隧道CRD法施工技术的应用
【摘 要】以新建****隧道隧道施工为例，介绍大跨度隧道采用CRD法的施工技术及具体步骤，论述了施工要点及超前地质预报方法。
【关键词】公路隧道 围岩破碎 CRD工法 超前地质预报 1 工程概况
新建***高速公路第4合同段都甘隧道位于*****村附近，全长1217m。里程：左线ZK43+928～ZK44+513，右线K43+930～K44+562。隧道左线ZK44+158～+289、右线K43+165～+293段共259米为Ⅴ级围岩，隧道穿越地层围岩岩性以三叠系砂质板岩及变质砂岩为主，弱风化，强卸荷，结构面发育，以层理为主，面多张开，走向与洞向夹角35～40°，垂直及水平埋深小，节理发育，围岩破碎，裂隙水发育，围岩稳定性差，为确保施工的安全，确保隧道二次衬砌的质量，该类围岩地段隧道开挖按CRD法施工。
2 CRD工法的特点
CRD工法又名“交叉中隔壁工法”。该方法以地层预加固为前提，以锚、网喷支护为基础，充分发挥加固后的地层与初期支护体系共同受力，承受外部荷载，以监控量测手段指导施工，控制初期支护结构的拱顶沉降和收敛，确保开挖洞室的安全。该工点具有以下特点：
CRD法充分利用了中隔壁和临时仰拱的支撑作用，并辅以超前注浆小导管超前支护、挂网和钢架喷砼等支护手段，由于CRD工法在掘进时对隧道围岩扰动小，提高了大断面隧道开挖的安全。且该工法具有结构简单，施工安全可靠，构件拆装方便、灵活，经济效益显著。
该工法采用的支护系统与围岩形成一个整体，能很好的适应围岩不同状况的变化，充分发挥了围岩的自稳性，提高了隧道施工的安全性。
建立围岩支护结构监控量测系统，随时掌握施工过程中的动态变化，应用监控量测等信息化管理方法指导施工，合理安排，调整施工工艺和修改设计参数，使整个施工过程处于受控状态。
3 CRD工法施工方法及施工步骤
CRD工法遵循“小分块、短台阶、多循环、快封闭”的施工原则，自上而下步步为营,分块成环，随挖随撑，及时做好初期支护。并待初期支护结构的拱顶沉降和收敛已经稳定后，自下而上拆除初期支护结构中的临时中隔壁墙及临时仰拱，再施做外包防水层，施作二次衬砌结构。
CRD法施工分四部开挖支护，施工过程中加强对拱脚处理，每侧拱脚均设2根锁脚锚杆，采用φ42钢管，长度4.5m。隧道施工中严格控制临时支撑每次拆除长度，并根据现场监测情况进行适当调整；隧道初期支护及二次衬砌背后均回填注浆，注浆管预埋，注浆 压力要控制适当；施工中必须根据监控量测及施工观测等反馈信息及时调整 参数及施工方法，并及时闭合仰拱，以减少其临空时间，确保施工安全及控制地面沉降。
施工中严格控制开挖进尺，避免冒进。用多台激光指向仪控制开挖中线及水平，确保开挖断面圆顺，开挖轮廓线充分考虑施工误差、预留变形和超挖等因素的影响。
开挖过程中加强监控量测，当发现拱顶、拱脚和边墙位移速率值超过设计允许值或出现突变时，应及时采取加固措施或改变施工方法和支护参数。
开挖轮廓经尺寸检查满足设计要求，即开始初喷砼，并在拱部范围内施做拱部砂浆锚杆。满铺钢筋网片要铺设平顺，经检查符合要求后，即进行喷射混凝土封闭。喷射时由拱脚自下而上进行，保证混砼喷射密实，不留空洞。
3.1 CRD法施工工序图 第一步：右上断面开挖支护
第二步：右下断面开挖支护
第三步：左上断面开挖支护
第四步：左下断面开挖支护
第五步：隧道仰拱二次衬砌及底板回填层施工
第六步：隧道拱墙二次衬砌施工
3.2 CRD法纵向施工工序断面图
隧道CRD法施工工序纵断面图
4 监控量测及超前地质预报 4.1 监控量测
施工中加强监控量测对准确判定围岩的安全状态、合理确定二次衬砌的施作时机非常重要。同时通过监测数据的反馈分析，可验证施工设计的科学性和合理性，以及施工方法、支护方案的可行性，以便及时、准确地调整支护参数，修正施工方法及施工程序，确保施工安全。
隧道监控量测的项目及内容为围岩和支护状态观察、浅埋段地表下沉、周边位移、拱顶下沉。
1）洞内观察：开挖面观察内容：岩层种类和分布情况，岩层强度、风化和变质情况；节理裂隙发育程度和方向性、填充物的性态；断层的位置、走向和破碎程度；开挖面稳定状态，拱部有无围岩剥落和坍塌现象；涌水位置、涌水量、涌水压力和水质。已施工地段观察内容：有无锚杆拉断，托板松动或陷入围岩的现象；喷射砼是否产生裂缝、剥离和剪切破坏； 钢架变形、压屈位置和状态，钢架与喷射砼粘结情况； 二次衬砌变形、开裂和破坏情况；漏水大小和范围；有无底鼓现象。
2）地表观察内容：在浅埋或洞口附近施工时，对地表下沉、开裂、滑移、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透、地表建筑物安全状况进行观察。
3）净空变形量测：根据变形值、变形速度、变形收敛情况等用以判断围岩稳定性、初期支护设计和施工方法的合理性、模筑二次衬砌时间。
4）测点布置：初期支护施作后，用风钻凿φ40mm、深200mm的孔，用1：1 砂浆填满再插入测点固定杆，尽量使同一基线的两测点固定在同一水平线上，待砂浆固后即可进行量测工作。
5）量测方法：采用SL-2 型收敛计监测。在施工过程中，Ⅳ、Ⅴ级围岩地段设置3 条基线。
6）拱顶下沉量测：监测拱顶的绝对下沉值，掌握断面变化情况，判断拱顶的稳定性。拱顶下沉量测测点和地表下沉量测断面应在相应里程处，即每10m 布设一个量测断面。隧底隆起观测点布设在仰拱中心，与拱顶下沉观测点在同一量测断面上。测点用风钻打