砂质黄土大断面地道CRD法施工技术

砂质黄土大断面隧道CRD法施工技术孟庆明（中铁三局集团公司,山西太原030000联系电摘要：郑西客运专线函谷关隧道为大断面砂质黄土隧道，施工采用CRD法施工，施工过程中临时支护体系繁多，受力复杂。文章主要详细介绍了CRD法开挖支护以及临时支护拆除的各部步骤、步长关系及其变形特征，并介绍了CRD施工过程中施工要点。关键词：大断面隧道砂质黄土CRD法施工1、工程概况函谷关隧道起讫里程DK270+429～DK278+280，隧道全长7851m。是国内最长的黄土隧道。隧道穿越第四系上更新统（Q3）砂质黄土及中更新统（Q2）黏质黄土。其中砂质黄土地段长3521m，结构疏松，具有中等～严重自重湿陷性，设计为V级围岩，采用CRD法施工。1.1砂质黄土段地质情况隧道V级围岩地段洞身主要穿过<2-2>、<2-3>砂质黄土层（Q3eol+al），隧道范围内发育多层粉细砂（Q3eol+al）,呈水平透镜状，厚度2～4m。分别位于隧道拱顶、拱腰、边墙部位。黄土结构疏松，具有中等～严重自重湿陷性。<2-2>砂质黄土（Q3eol+al）：局部为黏质黄土，浅黄色，松散～稍密，稍湿～潮湿，大孔隙发育，含蜗牛壳化石，湿陷性轻微至中等，厚15～25m，属II级普通土。<2-3>砂质黄土（Q3eol+al）：局部为黏质黄土，浅黄、灰黄、黄褐色，松散～稍密，稍湿～潮湿，大孔隙发育，含蜗牛壳化石，属II级普通土。<2-4-1>粉细砂（Q3eol+al）：褐黄、浅黄色，稍湿～潮湿，稍密～中密，呈透镜体状，厚0～4m，属I级松土。表1黄土地层物理力学指标表唇地层量序号推时代撒岩性都状态故承载炉力狡天然耕快剪看天然第密度给含水部量禁干密舱度章孔隙秒率羡凝聚抚力碎内摩吊擦角旬KP最a聚KP靠a欣φ祸g/匹cm贱3四％编g/并cm袭3眼％距<2响-2仓>孟Q亦3碍eo阴l+历al挤砂质撤黄土虹稍密吩15比0省20疼26蛛1.崭58筛8.之7斗1.忌44衬45于.7孙<2屯-3斜>卫Q屈3锐eo屈l+酷al赏砂质努黄土搞中密彼19热0棉27距27躺1.丸74政10懂.8领1.隔55锦41哗.1沃<爪2-兔4-尸1朽>公Q递3诱eo和l+掏al缴粉细末砂躁中密播15工0密\债30驾1.差65朵\否\饲\1.2设计参数V级围岩（CRD法）支护参数：φ50超前小导管，每根长5米，环向间距0.4m，每环46根，纵向3.2米一环，φ8钢筋网网格间距20×20cm，拱墙布置，拱部锚杆长2.5米，边墙锚杆长4米，间距1×1米，I25型钢钢架，每榀间距0.6米，全环布置；中壁及临时仰拱采用I18型钢钢架。2、CRD法施工工艺2.1CRD法施工工艺流程图CRD法施工工艺流程见图1详2.樱2请CR留D氧法施影工工救艺流曾程说膜明鹿CR望D泄法施掘工工劳序见缺图棋2而2.育2.站1津①剂部施宅工义利用侨上一取循环由架立兰的钢轻架施休作隧与道侧烂壁牧Ф吧5母0木小导胃管及韵导坑下侧壁汗Ф刃22老水平禁锚杆恢超前楼支护贯。然个后机旧械开岗挖怠①鼠部，仆人工脆配合蝇整修避。必证要时歉喷剂5瓦cm丰厚混旨凝土酱封闭闸掌子谨面。右施怖作肿①员部导挥坑周危边的送初期甜支护急和临手时支亩护，找即初薪喷暑4c沸m泊厚混非凝土秃，架壤立型碗钢钢幻架和帅I翠1谎8信临时班钢架阶，并才设锁铅脚锚亮杆（块管）识，安杯设温I茄1迎8裙横撑咐。安茎装径吵向锚孟杆后蕉复喷动混凝捎土至绣设计哪厚度蓬。左侧上部开挖左侧上部开挖图1CRD法施工工艺流程图仰拱开挖、，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，进行左侧下部开挖右侧拱部超前支护右侧上部开挖围岩监控量测右侧下部初期支护,架设底部横撑右侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工，进行右侧下部开挖左侧下部初期支护,架设底部横撑装图是2C注R具D芦法施绢工工鹊序垦2.橡2.来2季②愿部施潜工胞滞后去于浇①联部朗3酱～米4堵m编，机办械开捧挖蹲②帆部，仙人工猜配合内整修处，并娇施作减导坑冲周边撇的初愿期支夹护，子步骤蹈及工歇序况同币①派。省2.糕2.定3夕③婆部施宁工世滞后讽于胃①缓部赞6咳～督7寻m家（一期个小左型挖师掘机排的距全离）阔，滞筹后飞②黑部每3债～冶4养m茶，机侍械开林挖胶③燕部，乐必要耍时喷酬5府cm推厚混毫凝土逮封闭禽掌子制面，漠导坑裳周边溪部分秩初喷珠4c纠m轨厚混停凝土始，接链长型波钢钢古架和炭I抚1扶8贫临时勤钢架鼓，安爽装锁腿脚锚结杆（佩管）插，安遣设册I春1纷8跑横撑俩，钻皇设径播向锚丛杆后医复喷纽混凝印土至苍设计守厚度圣。渔2.奋2.繁4各④扣部施翠工嗽滞后固于从②逃部之6剥～滚7扔m挎（一划个小陵型挖傲掘机史的距复离）丧，滞药后何③韵部罚3涂～钞4报m免，机约械开俯挖敌④夏部，布人工润配合恒整修门，并滩施作匆导坑国周边增的初滑期支秘护，邻步骤尺及工削序辜同冬③肥。浴2.厘2.趣5罪仰拱芝施工幕滞后给于糕④财部膛4m牺，机救械开然挖仰盈拱，栗人工笼配合晒整修携，然背后隧楼底周毁边部便分初肆喷教4c期m枯厚混状凝土袜。接浊长挪Ⅰ姿1德8竖临时仇钢架唉，复细喷混恼凝土握至设忠计厚陆度。誓拆除优下部边横撑桌，安愿设型朵钢钢哥架仰犯拱单暖元，克使之这封闭角成环荣。仰复拱开伐挖支勺护仰5霜～共6敌m仿时，哑分两毕次灌垂注仰绝拱砼剃与填雾充砼性。纠2.浅2.猛7挤临时虎支撑岗拆除蛇根据衰量测坟结果侨分析迟，仰械拱施盗工结舍束后飞，隧越道变汁形趋凝于稳愉定。堤可以们拆除吉中隔否墙和届临时红仰拱诚。拆汉除时陡，先尽凿除娇中隔旺墙和裁临时攻仰拱公间喷裕砼，腊然后争至上待而下滑逐榀月拆除犹临时倚钢架混。拆束除长府度不西宜过御长。进满足救一环焰衬砌惯长度卸即可艺。像2.射2.冰8情隧道艺防水怨施作属临时样支撑碗拆除麻后，村利用笔防水吨层铺南设平饰台对础初期裕支护结面进枝行处磨理，尝割除帝突出纸的钢威筋头链、锚泊杆头闹，用携水泥违砂浆盾抹平迷拆除徒临时躁钢架醒留下鼻的坑炊凹。汁施作团纵横座向投孙水盲页管，别铺设溪防水易层。塔2.直2.状9睛隧道臣衬砌障施工提利用顷衬砌众模板陆台车约一次议性灌致注拱欣墙衬披砌。献2.迁3朝CR爬D今法资限源配堡置金2.脚3.眨1凡单口狠主要阿机械占：厦小型块挖掘袖机般3执台姨（准1徒、功2吴部矮各看1搏台伐，描3振、青4级部及躁仰晌拱良1拆台）款；湿匪喷六机父4勒台（销备钩2控台）链；空践压虹机礼2壳台；沟装载脊机草1望台；晌自卸当汽谜车膨3并台；瘦麻花况钻秋4久台，射电焊高机赏4忽台。倘自动绝计量慕搅拌螺站针1刊座供钳喷砼扔；仰灰拱栈活桥啊2突副，歪作业浪台视架图1把个，某衬砌拖台傅车同1写个；核通风档机串1购台。宣2.滚3.姑2嗽单口匠施工企人员赖：喊1迷部州、兼2冶部开钟挖、元钢架调立设伶、锚出杆、盒挂网借：紧各缸6栗人，蔬共乎1份2泼人腔。亮1近、炉2愉部喷楼砼隶各戒5倒人，性共虎1魄0派人；赤3毕部停、较4混部开仪挖、傅钢架剩立设赚、锚陆杆、漂挂网直：米各东5堂人，麦共旋1剂0衔人缎。声3淋、瓶4鼻部喷暮砼讲各讲4测人，扣共跟8砍人；醋仰拱络开挖陷、钢婶架立滩设、脆锚杆快、挂趟网方：鸦遣6浩人。捎开挖类共须4寿6抽人；垫衬务砌符6纷0震人（任两个幕作业访面共于用）捏；单莲口施应工作灿业人龟员恢：住10俭6暖人。辈2.码4我循环薯时间践CR带D益法施沃工每酿循环锣0.缩6m替，每勺天薄2误个循仰环三（滩2鹅2咬小时派）；捡全断放面开须挖支帖护每种天鼻1.间2m宋，每魄月最轰高进按度指味标为尚36玩m赌，考截虑砂凝层和翻其他解影响铁因素掀按每涉月羞30骄m政考虑驳。见显表除2姥“纵CR风D叔工序依循环悦作业孟时间危表龙”榜。滩2.王5妙CR出D乖法施华工要漆点傅2.祖5.邻1住开挖爸要点常：孟1梅）严胃格按准照设下计尺亿寸开耍挖，追严禁辱超挖厕，钢刺架底秀脚预惜留磨2仙0田～地30屿cm占，采围用人忆工开归挖。降2况）开滤挖时值，预如留核嫌心土研，保严证掌砍子面车的稳矿定。舟3羡）确秧保慎1回洞室暮、雕2缓洞室岸有腰1色台专容用小愿挖掘积机进抄行开崇挖，浩严禁扣小挖甘机开逢挖坡体道上侄下。辰特殊育情况练下，稿回填揭坡道奶后，怖小挖蝴机从跃上部牧室转施移。成转移遍后，席立即微恢复接横撑设。瓶4资）各里洞室箱施工食，严牙格步坐长关械系，遭尽量鲜缩短轻隧道螺封闭议成环边的长碍度。抓2.严5.详2庆钢架止安装左要点明：含1霸）考叔虑洞烫室尺凑寸划社分便蜓于施味工，蚁和下微部运阁输要苍求，泰钢架纵分节圾和洞庙室尺隙寸根漫据现底场机亚具设吵备应午做适姥当调售整。盾拱部栋钢架寒分棍为制5督节爷，榴1告洞烦室漆2沿节春，输2归洞柔室直3进节，母拱部魄钢架调底脚狸较设涉计长酷约诊50棒cm污左右存。临稻时横迹撑改饰为直寿钢架泊，并惑满首足稍3鼓、存4耕洞室柴4.堡2m农的净幕空。避2及）满忽足设序计尺饰寸要厅求，只考虑爹合理灿下沉仁量。无边墙毕钢架伤长度纪应根镇据下叶沉量侧缩短撤其尺芝寸，导避免帅造成贸上部怪下沉责下部躺超挖爪的现伴象出淹现。糕3洒）严蹄格控肾制节榆点栓很焊连提接质姨量，和确保粥节点悉的稳客固。似4锋）底刺脚角南钢是纹为减惩小拱挨部钢弃架在竖下部派室施炸工前炕的下蜘沉量掉设置浙的。医角钢宽安装站时，犁可以纵考虑桨在下破部洞匠室开较挖时庙取出净，以饺便重逝复利包用，秆节约材成本造。先表秧2直CR骗D土工序他循环箩作业但时间廉表菌部位呈工序止时间慎（扔h屿）斑1列2苹3熄4呀5驰6炸7青8蜓9唯10个11已12抄13鲁14拥15诊16驳17畜18廊19吉20协21纠22那23掉24疯左上午1址部絮超前剪支护版及加痰固辣开挖胀钢架摄、锚售杆、爪挂网犯喷砼更右上汤2覆部命超前场支护缩及加败固翻开挖道钢架确、锚幼杆、渴挂网京喷砼裹左下茄3须部植开挖烦钢架嫩、锚兼杆、滨挂网房喷砼比右下衰4兆部蜜开挖薄钢架灭、锚想杆、巴挂网科喷砼颠隧底旗开挖误钢架酒、锚轧杆、奸挂网敢喷砼徒禁备注遭：疮扑1土、黑猜色部习分为稻关键集工序甚，灰挑色部约分为傍非关佣键工晃序卖，剩CR磨D幻施工吵上方乐两部掏室的勒施工等为关鞭键工江序。半2束、筒CR缸D霉施工棵循环全进尺织0.盼6m禽，日搜进尺证1.锹2m并（太2逆2菌小时每）。

惧怎趋通唯冒3疤、月吵最高篇进度捉指标愿为旗36馆m墨，考权虑砂润层和笨其他支因素惑按每搏月搞30迅m意考虑傲。电5壶）钢钻架底宏脚虚30拿cm属在立共设后割用土队埋上技，以有免在泡喷砼肥时，笔节点翻位置搭喷砼集料固算结，犁造成享钢架陷安装巴困难怎。湿6纵）下撕部钢足架连什接时吼，清光除钢陕架连招接处财的黄赛土。叨确保梦喷砼躁的上傍下连漠接质副量。训7筋）左桶右横原撑安咽置在锯同一暖水平讨线上移，横特撑下州方应辩设置庭角钢节，防枪止中扬隔墙此变形硬横撑疑脱落榜。晚2.号5.页3陪喷砼障施工可要点御：犁1虾）在渗永久络钢架捉后有寨空腔裂时，预采用凭喷砼雷回填表，确源保施罪工质跑量锈。功万2畅）中枣壁背咐后有针空腔扫时，涝钢架菌背后巡立设侮竹脚励板，净然后唯用土妙回填决空腔崖后，工在钢脏架间仍喷砼小至设皮计厚云度。屡以防亡止因观超挖过回填既喷砼挪造成揪拆除作临时除支撑坟的工恢作量茂加大溪。毙3测）喷趁砼结淘束后馒，及炮时清辣理回通弹料消，防炸止回搬弹料召固结博在钢苦架底肯部，见而影锈响后舌续工献序的毙施工矿。泳4插）喷习砼前钥，对恳钢架裤节点跳处进孟行清喇理，旦保证火节点六处喷懒砼的毕质量候。察2.赠5.粪4陪仰拱迅开挖昨支护决要点市1嗓）仰标拱开衔挖每泻循腊环都2秩～拥3较榀钢敏架，己开挖娃后及额时立斧设钢灶架。张2题）中公隔墙缺钢架诸接长句后，严底脚院在仰粪拱钢旦架上示。中俘隔墙史钢架鸭间不搬设钢球筋网候，连常接筋瓜布设费只要药满足斩立设差施工福即可饿。中仆隔墙关钢架肠接长酱后不谨进行姥喷砼踩支护窑。扎3依）仰生拱开化挖时或，搭平设栈冒桥，酱保证财洞内飞运输床的顺晓畅。斤开挖殖长度寺满足骂一环幻长度碰时，吨注意设栈桥尼的稳磁定性貌，随阶时进义行加仓固，本保证系洞内敏行车政安全侦。窗2.脑5.既5限C佩R记D申临时今支撑捕拆除蒜要点惠1妇）徐CR帐D意拆除除时间司：根薄据数跃据分壤析喘，脾CR忙D国临时专支护果在仰下拱填街充施冠作完笔毕后行，即培可拆桐除，简拆除醉后隧荷道是舌安全单的。吃2桌）础CR莫D缘拆除勉顺序找，先滤凿除乳喷砼低，然盛后逐掏环进哨行拆牢除，雾每环蜡拆除娃顺舱序孩1裳、悉2天洞室扯横搏撑级→焰3盼、照4涂洞室矩横速撑慢→弱上部槐中壁跨钢蛋架治→连下部营中壁穴钢架震。桐3像）每拜个工培区第去一环娃拆除比时，允技术庆室应泳进行刻观测萌，进您行数病据分匆析，为确保须隧道批安全辞万无弯一失秒。首4杜）拆耗除时略注意立安全痰，随棋时检影查脚决手架愉的稳巡固，肆高空尾作业蹲人员锦必须涂系安援全带雷，拆仓除地泼段要课有专泄人防村护，歇利用借口哨低信号舰统一燃指挥篇，保容证施密工人让员和幸车辆连的安螺全通伶过。签5般）拆童除钢际架时敞，采成用气打焊切率割，通严禁经施工尾机械净生拉鼠硬拽旅。倍3症监控涨量测冒3.演1镰监控征量测膀点布对置震洞内肤水平修收敛治、拱睁顶下派沉、填隧底桨沉降原以及品地表秃下沉扬监测节，每怒5m凡一个滩断面巴。洞仰内监貌控量光测布雕置见构图匪3烟“美水平专收敛蜂、拱干顶下纵沉、缠隧底延沉降猛以及奸地表口下沉骂布置慕图滔”衡3.枝2恼量测调方法锐水平羊收敛撇采取名全站灯仪进殊行无啊接触纲式量贪测模问式。肉在穿辽越高坦速公厕路工吃程中难采用表坐标理法观映测，布以确歉定左稳右侧塞不同嚼的位宝移变散化量末。拱更顶下槽沉、董地表六下沉穗采用厌高精禁度水深平仪就进行蹦观测稠。突根据炒黄土理隧道表的变匪形特译点，蓬拱顶耍下沉凑、地犬表下骂沉的俘量测躁频率鼻按竖表倚3堆筛监控妹量测谷频率翻表进进行：竖表脑3资京监控督量测游频率乡表伟位移处速度扎（另mm看/青d退）焦量测长频率拴≥魔5月2撤次刚/d党1挑～炉5魔1估次份/d汤0.渡5馅～洪1评1齐次浅/钢2厚～缝3d孝0.埋2星～害0.巨5被1朵次伸/3壮d早＜龄0.驾2剧1披次补/7写d庄地表忌降水思时，集浅埋捏地段丽、黄架土性披质变味化地枕段加绵密监贪测频差率；苍CR羡D佩法施难工在棵拆除遵临时阁支撑蒙时加惕密监造测频绘率。纠3.停3叹变形旱等级破管理雕在施斧工过朋程中邮，当功洞内饺外变跪形速具率在肠2m宣m富/叶d窑以下都时，挣可正赛常施否工；固当洞订内外盟变形窃速率槽在号2m梅m斯～训5m幻m崇/折d秒时，桨在施眯工的竟同时香，采玉取加牛强初企期支关护或群加快岂仰拱炼封闭屿等措抵施，打控制今变形浩速率念；当下洞内墙外变绩形速性率超逮过析5m露m霞/仇d询时，盈应停细止开融挖施袜工，法封闭待作业顾面，贿缩短舅工序痒距离夹，快挨速封昌闭成辅环，酒施作发初支忽背后暖注浆烂等措镰施，侵控制别变形弄量的甲发展象。贼图使3壁水平肯收敛蛾、拱冻顶下赛沉、防隧底窃沉降需以及考地表脑下沉位布置种图芳4.撒4祝监测印结果浮分析改以函亲谷关视隧坊道渗DK煌27怠0+拜56羽0趴断皱面邮CR郊D拔法医1弦部监造控量欠测为薄例，盛如鸡图首4什位诵移湾u楚-坊时乎间概t浸的关着系曲卸线图础。丽图饰4岭位描移戚u区-塔时贿间谋t拜的关暂系曲伏线图图根据巷上图奥分析昂：隧糟道施点工容1奔部时亮，庸1乖部下痰沉售24股mm穿，收胖敛柏25丙mm煤；在撑施锯工老2歼部时织，累耐计下堆沉量批26极mm飞，收浩敛反陈弹，龄累计仗收敛陶为潜21彼mm悟，说听明在满开脸挖藏2飘部时显，狮1翼部右品侧失迁去土奶压力甩后，焦水平叙受力营减小贱；喝在陆3林部粪4界部未钻施工像前时孙间段烤内诉，翼1围部拱呼顶下侧沉、跨水平俘收敛疾仍在坡发展僻，并堪保持乳稳定渗速率江，平相均每世天璃1m厉m捏～泳2m锣m武/畜天。既在杆3砍部施退工时点，飞1藏部累批计下朗沉民52痒mm轨，累馒计收莲敛溜45院mm脖；施4篮部施有工时岁，县1符部累彻计下摸沉赌60登mm厚（艇4险部施劲工命对奏1嗽部下猴沉量佣影响鼻比其哭他各天部小笔），要累计边收敛亿50饥mm门（升1伶部收遭敛值版略微痰减少扫后继敏续发伴展；惧在仰蚕拱施侨工时适，狗1肉部下选沉量饿增加挤至披79陶mm技，收婆敛量庆增大论到修68岛mm拼后有魂所减连小。步仰拱矮封闭符后倘，远1涌部下丈沉量补趋于响稳定碧，收屿敛量劫有所疮减少权，说秧明初边期支拘护封济闭成侧环后胡，围住岩压摇力逐奔步转道化到颂永久纳支护展体系斤，而贺临时闸支撑闲的受仍力减叔少。满从禁CR蛙D摸法监昏控量透测结崭果看胳：谊1蚕）仰CR疲D息法施饭工期后间，砍隧道鹅支护蛾体系吵变形卸集中域在未累封闭圆成环捷之前闲；除束下部帐开挖敢下沉确量大积之外写，其营余时渐间下盐沉速陷率稳夺定。栽因此鬼，控导制下醋沉的获方法滋主要吗是缩辈短开蛮挖面羡到初气期支世护封齿