陳光志

摘要：本文結(jié)合工程實例，對隧道施工采用的單側(cè)壁導坑法（CD法，俗稱中隔墻施工法，也叫六歩開挖法）開挖工藝進行介紹，以期為大跨徑軟弱圍巖隧道施工提供借鑒。

Abstract： This paper introduces the excavation process of the single sidewall guide pit method （CD method， commonly known as the middle partition wall construction method， also called the six-inch excavation method） used in tunnel construction in combination with engineering examples， in order to provide reference for theconstruction of large span soft surrounding rock tunnel.

關鍵詞：軟弱隧道;單側(cè)壁導坑法;應用研究

Key words： weak tunnel;single sidewall guide pit method;application research

中圖分類號：U455 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）13-0102-03

0 ?引言

隨著我國高鐵和高速公路的跨越式發(fā)展和施工技術的不斷總結(jié)、完善和提升，尤其近年來隧道工程占比越來越大，特別是大斷面隧道成為現(xiàn)今高鐵和高速公路建設的主流。由于隧道工程的隱蔽性以及施工地質(zhì)條件的不確定性，特別是在特殊地質(zhì)段的隧道施工，需采取適當?shù)拈_挖方法，方能保證隧道施工安全、質(zhì)量可靠及工期可控。

CD法施工方式，較常用在大跨度的隧道中，及較為軟弱的圍巖中。它的開挖導洞斷面大，這樣機械配合作業(yè)工作會更加便捷，固施工的進度也會相對加快，則開挖以及后期的封閉也會相對及時，因此支撐的強度得到了保證，避免了隧道的變形和坍塌的現(xiàn)象。本文以工程中運用CD法開挖隧道來展開一系列的分析，以希望能夠在未來的隧道施工領域中提供可參考的信息資料。

1 ?CD法綜述

1.1 CD法的概念

CD法也可以稱之為中隔墻法，它主要應用在地質(zhì)條件不好、巖體不夠穩(wěn)定的地下工程，對于較為軟弱的圍巖，單側(cè)壁導坑法施工技術不建議使用，因為在這類圍巖中，弱爆破效果較差，常規(guī)的爆破方式會對支護有一定的破壞，削減中隔墻的作用，給施工帶來嚴重的安全隱患。在CD法中，運用了時空的效應，其每一步的開挖都是及時施工、成環(huán)、封閉，這個快速的施工過程，正是將沉降現(xiàn)象降到了最低，保證了工程施工的安全性和穩(wěn)定性。

1.2 CD法施工原理

CD法是應用在大跨度且軟弱的圍巖中，對隧道的一側(cè)進行開挖，且是分部的開挖，與此同時施作中隔壁，接著對另一側(cè)展開開挖施工。CD法的原理是將整個隧道分成4個斷面（如圖1，圖2），在對每一個小的斷面進行開挖，最終形成整個的隧道，在開挖過程中利用巖層在短時間內(nèi)的穩(wěn)定性，采用相應的支護，其結(jié)構較為穩(wěn)定，相對而言安全性要高一些。

1.3 施工要點

①在CD法施工中，為了施工方便快捷，臺階的長度最好控制在6m內(nèi)。上部導坑開挖進尺間距在0.7-0.8m之間，下部導坑開挖進尺可依據(jù)地質(zhì)情況的不同結(jié)合監(jiān)控量測數(shù)據(jù)做適當調(diào)整。

②在施工過程中，要先進行超期支護，支護完成后在進行開挖，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，有不同的開挖方式，當?shù)刭|(zhì)較差時，先開挖側(cè)噴射混凝土要求其在達到一定強度后，才能進行下一步工序施工。

③對導坑開挖的直徑和高度，要根據(jù)機械設備來進行調(diào)整，在開挖過程中要配備相應的開挖設備和相應的工作人員，由此來提高工作的效率。

④對中隔壁的拆除，要在仰拱施工完畢以后再進行，同時也要保證圍巖的穩(wěn)定性，要進行相關的數(shù)據(jù)測量來確定拆除的長度，以此保證其穩(wěn)定性和安全性。

2 ?單側(cè)壁導坑法在隧道施工中的應用

2.1 工程概況

本文所分析的工程隧道為武廣高鐵郴州段弱口隧道，該隧道為高鐵雙向隧道，其隧道所在的地區(qū)為低中山區(qū)，該處的植被非常旺盛，隧道的埋深最大是200m。該隧道洞身設計圍巖共分為III、IV、Ⅴ、V1級四個級別，對這四個級別分別進行了研究，后兩個級別V和V1級采用單側(cè)壁導坑開挖，在開挖前要做好超前支護工作，減少開挖面積，使結(jié)構的受力狀況得到優(yōu)化處理。在支護完成后，要繼續(xù)開挖，接著進行循環(huán)，先行導洞掌子面與另一側(cè)的間距要大于13-26m的跨度，以將兩側(cè)導坑的影響降到最低。單側(cè)壁導洞的開挖，要遵循上臺階完成支護后，才可以進行下臺階開挖的原則。當圍巖穩(wěn)定性較差或監(jiān)控變形較大時，采用中部加臨時支撐或CRD法施工。

2.2 施工方法

①先行導坑I部超前支護：在進行開挖前，對其進行超前支護，分雙排打入4m長的超前小導管，打入角度為15°和30°，間距和排距分別為40cm和250cm。

②先行導坑I部支護：鉆錨桿眼，可用小開挖臺車進行，噴射砼時，在起初應該噴3cm或者4cm，然后架鋼拱架。臨時支護中壁墻應該采用122工字鋼，以保證工程的安全性能，噴C30早強混凝土。

③另一側(cè)開挖、支護：以左側(cè)先行導洞為基礎，左側(cè)導洞要超前20m左右，之后進行右側(cè)導洞開挖，左右側(cè)導洞的支護方式相同，再與原來施工中的中壁支護連接，三個支護連成一個整體，確保圍巖的穩(wěn)定性。

④導坑下臺階的開挖支護：在進行下導坑的開挖時，要保證連接到工字鋼的牢固性，同時要保證其垂直性，嚴禁前后左右傾斜。對于中側(cè)壁的工字鋼安裝也要參照其相關的要求和標準，同樣要保證其連接的牢固性和垂直性。

⑤中壁拆除及仰拱施工：CD法中，較為關鍵的問題是對于中壁的拆除，側(cè)壁拆除時間是在斷面成環(huán)以后，位移等各個部位要能夠保持在相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)，之后才能進行拆除。如果有的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，如沉降收斂，要及時采取應對的方法，使其保證在穩(wěn)定范圍內(nèi)，才能拆除。

⑥仰拱及二襯澆筑。

在仰拱和仰拱回填完成后，二襯及時跟進，二襯與仰拱的距離不宜超過20m，二襯前，要將防水層和其他排水做好，與此同時對預埋件的安裝要嚴格，安裝完成后，要進行相應的檢查，以保證其準確性。

2.3 施工步驟

單側(cè)壁法開挖施工步驟如表1所示。

2.4 施工工藝流程圖

2.5 側(cè)壁與中壁墻支護聯(lián)結(jié)工藝

側(cè)壁與中壁墻的拱架連成整體后，其拱部壓力和側(cè)向壓力都過于大，則發(fā)生坍塌的可能性仍然存在，所以圖4中，是加強側(cè)壁與中壁墻支護聯(lián)結(jié)工藝示意圖。

①V級圍巖淺埋段設I16鋼拱架，縱向間距50cm;V級圍巖深埋段設I14鋼拱架，縱向間距70cm。

②在每榀鋼拱架處設3.5m的錨桿，共設兩根，其外露部分與鋼拱架進行焊接，最后噴砼對其進行封閉。

2.6 監(jiān)控量測

在開挖的過程中，為了保證開挖的質(zhì)量，要能夠?qū)?shù)據(jù)進行多次的量測和監(jiān)控，以此來保證圍巖的安全性和穩(wěn)定性。在此過程中，要根據(jù)位移的變化來判斷圍巖的穩(wěn)定性，通常以水平收斂和拱頂下沉的數(shù)字來判定，當水平收斂速度大于10mm/d時，要加強對其的保護，當速度小于0.2mm/d時，則其處在一個穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.7 工程質(zhì)量控制重點

在單側(cè)壁導坑施工過程中，不僅要遵循施工的相關要求，同時也要符合驗收的規(guī)范，在此施工過程中，對工程質(zhì)量控制的重點主要有以下幾個方面：其一，在進行雙洞開挖的過程中，先行洞側(cè)的圍巖要用在后行洞上，而此時的圍巖是懸空的，且支撐力較差，如果在后行洞的施工過程中，一旦使用的方法不恰當，對圍巖的二次擾動，會使洞壁得到破壞，施工質(zhì)量難以得到保證。所以在進行雙洞開挖的過程中，要加強支撐力的保護，多次進行測量，同時要結(jié)合工程的實際情況，分析施工的方法，做到精準施工，控制工程質(zhì)量，保證工程進度。其二，對中壁墻的撤除，不可盲目的撤除，要確保圍巖穩(wěn)定后才能將其進行撤除。其三，在隧道進行開挖的同時，要控制其開挖的程度，嚴禁超欠挖，拱頂在開挖過程中不是一次就能完成，所以為了防止超欠挖嚴重，在測量精度上必須要保證，對鉆眼的精度要能夠有很好的把握，這也是為快速襯砌奠定良好的基礎。

2.8 施工效益

在軟弱地層大斷面淺埋隧道中合理科學的應用CD法施工技術，不僅可以提高經(jīng)濟效益，還可以提高一定的社會效益。在具體的施工過程中，可以有效的節(jié)約工程的成本，即減少了人力成本的投入，施工材料也有了相對的控制，工期周期也得到了縮減，所以這更是提升了施工單位的經(jīng)濟效益。傳統(tǒng)的分部開挖方法，在施工工序銜接上的時間較長，而應用CD法進行施工，其隧道進口段端的施工比傳統(tǒng)方法的工期提前了兩個月之多。這一技術的應用有效提升了隧道施工水平并保證工程的施工安全和施工質(zhì)量并對其他隧道的施工控制具有重要參考價值。

3 ?結(jié)束語

綜上所述，隨著隧道施工技術的不斷提高，CD法施工技術在軟弱地層斷面中運用已經(jīng)非常普遍，這項工程技術，無論是在系統(tǒng)結(jié)構還是在技術性上，都有較高的要求，它要求技術的準確性以及施工的嚴格性等，在嚴格的要求下，能夠提升施工的安全水平，以此來保證軟弱底層大斷面淺埋隧道施工的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]談秉峰.大跨徑黃土隧道上臺階預留核心土CD法施工技術[J].居舍，2018（10）.

[2]褚曉暉.上臺階CD法在客專某淺埋隧道中的開發(fā)應用[J]. 科學之友，2010（19）.

[3]張永曉.大斷面隧道CD開挖工法受力及應用分析[J].東方企業(yè)文化，2012（08）.