD法施工工序如圖4所示。50小導(dǎo)管及導(dǎo)坑(1) 利用上一循環(huán)架立的鋼架施作隧道側(cè)壁 側(cè)壁50小導(dǎo)管超前支護(hù)。(2) 機(jī)械開挖部，人工配合整修；必要時(shí)噴 5cm厚混凝土封 閉掌子面；施作部導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)和臨時(shí)支護(hù)，即初噴 4cm 厚混凝土，架立型鋼鋼架和118臨時(shí)鋼架，并設(shè)鎖腳錨桿，安設(shè)118 橫撐；安裝徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。(3) 在滯后于部一段距離后，機(jī)械開挖部，人工配合整修，必要時(shí)噴5cm厚混凝土封閉掌子面，導(dǎo)坑周邊部分初噴 4cm厚混凝 土，接長(zhǎng)型鋼鋼架和I

4、18臨時(shí)鋼架，安裝鎖腳錨桿，安設(shè)I18橫撐， 鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。(4) 在滯后于部一段距離后，機(jī)械開挖部，人工配合整修， 并施作導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)，步驟及工序同部。(5) 在滯后于部一段距離后，機(jī)械開挖部，人工配合整修， 并施作導(dǎo)坑周邊的初期支護(hù)，步驟及工序同部。(6) 在滯后于部一段距離后，機(jī)械開挖部，人工配合整修； 隧底周邊部分初噴4cm厚混凝土；接長(zhǎng)I 18臨時(shí)鋼架，復(fù)噴混凝土 至設(shè)計(jì)厚度。拆除下部橫撐，安設(shè)型鋼鋼架仰拱單元，使之封閉成環(huán)。(7) 根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果分析，待初期支護(hù)收斂后，拆除 I18臨時(shí) 鋼架及上部臨時(shí)橫撐。(8) 利用仰拱棧橋灌筑CW部邊墻基礎(chǔ)與仰拱混

5、凝土。(9) 灌筑仰拱填充On部至設(shè)計(jì)高度。(10) 利用襯砌模板臺(tái)車一次性灌注O忸部襯砌(拱墻襯砌一次施 作)。二、兩臺(tái)階法1開挖、支護(hù)順序說明(1) 拱部超前小導(dǎo)管注漿預(yù)支護(hù)。(2) 上臺(tái)階開挖。(皿)上臺(tái)階初期支護(hù)(安裝鋼拱架、掛網(wǎng)、安裝錨桿、噴射混凝 土)。(4)下臺(tái)階開挖。(V) 下臺(tái)階初期支護(hù)(安裝鋼拱架、掛網(wǎng)、安裝錨桿、噴射混凝 土)。(W)澆筑仰拱。(W)敷設(shè)土工布和防水板，采用模板臺(tái)車全斷面一次抹筑二次襯 砌混凝土。(圖中阿拉伯?dāng)?shù)字代表開挖部序，羅馬數(shù)字代表支護(hù)施工 順序)。三、CRD與兩臺(tái)階開挖方法比選在保證安全施工的前提下，兩種開挖方法的比選應(yīng)從爆破難度、施工時(shí)間、后期初

6、期支護(hù)、二襯施工等方面進(jìn)行選擇。根據(jù)圍巖等級(jí)劃分的標(biāo)準(zhǔn)（BQ），對(duì)巖體的單軸抗壓強(qiáng)度及巖體 的裂隙程度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)獲得結(jié)果后，可將V級(jí)圍巖轉(zhuǎn)做W級(jí)進(jìn)行施工。1爆破難度由前面的敘述可知，對(duì)于 CRD開挖來說，簡(jiǎn)而言之是將隧道的 斷面劃分四個(gè)部分，各個(gè)部分按照“先支護(hù)，后開挖，快封閉，勤量 測(cè)”的施工方法進(jìn)行施工。對(duì)于兩臺(tái)階開挖方法，明顯增加了其開挖 斷面的寬度。對(duì)于隧道爆破來說，兩臺(tái)階施工增加了炮眼利用率， 而 斷面的寬度過小會(huì)降低楔形掏槽眼的爆破效果，從而增加了爆破成 本，而對(duì)于隧道來說，違背了 “向開挖要效益”的遵旨。2.施工時(shí)間根據(jù)隧道施工技術(shù)規(guī)范JTGF60-2001的要求，CRD施工首 先

7、應(yīng)在開挖噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行另一側(cè)開挖，且左右量測(cè)導(dǎo)坑開挖工作面的縱向距離不宜小于 50米：臺(tái)階法施工時(shí)， 下臺(tái)階在上臺(tái)階噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后即可開挖。因此臺(tái)階法施工大大節(jié)約了時(shí)間成本，從而提高了經(jīng)濟(jì)效益。3初期支護(hù)及二襯下表是對(duì)CRD開挖和臺(tái)階法開挖初期支護(hù)及二襯每延米工程量 進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較:V級(jí)石質(zhì)淺埋及W級(jí)二型初支二襯工程量對(duì)比名稱規(guī)格單位數(shù)量備注超前支護(hù)V級(jí)淺埋鋼管0 50*5m52.6注漿水泥漿n32.1W級(jí)二型超前錨桿0 22m156.5初期支護(hù) 及二襯V級(jí)淺埋開挖n3158.8早強(qiáng)錨桿砂漿錨桿0 22m118鋼拱架122bkg2531.2連接板300*250*15kg326錨桿墊板150*150*10kg52.1螺栓螺母M70付73.9初支噴射砼n39.7二襯n316.4W級(jí)二型開挖n3148.7早強(qiáng)錨桿砂漿錨桿0 22m103.25鋼拱架118kg694.1連接板250*230*15kg94.8錨桿墊板150*150*10kg52.1螺栓螺母AM22*70付24初支噴射砼n38.2二襯n313.7導(dǎo)洞V級(jí)淺埋早強(qiáng)錨桿砂漿錨桿0 22m17.5鋼拱架I18kg993.7連接板250*230*15kg72.5錨桿墊板150*150*10kg12.4螺栓螺母AM22*70付43