隧道软弱破碎带围岩中CRD 法施工技术应用的探讨

2015-08-15谭小军四川公路桥梁建设集团有限公司四川成都610000

江西建材 2015年17期

■谭小军 ■四川公路桥梁建设集团有限公司，四川成都 610000

1 CRD 法施工技术简介

1.1 CRD 施工技术的特点

使用CRD 施工技术首先应该先进行底层的加固处理，为了能够形成一个已经加固完成的地层与初期阶段的支护的两者形成的整体的结构，首先应该进行对网喷和锚进行支护处理以此来能够充分的发挥出承受外部压力的状态。另一个方面还应该实时注意监测数据来充分的监控各项作业指标来达到精确数据知道外部施工的目的;为了能够达到保证施工的质量和安全施工的目的还需要对初期的支护结构拱顶沉降和收敛的程度进行严格的控制。CRD 施工技术的优点是可以综合考虑一个隧道工程，将一个打隧道工程从整体出发然后分为几个小的洞石，其次在安排合理的施工从而确保施工部门在施工时能够科学的按照安排好的步骤进行顺利有序的施工。在完成支护体系的同时，将各个部门的职工路段进行封闭形成环状，以此来有效的提高洞内外围岩变形能力和防止支护结构破坏的有效性，为了能够控制住地面的下沉和土体的水平位移等不良的现象可以通过提高支护体系承受压力的负荷量来实现有效的控制。

1.2 CRD 施工工艺流程

CRD 施工技术作为一种大跨度的、对隧道软弱破碎带围岩进行分部开挖、仰拱先行、钢架支护的施工方法。CRD 施工技术在施工时通常将纵向分为上、中、下3 层、横向分为左右两侧总共6 部分，然后进行分步施工。首先，先对其中一侧的上、中2 层进行开挖和支护工作，然后再将横竖中隔壁架设好;其次，如果要对另一侧进行开挖和支护时必须要等到喷射的混凝土达到设计强度等级的70%，然后再将中隔壁架设好;最后再对下层进行开挖和支护，由此完成支护和中隔壁施工工作，从而形成网格状支护框架。

2 隧道软弱破碎带围岩的CRD 施工方法

2.1 超前预报

在对隧道软弱破碎带围岩进行施工之前，为了充分了解地质状况可以使用地质雷达对需要开挖的隧道作出超前预报，以此来避免在开挖时由于软弱破碎带围岩发生断层导致的突发性事件。

2.2 超前支护

为了将隧道内承载力较差的软弱破碎带的承载力提高，避免因为沉积量过大导致的岩体塌陷的现象的发生必须使用一定程度上的外界支护措施来达到稳定的状态。通常情况下，一般采用锚杆或者注浆等比较柔软的材质来进行对这种隧道的软弱破碎带带围岩进行超前支护。为了使其保持足够的稳定性，需要在隧道施工进行到初期支护阶段时，在隧道初期支护及二次衬砌背后都要进行回填注浆处理。并且预先埋下注浆管，合理的控制注浆压力。

2.3 分步开挖

需要对隧道软弱破碎带围岩使用CRD 施工方法进行开挖支护通常分四个步骤进行。首先通过对每侧的拱脚设置两根采用长约4.5m的φ42 钢管，作为锁脚锚杆的方式进行对拱脚的加强处理。同时，也要加强对临时支撑长度每次拆除长度进行严格的管理与控制，每次需要拆除的长度需要根据现场的实时监测数据进行合理的调整;其次为了避免因为贸然开挖造成的施工误差，需要在施工的过程中将隧道开挖的尺寸进行严格的控制。为了能够控制隧道开挖的水平程度和中线，保证其开挖断面的圆滑成度需要使用激光指向仪，通过多台指向仪同时工作来实现此目标。为了保证工程的质量，需要在施工时将开挖轮廓线这一部分纳入到施工误差的考虑范围内，将开挖过度和预留变形等因素对工程质量的影响降到最低。为了有效的解决突发的问题，需要在开挖的过程中加大监控力度，当拱脚、拱顶、边墙等施工对象的位移速率值，超出了预算的合理范围时，必须及时采取相应的措施，像修改支护参数，调整施工方法等来以解决面临的突发状况。首先，先将I级台阶的支护结构设置好，再使左、右分别进行施工步骤，并且需要在中间的位置架设好中隔拱壁;其次，设置好II 级台阶的支护框架，再分别进行左、右同时施工操作;最后，重复设置好III 级台阶建设，并重复左、右的施工步骤。

2.4 实时监测

在施工中出现不足是不可避免的可以采取一些补救的措施来弥补施工时的不足，以此来保证施工成果的有效性。所以在施工已经完成后的隧道，有必要使用对应的措施时刻进行监测，一般情况下采用钢弦式应力计来对围岩的变形情况进行监测。一般情况下，围岩的监测点的位置可以选在水平基准净空收敛准线或拱顶沉降点部位。一般来说，初期接单的支护监测频率是比较高的，一天内要至少监测一次钢架支护的稳定性、锚杆的沉降、喷射混凝土的覆盖强度等，而且也需要对隧道外部的仰坡稳定和地表的渗透水进行监测，等到监测的时间久了到了一个月以后，可以延长监测的时间，可以用一周作为一个周期来进行监测。

3 施工过程中的注意事项

3.1 及时封闭临时仰拱

一般使用RD 法来进行施工以保证施工安全，在开挖后RD 法需要在每面设置一个临时的仰拱，以此来防止围岩形态发生改变。同时通常采用架设钢筋的方法来加强支护的稳定性和安全性。通过让钢拱架与钢筋及中隔壁共同组成一个环状的整体，它可以有效地减少围岩的变形程度。

3.2 控制中隔壁拆除时间

在CRD 方法中拆除中隔壁也是一个很重要技术，想要充分保证隧道在拆除中隔壁后的安全和稳定必须掌握好这门技术才能在规定时间将中隔壁拆去。通过围岩监控，去测得拱脚的收敛尺寸和拱顶的下沉尺度，同时也应该测得开挖断面的净空收敛数值，为了保证中隔壁的拆除时间适当，需要在7d 内把拱顶下沉的增量控制在不大于2mm。注记、号不能出现漏绘现象。要清理、删除掉多余的线条、符号、注记，使数字标注符合规范要求。另外，编辑地形图时为了防止操作不当或其它原因造成文件丢失需要注意及时进行文件的保存、备份。

3.3 保证支护结构的稳定性

当对隧道围岩的下部进行开挖时，应注意软弱破碎带上部支护结构的稳定性。因此，在开挖边墙时必须采用两侧交错挖马口施做，防止位于上部支护结构断面两侧的拱脚部分出现同时悬空的现象;另一方面，对于质地较为松软的围岩，最好采用临时仰拱及时封闭断面成环的做法，以保证支护结构的稳定性。

3.4 各施工路段应保持合理的安全距离

两个相邻的掌子面之间要将距离控制在8～10m，以保证导坑在开挖过程中的施工安全;同时，每个导坑的上下台阶之间要将距离控制在3～5m。

3.5 该公司工地现场实际案例

以该公司前段时间负责的一项映汶高速公路映秀隧道工程为例，该隧道为大断面高速公路双线软弱围岩隧道，开挖断面面积达120m2，全长5260m2，最大埋深近170m。全隧道洞身设计纵断面为2‰及3‰的上坡。隧道围岩主要为Ⅳ级，分布有全风化泥岩、砂岩、强风化长石石英砂岩，岩体破碎，地质条件复杂，穿越了软弱围岩、浅埋段等不良地层。本隧道工程施工的关键正是在于应用了上述的CRD 技术。实践表明，CRD 施工技术有效地促成了该隧道的顺利建成。目前，该隧道已经实现了全面通车，且运行状况良好。长久的监测显示，该隧道的围岩变形一直保持在可控范围以内。由此可以看出，CRD 施工技术可有效维持隧道软弱破碎带围岩的稳定性，从而保证安全且高效的工地施工秩序。