浅埋暗挖隧道施工采用CRD工法详解.doc

大断面隧道CRD法导洞间横通道施工技术

摘要介绍北京地铁八号线二期出入段线大断面隧道采用CRD法施工时，为解决工期滞后问题，采取横通道方式从先行一侧导洞进入另一侧导洞的施工方法，增加了施工作业面,确保了预期目标，为CRD法施工大断面隧道增加作业面，加快施工进度提供了范例。
关键词隧道开挖CRD法施工技术

1工程概况
北京地铁八号线二期02标段出入段线隧道为双线单洞马蹄形断面,该区段长度683．5m。隧道断面开挖尺寸8．801×11．912（m）,隧道覆土厚度5．3～12m，纵坡2‰、7‰、30‰。隧道开挖采用CRD法施工，共4个导洞。导洞台阶法开挖，初期支护为主筋Ф28钢格栅+Ф22连接钢筋+Ф6钢筋网片+350mm厚C25喷射混凝土结构，格栅间距50cm.
隧道自上而下依次是粉质黏土素填土、建筑垃圾杂填土、粉质黏土、粉土、细砂、粉质黏土、黏土、粉土等地层，其中隧道施工所触及的土层有细砂、粉质黏土及粉土层.
隧道自上而下受潜水、层间水~承压水影响。潜水主要含水层为粉土、细砂,主要接受侧向径流及大气降水补给，以侧向径流和自然蒸发为主要排泄方式，水位埋深7．5～10．5m，水位处于隧道拱顶上1．5～3m；层间水～承压水主要赋存在粉土、细砂、粉土、细砂等地层，水位埋深18．7～25．2m,水位处于隧道仰拱以下0．5~3．5m。潜水主要赋存在隧道上方的粉土及拱顶位置的细砂中,对施工影响很大。

2施工难点
2．1地层松散，稳定性差
出入段线区间隧道位于回龙观东北角,该区域原为沼泽地带,得益于城市发展，大量的回填土及垃圾土堆填于此。据水准测量证实，该区域年沉降3～5cm，证明地层松散，土体稳定性差。
2．2粉砂土极易出现流砂和坍塌
隧道拱顶范围粉土及细砂受潜水控制，施工中流砂严重;受管线影响，隧道马蹄形断面拱顶设计平缓，拱顶土体自然成拱力差，特别是粉砂位于拱顶范围,坍塌严重。
2．3工期相当紧张
八号线二期计划2011年底通车运营，在工程实施期间，隧道采用两个竖井对头掘进，其中北侧掘进时地质水文情况相对较好，进度进展正常。而南侧隧道掘进中3号导洞出现流砂、坍塌等问题进展十分缓慢，致使3号导洞滞后1号导洞82．5m。此时3号导洞共计剩余146m，必须通过施工横通道的办法增加3号导洞正线两个施工作业面，才能同期完成剩余工作量。若按照常规思路组织施工，将无法保证总工期.

3施工方案及方法
根据现场实际进展情况，为解决工期问题，采用自1号导洞开设横通道进入3号导洞正线后，再通过横通道侧壁开门向两侧施工3号导洞正线的施工方案。
3．1横通道位置的确定
在南侧1号、3号导洞之间选择横通道位置时，遵循以下原则:
(1）要避开地质水文情况较差的地段，宜选择在地质水文较好的地段。
（2)要避开对周围既有建筑物(高压铁塔）的影响。
（3）各导洞均衡生产,注意导洞间安全距离。
结合各导洞施工位置,经过施工及环境安全风险评估，横通道位置开设在两个高压铁塔之间的CDK0+423位置.此段地质较好，且避开高压铁塔位置，此位置处于南侧2号导洞后10m,距离南北两侧各73m,与各导洞均有安全距离，可形成3号导洞4号工作面均衡施工状态。
横通道开设位置与环境关系见图1,横通道开设位置与各导洞关系见图2.
3．2横通道选择
横通道高度选择以全包3号导洞初期支护及临时仰拱,在横通道形成体系后,使通道范围内3号导洞初期支护体系与通道支护体系共同受力；通道选择平拱直墙形式，主要降低1号导洞进入3号导洞开设马头门上挑时带来的施工难度；横通道内宽度2m,并在中部设置临时横撑,可以有效减小开挖量，达到快封闭目的，降低土体扰动，控制沉降、变形；横通道采用统一矩形断面形式，并不随3号导洞弧拱，主要降低施工及格栅加工难度,通道与导洞弧拱多余部位采用喷射混凝土回填。
横通道长6．366m，宽2．6m，高5．258m，采用C25喷射混凝土作为初期支护，厚度300mm，中部设200厚临时横撑.
3．3正线1导洞进入横通道马头门开设
(1)土体加固。对横通道开设范围及其两侧2m范围的1、3导洞拱顶2m范围土体进行加固,加固自地面向下钻孔注浆,按照1m间距梅花形布置，注水泥浆液，浆液压力0．5～1．0MPa。
（2）马头门加固。在1导洞横通道位置设置I20门框架进行马头门加固，并喷射砼250mm与1、3导洞临时中隔墙连接，加强马头门开设后1号导洞支护体系,防止马头门开设时1导洞侧向压力过大，造成1导洞初期支护变形、破坏。
（3）检测点埋设。横通道范围对应1导洞拱顶埋设沉降观测及收敛测点，采集初始数据,以便对横通道施工时对沉降、检测进行检测，信息化施工。
(4）横通道上导洞马头门施工.破除横通道上导洞上台阶格栅位置的中隔壁混凝土，中部中隔壁部分混凝土预留，上挑直接开挖至第一榀格栅位置,边开挖边挂