城市超淺埋暗挖通道CRD 法施工技術淺談

伍浩

（中國水利水電第八工程局鐵路公司，廣東 深圳 518000）

1 概述

1.1 CRD 法特點

CRD 法又稱交叉中隔壁法，能夠妥善解決城市地下大斷面通道開挖的安全性問題，且形式簡單，可靠性高，裝拆簡易、快速，經濟效益明顯。該工法是在借鑒新奧法的基礎上，在深圳地下工程中總結出一套完整的暗挖地下通道修建理論和施工方法。與新奧法不同之處在于，該工法適用城市鬧區軟弱圍巖條件下，埋深小于或等于通道高度，以微弱地表沉降修建暗挖通道的方法。它最大優勢在于不擾民、環保、無需交通疏解、而且適用于各種斷面形式、各種尺寸的暗挖通道。

本文結合深圳市福強路-沙嘴路人行地下通道已施工實例，具體闡述CRD 法在實際施工過程中的運用。

1.2 工程概況

人行地道平面呈“工”型布置。主通道主位于“十”字路口正中央，沿沙嘴路南北敷設。在主通道兩端，垂直于主通道的2 條次通道，在路口南、北兩側下穿沙嘴路，東西向布置。南側次通道與上沙站C 出入口相連接。

1.3 工程地質

福強路-沙嘴路人行地下通道暗挖段地質從上到下為素填土、礫質粘性土。地下水主要為松散巖類孔隙水及基巖裂隙水。水位埋深0.8 ～2.8m，水位高程3.37 ～6.07m，水位變幅0.5 ～2.0m。

2 施工重難點

（1）暗挖通道土層為礫質粘性土，含水量大且孔隙小；隧道為平頂結構，地面車流量大，拱頂與地面沉降風險大。如何控制暗挖洞內的滲水，保證開挖掌子面穩定，確保沉降可控是本次施工管理的重點與難點。

（2）暗挖段次通道往主通道施做管棚時，需拆除中隔壁墻和初支型鋼，此部位為加高段，頂部無管棚超前支護，覆土淺，僅為2.57m。如何在進行拆除中隔壁與初支鋼架時，確保洞內初支結構穩定，控制沉降，是本次施工管理的難點。

（3）主通道施工時，南側與北側通道頂部各有一根雨水管，限制管棚施做，則兩雨水管間，暗挖隧道開挖無管棚超前支護。主通道需上穿既有運營地鐵線，管片與初支凈距只有1.092m，在主通道施工過程中，如何防止上部雨水管與地表沉降超控及下部運營區間管片上浮超控是本工程施工安全管理的重點與難點。

3 施工方案研究

3.1 總體方案

暗挖段整體施工順序為：首先完成1#與2#兩口豎井，然后再對角對稱進行暗挖施工，盡最短時間完成暗挖段整體初支（圖1）。

圖1 開挖順序圖

3.2 施工方法

3.2.1 管棚施工

因本通道為超淺埋暗挖通道，地表行車頻繁，極易發生圍巖失穩而造成通道坍塌的安全事故，故維持圍巖穩定、控制地表沉降是確保本暗挖工程成功與否的關鍵所在，而采用超前大管棚是維持圍巖自穩的最有效措施。

本工程次通道與主通道的超前支護措施中都采用超前大管棚，該工法作為一種非開挖技術，施工時需根據現場的作業環境和地質條件以及設計要求而選用適合的工藝。此前，施工長度超過25m 的管棚，常規的工藝不能保證施工精度，容易造成管棚侵限，而在暗挖作業時不得不割除管棚，造成圍巖坍塌風險增大。為保證管棚打設精度，本工程采用定向儀器，一次性跟管導向鉆進技術，以管棚鋼管為鉆桿，采用鉆進、鋪管一次完成，成功解決了長距離敷設管棚低精度難題。

3.2.2 超前小導管施工

超前小導管與大管棚間隔布置，環距35cm，長3.0m，縱距1.5m，管內壓注水泥水玻璃雙液漿。注漿 初 擬 參 數 為：水 灰 比2：1 ～1：1；注 漿 壓 力0.8 ～1.5MPa。加固范圍為開挖輪廓線外1.5m 內地層。

3.2.3 全斷面注漿

全斷面注漿施工時在開挖前，對開挖掌子面布孔注入水泥水玻璃雙液漿，使漿液填充、嚴密、劈裂擴散至洞身四周圍巖而迅速凝固，并使周邊軟弱或破碎圍巖固結成具有一定強度的穩固體，并在隧道四周形成一道止水帷幕，封堵滲水通道，以此達到固結止水、保持圍巖穩定、提高暗挖作業安全的目的。

本通道全斷面注漿施工采用φ42×3.5mm鋼花管，注漿孔按0.5m×0.5m 布設。注漿管長度為6m，注漿擴散半徑0.5m，采取退后式或前進式分段注漿工藝，在開挖輪廓線外1.5m 形成止水帷幕。注漿沿暗挖通道掘進方向4m 一循環，形成2m 止水盤。注漿漿液選取水泥、水玻璃雙液漿，水泥-水玻璃體積比：1：1～1：0.3，水泥漿水灰比：2：1～1：1，注漿壓力控制0.5MPa。

注漿加固體的滲透系數不小于10～6m/s，加固體的強度不小于1.0MPa，每循環注漿后，應做鉆孔檢查和紅外線探測，檢查合格后方可開挖，否則補注。

3.2.4 CRD 法開挖

CRD 法施工斷面分四部開挖、支護，每洞室之間用中隔墻或臨時仰拱間隔。上斷面掌子面環形開挖預留核心土，掌子面開挖后及時架設格柵鋼架，掛網噴砼支護，盡早封閉成環。保持初期支護緊跟開挖掌子面，并保證臨時仰拱或仰拱封閉滯后開挖面不大于兩個循環。按照左上、左下、右上、右下的開挖順序，每個斷面采用人工開挖，每個循環進尺0.5m，每個斷面錯開2～3m。

3.2.5 下穿雨水管施工

根據現場測量，主通道上方雨水管道已與管棚施做位置發生重疊，管棚施工無法下穿市政雨水管，只能將管棚施工至雨水管前1m 處。采取雨水管下每榀拱架打設雙排1.5m 小導管，兩雨水管間采用3m 長雙排超前小導管代替，環距35cm，縱距1.5m，管內壓注水泥水玻璃雙液漿。

圖2 CRD 工法開挖示意圖

3.2.6 上跨既有線施工技術

（1）鋼板鋪設。開挖前在暗挖隧道頂部滿鋪鋼板，以分散車輛荷載，減少集中應力，降低局部壓強，確保初支能整體受力，控制路面沉降變形。

（2）自動化監測。上跨7 號線區間段暗挖施工前，對7 號線區間進行自動化監測布點，實時掌控區間的受力變形情況。

（3）全斷面后退式注漿。主通道土層地質為礫質粘性土，且地下水位高于通道頂部，土層中含水量豐富且孔隙小，普通注漿工藝難以全部封閉土層滲水通道。主通道為平頂結構，拱頂抗彎能力差，且頂部無管棚超前支護，為此在上跨7 號線區間采用二重管鉆機實施“鉆注一體化，分段后退式”注漿施工工藝，且注漿材料選用超細水泥與水玻璃雙液漿。注漿過程中使用電子監控技術能夠實現定向、定量、定壓注漿施工，使漿液分布較均勻，能有效地提高土體的整體強度和止水效果。

（4）開挖后分導洞堆載。主通道全斷面開挖完成后，區間管片頂部覆土厚度減少約56%。為消除管片上浮風險，在開挖過程中，當噴混支護完成后，分導洞堆積沙袋，堆積體積為不少于開挖土體體積的50%。堆積長度為區間管片前后6m 區域，每個導洞完成堆載后，中間預留施工通道，最大限度降低開挖對原土層的擾動，最短時間內建立起新的平衡體系。

4 結語

福強路-沙嘴路人行地下通道現已安全貫通。在開挖過程中，整體的施工監測數據，包括地表沉降、管線沉降、周圍建筑物的變形、洞內收斂、管片上浮量以及其他變形量的監測數值都在控制范圍內，得以驗證此設計方案的正確性。同時，在此方案的實施過程中，成功運用了超前地質預報、自動化監測、一次性導向跟管鉆進技術、電子監控注漿技術、多層次全覆蓋注漿加固技術、堆載反壓等多項新型技術措施，確保了此高風險暗挖通道順利貫通，同時對以后同類型的市政工程超淺埋暗挖高安全風險通道的實施，提供了有很好的借鑒作用。