厦门翔安海底隧道crd法和双侧壁法

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1、厦门翔安海底隧道CRD法和双侧壁法穿越砂层对比分析1工程概况厦门东通道（翔安海底隧道）是我国第一条规模宏大，举世瞩目的大断面浅埋暗挖法施工的海底隧道。隧道包括双向六车道的行车主隧道和中间一条服务隧道，主隧道最大开挖宽度近17.2m，最大开挖高度为12m，最大开挖断面达170.7m2。该隧道主要穿过陆域、浅滩段全强风化花岗岩地层和海域段弱、微风化花岗岩地层。地下水位高，地下水丰富，在翔安端三条隧道均通过450多米的富水砂层并与海水连通。海域段隧道要穿过四条风化深槽（囊）施工开挖极为困难，对施工安全带来较大的威胁。隧道起

2、点K6+540竖井K7+850，内径8.3m，深约45m隧道终点K12+485竖井K11+250，内径8.3m，深约45m西滨互通服务、管理区起点K5+909终点K14+647五通翔安翔安海底隧道平面图翔安海底隧道纵剖面图F3F1F4F2F1、F2、F3：全强风化深槽；F4：全强风化深囊全强风化层全强风化层、部分透水砂层52m22m服务隧道翔安海底隧道横剖面图据详勘资料，左线隧道里程ZK11+802～ZK12+068穿越砂层，砂层厚度1.2～13.5m，其中ZK11+824～ZK12+068里程段共计244m侵入隧道

3、开挖作业面；ZK11+802～ZK12+824和ZK12+068～ZK12+124里程段共计78m开挖面全风化花岗岩顶板很薄，有的不足1m厚。右线隧道YK11+950～YK12+110段、YK11+700m段附近穿越砂层。砂层富水性强，渗透性好，为良好的含水层直接接受海水补给，具有承压性。左线隧道砂层影响范围纵断面图掌子面砂层厦门翔安隧道A1标，A3标，A4标均采用CRD法施工。A2标因地表沉降较大，由CRD法改为双侧壁法施工。由于CRD法和双侧壁法各有优缺点，采用哪一种工法更适合翔安隧道穿越砂层，本文采用数值计算分

4、析了CRD和双侧壁两种工法穿越砂层的适应性，并与实测结果进行对比分析。2CRD法和双侧壁法的特点1、CRD工法是在CD工法基础上改进的一种工法，将隧道断面从中间分成4~6部分，使上、下台阶左右各分成2部分，每一部分开挖并支护后形成独立的闭合单元。各部分开挖时，纵向间隔的距离根据具体情况，可按台阶法确定。CRD法的特点：2、CRD工法的最大特点是将大断面化成小断面施工，各部封闭成环的时间短，控制早期沉降效果好，每个步序受力体系完整。因此，结构受力均匀，形变小且由于筒体效应作用，施工时刚体下沉微弱，地层沉降量不大，而且容

5、易控制。1、双侧壁工法则是将隧道断面分成三个部分，即双侧导洞和中洞，其实质是将大跨度分成三个小跨度进行作业。其宗旨在于突破隧道施工中的一般程序，即优先为初期支护提供坚实的基础，避免初期支护拱脚悬空，以达到抑制围岩变形的目的。双侧壁导坑法的特点：2、对于浅埋大跨度及地质条件很差的隧道，双侧壁开挖是一种较为理想的开挖法，适用于隧道跨度大、地质条件差，地表下沉需严格控制的隧道。施工较安全。CRD法和双侧壁法都体现了变大跨为小跨的思想，差别如下：（1）当仅为单洞施工时，两种方法都可以较好地控制地表下沉，但土体水平位移CRD工

6、法小于双侧壁法；而两洞交互施工时，就克服相互干扰而言，CRD工法优于双侧壁法。（2）双侧壁法顶部弧形导坑开挖具有一定风险性，而CRD工法步步封闭成环；各施工阶段风险性较小。况且，CRD工法各工作面可同时作业，有利于安排工序和劳力，互相干扰小。CRD法和双侧壁法的对比：（3）双侧壁法的两侧弧形导洞内的钢支撑(或格栅支撑)往往难以控制在同一断面内，顶部弧形导坑开挖后，钢支撑若无法联成整体，则支护承载能力大为降低，而CRD工法则不存在此类问题。（4）双侧壁导坑法施工虽能控制地层竖向变形，但由于工序较多，施工干扰大，造成的施

7、工难度也较大。且两侧导洞为扁平结构，开挖引起的围岩水平收敛较大。CRD法和双侧壁法的对比：（5）CRD工法也可以有效的控制沉降量，其施工速度较快，造价也较低，整体刚度较大，在围岩条件好的情况下较双侧壁具有明显的优势。CRD法和双侧壁法的对比：3、FLAC3D数值摸拟分析图1计算模型CRD法双侧壁法表1地层力学参数土层名称弹性模量/MPa泊桑比粘聚力/kPa内摩擦角/°计算容重/（kN/m3）素填土砂层全风化花岗岩强风化花岗岩初期支护注浆加固17.016.225.052.92.2E4780.350.20.20.210.

8、20.2130.99.615.824.1—5024.629.625.126.4—21.819.716.319.520.4—21塑性区主要集中在隧道周围砂层段区域。双侧壁工法塑性区主要分布在两侧位置，说明水平收敛较大，这与实测数据相符，而CRD法塑性区在侧上方的影响范围较大。CRD法图2开挖完成后（掌子面）塑性区双侧壁法图3显示在掌子面前方3m的