[精]公路隧道三台阶cd法开挖施工工法

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1、公路隧道三台阶CD法开挖施工工法工法编号：RJGF（闽）-81-2010完成单位：福建省闽西交通工程有限公司福建成森建设集团有限公司主要完成人：罗惠清钟天彬谢义宝吴荣军余运喜1前言在软弱围岩隧道施工中，特别是浅埋偏压段，软弱岩体破碎，裂隙发育，整体强度低，自稳能力差，隧道开挖后自稳时间短，甚至没有自稳时间，隧道开挖后，受隧道拱顶不均衡应力及局部侧压力的影响，围岩整体结构易失稳，易出现坍塌冒顶现象，给施工安全带来极大隐患。我公司通过宁武高速及双永高速两个实际工程的建设，在隧道施工中，根据现场的地质条件及自身的施工能力，对传统的CD法开挖做出调整，由原来的4块改成6块开挖，拱部

2、和边墙采用液压式自行整体衬砌台车衬砌，成功进行了施工，总结了成功经验，形成了公路隧道三台阶CD法开挖施工工法，并取得了良好的经济效益和社会效益。2010年04月15日由省高指、宁武公司在宁武高速公路（南平段）A10合同段笔架山隧道召开了（全市高速公路）CD法施工现场观摩会，会上省高指对该施工方法给予了高度评价。2特点2.0.1将大断面的隧道开挖分解成小断面，达到减小开挖跨度和降低开挖高度的效果，进行分部开挖，分块分环，化大为小，步步封闭，加快了从开挖到支护完成的施工周期，减少了对周边软弱围岩的扰动，不易形成大面积的坍塌，特点是安全性高，结构受力较好，能提高初支强度、刚度，有

3、效抑制大跨度、软岩隧道开挖的变形。同时左右侧导坑可平行作业，开挖面相对稳定，作业较为安全。2.0.2与传统的CD法施工相比，施工安全性更高，工序转换更为频繁，要理清各个工序先后顺序及相连关系，在施工中尽量减少各工序之间的相互影响，并根据施工中实际情况灵活调整，确保施工的质量及安全。3适用范围本工法适用于围岩极差、跨度大、浅埋、地表沉降需要控制，特别是土质和类土质、含水量大、承载力极低围岩及易产生大变形的公路隧道，也可适用于其它类似工程隧道。4工艺原理134.0.1先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法，即将洞室全断面分为六大块，先行导坑上、中、下台阶，后

4、行导坑上、中、下台阶，隧道中部设置中隔壁。先行导坑上台阶初期支护封闭后，开挖先行导坑中台阶并初期支护封闭，然后下台阶落底并初支封闭成环，左右导坑纵向拉开距离不小于2D（D为开挖跨度）时，后行导坑可跟进平行施工，再拆除中隔壁临时支护，分部施工防排水系统和仰拱、边墙、拱部二次模筑砼衬砌。施工中采用多部开挖，减小分部开挖跨度和开挖高度，小分割，短进尺，弱爆破，快支护，勤量测，早封闭的原则，同时分块分环，化大为小，步步封闭，环环相扣，施工安全有保障，如图4.0.1所示。4.0.2通过监控量测数据，采用新奥法原理和控制爆破技术，及时采用超前支护及喷锚进行初期支护，针对围岩软弱特点，经

5、监控量测数据反馈，合理确定工序间的关系。4.0.3利用监控量测沉降、位移回归分析及初支锚杆拔力、钢支撑内力、喷射砼及二衬砼应力的量测结果指导施工。图4.0.1三台阶CD法施工示意图135施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工工艺流程，如图5.1所示。图5.1施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1施工准备1根据设计图纸及洞口地质情况，制定并实施进洞前辅助加固措施。2配备专业施工队伍和施工人员，投入所需的相关设备，组合所需的各种材料。5.2.2施作洞口超前管棚1开挖1部前，按照设计文件在拱部154度范围内布设φ108×6mm，L=42m，环向间距a=0.5m超前钢管施作超

6、前支护。132进洞第一排管棚施工前，施作C25砼明暗洞衬砌套拱（厚0.6m），套拱内埋设3榀钢拱架，钢拱架与管棚导向钢管焊成一个整体。3施作钻孔：采用CSJ-30管棚钻机沿开挖轮廓线向外倾斜α角（外插角控制在1°～3°）钻孔，管间用丝扣接头联接，钢管顶进到位后，将其与钢支撑焊接成一体，采用CS麻丝胶泥封堵孔口段止浆。注浆采用水泥浆，水灰比为：W/C=0.5，注浆的初始压力0.5-1.0MPa，终结压力控制在2.0MPa。注浆料的配合比及压力要通过试验参数调整确定。5.2.3施作洞身超前小导管1在洞口未设管棚地段，开挖1部前，按照设计文件在拱部150范围内布设φ50mm，L=

7、5m，a=0.3m超前小导管施作超前支护。小导管的搭接长度为2.33m、型钢间距为0.5m。2钻孔、插入小导管：采用φ60mm钻机钻孔，孔径为：沿开挖轮廓线向外倾斜α角（外插角控制在15°）。孔位检查合格后，插入小导管，小导管的后端焊接在钢拱架上然后进行注浆，注浆采用单浆水灰比为：W/C=0.5，注浆的压力控制在0.5-1.0MPa，注浆料的配合比及压力要通过试验参数调整确定。5.2.4开挖与支护1开挖顺序：1部先行开挖，随即依次开挖2部、3部。1部作业空间较小，采用0.2m3挖掘机（具有挖、推双重功能）开挖，2、