隧道开挖方案比选

陕西定汉线坪坎至汉中（石门）高速公路交叉中隔壁(CRD)与两台阶开挖方案比选中铁十一局集团第一工程有限公司宝汉高速公路坪坎至汉中（石门）段PH-10标项目经理部二〇一四年八月五日交叉中隔壁(CRD)与两台阶开挖方案比选交叉中隔壁法（CRD法）CRD法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横撑，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横撑施工的施工方法，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，Ⅴ级围岩深埋段二型衬砌仅在必要时增设。1、CRD法施工工艺流程左侧上部开挖、出碴拆除底部临时横撑，底部开挖、出碴，接长临时钢架左侧上部开挖、出碴拆除底部临时横撑，底部开挖、出碴，接长临时钢架基底加固仰拱初期支护拆除临时钢架、仰拱衬砌仰拱填充施工下一工序围岩监控量测围岩监控量测测量放线左侧拱部超前支护左侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工同时进行左侧下部开挖、出碴右侧拱部超前支护右侧上部开挖、出碴超前地质预报围岩监控量测右侧下部初期支护,必要时架设底部横撑右侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工同时进行右侧下部开挖、出碴左侧下部初期支护,必要时架设底部横撑图1CRD法施工工艺流程图CRD与两台阶开挖方法比选在保证安全施工的前提下，两种开挖方法的比选应从爆破难度、施工时间、后期初期支护、二衬施工等方面进行选择。根据围岩等级划分的标准（BQ）,对岩体的单轴抗压强度及岩体的裂隙程度进行实验获得结果后，可将Ⅴ级围岩转做Ⅳ级进行施工。1.爆破难度由前面的叙述可知，对于CRD开挖来说，简而言之是将隧道的断面划分四个部分，各个部分按照“先支护，后开挖，快封闭，勤量测”的施工方法进行施工。对于两台阶开挖方法，明显增加了其开挖断面的宽度。对于隧道爆破来说，两台阶施工增加了炮眼利用率，而断面的宽度过小会降低楔形掏槽眼的爆破效果，从而增加了爆破成本，而对于隧道来说，违背了“向开挖要效益”的遵旨。施工时间根据《隧道施工技术规范》JTGF60-2001的要求，CRD施工首先应在开挖喷射混凝土强度达到设计要求后再进行另一侧开挖，且左右量测导坑开挖工作面的纵向距离不宜小于50米：台阶法施工时，下台阶在上台阶喷射混凝土强度达到设计强度的70%后即可开挖。因此台阶法施工大大节约了时间成本，从而提高了经济效益。初期支护及二衬下表是对CRD开挖和台阶法开挖初期支护及二衬每延米工程量进行简单的比较：Ⅴ级石质浅埋及Ⅵ级二型初支二衬工程量对比名称规格单位数量备注超前支护Ⅴ级浅埋钢管φ50*5m52.6注浆水泥浆m³2.1Ⅵ级二型超前锚杆φ22m156.5初期支护

及二衬Ⅴ级浅埋开挖m³158.8早强锚杆砂浆锚杆φ22m118钢拱架I22bkg2531.2连接板300*250*15kg326锚杆垫板150*150*10kg52.1螺栓螺母M70付73.9初支喷射砼m³9.7二衬m³16.4Ⅵ级二型开挖m³148.7早强锚杆砂浆锚杆φ22m103.25钢拱架I18kg694.1连接板250*230*15kg94.8锚杆垫板150*150*10kg52.1螺栓螺母AM22*70付24初支喷射砼m³8.2二衬m³13.7导洞Ⅴ级浅埋早强锚杆砂浆锚杆φ22m17.5钢拱架I18kg993.7连接板250*230*15kg72.5锚杆垫板150*150*10kg12.4螺栓螺母AM22*70付43.1初支喷射砼m³5.9Ⅵ级二型由上表可知，Ⅵ级二型导洞无临时支撑，相对于开挖方量、早强砂浆锚杆、