连江口隧道CRD法和双侧壁导坑法对比分析与研究

张建

摘 要：随着我国高速公路的跨越式发展和施工技术的不断提高，尤其近年来隧道工程所占比例也相应增加，特别是大断面隧道成为现今高速公路建设的主流。由于隧道工程的隐蔽性以及施工地址条件的不确定性，特别是在特殊地质段的隧道施工，需采取适应的开挖方法，方能保证隧道施工安全、质量可靠及工期可控。本文结合工程实例，对隧道施工采用的CRD法和双侧壁导坑法开挖工艺进行介绍，然后对两种方法的造价进行分析，以期为大跨径隧道施工提供借鉴。

关键词：CRD法 双侧壁导坑法 对比研究

本文结合连江口隧道的实际情况，在施工技术可行、经济效益良好的前提下，开展了CRD法和双侧壁导坑两种开挖方法在该隧道中的应用研究。

1.工程概况

1.1简介

乐昌至广州高速公路是京港澳高速公路粤境段复线，走向大致与京港澳高速公路平行。连江口隧道累计单洞长4433m，其中左线长2265m、右线长2168m。该隧道为双向六车道设计，其断面内轮廓采用三心圆设计，总高度8.2m，总宽度16.153m。该隧道进口端为分离式小净距隧道，进口开挖净距为24.5m，中部开挖净距为31m，出口开挖净距为44m，最大埋深约为182m。

1.2工程重点、难点及控制措施

結合连江口隧道的现场地质地貌情况，本隧道的技术重点、难点就是大断面隧道采用CRD法的开挖及初期支护施工控制。所采取相关措施：（1）调整传统的分部开挖方法；（2）严格控制开挖进尺长度；（3）加强隧道超前地质预报和监控量测工作；（4）施工中贯彻“光面爆破定效率，初期支护保安全，监控量测明情况，排水通风讲文明”的工作思路。

1.3隧道净空断面设计

隧道建筑界限根据公路工程技术标准和公路隧道的设计规范设定，单洞的净空断面为133.7m2，单洞净空断面周长为42.9m。

隧道内轮廓考虑结构受力良好及便于施工，采用三心圆设计，隧道净空、横断面组成除考虑满足行车要求外，还考虑了照明、消防及其他运营管理设施所需空间。

2.CRD法和双侧壁导坑法开挖工艺

根据设计图纸及相关地质资料，隧道进口端V级围岩小净距地段及V级围岩深埋段开挖均采用双侧壁导坑法，出口端浅埋偏压段开挖采用CRD（单侧壁导坑）法开挖。

2.1双侧壁导坑开挖施工工序

进口端V级围岩浅埋加强段采用双侧壁导坑法开挖，如见图2所示，初期支护紧跟在每一步的开挖之后。两侧导坑均采用正台阶法施工，侧导坑的开挖宽度约为主洞的1/3宽度，内侧导洞开挖后，通过中空注浆锚杆加固中间岩柱部分。开挖侧导坑时为满足机具正常作业，下断面待上断面开挖5m后才开始开挖；两侧导坑对应断面滞后5～10m；核心土上台阶滞后最近侧导坑10～20m，而中台阶滞后上台阶3～5m，下台阶滞后中台阶3～5m；导坑部位仰拱衬砌及时施作，与导坑下断面的距离控制在5～10m。为减少左右洞身开挖的相互影响，两隧道洞身错开一定距离开挖，滞后距离约30～40m。

具体开挖、支护顺序：Ⅰ左侧导坑开挖；②左侧导坑初期支护；Ⅲ右侧导坑开挖；④右侧导坑初期支护；V拱部及核心土上台阶开挖；⑥拱部初期支护；Ⅶ核心土下台阶开挖；⑧仰拱混凝土浇注及仰拱回填；⑨浇注两侧二次衬砌混凝土基础。

2.2 CRD法开挖施工工序

出口端V级围岩浅埋偏压段开挖采用CRD（单侧壁导坑），如见图3所示，隧道中线左、右两侧导坑以10m长为一段交替开挖前进，上导坑开挖循环进尺控制为0.6～0.75m，下部开挖应根据地质实际情况适当加大，根据监控量测的结果和地质情况对仰拱开挖长度进行确定，一般应在6m以内。喷射砼紧随开挖掌子面施作，每环钢架分拱、墙两次架成。

具体开挖、支护顺序：①内侧导坑上部开挖；Ⅱ内侧导坑上部初期支护；③内侧导坑下部开挖；Ⅳ内侧导坑下部初期支护；⑤外侧导坑上部开挖；Ⅵ外侧导坑上部初期支护；⑦外侧导坑下部开挖；Ⅷ外侧导坑下部初期支护；Ⅸ仰拱混凝土浇注及隧底填充。

2.3工艺比较分析

从同一施工时间段开始计算，采用双侧壁导坑开挖平均每月进尺约24m；采用CRD法（单侧壁导坑）进行开挖平均每月进尺约40m。

根据以上数据统计显示，双侧壁法施工与CRD法相比，施工工序较为繁琐，施工难度较大，工序间相互干扰较大，且施工进度较为缓慢，难以获得最大的进度目标。为贯彻落实“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”十八字施工原则，采用CRD法开挖时需要进行施工监控，从而提高施工效率。

3.CRD法与双侧壁导坑法造价分析

CRD法与双侧壁导坑法的临时支护工程量详见表1所示：

通过上表1关于临时支护各相应工程量对比数据可知，CRD法所使用材料少于双侧壁导坑法。由此可见，在能满足隧道工程施工质量和安全的前提下，CRD法相比双侧壁导坑法，能够降低施工成本和工程造价。

4.结论

综上所述，连江口隧道出口端采用CRD法施工，通过改变传统的分部开挖方法，加快了施工工序衔接，使得连江口隧道出口端比隧道进口端提前2个月完成了V级围岩的施工，为连江口隧道的胜利贯通打下了坚实的基础，并且在施工成本方面有所降低，节约工程造价，间接提高经济效益。通过论证表明，新的CRD法施工在连江口隧道中的施工应用研究是成功的，也为大跨径公路隧道的施工提供一个可借鉴的施工经验。

参考文献：

[1]JTG F60-2009.公路隧道施工技术规范[S].

[2]陆洲，邱利祥，盛素玲.双侧壁导坑法在大跨度隧道施工中的应用[J].山西建筑，2009（35）：328-329.