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【摘 要】 结合魏王村隧道的实际施工经验，从隧道开挖、支护等方面介绍了Ⅴ级围浅埋偏压段中隔壁法（CD法）的施工步骤，以期为同类型隧道的施工提供参考借鉴。
【关键词】 隧道；浅埋偏压；中隔壁法；支护
1 工程概况
魏王村隧道全长895m，按行车速度250km/h客运专线设计，出口段为Ⅴ级围岩40m，浅埋偏压，埋深2.5～11.89m。
隧道出口段地处半山坡上，表层为粉质黏土，下伏为泥盆系D3系泥质粉砂岩，中厚层状。强风化层呈碎块及层状，厚度在1～5m左右，下伏弱风化泥质粉砂岩层。
2 方案比选
2.1三台阶七步法
三台阶七步法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的隧道施工方法，该方法适用Ⅳ、Ⅴ级围岩的黄土、强风化岩段施工。该方法的优点是：施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业；规避了中隔壁法和交叉中隔壁法拆除临时支撑及受力转换造成的不安全因素，及时调整闭合时间，方便机械施工，有利于工序转换。但是，由于多作业面平行作业，受围岩偏压影响，对施工安全极为不利。
2.2交叉中隔壁法（CRD法）
交叉中隔壁法法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横隔板施工的施工方法，主要应用于Ⅳ级围岩深埋软质岩、浅埋、偏压地段以及Ⅴ级围岩深埋地段的施工。该方法的优点是：施工过程相对来说比较安全。但是由于施工过程中要施做中隔壁板和横隔板，工序比较繁琐，对施工进度影响较大；另外，拆除临时支撑会造成对围岩的二次扰动，消弱了围岩自身的稳定性。
2.3中隔壁法（CD法）
中隔壁法是在软弱围岩大跨度隧道中，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。适用于Ⅳ级、Ⅴ级、Ⅵ级围岩隧道，地质条件困难，围岩软弱，覆盖层薄，含水量大，基底承载力低等条件。该方法的优点是：减小软弱围岩隧道及大跨度隧道分部開挖跨度和开挖高度，通过增加中壁墙等临时支护构件，形成分部开挖初期支护快速封闭环，使分部开挖环环相扣，最后完成全部断面开挖与初期支护。这种方法综合了上述两种方法的的优点，又避免了以上施工方法的缺点，结合本隧道的围岩特性，综合考虑安全、进度等多方面的因素，决定采用“中隔壁法”施工。
3 施工技术
3.1超前支护
超前支护包括：超前大管棚和超前小导管支护。在拱部140°范围采用φ108大管棚超前支护，环向间距40cm，每环共47根，每根长度55m，分两次施作，先施作DK11+100～DK11+065段35m管棚，往外再接长DK11+095-DK11+115段20m管棚，做好先后两次施工的钢管套管搭接。剩余部分采用φ50小导管超前支护，小导管每根长5.0m，环向间距40cm，每环47根，纵向每3.5m一环，搭接长度不小于1.5m。二者均设置在拱部140°范围内，外插角均为1°～3°，注浆材料为M20水泥砂浆（配合比为1：1）。
3.2开挖、支护
3.2.1施工步骤
（1）机械开挖①部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面。施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立I22a型钢钢架和中隔壁I18临时钢架，并设锁脚钢管。安装径向锚杆和下一循环的超前φ25中空注浆锚杆后复喷混凝土至设计厚度，并喷10cm厚C25混凝土封闭底部。
（2）在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，接长I22a型钢钢架和中隔壁I18临时钢架，安装锁脚钢管，安设I18横撑，钻设径向锚杆和下一循环的超前φ25中空注浆锚杆后复喷混凝土至设计厚度以及10cm厚C25混凝土封闭底部。
（3）在滞后于②部一段距离后，机械开挖③部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，接长型钢钢架，安装仰拱钢架和I18临时钢架，安装锁脚钢管，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
（4）在滞后于③部一段距离后，机械开挖④部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，安装周边的I22a型钢钢架，安装锁脚钢管，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度以及10cm厚C25混凝土封闭底部。
（5）在滞后于④部一段距离后，机械开挖⑤部，人工配合整修。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土，安装周边的I22a型钢钢架，安装锁脚钢管，安设I18横撑，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度以及10cm厚C25混凝土封闭底部。
（6）在滞后于⑤部一段距离后，机械开挖6部，人工配合整修。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土，接长I22a型钢钢架，安装仰拱钢架及锁脚钢管，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
（7）拆除开挖尾部靠近二次衬砌仰拱6-8m范围临时中隔壁钢架，灌注该段内Ⅶ部仰拱。
（8）接长中隔壁临时钢架，使得钢架底部支撑于仰拱顶面。
（9）上述步骤逐步循环。并根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后逐段拆除临时钢架，利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅸ部二次衬砌。
3.2.2施工控制要点
（1）为确保施工安全，上导坑①、②、④、⑤部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.5m），下部③、6部的开挖可依据地质情况适当加大，仰拱一次开挖长度不宜大于3m。
（2）在左右导坑分台阶开挖施工中，锁脚锚管是极为重要的环节，它可以有效控制初期支护的下沉与收敛。一是确保锁脚锚管的插入角应与水平方向呈30°夹角；二是锁脚锚管的数量和长度必须满足设计要求；三是锁脚锚管必须与支撑钢架连接牢固。
（3）在整个施工过程中，仰拱要紧跟掌子面，仰拱距掌子面的距离不得大于35m，并且应尽快使钢架封闭成环，改善上部钢架的受力状态。
（4）中间支护系统的拆除
中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响，通过围岩监控量测进行确定。当围岩变形达到设计允许的范围之内，并在严格考证拆除的安全性之后，方可拆除。同时要注意后续作业的及时跟进。
如围岩稳定条件满足设计要求，临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除，一次拆除长度依据仰拱浇筑长度确定为3m。
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和扰动。可采用风镐由上至下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土，以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土，临时钢构件采用气焊割断。
3.3监控量测
本隧道施工过程中采取的监控量测项目有地表下沉、拱顶下沉、收敛变形，拱顶下沉与地表下沉点每5m同里程断面布设，收敛变形点在拱顶、拱腰、拱脚设5条基线，量测频率见表1。当量测中发现位移速度增大或异常时，适当增加量测频率，见表2。
通过对隧道围岩的监控量测，掌握围岩动态和支护结构的工作状态，利用量测结果调整设计支护参数，不仅能指导施工，预报事故和险情，以便及时采取措施防止事故发生，达到确保隧道施工安全、节约工程投资的目的。
4 结语
通过对魏王村隧道的施工经验总结，提出了一些浅埋偏压的大断面隧道的施工方法，希望能对以后同类型隧道的施工有借鉴和参考。
参考文献：
[1]隧道工程现场施工技术，人民交通出版社
【关键词】 隧道；浅埋偏压；中隔壁法；支护
1 工程概况
魏王村隧道全长895m，按行车速度250km/h客运专线设计，出口段为Ⅴ级围岩40m，浅埋偏压，埋深2.5～11.89m。
隧道出口段地处半山坡上，表层为粉质黏土，下伏为泥盆系D3系泥质粉砂岩，中厚层状。强风化层呈碎块及层状，厚度在1～5m左右，下伏弱风化泥质粉砂岩层。
2 方案比选
2.1三台阶七步法
三台阶七步法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的隧道施工方法，该方法适用Ⅳ、Ⅴ级围岩的黄土、强风化岩段施工。该方法的优点是：施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业；规避了中隔壁法和交叉中隔壁法拆除临时支撑及受力转换造成的不安全因素，及时调整闭合时间，方便机械施工，有利于工序转换。但是，由于多作业面平行作业，受围岩偏压影响，对施工安全极为不利。
2.2交叉中隔壁法（CRD法）
交叉中隔壁法法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横隔板施工的施工方法，主要应用于Ⅳ级围岩深埋软质岩、浅埋、偏压地段以及Ⅴ级围岩深埋地段的施工。该方法的优点是：施工过程相对来说比较安全。但是由于施工过程中要施做中隔壁板和横隔板，工序比较繁琐，对施工进度影响较大；另外，拆除临时支撑会造成对围岩的二次扰动，消弱了围岩自身的稳定性。
2.3中隔壁法（CD法）
中隔壁法是在软弱围岩大跨度隧道中，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。适用于Ⅳ级、Ⅴ级、Ⅵ级围岩隧道，地质条件困难，围岩软弱，覆盖层薄，含水量大，基底承载力低等条件。该方法的优点是：减小软弱围岩隧道及大跨度隧道分部開挖跨度和开挖高度，通过增加中壁墙等临时支护构件，形成分部开挖初期支护快速封闭环，使分部开挖环环相扣，最后完成全部断面开挖与初期支护。这种方法综合了上述两种方法的的优点，又避免了以上施工方法的缺点，结合本隧道的围岩特性，综合考虑安全、进度等多方面的因素，决定采用“中隔壁法”施工。
3 施工技术
3.1超前支护
超前支护包括：超前大管棚和超前小导管支护。在拱部140°范围采用φ108大管棚超前支护，环向间距40cm，每环共47根，每根长度55m，分两次施作，先施作DK11+100～DK11+065段35m管棚，往外再接长DK11+095-DK11+115段20m管棚，做好先后两次施工的钢管套管搭接。剩余部分采用φ50小导管超前支护，小导管每根长5.0m，环向间距40cm，每环47根，纵向每3.5m一环，搭接长度不小于1.5m。二者均设置在拱部140°范围内，外插角均为1°～3°，注浆材料为M20水泥砂浆（配合比为1：1）。
3.2开挖、支护
3.2.1施工步骤
（1）机械开挖①部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面。施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立I22a型钢钢架和中隔壁I18临时钢架，并设锁脚钢管。安装径向锚杆和下一循环的超前φ25中空注浆锚杆后复喷混凝土至设计厚度，并喷10cm厚C25混凝土封闭底部。
（2）在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，接长I22a型钢钢架和中隔壁I18临时钢架，安装锁脚钢管，安设I18横撑，钻设径向锚杆和下一循环的超前φ25中空注浆锚杆后复喷混凝土至设计厚度以及10cm厚C25混凝土封闭底部。
（3）在滞后于②部一段距离后，机械开挖③部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，接长型钢钢架，安装仰拱钢架和I18临时钢架，安装锁脚钢管，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
（4）在滞后于③部一段距离后，机械开挖④部，人工配合整修，喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，安装周边的I22a型钢钢架，安装锁脚钢管，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度以及10cm厚C25混凝土封闭底部。
（5）在滞后于④部一段距离后，机械开挖⑤部，人工配合整修。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土，安装周边的I22a型钢钢架，安装锁脚钢管，安设I18横撑，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度以及10cm厚C25混凝土封闭底部。
（6）在滞后于⑤部一段距离后，机械开挖6部，人工配合整修。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土，接长I22a型钢钢架，安装仰拱钢架及锁脚钢管，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
（7）拆除开挖尾部靠近二次衬砌仰拱6-8m范围临时中隔壁钢架，灌注该段内Ⅶ部仰拱。
（8）接长中隔壁临时钢架，使得钢架底部支撑于仰拱顶面。
（9）上述步骤逐步循环。并根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后逐段拆除临时钢架，利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅸ部二次衬砌。
3.2.2施工控制要点
（1）为确保施工安全，上导坑①、②、④、⑤部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.5m），下部③、6部的开挖可依据地质情况适当加大，仰拱一次开挖长度不宜大于3m。
（2）在左右导坑分台阶开挖施工中，锁脚锚管是极为重要的环节，它可以有效控制初期支护的下沉与收敛。一是确保锁脚锚管的插入角应与水平方向呈30°夹角；二是锁脚锚管的数量和长度必须满足设计要求；三是锁脚锚管必须与支撑钢架连接牢固。
（3）在整个施工过程中，仰拱要紧跟掌子面，仰拱距掌子面的距离不得大于35m，并且应尽快使钢架封闭成环，改善上部钢架的受力状态。
（4）中间支护系统的拆除
中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响，通过围岩监控量测进行确定。当围岩变形达到设计允许的范围之内，并在严格考证拆除的安全性之后，方可拆除。同时要注意后续作业的及时跟进。
如围岩稳定条件满足设计要求，临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除，一次拆除长度依据仰拱浇筑长度确定为3m。
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和扰动。可采用风镐由上至下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土，以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土，临时钢构件采用气焊割断。
3.3监控量测
本隧道施工过程中采取的监控量测项目有地表下沉、拱顶下沉、收敛变形，拱顶下沉与地表下沉点每5m同里程断面布设，收敛变形点在拱顶、拱腰、拱脚设5条基线，量测频率见表1。当量测中发现位移速度增大或异常时，适当增加量测频率，见表2。
通过对隧道围岩的监控量测，掌握围岩动态和支护结构的工作状态，利用量测结果调整设计支护参数，不仅能指导施工，预报事故和险情，以便及时采取措施防止事故发生，达到确保隧道施工安全、节约工程投资的目的。
4 结语
通过对魏王村隧道的施工经验总结，提出了一些浅埋偏压的大断面隧道的施工方法，希望能对以后同类型隧道的施工有借鉴和参考。
参考文献：
[1]隧道工程现场施工技术，人民交通出版社