“CRD法”及“双侧壁导坑法”在小净距、大断面隧道施工中的应用（盛汉洋）

小净距隧道是指并行双洞之间的距离较小，在隧道设计施工中必须考虑双洞相互影响的隧道设置形式。

道路选线时上、下行隧道往往受地形限制，使得两相邻隧道的最小净距不能满足设计规范的要求，此时应设置小净距隧道或连拱隧道。

小净距隧道双洞的中夹岩柱宽度介于连拱隧道和双线隧道之间，一般小于1.5倍隧道开挖断面的宽度（表1）。

目前，对大断面判断的标准较多，主要以国际隧道协会和日本的判断标准为主（表2）。

并行双洞之间无中夹岩柱，两洞结构共用中隔墙的隧道设置形式。

1.4分离式隧道

并行双洞之间的距离较大，在隧道设计施工中不必考虑双洞相互影响的隧道设置形式。

某隧道工程位于湖南省张家界市，该隧道形式为分离式小净距大断面隧道（小净距间距约为15m）。隧道洞门为端墙式和削竹式，隧道净宽15.125m、净高7.815m，隧道净断面约160m2。西线隧道全长307.77m（其中，进口明洞15m、暗洞271m、出口明洞21.77m；Ⅳ级围岩212.87m、Ⅴ级围岩94.9m；隧道最大埋深约62m）。东线隧道全长320.18m（其中，进口明洞23.48m、暗洞276m、出口明洞20.7m；Ⅳ级围岩234.17m、Ⅴ级围岩86.01m；隧道最大埋深约66m）。

该隧道地貌属于构造剥蚀作用形成的中低山地貌，隧道段内地形起伏大，山高坡陡，冲沟发育，冲沟走向南北向，呈“V”字形沟谷，地形地貌复杂。山坡面林木密集，主要为松木及灌木丛，通行困难。

区域资料显示隧道段没有断层穿过，区域构造稳定性较好。区内新构造运动主要表现为既间歇性抬升运动。根据岩石坚硬程度、岩体完整程度和基本质量指标BQ综合分级为Ⅳ、Ⅴ级围岩。

据《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）条文说明介绍：双洞开挖时，后行洞靠先行洞侧的围岩实际上处于悬空状态，这部分围岩经先行洞爆破开挖已扰动过一次，如果后行洞的施工方法不当，可能对围岩造成严重的二次扰动，并导致先行洞洞壁破坏。

查阅相关设计与施工规范，借鉴现有的施工经验，并结合隧道实际情况，我们采取两相邻隧道施工在前后错开100m以上距离为安全施工作业距离，这样，爆破作业施工对邻洞围岩扰动影响不大。

根据前期勘测资料及设计文件所掌握的项目实际情况，本隧道工程断面相对较大，围岩主要为Ⅴ级和Ⅳ级，综合考虑安全、质量、进度、成本，比较多种施工方法，优选出了“CRD”法和“双侧壁导坑”法为主要开挖施工方法，该施工方法能最大程度降低施工安全风险。

隧道工程开挖施工主要为循环施工作业，主要工艺流程如下：

测量放样→台车就位→超前支护→钻孔→装药起爆→通风、排险→初喷混凝土→出碴→拱架、锚、网、喷支护→下一循环。

中隔壁法（CD法）或交叉中隔壁法（CRD法）及双侧壁导坑法适用于地质差、断面大、地表下沉有严格要求的情况。

中隔壁法也叫CD法，主要用于地层较差和不稳定岩体、且地面沉降要求严格的地下工程施工，当CD法不能满足要求时，可在CD法基础上加设临时仰拱，即所谓的交叉中隔壁法（CRD法），是将隧道断面分成左右两个导坑开挖，左右导坑部分均分两层开挖（图1）。

CRD法的施工组织顺序是：

（1）左侧导坑先行分台阶法开挖，交错掘进，开挖面前后距离错开3～5m左右，采用人工配合小型挖掘机或弱爆破开挖（图2）。

（2）右侧导坑后行分台阶法开挖，与左侧导坑拉开≥30m的距离。左右导坑外侧拱部均设超前Φ25mm中空注浆锚杆，开挖后立即对洞壁初喷混凝土并进行掌子面封闭、架设钢拱架、挂网、打Φ25mm中空注浆系统锚杆、喷混凝土至设计厚度。左右导坑钢拱架一一对应、紧密相连，使之封闭成环。

（3）左右导坑开挖完成后，拆除一段临时钢架支撑，浇筑仰拱及仰拱填充；其与右侧导坑下台阶开挖作业面拉开距离10m。拆除时，在进行支护变形观测指导下，用火焰切割法分小段拆除内壁钢支撑。

（4）二次衬砌紧跟。仰拱及仰拱填充施作后，采用模板台车整体浇筑拱墙全断面二次衬砌，尽早将二衬封闭成环。

隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，各分部采用机械开挖或小炮爆破，每循环进尺最大不超过2m；工序变化处均按设计要求设Φ50mm锁脚钢管；钢架之间纵向连接

钢筋及时施作；每段临时钢架支撑的拆除不超过10m。

分部开挖由于断面小，出碴采用人工配合小型挖掘机将弃碴弃至下断面后再装载机装碴，自卸汽车运至洞外。

“CRD法”施工工艺流程图”如图3。

（5）中隔壁的拆除，一定要等围岩变形稳定后才能进行，这是考虑到如果过早拆除中隔壁，该处围岩会加速变形，最终导致失稳、坍塌。一次拆除长度应根据量测数据分析慎重确定，拆除后应立即施作二次衬砌。

（6）Ⅵ级围岩自稳性差，易坍塌，必须采用适当预加固措施，经处治后，才能保证结构和施工的安全。

将隧道断面分成左右两个侧壁坑和中洞核心三大部分开挖。侧壁坑和中洞核心部分均分两层开挖（图4）。

双侧壁导坑法施工组织顺序是：

（1）左侧导坑先行分台阶法开挖，交错掘进，开挖面前后距离错开4～6m左右，采用人工配合小型挖掘机或弱爆破开挖（图5）。

（2）右侧导坑后行分台阶法开挖，与左侧导坑拉开不小于10m的距离。两个侧壁导坑外侧拱部均设超前Φ25mm中空注浆锚杆，开挖后立即对洞壁初喷混凝土并进行掌子面封闭、架设钢拱架、挂网、打Φ25mm中空注浆系统锚杆、喷混凝土至设计厚度。

（3）中洞核心部分分两层开挖。在右侧导坑推进长度超过10m后，中洞核心土上层开始掘进。先施作超前Φ25mm中空注浆锚杆，然后开挖上层核心土。中洞上层核心土开挖后，立即初喷5cm厚混凝土封闭围岩，然后架设拱部钢拱架，拱部钢拱架与双侧壁导坑边墙钢架一一对应，紧密相连，然后挂网、打Φ25mm中空注浆系统锚杆、再复喷混凝土至设计厚度。

（4）中洞核心土下层开挖滞后于上层4～6m。安设底部钢架使之封闭成环，复喷混凝土至设计厚度。

（5）中洞核心土下层开挖完成后，及时施作边墙、仰拱及仰拱填充；其与中洞核心土下层开挖作业面拉开距离10m。

（6）二次衬砌紧跟。按设计意图，边墙、仰拱及仰拱填充施作后，拆除一段临时钢架支撑，采用模板台车整体浇筑拱墙全断面二次衬砌，尽早将二衬封闭成环。拆除时，在进行支护变形观测指导下，用火焰切割法分小段拆除内壁钢支撑。

隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，各分部采用机械开挖或小炮爆破，每循环进尺最大不超过1m；工序变化处均按设计要求设Φ50mm锁脚钢管；钢架之间纵向连接

钢筋及时施作；每段临时钢架支撑的拆除不超过10m。

分部开挖由于断面小，出碴采用人工配合小型挖掘机将弃碴弃至下断面后再用装载机装碴，自卸汽车运至洞外。

双侧壁导洞法施工工艺见“双侧壁导洞法施工工艺流程图”（图6）。

（1）科学安排、合理组织、反复论证并结合工程实际制定切实可行的施工方案，并严格按照方案执行施工。

（2）小净距隧道严格控制两相邻隧道的开挖间距，并根据实时监控量测得到的数据及时调整。

（3）小净距隧道施工尽量避免两边掌子面和相邻岩面同时爆破作业。

（4）大断面隧道严格按照施工方案制定的开挖顺序，严格控制开挖尺寸，真正做到“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的十五字方针。

（5）各循环工序间要合理调度，减少因空间狭窄造成人为的施工干扰。

（6）现场必须严格控制各关键工序，实行自检、互检、终检相结合的质量检查机制。隧道施工开挖、立架、锚杆、锁脚、超前、防排水、二次衬砌、注浆等一系列关键工序必须牢牢把握，以免造成安全质量事故。

（7）隧道施工因地质、围岩等存在很多不确定的因素，需要现场施工作业实行信息化施工，及早发现安全及质量隐患，及时采取有效的预防措施。