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大断面暗挖区间双侧壁导坑法施工技术中铁隧道集团二处有限公司李佑平摘要：通过工程实践，从施工方面详细介绍了北京地铁15号线11标停车线双侧壁导坑施工技术，总结了该施工方法在应用过程中主要施工工艺及控制要点，对今后类似条件下的暗挖区间施工有很好的参考作用。
关健词：地铁暗挖区间双侧壁导坑法施工技术1总体施工方案该区间双侧壁导坑段位于北京市朝阳区地区，呈东西走向，设计为浅埋暗挖双线单洞断面，停车线总长251m，其中最大开挖断面宽14.4米、高11.3米，采用双侧壁导坑法施工，采用超前大管棚支护作为辅助进洞措施，初期支护采用钢拱架支护，喷射混凝土采用湿喷工艺，二次衬砌采用整体钢模型衬砌台架分层浇筑施工。
2双侧壁导坑法施工2.1大管棚施工区间正线进洞处覆土深度仅8.6m，埋深浅，拱顶为粉细砂，进洞安全威胁较大，为确保洞口安全，采用超前大管棚进行辅助支护。
2.1.1设计参数管棚规格:外径108mm，壁厚8mm的无缝钢管;管距:环向间距40cm。
倾角:外插角1°～3°，根据实际情况调整;注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆;设置范围:拱部及边墙上部;长度:单节长度为2.5m和3m，单根总长30m。
2.1.2施工工艺管棚施工工艺流程:施工导向墙→管棚钻机就位→钻进→安装第1节管棚体→钻杆退回→接下一节管棚→继续顶进安装至设计长度→循环至设计长度30米→固定管棚→注浆。
2.2洞身开挖由于断面施工面积大，跨度大，分为6部施工，采用双侧壁法施工，每部采用上下台阶法施工。
施工顺序为:①→②→③→④→⑤→⑥，侧导洞分上下两个台阶，上台阶土方采用人工开挖，并直接翻入下台阶，下台阶土方采用人工配合小型机具开挖采用农用三轮车外运，在分部开挖过程中采用临时中隔墙临时成环。
中洞开挖作业方式同侧洞，并及时架设拱部拱架，使之与两侧洞及时连接成环，施工过程中初期支护采用C25的喷射混凝土+φ6.5的钢筋网+φ42的超前注浆管+临时钢拱架组合进行支护。
隧道CRD法与双侧壁导坑法的比较分析摘要：随着城市道路建设的不断发展，近年山区城市的市政道路中大断面隧道的出现也越来越多，目前对于大断面隧道软弱围岩中的施工方法主要采用双侧壁坑导法和交叉中隔壁工法(CRD工法)，本文对这两种方法进行分析比较，得出了一些结论。
关键词：隧道施工方法双侧壁CRD法软弱围岩近年来为了满足日益增长的交通需求, 大断面隧道的应用也将越来越多。
由于大断面隧道围岩变形机制极其复杂, 隧道施工方法以新奥法的基本思想为原则，对于大断面隧道在V级软弱围岩中的施工方法主要采用双侧壁坑导法和交叉中隔壁工法(CRD 工法)。
1 工程概况隧道内轮廓采用半径为8.5m、6.0m的三心圆，隧道中心处高度为10.08m，内轮廓最宽处为15.54m。
图1 为内轮廓及建筑限界设计图。
2开挖步骤比较2.1 双侧壁导坑法开挖顺序及说明双侧壁施工作业顺序为：1、左侧壁导坑上台阶开挖初支及临时支护（安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土）→2、左侧壁导坑下台阶开挖初支及临时支护→3、右侧壁导坑上台阶开挖初支及临时支护→4、右侧壁导坑下台阶开挖初支临时支护→5、核心土上台阶开挖及初支→6、核心土中台阶开挖→7、核心土下台阶开挖初支→8、浇筑主洞仰拱及回填→9、敷设防水板，模筑二次衬砌混凝土。
图2 双侧壁导坑法施工步序图2.2 CRD法开挖顺序及说明CRD法施工作业顺序为1、开挖左侧上半部，施做上部导坑周围的初期支护和临时支护;导坑底部平整压实后，安设工字钢横撑。
→2、在滞后于上半部一段距离后，开挖左侧下半断面。
下半断面初期支护（安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土）和临时支护。
主洞拱部超前管棚注浆预支护3、→弱爆破右侧上部开挖，施做上部导坑周围的初期支护和临时支护;导坑底部平整压实后，安设工字钢横撑。
→4在滞后于上半部一段距离后，开挖右侧下半断面及主洞下部初期支护→5根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除工字钢临时钢架及临时横撑。
浅埋暗挖超大断面车站隧道双侧壁导坑钻爆开挖施工工法浅埋暗挖超大断面车站隧道双侧壁导坑钻爆开挖施工工法一、前言随着城市地铁的快速发展，地铁车站隧道施工变得越来越重要。
为了满足人民日益增长的出行需求，需要设计和建设更加宽敞和舒适的车站隧道。
本文将介绍一种浅埋暗挖超大断面车站隧道双侧壁导坑钻爆开挖施工工法，该工法适用于车站隧道的建设，具有较高的施工效率和质量保证。
二、工法特点该工法的主要特点是采用双侧壁导坑钻爆开挖施工工法，这意味着在车站隧道两侧分别开挖导坑，然后通过钻爆方法进行开挖。
这种工法可以大大减少施工时间，并且可以确保施工安全，同时还能够保证车站隧道的质量。
三、适应范围该工法适用于浅埋暗挖超大断面车站隧道的建设，特别是在地下水位较高或者土层较松散的地区。
这种工法可以适应各种复杂地质条件，保证车站隧道的稳定和安全。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过钻爆方法进行开挖，在施工过程中采取一系列的技术措施来确保车站隧道的稳定性和安全性。
具体技术措施包括：合理的钻爆参数设计、定向爆破技术、隐蔽覆盖层的设置等。
通过分析实际工程和施工工法之间的联系，可以清楚地了解该工法的理论依据和实际应用。
五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个阶段：导坑开挖、钻孔爆破、挖土运输、支护施工等。
在导坑开挖阶段，施工人员首先利用土方机械挖掘两侧导坑，然后进行钻孔爆破。
在钻孔爆破阶段，施工人员根据设计要求进行钻孔设计，并根据实际情况调整钻孔参数。
爆破过程中需注意控制振动和噪音，以减少对周边环境和建筑物的影响。
在挖土运输阶段，施工人员使用运输设备将挖出的土方从车站隧道中运出。
在支护施工阶段，施工人员根据设计要求进行隧道的支护工程，确保隧道的稳定和安全。
六、劳动组织为了确保施工进度和质量，施工人员需要进行合理的劳动组织。
具体包括：合理安排施工队伍，明确各个工种的职责和任务；合理分配劳动力和设备资源，确保施工进度和质量的要求；制定详细的施工计划和施工方案，确保施工过程的顺利进行。
双侧壁导坑开挖作业指导书一、适用条件及范围XX隧道ⅴ级围岩采用双侧壁导坑开挖法。
二、施工工艺及方法（一）施工准备1、施工测量放样。
开挖前应将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面，确定开挖轮廓。
需爆破的应根据钻爆设计布置好炮眼。
2、钻爆设计。
岩石隧道开挖前，应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。
其内容为：炮眼的布置、数目、深度和角度，装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，凿岩机的台数安排等。
设计图应包括：炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。
3、根据施工设计图及定型图绘制开挖施工草图。
施工草图上的中线、水平控制桩应与现场放样桩点相对应。
隧道施工为避免侵限，一般需将净空放大5cm，所以在绘制开挖草图时也应将开挖轮廓尺寸放大5cm（底部不再放大）。
而且还要根据实际，结合规范要求，预留初期支护变形量7~10cm，即开挖轮廓线还要放大7~10 cm。
4、开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风水管的连接。
5、做好洞内、外排水系统，保证排水畅通。
6、规划弃碴场位置，布设出碴路线，出碴设备准备。
（二）施工工艺流程（三）施工方法1、双侧壁导坑开挖施工示意图ⅩⅩⅩⅥ9ⅥⅣⅣⅡⅡ3751Ⅷ横断面纵断面2、工艺原理采用双侧壁导坑预留核心岩柱的方法，将隧道跨度减小，大断面隧道分割成几个小的洞室分部开挖，利用核心岩住作为支撑，和初期支护一起承受、传递围岩压力，从而有效控制大断面软岩隧道开挖变形、下沉，保证施工安全。
3、施工方法采用多功能作业台架、风钻钻眼爆破分别交叉开挖左右侧壁导坑，导坑面积一般为隧道断面的1/3偏小，现场可根据实际情况调整，开挖进尺0.8-1.4米（一到两环钢架），左右侧壁导坑开挖后立即施作初期支护，然后再来分两步上下台阶开挖核心岩土，核心岩土上台阶开挖时拱部要施工超前锚杆或小导管，采用挖装机装碴，自卸汽车运碴，核心岩体开挖后及时施工仰拱初期支护，同时仰拱紧跟，采用整体混凝土衬砌。
浅埋隧道双侧壁导坑法施工技术摘要在客运专线隧道施工中,根据地质条件、机械设备情况和隧道设计要求,对于浅埋大跨度及地质条件很差的隧道,双侧壁导坑法开挖是一种较为理想的开挖法。
双侧壁导坑法施工是以新奥法基本原理为依据,在开挖导坑时,尽量减少对围岩的扰动,导坑断面近似椭圆,周边轮廓圆顺,避免应力集中。
初期支护采用钢架、锚杆、钢筋网、喷射混凝土等柔性支护体系,及时施作,使断面及早闭合,以充分利用围岩的自承能力,控制围岩变形。
建立一整套围岩支护结构监控量测系统,进行信息化施工管理,随时掌握施工过程中的动态变化,合理安排,调整施工工艺和设计参数,确保施工安全。
关键词双侧壁导坑钢架锚杆围岩量测中图分类号:TU74文献标识码:A本文通过朋山隧道Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法现场施工过程,总结了客运专线铁路隧道在浅埋段地质条件较差时采用双侧壁导坑法的施工工艺和在施工过程中一些好的经验,双侧壁导坑法在软地质条件较差的弱围岩地段施工按照“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的原则施工,及时进行围岩量测,根据围岩量测和支护应力、应变及位移等信息,对设计参数进行必要的调整和修改,以保证施工阶段和支护体系有足够的安全性。
1 朋山隧道工程概况朋山隧道是福厦铁路III标段的重点控制工程。
朋山隧道全长2395米,按250km/h客运专线双线隧道设计。
朋山隧道由于受新构造运动影响,地壳升降频繁,沧海桑田,海陆几经变迁,隧道内Ⅴ级软弱围岩长为470m,隧道净宽14.98m。
朋山隧道出口段埋深较浅,局部埋深不足3m。
Ⅴ级围岩地层岩性:人工填筑层(Q4ml):成份为块石土、碎石土为主,颜色为灰黄、浅黄等杂色,稍湿～潮湿,稍密～密实,其余为黏性土、砂等填充。
粉质粘土(Q4dl+pl):灰黄、浅灰、灰白、砖红等色,硬塑状,局部呈软塑状,土质不均匀,含20%～30%中粗砂,厚2～5m,局部厚10m。
朋山隧道470m处于浅埋Ⅴ级软弱围岩且为大跨度隧道,在隧道施工中为了保证施工安全采用双侧壁导坑法施工。
隧道工程施工：双侧壁导坑法施工要点
双侧壁导坑法
1.侧壁导坑形状宜近于椭圆形断面，导坑断面宽度宜为整个断面宽度的1/3。
2.侧壁导坑、中槽部位宜采用短台阶法开挖，各部距离应根据隧道埋深、断面大小、结构类型等选取。
各部开挖后应及时进行初期支护及临时支护，并尽早封闭成环。
3.两侧壁导坑超前中槽部位10~15m，可独立同步开挖和支护。
中槽部位采用台阶法开挖，并保持平行作业。
4.中槽开挖后，拱部钢架与两侧壁钢架的连接时难点，在两侧壁导坑施工中，钢架的位置应准确定位，确保各部架设钢架连接后在同一个垂直面内，避免钢架发生扭曲。
5.根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除临时支护，一次拆除长度部得大于15m，并加强监控量测。
6.临时支护拆除完成后，应及时施作仰拱及二次衬砌。
扁平大断面隧道双侧壁导坑法施工受力分析及技术探讨发表时间：2019-07-05T11:04:53.557Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：郭胜涛[导读]中铁一局集团有限公司陕西西安 710000引言：本文根据贵阳市建设的黔春大道黔灵山隧道的工程实践经验，采取工程类比与理论相结合的方式，在分析四车道大断面隧道力学特性、断面结构、施工方法、稳定性的基础上，从经济、安全、技术方面对隧道施工方案进行优化，研究适合西南地区喀斯特地貌四车道大断面隧道的施工方法。
1、工程概况：贵阳市黔春大道1.5环黔灵山隧道，起于南垭路路口，止于黔灵湖大桥，左洞1039m，右洞1018m（IV级围岩长度71%、V级围岩长度29%），为双向八车道小净距隧道。
为三心圆曲墙结构，扁平率0.65，内轮廓拱顶高9.15ｍ，净宽18.5ｍ，最大开挖断面255m2，最大开挖高度14m，最大宽度21.65m。
隧道建筑限界18.25x5m。
左右洞隧道进口端分别位于半径592m，632m的平面圆曲线上，出口端均为直线，隧道左右洞最小净距12m。
纵坡设计为“人”字型双向坡，由小里程至大里程坡度分别为+2.95%和-0.3%。
进出口洞门采用端墙式洞门，是目前贵州省最大跨度城市隧道。
图1 隧道结构断面图2、水文气候地质本隧址位于贵阳市云岩区黔灵山，属于高原亚热带气候特征，隧道穿越区域为残坡积台地及低山丘陵，支沟较发育，山体与隧道呈近似直角，边坡坡度约10°～35°，坡面植被茂盛，地表水体不发育，地下水的分布情况较复杂。
覆盖层由第四系坡残积土构成，岩层产状为307°∠75～317°∠85°，洞轴线走向与岩层走向夹角为34°。
基岩为灰岩及白云岩岩，岩体风化差异很大、节理裂隙发育、节理倾向变化较大、多呈张开状，多为泥质充填，胶结差，岩体总体较破碎。
3、施工方案根据新奥法设计与施工技术原理大断面扁平隧道开挖，常采用环形分部开挖预留核心土法、双侧壁导坑法、交叉中隔壁法等分部开挖法。
现场施工时根据具体情况以一种方法为主，再辅以其他方法达到控制围岩稳定的目的。
黔灵山隧道IV、V级围岩开挖范围设计采取双侧壁导坑法开挖（软弱围岩处上导坑结合短台阶法分为多次开挖），初期支护采用双层结构，分次施工的方式，保证二次衬砌形成强度之前围岩及隧道结构稳定。
⑴双侧壁导坑法施工工序施工开挖过程：①、开挖左侧上导坑；②、施工左侧上导坑初期支护（含临时支护、仰拱、锁脚）；③、开挖右侧上导坑；④、施工右侧上导坑初期支护（含临时支护、仰拱、锁脚）；⑤、开挖中部导坑上台阶；⑥、施工拱部第一层初期支护；⑦、开挖中部导坑中台阶；⑧、施工临时仰拱；⑨、开挖左侧下导坑；⑩、施工左侧下导坑初期支护（含临时支护、锁脚）；⑪、开挖右侧下导坑；⑫、施工右侧下导坑初期支护（含临时支护、锁脚）；⑬、开挖中部导坑下台阶；⑭、施工中部导坑下台阶第一层初期支护；⑮、仰拱第二层初支、仰拱及回填施工；临时支护拆除，拱墙部第二层初期支护施工；安装防水结构层，绑扎钢筋二次衬砌混凝土拱墙整体浇筑。
图2 隧道双侧壁施工工序图拆除临时支护必须在围岩和初期支护变形稳定后进行，拆除时及时掌握变形情况，一次拆除的长度应根据量测结果调整（结合监测数据按4m，2m，1m的间距拆除，确保一次能施做长度不大于6m）。
必要时可采取措施对初期支护进行局部加强，同时尽早将二衬封闭成环、已策安全。
4、大断面隧道基本力学特征及受力分析正确分析计算围岩受力是隧道结构的稳定性的前提保证。
对于大断面隧道，为保证隧道内空间的利用效率，只有降低压扁率才能实现，这将对围岩的稳定性和结构的稳定性产生很大的影响，特别是在自重应力为主的情况下，对拱结构的形状影响更大。
隧道开挖前，以自重应力和构造应力主构成围岩的原始受力状态，其在不同方向传递，使得围岩中原始受力始终处于三维应力平衡状态。
当在开挖隧道后，破坏了隧道周围岩体的原应力平衡，应力向二维应力转变。
同时由于隧道上部岩体失稳，隧道顶部岩体的重力传递到隧道侧壁，使侧壁岩体的垂直受力增加；原岩体传递的水平力，由于开挖断面的形成，使隧道顶、底板的水平应力发生变化，直到出现扰动岩体出现新的应力平衡。
基于大断面隧道的基本力学特性，以本隧道双侧壁导坑法开挖为例，采用有限元法对大断面隧道开挖过程中的荷载进行了模拟，同时根据施工过程中隧道监测数据分析。
⑴拱顶围岩压力特征在大断面隧道施工过程中，拱顶出现破碎围岩区，受自身重力影响沉降较大，形成拱顶拱形塌落区，拱形塌落区自身状态也处于不断发展的过程。
首先，如果导坑开挖后初期支护及时，由于侧压力系数大，两侧墙支护抵抗，拱顶下沉量小。
此时由于核心土的存在，塌落拱范围的围岩扰动形变也很小，对围岩的自承载能力起一定作用。
其次，核心土开挖后整体结构面形成，拱顶由于不受核心土支撑呈拱形，两拱脚分别落到拱肩支护结构和侧墙的岩体上，使拱肩的围岩压力增大。
同时作用在拱顶上的岩体体积较小，拱顶上的围岩压力较小。
基于以上两方面原因，对于双导洞和全断面的大断面隧道，由于崩塌拱的产生，崩塌拱中的围岩压力才是拱顶围岩压力和拱肩压力，而拱肩压力则是围岩压力和弹性抗力的组合，最终拱顶围岩压力小于两拱肩的情况。
拱顶围岩开挖过程中塌落拱发育情况见图3和图4图3、双导洞开挖后塌落拱的发育状况图4、核心土开挖后塌落拱的发育状况⑵侧壁围岩力学特性①导洞开挖过程中的侧壁围岩力学特性导洞开挖过程中，由于支护结构水平承载力较弱，支护结构的位移主要为水平收敛，作用于支护结构两侧的侧向压力对支护结构的稳定有重要影响。
围岩破碎段，侧压力系数较大，开挖卸荷无变形压力，垂直向应力为最大主应力。
在浅埋段，当围岩较为破碎，上部作用仅为松散压力时，不同的断面扁平率结构对周边围岩应力的变化影响较大。
②大断面形成后的侧壁围岩力学特性大断面隧道支护结构施工后，在底部围岩和两侧边墙产生弹性抵抗阻力，以平衡支护结构传递的围岩压力。
根据变形监测数据，隧道拱顶沉降量较大，两侧壁逐渐远离，不可避免地对围岩产生压应力。
围岩抵抗力是支撑结构受力变形所引起，其性质与支护结构的变形有关，其对支护结构的稳定有着重要影响。
围岩抵抗反力又和围岩性质、支护与围岩接触紧密程度等有关。
尽管其是一种被动力，但仍然是支护结构的外部荷载，正常情况下，它总是沿着较小的围岩压力方向分布，使外部荷载均匀。
围岩反力的增加有利于保持支护结构的稳定性，减小支护结构的弯矩，有利于支护结构的工作，应得到充分利用。
⑶核心土岩体力学特性核心土能显著改善开挖面的稳定性，能显著减小围岩水平位移，防止开挖面前方围岩垂直变形。
核心土开挖扰动及受力状态如图5和6所示。
图5、导坑开挖后核心土扰动区示意图图6、核心土受力状态简图核心土的本身强度及核心土临时支护强度是影响中导坑核心岩体稳定关键。
正常情况下，边墙岩体受力发生破坏，高应力区向岩体深部扩散，应力集中的情况得到减弱。
而在核心土受力的作用下，由于其宽度小，剪切面相交，强度降低，更有可能引起围岩失稳，此时支护结构要有足够的强度。
核心土剪切受力情况见图7。
图7核心土剪切面示意图⑷底部围岩力学特性支护结构底部围岩压力是开挖卸荷后围岩的膨胀变形压力，是真实的地层压力。
形变压力的确定与围岩本身的特性有关。
当围岩相对破碎且无膨胀特性时，在施加仰拱前释放围岩形变压力（此时底部围岩的变形压力可以忽略不计），在荷载计算时，底部围岩作用在仰拱上的力只是弹性阻力，可采用均布弹性抗力。
当围岩较为完整或底部有膨胀受力，卸载后有形变压力时，需考虑围岩压力。
隧道底部围岩力学特性主要表现为隧道底部鼓起，也是影响软岩隧道围岩变形破坏的主要途径之一。
图8、双侧壁变形、内力和应力主要最不利图示图⑦锚杆轴力图5、结论与建议对于扁平大断面隧道在高度基本不变，宽度增大，受力结构中可近似为椭圆形，同时结构内应力重分布对结构稳定性不利。
长轴两端压应力集中较大，短轴两端拉应力集中，容易造成围岩失稳，应力集中度与围岩侧压力系数与椭圆长、短轴线的比值相关。
扁平率太小，围岩存在大面积塑化，隧道顶部下沉、底板隆起、拱腰处应力集中等造成结构变形严重，稳定性差。
断面开挖宽度、高度越大，围岩能产生拱效应所需的埋深越大，如果埋深小，围岩就会产生很大的松弛压力。
通过开挖过程中洞内外监控量测及模拟对比结果表明，扁平大断面隧道采用双侧壁法施工开挖断面数多，卸荷次数多，对围岩的扰动次数增多，全断面初期支护闭合时间长。
但开挖后各块一次应力释放小且都是立即各自闭合，最大限度地保持围岩自身稳定性，较好地控制了变形，安全性有保障，在大断面、围岩情况差、地表变形要求高的隧道施工中具有良好的安全控制效果。
对于采用双侧壁导坑法进行隧道开挖施工怎样提高两侧上导坑开挖工效是我们需要继续解决的一大问题。
建议：扁平大断面隧道工程需要采取强有利的支护措施，同时需保证底脚地基承载力及仰拱结构的施工质量控制，否则如果拱顶和仰拱变形严重，则应力集中在墙腰处，很容易形成一个大的剪切破坏区，造成隧道结构失稳。
在不同支护体系转化过程中需遵循“就高不就低的”原则，转换过程中采用断面逐渐渐变的方法。
岩溶地区大断面隧道地质具有多样性和复杂性等特点，因此施工过程中受力结构也具有复杂性，应加强前期勘察工作，在此基础上建立符合特定工程的相关力学理论预测模型，开挖过程中尽可能采取控制爆破技术，不破坏围岩的稳定性并进行灾害预测预报工作。
参考文献：[1]夏永旭，王永东.隧道结构力学计算[M].北京：人民交通出版社，2004.[2]杨斐毅.浅埋大断面公路隧道单侧壁导坑法施工力学行为研究[D].重庆交通大学，2014[3]宫成兵，张武祥，杨彦民.大断面单洞四车道公路隧道结构设计与施工方案探讨[J].公路，2004（6）：177-182人民交通出版社，2004.[4]皇民，肖昭然，郭成龙，苑俊杰.双侧壁导坑与CD法对超大断面隧道开挖影响分析[J].交通科技与经济，2016。
