洞身开挖技术-侧壁导坑法施工

侧壁导坑法施工技术指导

梧州外环：李银涛

侧壁导坑施工技术指导

一、适用范围 二、施工工序 三、施工要点

四、超欠挖控制要求及检查

五、钻爆作业

一、适用范围

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。据国内外工程实践表明, 与台阶法开挖相比, 侧壁导坑法尤其是双侧壁导坑法开挖引起的地表下沉量较小, 因此特别适用于扁坦大跨度浅埋隧道开挖。

1、中隔壁法(CD法) 或交叉中隔壁法(CRD法) 施工示意图如下图所示，二者不同之处主要是交叉中隔壁法(CRD法) 是在中隔壁法(CD法) 的基础上增加了临时仰拱，应根据隧道长度、断面大小、结构形式、工期要求、机械设备、地质条件等，选择适宜的开挖方法。

2、双侧壁导坑法施工示意图如下：

二、施工工序

1、中隔壁法(CD法) 或交叉中隔壁法(CRD法) 施工工序

中隔壁法分部开挖程序图

2、双侧壁导坑法施工工序

①先行导坑上部开挖→②先行导坑下部开挖→③先行导坑锚喷支护、钢架支撑，设置临时壁墙支撑→④后行导坑上部开挖→⑤后行导坑下部开挖→⑥后行导坑锚喷支护、钢架支撑，设置临时壁墙支撑→⑦中央部拱顶开挖

→⑧中央部拱顶锚喷支护、钢架支撑等→⑨中央部其余部分开挖→⑩仰拱混凝土浇筑 施工步骤见下图：

Ⅴ类围岩双侧壁导坑法施工步序方案图（示意）

1245衬砌3开挖三

开挖四

7

8

衬砌10

施工步序流程图

三、施工要点

1、中隔壁法(CD法) 或交叉中隔壁法(CRD法) 施工

要点

（1）上部导坑开挖循环进尺控制为一榀钢架间距（0.5-0.75m) ，下部进尺开挖可依据地质情况适当加大。

（2）中隔壁法施工，初期支护完成后方可进行下一

分部开挖，地质较差时，每个台阶底部均应按设计要求

设临时仰拱，应当按交叉中隔壁法(CRD法) 施工。

（3）各部开挖时，周边轮廓尽量圆顺。

（4）在先开挖侧喷射混凝土强度达到设计要求以后

在进行另一侧开挖；左右两侧开挖工作面纵向间距不易小于15m; 当开挖形成全断面时，及时完成全断面初期支

护闭合。

（5）仰拱一次开挖长度依据监控量测结果、地质情况综合确定，一般不易大于6m 。

（6）Ⅴ、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。 2、中隔壁混凝土拆除要点

（1）中间支护系统的拆除时间应该考虑其对后续工序的影响, 一定要等围岩变形达到设计允许范围之内，围岩变形稳定后，在严格考证拆除的安全性以后，方可拆除。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。

（2）中隔壁混凝土拆除时，要防止对初期支护系统形成大的振动干扰。

（3）中隔壁的拆除滞后于仰拱。

3、双侧壁导坑法施工要点和中隔壁法相似，具体参照上面要点进行施工。 四、超欠挖控制要求及检查

1、应严格控制欠挖。拱脚、拱墙以上1m 范围内断面严禁欠挖。

2、应尽量减少超挖，不同围岩地质条件下的允许超挖值按下面公式计算。

平均超挖值=超挖面积/爆破设计开挖断面周长（不包括隧底）

平均和最大允许超挖值（mm)

注：1）、最大超挖值系指最大超挖处至设计开挖轮廓切线的垂直距离。

2）、表列数值不包括测量贯通误差、施工误差。 3）、炮孔深度大于3m 时，允许超挖值可根据实际情况另行确定。

3、统计分析表明，在影响隧道超欠挖的诸因素中, 钻孔精度和爆破技术对超欠挖影响最大, 分别为44.2%和20.3%;因此, 提高钻孔精度和作业人员的钻孔水平对减

少超欠挖起着至关重要的作用。隧道开挖轮廓按设计要求预留变形量，预留变形量大小宜根据监控量测信息进行调整。

4、隧道周边围岩变形量不仅随围岩类别、水文地质和隧道宽度不同而异, 而且与施工方法、初期支护、辅助施工措施等密切相关, 因此施工中应根据本隧道现场监测数据及时调整下一段同类围岩的预留变形量, 以防止

实际变形量超过预留量时影响二次衬砌厚度或造成侵人限界, 同时也避免因预留变形过大而造成二次衬砌厚度过大或增加回填量等现象。

对有明显流变和膨胀性的岩体以及软弱围岩中的浅埋大跨隧道, 预留变形量应根据量测信息反馈计算分析选定。

5、预留支撑沉落量, 按土质分松、软石质和中硬岩三种, 土质宜取100-300mm; 软石质宜取50-200mm; 硬岩取0-100mm 。这三组数据仅供施工初期参考。实际沉降量的大小, 不在于土、石的界限, 而在围岩的压力大小, 因此, 应在施工中观测调整, 使其符合实际, 最大限度地减少开挖量。 五、钻爆作业

(1)测量：采用隧道断面激光指向仪进行断面和炮孔控制。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置，其误差不超过50mm 。

（2）掏槽眼和周边眼钻眼精度相比其他眼要高，开眼误差要分别控制在30mm ～50mm 以内。

（3）钻孔：严格按照炮孔布置图布孔，以确保爆破质量。周边孔外插角1°～2°，炮孔相互平行，周边孔在断面轮廓线上开孔(在Ⅳ级围岩地段，周边孔在断面轮廓线内50～100mm 处开孔) ，周边孔布孔误差环向不大于50mm 。掏槽孔布孔误差不大于30mm ，其它炮孔布孔误差不大于100mm 。

（4）清孔：装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管输入高压风将炮眼石屑括出或吹净。

(5)装药：装药时分片分组负责，严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。爆破网路连接、检查及起爆，按照爆破设计要求及有关规定操作。

(6)堵塞：所有装药的炮眼均堵塞炮泥，堵塞长度不小于200mm 。

（7）联结起爆网络：起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接数应相同；引爆雷管用黑色胶布包扎在离导爆管100mm 以上处；网路联结好，要有专人负责检查。

（8）点炮前，无关人员和机具都应撤至安全地点。爆破员实行“一炮三检”制度，放炮员最后离场，班组长清点人数，发出警告5s 后方可引爆。

（9）当发现有“盲炮”时，必须由原爆破人员按规定处理，确保安全。