浅埋暗挖隧道CRD法施工技术浅析

内容摘要：交叉中隔壁法（CRD法）是先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横隔板施工的方法。CRD法就是把整个隧道大断面分为左右上下四个小断面施工，每一个小断面单独掘进，最后形成一个大的隧道，且利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采用网状支护形式，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构，且用中隔壁及中隔板承担部分受力。

关键词：浅埋暗挖隧道、CRD法、施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、 CRD法施工特点及适用范围

1、特点

浅埋隧道采用CRD法施工，很好的解决了大断面隧道开挖的安全性问题，且结构简单，安全可靠，拆装方便、灵活，经济效益显著。该法是在借鉴新奥法的某些理论基础上，在深圳地铁工程施工中总结出来的一整套完善的地铁隧道修建理论和操作方法。与新奥法的不同之处在于，它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下，隧道埋深小于或等于隧道直径，以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通，无污染、无噪声，而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。

2、适用范围

（1）它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下的浅埋隧道，以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通，无污染、无噪声，而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。

（2）适用于V-VI级围岩地层，开挖断面在40～120m的隧道。

（3）由于该施工方法在有水条件的地层中可广泛运用，加之国内丰富的劳动力资源，在北京、广州、深圳、南京等地的地铁区间隧道修建中得到推广，已成功建成许多各具特点的地铁区间隧道，而且在大跨度车站的修筑中也有有相当的应用。此外，该方法也广泛应用于浅埋地下车库、过街人行道和城市道路隧道等工程的修筑。

二、CRD法施工工艺原理及关键技术要求

地铁隧道浅埋暗挖CRD法施工是一项边开挖边浇注的施工技术。其原理是：就是把整个隧道大断面分成左右上下四个小断面施工,每一小断面单独掘进，最后形成一个大的隧道,且利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采用网状支护形式，即中间为“十”字形，周边为鸡蛋形网状喷锚支护体系，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构，且用中隔壁及中隔板承担部分受力。该方法主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。由于浅埋暗挖CRD法省去了许多明挖法施工需要的报批、拆迁、掘路等程序，现在深圳地铁被施工单位普遍采纳。

地铁隧道浅埋暗挖CRD法施工的核心技术被概括为18字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。其主要的技术特点为：动态设计、动态施工的信息化施工方法，建立了一整套变位、应力监测系统；强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用；研究、创新了注浆方法加固地层；采用复合式衬砌技术，并开创性地应用了钢筋网构拱架支护体系。

三、CRD法施工施工工艺

1、总体施工步骤

双线隧道断面分四步进行开挖施工，先施工右上导洞超前小导管，注浆加固该拱部土体，预留核心土，人工开挖土方，手推车运碴转运至明挖车站基坑垂直提升至弃土场。右上导洞开挖达10～15m后即可进行右下导洞施工；同理待右下导洞施工达10～15m后进行左上导洞施工；待左上导洞施工达10～15m后进行左下导洞施工；施工时，上导洞每循环开挖进尺控制在0.5m内，由测量人员控制中线水平，保证不欠挖，严格控制超挖，下导洞开挖每一循环进尺视围岩的稳定情况定为0.5～1.0m，下部落后于上部至少5.0～10.0m。开挖完后，及时安装格栅，挂网喷砼形成封闭初支，使支护尽早成环受力。

2、区间隧道总体施工原则

区间隧道采取“管超前，严注浆，短进尺，强支护，勤量测，早封闭”的浅埋暗挖法施工原则。

A 管超前：区间隧道洞身主要穿越海冲积砾砂、海冲积粘土地层，隧道底板位于砾质粘性土地层上。在掌子面未开挖前，沿隧道拱部周边用风钻钻孔打入φ42、长3.5m的超前小导管并注浆预加固地层，防止隧道开挖时拱顶坍塌。

B 严注浆：隧道穿越地层拱部主要为冲积砾砂、海冲积粘土地层，部分地段拱顶上覆砂层，为改良地质提高岩层的自稳能力，喷5cm～20CM厚混凝土封闭掌子面后用液压注浆机通过小导管注浆超前加固地层。

C 短进尺：隧道的标准断面上部每循环开挖进尺控制在0.5～0.75m，人防密闭门断面和扩大隧道地段，上部每个循环开挖进尺控制在0.5m，下部循环进尺则视围岩的稳定情况定为0.5m～1.0m，以缩短开挖和支护的间隔时间。

D 强支护：严格遵循设计和施工规范，采用格栅钢架、钢筋网、φ22砂浆锚杆及湿喷混凝土进行初期支护，喷混凝土2～3次达到设计厚度，提供较强的早期支护，控制围岩变形。

E 勤量测：量测及数据分析是对施工过程中地表下沉、拱顶下沉、周边收敛、钢格栅内力分析判断的依据，在开挖后支护完及支护后一段时间的量测进行绘图分析，判断支护后围岩变形的情况，将信息及时反馈给设计、监理工程师等，发现有异常变化时及时修改初支参数和采取特殊的施工方法。

F 早封闭：由于覆盖土薄，地质条件差，开挖后如不及时封闭，极易引起开挖面失稳坍塌，因此，开挖后，及时喷5cm厚的混凝土封闭开挖面，尽可能加快分部开挖断面的循环时间，尽快安设钢架，喷混凝土封闭成环，防止围岩应力集中，引起初支较大变形或底部隆起，甚至造成坍方。

3、CRD法施工方法及技术措施

ACRD法施工时先施工上台阶①部超前小导管并注浆，小导管直径为Φ42，环向间距为0.333cm，纵向间距为2.0m，长度为3.5m，压注水泥、水玻璃双液浆加固地层和止水。

B开挖上台阶①部土体，循环进尺0.5m（其余各部进尺均为0.5m），人工开挖翻土至下台阶。

C施工①部初期支护。开挖后先喷5cm厚的砼，再布设钢钎钉，铺设钢筋网并与钢钎钉焊接，架设两侧及中壁临时格栅钢架，格栅钢架底脚用锚杆定位，两次喷砼达设计厚度。

D 开挖②部阶土体，人工开挖，手推车运土出洞。

E 架设②部中隔板格栅钢架，然后喷射砼支护。此时①部②部形成一封闭环。

F 开挖③部土体，人工检底达到要求后，安设中隔壁支撑及仰拱格栅并喷砼，尽快形成③部整体封闭结构，③部下台阶落后②部阶长度为5～10m。

G 上台阶④部超前小导管支护施工，注浆加固土体，开挖④部土体（④部比③部落后长度保持5～10m。）。

H④部初期支护：开挖完成后，先喷5cm厚的砼，再布设钢钎钉，铺设钢筋网，架设格栅钢架，喷砼支护④部侧壁。

I 开挖⑤部土体，同②部一样架设水平中隔板支撑并喷砼支护形成一封闭整体。

J ⑥部开挖同③部开挖及初支（⑥部比⑤部落后长度保持5～10m）。

K 该段施工过程中，适时进行初支背后注浆，以控制地表沉降。

L 在施工过程中，加强监控量测，实行信息化施工，并根据监测情况，及时拆除临时格栅支撑，施作该段二次衬砌。

四、结束语

开挖支护完毕后，通过整个施工过程监测发现地表最大沉降值为40mm，故拆除临时支护以后，应及时施作二次衬砌，以减少地表沉降。

采用CRD法施工,将大断面隧道开挖分成几个小断面开挖；将大断面隧道衬砌分成几部分衬砌。施工中做到“短进尺、早支护、勤量测、速反馈”，保证了结构安全，成功解决了工期紧张、工艺复杂、互相干扰大、地表沉降控制等难题。施工中量测信息的反馈对循环进尺、支护形式及二次衬砌均有很强的指导作用。对以后大跨度隧道尤其是城市地铁大跨度隧道和软弱围岩的洞口施工有很好的借鉴作用。

参考文献

[1]中交第一公路工程局有限公司.公路隧道施工技术规范（JTJ F60-2009）.北京：人民交通出版社，2009.