超大断面隧道半步CD法施工技术应用
隧道CD法开挖施工技术及注意事项
隧道CD法开挖施工技术及注意事项摘要：随着铁路交通的快速发展，铁路隧道成为铁路建设中很重要的一环，笔者通过多年工作经验，首先阐述了CD法的特点及工艺原理，然后对施工技术要点进行详细的探讨，最后总结了施工中应注意的几个问题，希望对今后类似围岩较差、断面较大的工程具有参考价值。
关键字：隧道开挖；CD法；施工方法；注意事项一、CD法施工特点及工艺原理1、CD法施工特点CD法也称中隔壁法，主要适用于地层较差和不稳定岩体、且地面沉降要求严格的地下工程。
呈块状但裂隙填充物少的硬质Ⅳ级围岩，不适合采用中隔壁法，这类围岩一般采用弱爆破效果差，采用常规爆破则破坏临时支护，中隔壁无法失去作用，反而形成施工安全隐患。
该法要求考虑时空效应，每一步开挖必须快速施工，及时步步成环，采用喷射砼封闭，消除由于工作面应力松弛而增大沉降值的现象。
2、CD法施工工艺原理CD法开挖及初期支护分6步，即6个导洞。
左侧上下两个导洞为先期开挖的第一、二导洞，左侧隧底为第三导洞，右侧按上下按顺序分别为第四、五导洞，右侧隧底为第六导洞。
中隔壁法是在软弱围岩大跨度隧道中，先分部开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再分部开挖另一侧的施工方法。
其原理是：就是把整个隧道大断面分成左右上下4个小断面施工，每一小断面单独掘进，最后形成一个大的隧道，且利用岩层在开挖过程中短时间的自稳能力，采用型钢等支护形式，采用初喷使围岩表面形成初期支护结构，确保掘进安全。
二、施工流程及步骤图2、CD法开挖施工步骤图1、①左上台阶：利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁超前支护及导坑侧壁φ22水平锚杆超前支护；弱爆破开挖①部；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，架立型钢钢架和临时钢架，并设锁脚锚管；钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
2、②左下台阶：滞后①3～5m弱爆破开挖②部；导坑周边部分初喷4cm厚混凝土；接长型钢钢架和临时钢架，并设锁脚锚管；钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
大断面石质隧道CD法施工工艺探讨
大断面石质隧道CD法施工工艺探讨摘要：随着我国的交通建设事业的迅猛发展,大断面隧道和地下工程逐渐增多，大断面隧道施工技术也有了较大发展.与以往修建的隧道相比,大断面隧道的建设中施工工法对隧道影响非常大。
目前大断面隧道施工中,分几个断面分步开挖,基于此，本文针对实际工程项目中大断面石质隧道CD(Center Diaphragm)法施工工艺进行分析，希望带给大家参考意义。
关键词：大断面；石质隧道；CD法施工工艺1 引言CD 法也称中隔壁法CD 工法（Center Diaphragm），它是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道的一侧，并在设计中间部位作中隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法，主要应用于双线隧道Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道（Ⅳ级围岩）地段。
这种方法是将断面从中间隔开，分为两侧，先沿一侧自上而下分为二或三部进行，再开挖另一侧。
断面每块开挖和支护后形成闭合单元，有利于围岩稳定，减小净空位移及地表深陷。
中隔壁法适用于断面跨度大，地表沉陷量要求较小的软弱围岩中的浅埋隧道。
优缺点：（1）优点：各部开挖及支护自上而下，步步成环，及时封闭，各分部封闭成环时间短。
（2）缺点：该工艺分部较多，施工速度慢，不利于机械化作业；后部开挖和拆除支护对前面已形成的理学平衡体系产生影响，围岩应力状态发生多次改变有可能引起最终较大的变形量，施工面多，作业干扰大；拆除临时支撑时，安全性较差。
2 工程概况工程简介：本段为厦门海沧疏港通道工程B 标段，线路全长3260.883m （K3+580~K6+840.883），匝道分岔段由主线三车道隧道逐步加宽到“3+2”断面，主洞隧道与匝道隧道平交口分岔部分采用分段逐步扩大形式，断面轮廓宽度由14.45m（三车道）→16.2m（FCI）→18.2m（FC2）→21.45mm（FC3）→24.95m（FC4）→28m（FC5）逐步扩大，断面轮廓宽度最大开挖净跨度30.51m，最大断面开挖面积421.73m2。
高速铁路大断面隧道施工技术
高速铁路大断面隧道施工技术1.高速铁路大断面山岭隧道施工1.1 高速铁路隧道特点之一：断面面积大，是普通隧道面积的1.6倍，开挖断面尺寸14M*13M，断面面积一般为160M2适用于大断面开挖的常用施工方法：全断面法、台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法施工方法的选择的原则：隧道所处的地质条件常用的方法之二：台阶法适用范围：普遍采用常用方法之三：CD法适用范围：竖向变形大常用方法之四：CRD法适用范围：竖向变形大，横向变形大。
常用方法之五：双侧壁导坑法适用范围：严格控制地表沉降例如：隧道下穿公路2.我国高速铁路隧道施工现状调查：突出的几个问题：洞口坍方、洞内大变形、施工进度慢、缺乏隧道施工专业化配套机械：2.1. 洞口坍方实例一：浙赣线某隧道工点洞口坍方改为明洞改为明洞再次坍方2.2. 洞口坍方（实例二）设计思路：早进晚出，先护后挖施工措施：洞口坡面防护不到位洞口坍方重建洞口2.3. 大变形变形第一阶段：初期支护下沉、轻微开裂，现场增加临时支撑。
变形第二阶段：初期支护下沉加剧、开裂发展，现场增加临时型钢套拱。
变形第三阶段：初期支护严重变形侵入限界、掉块、现场增加满堂型钢支撑。
变形第四阶段：最大变形达到1M，型钢支撑压弯。
变形第五阶段：隧道坍方，地表形成坍方漏斗。
坍方范围隧道被迫改为明挖施工通过。
2.4. 不重视监控量测工作，衬砌滞后开挖过长。
新奥法思路：量测、封闭。
典型大坍方典型大坍方典型大坍方典型大坍方3.我国高速铁路隧道施工与国外对比主要差异：国外隧道十分重视进洞前的准备工程，主要表现在：洞口开挖面的防护、自然环境的保护、施工场地等三个方面。
3.2. 洞口防护工程对比：3.3.进洞方法的对比：。
复杂环境下超大断面隧道开挖类CD法施工技术研究
Value Engineering0引言随着社会经济发展和交通运输需要，对高速公路设计速度、交通量、服务能力等提出更高要求，因而逐渐出现较多大断面、超大断面隧道，开挖断面的增大，意味着隧道开挖施工将迎来更大的挑战，针对超大断面隧道，制约开挖施工的因素不仅仅是开挖断面大，复杂的周边环境也对隧道开挖施工造成严重影响。
目前隧道开挖方法有全断面法、台阶法（长台阶法、中台阶法、短台阶法）、分部开挖法（双侧壁导坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、环形开挖预留核心土法），这些开挖方法基本满足一般隧道开挖施工需要，但其存在一定的普遍性，针对某一特定环境下的某隧道开挖无法做到“对症下药”，就此以某隧道工程为实例，通过合理优化得到一种适合于临近既有高速公路全隧浅埋四车道超大断面隧道开挖新方法，对其进行深入总结、研究，为类似工程施工提供借鉴。
1工程重难点某隧道全长335m ，为高速公路四车道超大断面隧道，最大埋深41m ，最小埋深仅14m ，属全隧浅埋。
①爆破难度大：某隧道距临近高速C 隧道最近距离为23.5m 、与B 隧道洞口两者间最近距离约28m ，大罗山隧道、B 隧道、A 隧道左右幅、C 隧道左右幅呈多管并行，贯穿大罗山，临近高速施工且为小净距隧道，导致新建大罗山隧道施工风险较大，爆破控制要求高。
②开挖断面尺寸大：大罗山隧道为四车道超大断面隧道，开挖宽度20.6m ，高度13.44m ，开挖断面大，Ⅳ级围岩开挖断面面积219.56m 2，Ⅴ级围岩开挖断面面积达238.76m 2。
③周边环境复杂：大罗山隧道周边存在既有高速公路隧道和在建公路隧道，爆破施工可能对既有隧道造成影响，对临近高速公路行车及人员造成伤害。
④隧道围岩地质差：存在不利于施工安全的地质破碎带、节理密集带等不良地质隧道整体地质情况较差，隧道地质围岩Ⅳ级和Ⅴ级围岩长度合计占比100%。
2方案比选及优缺点分析针对大断面、超大断面隧道洞身开挖，施工中大多采取双侧壁导坑法、CRD 法、三台阶七步法，较为常用的为双侧壁导坑法与三台阶七步法。
隧道开挖CD法施工方案
环保、水保工程与主体工程“三同时”施工（即同时设计、同时实施、同时施工），努力把工程设计和施工对环境的不利影响减至最低限度。
对空压机、发电机等噪音超标的机械设备，采取装消音器来降低噪音；
生产、生活用水必须经污水池净化处理后方可排放，不直接排入河道。
施工场地和运输道路经常洒水尽可能减少灰尘对生产人员和其它人员造成危害及对农作物的污染。
5）、拆除中隔墙过程拱顶下沉与周边收敛量测监控。
洞内、洞外下沉、收敛全部测点均埋设在同一断面，量测断面间距为5米。施工测量及监控量测组负责量测、数据整理、绘制回归曲线并及时反馈至生产管理组，以便采取相应的措施。全部数据处理与曲线回归采用计算机程序。
3．施工注意事项
1.隧道施工应坚持"短进尺、强支护、早封闭、勤量测"的原则。
检查方法：用全站仪测定，在要测的点位粘贴反光片，用全站仪测定各点的三维坐标，通过计算绘制开挖断面，与设计断面进行比较。
3.质量保证措施
（1）隧道开挖质量保证措施
隧道不良地质地段施工坚持“短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
开挖前，做好超前地质预报，根据预测结果采取合理的开挖方法和支护措施。
（2）支护质量保证措施
（3）初期支护
按照变更后支护参数及中壁墙设计参数，每开挖分部开挖后及时施作周边、中壁墙，使每分部及早封闭成环。
6、监控量测
在施工管理中全过程以监控量测为管理依据，通过监控量测数据的及时反馈，用以指导设计与施工。
监控量测的项目及其方法：
1）、地质支护状态观察
对开挖掌子面进行观察、地质描述，对围岩及初期支护表面采用放大镜等仪器观察。
CD法开挖施工方案
一
略。
CD法又称中隔壁法，用于浅埋及比较软弱地层中，而且是大断面隧道的开挖。CD法是在用钢支撑和喷射混凝土的隔壁分割开进行开挖的方法，是在地质条件要求分部开挖及时封闭的条件下采用。CD法适用于双线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。采用CD法开挖，减小软弱围岩隧道及大跨度隧道分部开挖跨度和开挖高度，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
隧道cd法施工方案
隧道CD法施工方案1. 介绍隧道CD法（Crossover Drill法）是一种常用的隧道施工方法，主要用于在不影响交通运行的情况下进行快速、高效的隧道施工。
该方法适用于各种地质条件，并且可以在较短的时间内完成隧道的建设。
本文档将详细介绍隧道CD法的施工方案，包括施工准备、施工工艺、施工步骤以及施工安全措施等内容。
2. 施工准备在进行隧道CD法施工之前，需要进行以下准备工作：•确定施工地点：根据设计要求和地质条件，选择合适的施工地点。
•准备施工设备：包括钻机、爆破设备、运输设备等。
•确定施工人员：根据工程规模确定所需的施工人员数量和工种。
•制定施工计划：根据工期、预算等要求，制定详细的施工计划。
3. 施工工艺隧道CD法施工的基本工艺包括钻孔、装药、爆破和清理等步骤。
3.1 钻孔首先，需要在隧道工作面上进行钻孔。
钻孔孔径和孔距的选择应根据具体的工程要求和地质条件确定。
钻孔深度通常略大于爆破设计所需的挡墙宽度。
3.2 装药在完成钻孔后，需要对钻孔进行装药。
装药的目的是通过爆破产生一定的破坏力和挤压力，使岩体发生位移并形成临时支护结构。
装药应按照设计要求和爆破参数进行，使用合适的装药材料和方法。
完成装药后，进行爆破。
爆破的目的是控制岩体破坏和位移，使其满足设计要求并保证施工的安全性。
爆破前需进行相关的安全预控措施，确保施工人员和设备的安全。
3.4 清理爆破后，需要对隧道工作面进行清理。
清理工作包括清除破碎岩石、清理作业面和支护结构等。
清理完毕后，可以进入下一步工序。
4. 施工步骤隧道CD法施工的一般步骤如下：4.1 安全检查与准备工作施工前需要对施工场地进行安全检查，确保各项设备和人员的安全。
同时，进行必要的准备工作，如安装施工设备、布置材料等。
按照设计要求和地质条件，在隧道工作面上进行钻孔。
钻孔的位置和孔距应符合设计要求。
4.3 装药完成钻孔后，对钻孔进行装药。
装药应根据具体条件选择合适的装药材料和方法。
隧道开挖CD法施工方案
隧道开挖CD法施工方案一、前言隧道是一种具有重要交通、能源等功能的工程结构，在施工中需要选择合适的方法与技术进行开挖。
CD法是一种常用的隧道开挖方法，下面将详细介绍隧道开挖CD法的具体施工方案。
二、施工前准备在进行隧道开挖CD法施工之前，需要进行必要的施工前准备工作，包括但不限于以下几个方面： 1. 完善设计方案：根据具体隧道的情况，细化施工方案，包括开挖顺序、支护措施等。
2. 选材准备：准备好开挖所需的各种材料和设备，确保施工进展顺利。
3. 人员培训：对施工人员进行专业培训，提高他们的安全意识和专业技能。
4. 安全排查：对施工现场进行安全排查，消除安全隐患。
三、施工方案1. 开挖顺序CD法隧道开挖一般分为多段进行，按照以下顺序进行开挖： - 预留顶孔：在隧道顶部先行开挖一个顶孔，形成通风口。
- 侧墙开挖：从顶孔向两侧逐步开挖侧墙。
- 底部开挖：侧墙开挖到设计高度后，再对底部进行开挖。
2. 支护措施CD法隧道开挖过程中需要采取适当的支护措施，以确保施工安全和隧道的稳定。
支护措施包括但不限于： - 地下水处理：根据地质勘探结果，采取相应的降水措施。
- 顶板支护：采用锚杆、钢拱架等方式对顶板进行支护。
- 侧墙支护：采用钢架、锚杆等支护侧墙，防止塌方。
- 底板支护：在底板开挖后，及时进行底板支护，保证工作面的安全。
四、施工注意事项在进行CD法隧道开挖施工时，需要注意以下几个方面： 1. 坚持安全第一：隧道施工是高风险作业，安全意识要始终放在首位。
2. 管理科学：建立科学的施工管理制度，确保施工有序进行。
3. 环境保护：保护周围环境，减少对周围生态的影响。
4. 质量控制：严格按照设计要求进行施工，确保施工质量。
五、总结隧道开挖CD法是一种常用的施工方法，通过科学合理的施工方案和严格的施工管理，可以保证隧道开挖工程顺利进行。
在实际施工中，需要注意安全、质量和环保等方面，确保施工的顺利进行和工程质量的达标。
cd法隧道开挖施工技术的应用
CD法隧道开挖施工技术的应用CD法隧道开挖施工技术的应用摘要：随着公路交通的快速发展，公路隧道成为公路建设中很重要的一环。
针对公路隧道中短小隧道围岩等级高、偏压、浅埋等不良地质普遍存在的特点，通过工程实例，介绍CD法在其中的应用。
关键字：隧道开挖；CD法；工程实例；应用中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1、工程概况由中交第三公路工程局有限公司承建的“福建省莆田至永定（闽粤界）高速公路永春至永定泉州段A4合同段”路线位于福建省泉州市安溪县境内，起点位于安溪县湖头镇白山同隧道内，隧道穿过湖头镇沙堤村后在九町村出口，设下角溪大桥、下角溪隧道到达洋尾，设剑斗互通（A匝道）与S307和X340相接，终点K27+900位于剑斗互通终点，A4合同段右线贯通长度为6400m，线路总体走向是由东向西，全长约6.4公里。
下面我以具有典型代表意义的下角溪隧道为例，介绍公路隧道中短小隧道的开挖支护技术。
下角溪隧道位于安溪县剑斗镇东阳村，隧道采用洞口小净距、洞身分离式形式，总长450m，净空为（宽×高）10.25×5.0m。
设计时速80km/h，采用灯光照明，自然通风，属短隧道。
2、隧道地质情况该地段属构造剥蚀低山丘陵地貌，山体呈圆顶状，地形起伏较大，岩体风化程度高。
进出口洞口浅埋段最薄覆盖层仅为3m,隧道最大埋深约为50m,其余均在20-30m。
该隧道埋深浅、岩体风化程度较严重、偏压、工程性质差，加大了施工难度。
2.1隧道地质状况进口段围岩主要由坡残积粉质粘土及全-强风化凝灰岩组成；出口段围岩主要由粉质粘土及全-强风化砂岩组成，围岩节理裂隙发育，岩体分化强烈，稳定性差，易在降雨、开挖等外力影响下产生局部垮塌、滑坡等危害，施工难度极大。
2.2水文地质情况隧址区地表水体不发育，主要地表水为进出口下方沟谷的季节性溪水，流量小。
雨季时隧道进出口有淋雨状或股状地下水渗出，对隧道施工有一定影响，对洞身围岩稳定及隧道施工存在影响。
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超大断面隧道半步CD法施工技术应用
作者：石常生李贺朋董文鲁
来源：《山东工业技术》2017年第21期
摘要：以京沪高速济南连接线超大断面公路隧道工程为依托，对Ⅳ级围岩条件下采用的半步“CD”法隧道施工变形规律进行研究，对结构变形提出针对性控制措施。
结果表明：半步“CD”法施工，拱顶沉降及收敛监测值较“CD”法开挖小，在保证施工安全及进度的前提下，大大缩短了施工周期及支护成环时间，对相似超大断面隧道施工提供了借鉴。
关键词：隧道工程；超大断面隧道；半步“CD”法；数值模拟；监控量测
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.21.101
1 前言
周丁恒[1]等对洞口边坡及不同围岩情况下的隧道变形规律、控制大变形的工程措施进行了分析，并提出控制大变形的工程措施。
袁勇和王胜辉[2]采用FLAC 数值模拟平台分析了其在超大断面低扁平率公路隧道稳定性方面的效果。
肖同强等[3]利用现场观测、数值模拟等方法分析超大断面硐室变形及破坏机理，提出了分区耦合支护围岩稳定控制原理。
本文以京沪高速济南连接线港沟隧道为工程依托，采用FLAC有限元分析与现场监测的方法，对半步“CD”法开挖技术进行研究，揭示超大断面隧道IV级围岩开挖变形机理，同时对隧道的设计、支护施做时机的选取和施工过程中的工法选择等提供相应指导。
2 工程概况
港沟隧道位于济南市历城区太平庄村东北侧，进口位于港沟村西南侧，出口位于济南民兵训练中心南侧。
本区位于鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交接带上的中部丘陵地区，海拔100～900米，隧址区地势起伏，海拔240～400米，切割深度100～200米，地形坡度20～50°。
（1）工程地质水文状况。
据踏勘、钻探揭露，与隧道工程有关的地层主要为第四系上更新统洪积层（Q3pl）、奥陶系马家沟组（O2nl）、奥陶系冶里-亮甲山组（O1y+l）、寒武系凤山组（∈3f）。
隧道区出露地层为奥陶系灰岩、白云质灰岩及生物碎屑灰岩，局部沟谷地段上覆上更新统粉质黏土及碎石。
隧址区出露的岩性为奥陶系寒武系灰岩、白云质灰岩，受区域地质构造活动影响，隧址区局部节理密集带或构造断裂带发育。
（2）隧道半步“CD”法施工方案。
针对隧道Ⅳ级围岩开挖段，试采用改进“CD”法—半步“CD”法进行施工。
施工时，第一步开挖先行导坑上台阶1，随后进行Ⅰ、Ⅱ上部初期支护；其次开挖后行导坑上台阶2，施作初期支护Ⅲ上部；开挖后行导坑下台阶3，初期支护Ⅰ下部；开挖后行导坑下台阶4，初期支护Ⅲ下部；最后拆除中隔壁临时支护，开挖下台阶核心土5，进行初期支护Ⅲ下部及仰拱封闭；最后位移变化速率达到要求，进行仰拱模筑Ⅳ、拱墙模筑Ⅴ。
设计支护参数为：拱部采用Φ42×4mm超前注浆小导管，长4.5m，环向间距40cm；采用3m长Φ22砂浆锚杆锁脚；钢筋网采用Φ8@20 cm×20 cm钢筋网片，钢拱架为I18型型钢，纵向间距80cm，喷射C25混凝土厚20cm。
3 监控量测结果
通过对两种施工工法进行现场监测，拱顶沉降、净空收敛监测结果得出隧道开挖后一周左右为变形剧烈变化阶段，随着掌子面开挖，后方围岩变形逐渐稳定。
隧道半步“CD”法开挖，采用设计支护方案，其拱顶沉降、净空收敛监测值均比“CD”法开挖小，其累计变化量均小于10mm。
4 数值模拟
（1）模型的建立。
结合工程现场情况，采用有限元分析软件ANSYS建立数值模拟模型，利用专有软件接口将模型导入FLAC3D软件进行计算、进行数值模拟分析。
模型如图1所示。
（2）数值模拟结果分析。
隧道在开挖之后变形以竖向沉降为主，拱顶附近变形最大，净空收敛较拱顶沉降小，主要出现在两侧拱腰位置。
通过现场实测数据与数值模拟结果对比可以得到，两者比较接近，但是数值模拟结果均比实测值大。
分析其原因可能是数值分析所用的岩土参数是根据勘察资料以及结合前人的研究成果得到的，与现场实际情况可能有差别。
另一方面数值模拟采用的支护方式较实际施工简单，未考虑锚杆、钢拱架等支护作用，支护效果较实际施工差。
5 结论
对Ⅳ级围岩半步“CD”法施工围岩变形规律进行分析。
研究结果表明：
（1）通过数值模拟与实际施工相比较，隧道开挖后，按照设计参数进行初期支护的方法，可以较好的控制围岩大变形，在实际应用中得到验证。
（2）针对隧道Ⅳ级围岩开挖段，试采用改进“CD”法—半步“CD”法进行施工。
通过现场监测，半步“CD”法施工拱顶沉降及收敛监测值较“CD”法开挖较小，证实采用半步“CD”法开挖对周边围岩二次扰动较小，在保证安全、质量的前提下，加快了初期支护封闭成环的速度，为周边围岩的快速稳定和初期支护尽快形成支撑环起到了积极的作用，同时为下一步施工的安全提供了有力的保障。
对相似隧道工程半步“CD”法施工提供了借鉴。
参考文献：
[1]周丁恒，曹力桥，曲海锋等.不同围岩情况下特大断面公路隧道施工变形监测与控制[J].岩石力学与工程学报，2009，28（12）：2510-2519.
[2]袁勇，王胜辉.超大断面低扁平率公路隧洞先成预应力结构新型支护体系数值模拟[J].岩土力学，2008.
[3]肖同强，李化敏，杨建立等.超大断面硐室围岩变形破坏机理及控制[J].煤炭学报，2014.。