董和平
中铁建设集团有限公司 云南 昆明 650200
摘 要：本文结合勐连一号隧道，对隧道特大沉降量新奥法CRD施工工艺及质量控制进行了分析，详细介绍了隧道衬砌结构类型及施工工艺，并重点分析了勐连一号隧道特殊地质条件下特大预留沉降量CRD施工中的施工的关键技术、特殊地质处理、以及结构类型等，希望能为同类工程的CRD施工及地质灾害处理提供参考。
关键词：新奥法； CRD 特大沉降量；台阶法；关键技术
1 引言
CRD施工方法全称交叉中隔墙法，是一种适用于软弱地层的隧道施工方法，特别是对于控制地表沉陷有很好的效果，CRD法适用开挖跨度较大，对围岩沉降变形控制严格，采用CRD法开挖，开挖的每一步都各自封闭成环，兼有台阶法和双侧壁的优点，有利于围岩稳定，保证施工安全，尤其在围岩地质较差、地质复杂、大断面、埋身浅等条件隧道施工中能有效控制沉降、增强围岩抗力。
2 隧道概况
保腾高速公路勐连1号隧道位于腾冲县上勐连村境内，全长1381m。勐连1号隧道穿越低中山区，该地区地形切割较深，森林茂密，沟谷纵横，地形复杂，降雨量丰富。地质情况为全、强风化风化褐灰色花岗岩，山体节理裂隙发育、围岩软弱破碎，岩层间结合力弱，山体自稳能力差，开挖时侧壁经常失稳、坍塌，地下水丰富。特别是勐连1号隧道腾冲端左幅K31+900～K32+286和右幅K31+900～K32+288地质极差，围岩以碎石土～角粒～沙砾状松散结构为主，属极软岩体，地下水较丰富并伴有泥浆、空洞等，洞室开挖后自稳能力很差。在隧道施工至该段落期间，出现了初支下沉量过大，个别段落拱顶沉降量达2m以上，发生坍塌冒顶等地质灾害达30多次，同部位最多达7次之多。已施工完成的二衬开裂，隧道洞顶产生裂缝等不良现象。
3 隧道衬砌结构类型及CRD施工关键技术
3.1 衬砌结构类型
勐连一号隧道衬砌结构分为S3型、S4型、S5E型、S5E加强型四个大类，本文着重介绍S5E加强型衬砌，也就是新奥法中隔壁CRD施工法，主要参数如下：开挖断面为160m3；临时支护采用I20a钢支撑挂钢筋网喷射混凝土，超前支护为φ108管棚加φ42小导管，管棚长30m，导管单根长6m，间距30cm；预留变形量60cm，初期支护采用I22a工字钢，60cm/榀，预留变形量60cm，喷射29cm厚混凝土挂双网支护；锁脚φ32和φ51自进式锚杆，单根长6m，每榀16根；二衬厚70cm。局部地质特别差的地段采用临时支护加径向小导管注浆加固。
3.2施工方法及顺序
3.2.1施工方法
勐连1号隧道围岩松散破碎，且浅埋偏压影响较严重，隧道极易发生围岩大变形大沉降和坍塌冒顶等地质灾害。为控制隧道围岩大变形、大沉降和控制隧道坍方冒顶等地质灾害发生，采用人工三台阶六部开挖、支护施工，减少扰动，设两道仰拱临时钢支撑，一道临时钢架中支撑，喷锚网支护，提高临时支撑承压性能。主要做法是超前支护按S5E加强段支护参数施工，开挖和初期支护按交叉中隔壁法分三台阶六部分施工，预留变形量为60cm左右，初期支护施工后隧道下沉变形得到了有效控制，基本没有发生大的下沉变形侵限（在预留变形量可控范围内），变形基本稳定后二次衬砌紧跟施工。
3.2.2 施工程序
先根据超前地质预报进行超前预支护，在特殊地质条件下可先用径向导管注浆加固，以提高隧道围岩的整体性和稳定性，然后进行开挖，开挖支护顺序为：（1）部开挖；（2）部支护监控量测（贯穿开挖、支护、二衬）；（3）部开挖；（4）部支护；（5）部开挖；（6）部支护 （7）部开挖；（8）部支护；（9）部开挖；（10）部支护；（11）部开挖；（12）部支护，临时支护拆除；（13）仰拱衬砌，仰
拱回填；（14）全断面二次衬砌。
3.3施工关键技术
3.3.1 加强施工超前地质预报，多种钻探手段远近结合，综合分析，精准判断。
地质预报是隧道前期施工的重要参考依据，对隧道开挖及支护方法相当重要的作用，特殊地质条件下不能单纯采用一种探测方法，做好近-中-长三位一体探测，采用物探、钻探和地质综合分析相结合的施工方法，开挖后做好地质素描、数码成像，两者相互验证，不断提高超前地质预报的准确性。物探手段主要采用TSP203、地质雷达、红外探水等手段，钻探打20m-30m超前探孔，在物探、钻探基础上通过地质分析预报前方地质情况，据此，制定针对性的施工技术方案。该系统的使用，可极大提高对地质情况的判识能力，为施工生产提供安全保证，该方法是地质复杂隧道施工中采用的主要预报手段。
3.3.2 超前预支护：扩大断面、加强注浆，发挥围岩自稳能力，提高整体性
超前预支护是一项加固围岩预防坍塌的重要技术措施，能够有效的提高施工安全和工程质量。勐连一号隧道结合现场隧道地质情况，采用φ42×4双层超前小导管支护，单根长6.0m，每隔4榀布置一循环，打设角向上7°，搭接2.066m，环向间距20cm，每循环79根，注水泥浆。特殊地段采用φ108×6超前管棚，单根长30m，两循环间搭接2-6m，环向间距40cm。大管棚施工时采用开挖工作室，开挖断面拱部扩大1m，长度6m。施工时应首先对工作室喷锚网支护，确保施工安全。超前支护施工中应严格控制超前小导管（管棚）位置，开孔和终孔位置误差±5cm，钻孔深度误差±5cm。注浆要饱满，掌子面围岩破碎漏浆时喷射混凝土封闭掌子面，小导管尾部与拱架连接在一起，拱架钻孔，大管棚尾部连接在拱架上，形成棚架提高其整体性。
超前小导管采用YT-28钻机钻孔，注浆机注浆，水泥浆水灰比为0.5:1-1:1，注浆压力为0.6-1MPa。超前管棚采用潜孔钻机钻孔，外插角1-2度，注浆机注浆，注浆初压0.6-1MPa，注浆终压2-2.5MPa。
3.3.3分部支护：弱爆破、短进尺、发自稳、强支护、早封闭、勤测量。
中壁法先进行临时预支护，一般采用钢支撑加喷射混凝土支护，但在围岩特别差或沉降较大的情况下可采用挂网点锚喷射支护。预支护后按照上述施工顺序进行开挖，开挖后要立即施工初期支护，做到快支护，早成环。钢拱架在加工厂制作成半成品，现场拼接安装。径向和锁脚小导管采用YT-28钻机钻孔，注浆机注浆，水泥浆水灰比为0.5:1-1:1，注浆压力为0.6-1MPa。在破碎岩层，松散土层，风化岩层，泥沙夹石层等难以成孔的复杂地质条件下可采用φ32和φ51两种自进式锚杆交叉施工，该锚杆由中空锚杆体、合金钻头、连接套、止浆塞、垫板和螺母组成。自钻式注浆锚杆是一种锚杆钻进、注浆合二为一的锚杆。具有可靠，高效，施工方便的特点，能够有效减少对围岩的干扰，提高围岩抗力。
4 结束语
隧道施工过程中，可能出现的地质条件和地质灾害复杂多变，要因地制宜、因时而变，摒弃以往全靠经验施工的陋习，施工中必须要高度重视隧道的超前预测预报、沉降观测，运用现代化信息手段，动态管理、实时反馈，科学管理，使用先进的施工方法克敌制胜。中隔壁法施工以“安全第一，预防为主，科学施工，动态管理”的理念为指导，成功解决了开挖难、危险大、沉降大等难题，对以后大跨度隧道，尤其是对软弱破碎地质的大跨度大断面隧道施工有很好的借鉴意义。
参考文献:
[1] 李晋宝，高爱林，赵志涛；超大断面暗挖隧道施工沉降预测及控制；《铁道建筑技术》； 2011年S2期。
[2] 张顶立,王梦恕,高军,刘招伟；复杂围岩条件下大跨隧道修建技术研究[J]；岩石力学与工程学报；2003年02期。