厦门翔安海底隧道CRD法和双侧壁法穿越砂层对比分析
1、海底隧道施工工艺工法解析
海底隧道施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-SD-0501-2011第五工程有限公司李阳刚1前言1.1工艺工法概况海底隧道施工工法众多，常见的有钻爆法、沉管法、盾构法和TBM法等，本工法是采用钻爆暗挖法修建海底隧道的施工工法，是通过厦门东通道翔安海底隧道工程四年施工实践和不断总结而形成的一套比较完善的施工工法。
在国外采用钻爆法修建的海底隧道非常多，如日本长53.85km的青函隧道、关门铁路隧道、关门公路隧道、新关门隧道、瑞典的Forsmark1(2)隧道、英法海峡隧道等。
厦门东通道翔安海底隧道是我国大陆第一条海底隧道，该工法的形成对我国海底隧道施工发展有一定的积极作用。
该工法是普通山岭隧道、过江隧道的发展与延伸，海底隧道与普通的山岭隧道相比，常会受探测手段的限制，对地质及其性质等情况掌握不全面，加之头顶无限量海水，在高水压和潮汐的影响下，施工存在很高的风险，施工安全难以受控，施工时容易发生突水涌砂等情况，甚至酿成重大安全事故、工程报废等灾难性的后果，产生不良的社会、经济影响。
该工法对海底隧道施工降低施工风险，确保施工安全有着积极的意义。
1.2工艺原理海底隧道施工按照“新奥法”原理，遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”原则，坚持动态设计、动态施工，重点突出“管超前、严注浆、勤量测”，采用物探（TSP-203预报系统、地质雷达、红外探水）和常规钻探相结合、区域地质重点分析和地质素描相结合、长距离地质预报和短距离地质预报相结合的综合超前地质预报手段，探明掘进工作面前方地质、水位情况，施工中加强地表和洞内的监控量测，据以优化、调整施工方法，将海底隧道施工的风险降低在可控范围内。
2工艺工法特点2.1在施工过程中进行全面风险管理，建立健全风险预警和应急管理机制，完善电力、排水、通信、门禁、视频监控、报警、逃生救援系统，加强应急演练，强化防范施工风险的能力，使施工安全始终处于受控状态。
2.2将综合超前地质预测预报和系统监控量测纳入工序管理，较为全面的掌握隧道掘进面前方地质情况、支护系统的变形情况，定岗定责，建立信息反馈、沟通、处置机制，以进行风险预警，避免盲目施工，降低施工风险。
厦门海底隧道长距离浅埋全强风化地层开挖方案的对比分析
ＶＯ Ｌ． Ｓｕ ７ ｐｐ． Ｊ ｎ． ｕ ２００８
厦 门海 底 隧道 长 距 离 浅 埋 全 强 风 化 地 层
开挖方案 的对 比分析
高海 东
（ 中铁十八局集 团第一工程有 限公 司 河北涿州 ０２５ ） ７ ７ ０
摘要：厦门海底隧道 Ａ ２标陆域全强风化地段，具有距离长、开挖断面大、地层松散且含水量
方 ， ６ ９０ Ｋ６ ９ ０从 一座三 层楼 房 的正下 方 穿过 ， ７ ２ ０处 的正 上方 又有 一座 制冰 厂 （ ＹＫ ＋ ２ ～Ｙ ＋ ６ ＹＫ ＋ ０ 如
图 ｌ 、图 ２所示 ） 。
１ ２ 设计 ．
原 设 计双 向六 车道 ，时速 ８ ｍ ｈ ０ｋ ／，最 大开挖 跨度 １． ６７ ｍ，最 大开 挖高 度 １． ３ ２２ ｍ。原 设计 此 ４ 段 采用 Ｃ Ｄ 工法 施工 。 Ｒ 本 段 的开挖 断面 为 １７５ｍ ， ６ ． 主拱初 期 支护 结构采 用全 封 闭式型 钢拱 架 ， Ｉ０ ２ ｂ钢 ， 间距 ５ ｍ， ０ｃ
．
Ｃ Ｄ是 Ｃｏｓ ｉ ｈａｍ 的英文简写，即十字隔墙法， Ｒ ｒｓ Ｄａ ｒ ｐ ｇ 施工遵循的基本理念是步步成环 ，抑制沉
降 （ 图３。 见 ）
双 侧壁 导坑 法 是一种 比较保 守 的施 工方 法 ，适用 于软岩 大 断面 ，尤 其适用 于 地基 承载 力较 低 的
地 段 ，可 降低拱 脚应 力 ，减少 沉 降 （ 图 ４ 。 见 ）
图 １ 全 强 风 化 段 纵 断 面 图
图 ２ 地表 与隧道平面关系图
地 表情 况较 为 复杂 ，其 中 ＹＫ ＋ ０ ￣ＹＫ ＋ ５ 与一条 公路斜 交 ， ３ ６ ８０ ６ ８０段 达 ０ｍ，于 ＹＫ６ ８０处从 ＋４
第二章 厦门海底隧道初期支护现场调研
第二章厦门海底隧道初期支护施工阶段变异开裂与渗漏水是隧道常见的病害现象，但在海底隧道中，开裂和渗漏水对隧道结构和安全性的影响却要大得多。
其主要原因就是腐蚀作用。
海底隧道地下水的腐蚀作用很强，含有大量化学离子，能和混凝土、钢筋发生化学反应。
而且海底隧道地下水水源补给丰富，这就带来了长期的腐蚀危害。
初期支护开裂和渗漏水将影响隧道结构的长期安全性，本章要对厦门海底隧道已施工段初期支护的开裂和渗漏水进行调研统计，为研究海底隧道支护体系长期安全性提供基础资料。
此外，还要进一步对初期支护混凝土、钢支撑的腐蚀情况进行现场调研，并渗入分析。
2.1初期支护施工阶段开裂渗水调研内容与对象分级2.1.1初期支护施工阶段开裂渗水调研对象分级根据李海军的研究，为了方便进行现场调研和进一步研究，对初期支护的变异程度有一个定量或定性的评判标准，本文结合厦门海底隧道初期支护变异表观形态、特点及有关研究成果，分别对初期支护开裂程度、渗漏水情况进行了分级或分类。
1．初期支护开裂分级按初期支护开裂严重程度不同分为以下5个级别：A严重开裂：普遍的可见裂缝，裂缝较宽、较长，间距较小，或较长较宽的纵向裂缝。
目测表现为平均间距小于3~5m的裂缝群，而裂缝群内裂缝平均间距小于1~3m，或宽度大于2~3mm、长度大于2~4m的纵向裂缝或裂缝群。
这种类型的开裂多为围岩软弱，初期支护承载力不足，通常导致初期支护支和临时支护严重变形渗水，且严重影响结构的承载力。
B局部严重开裂：局部有可见裂缝，裂缝较宽、较长；这种类型开裂相当于A类的一个裂缝群，开裂范围多小于5~10m的隧道纵向长度，而在开裂范围外较长距离基本没有裂缝，或者裂缝很少、且裂缝间距离很宽。
可能会导致局部严重渗水，对结构整体的承载力有一定影响。
C轻微开裂：有稀疏的偶尔可见裂缝，通常为不渗水的细小裂缝，不会对结构整体的承载力造成影响。
D无可见裂缝：没有肉眼可以观察到的裂缝，但可能有被掩盖的细小裂缝，多发生在翔安端过渡带和风化囊槽地段，由于水压过大，造成长期的初期支护渗水，结晶物覆盖了初期支护表面，可能存在细小但无法肉眼观察到的裂缝，但无比较宽的可见裂缝。
厦门翔安海底隧道不良地质段施工地层变形规律研究
厦门翔安海底隧道不良地质段施工地层变形规律研究付贤伦【摘要】结合厦门翔安海底隧道不良地质段施工,在陆域段地层进行地层变形的现场监测,总结不同隧道开挖方式影响下地层的变形及其传递规律,从而为海域不良地质段地层变形控制方案的制定提供依据.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】6页(P89-94)【关键词】海底隧道;地表裂缝;地层分层沉降;水平位移【作者】付贤伦【作者单位】中铁二十二局集团有限公司,北京,100043【正文语种】中文【中图分类】U456.31 引言海底隧道施工最终必然引起海床面的沉降和变形，严重时会造成海床开裂进而诱发突水，因此，控制海床面的沉降是隧道安全施工的重要措施。
海床面的沉降值通常难以直接监测，而是通过隧道周围地层变形的监测间接反映海床面的完整性，由此实现对地层开裂和突水的控制。
为此在陆域段地层进行地层变形的现场监测，旨在摸清在不同隧道开挖方式影响下地层的变形及其传递规律，为海域不良地质段地层变形控制方案的制定提供依据。
厦门海底隧道陆域段施工中出现了地层大变形、围岩压力大及地层界面渗漏水严重、施工难度大、施工速度慢等实际问题，这些问题的解决很大程度上要依赖于对现场监测数据的分析。
因此，对海底隧道不良地质段进行地层变形的跟踪量测，并对量测结果进行分析，为海底隧道安全施工提供技术保障。
2 现场监测2.1 地层变形监测布置监测区隧道埋深17～20 m，主要为全强风化花岗岩，地层含水量大，渗透性差，土体自稳能力差。
右线采用双侧壁导坑法，左线采用CRD法施工。
为对比不同开挖方法对地层变形的影响，了解海底隧道陆域段上覆地层的变形分布、变形传递规律，分别在CRD和双侧壁导坑法施工地段布置了YK7+141(A 断面)、YK7+220(B 断面)、ZK7+142(C断面)等三个监测断面。
每个断面上布置9个钻孔。
1号～4号和6号钻孔为地层分层沉降观测孔;5号，7号和8号钻孔为地层深部水平位移观测孔，9号钻孔为水位观测孔。
隧道CRD法与双侧壁导坑法的比较分析
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。
厦门翔安海底隧道CRD法施工数值分析
现 场勘 查 和 数值 模 拟 分 析均 表 明 ， 隧道 拱顶 沉
降量 是控制 隧道 围岩 及其 加 固结 构整体 稳定 的关 键
参数 ， 对六 种不 同工 况下 的拱 顶沉 降进 行分 析 比较 。
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Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＳｈ ｎ ｏ ｇ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｃ ｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ａ ｄ ｎ ｉｅ ｓｔ ｏ Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｙｆ
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ｌ 山东科兹大学 学 ＝ 自然 。 ｝ 居Ｉ 科学版
岩孔 隙、 隙水 ， 层 总体 上 富水 性 弱 ， 透性 较差 ， 裂 地 渗
２ ８ 掌 。 来自Ｖ２ ｏ ｌＮ ， 俐ｏ ６
做 初期 支 护全 过程 ， 中还 考 虑 了 初期 支 护 的滞 后 其 性 、 护结 构承 载延迟 性 等特 点 。 支
为弱或 微 含水 层［ ， 透 系 数 为 ０ ０ ～０ ０ ４ｍ／ 。 ２渗 ］ ． ６ ． ９ ｄ 翔 安端 洞 口位于 Ｖ级 围岩地 段 ， 小埋 深 约 ６ｒ， 最 ｎ 属
过现 场 取 样 、 内试 验 取 得 ， 表 １所 示 。表 中 ， 室 如 Ｅ
根据 隧道 的施 工 组 织 设计 ， 模拟 开挖 掌子 面 推 进 步距 为 ２ ５ｒ ， ． ｎ 核心 土开 挖滞后 ， 应 导 洞环 形 部 相 分 开挖 ５１ ， 洞 室 错 开 １ ｎ步 距 ， 图 ４所 示 。 Ｉ各 Ｔ ０ｒ 如
为弹性 模量 ， 为泊 松 比， Ｃ为 内 聚力 ， 为 摩 擦 角 ，
７为重度 。
３ ２ 施工 过程模 拟 ．
CRD工法和双侧壁导洞工法对比浅析
１ 工程概况
厦门东通道 （ 翔安隧道 ）工程位于福建省厦 门市，是一项规模宏大的穿越海底工程，隧道全长
５９ ８ ｍ，该 隧道 深海 域段 长 ２８０ ｍ。潮 间带 １ ４ｋ ．４ ｋ ． ６ｋ ． ｍ，陆域 地段 １ ４ ｍ，设计 为两孔 三 车道 ， ５ ．８ ５ ｋ 并在 两 主隧 道之 间设 一服 务隧道 ，采 用钻爆 暗挖 法施 工 。 翔 安隧道 进 口端 陆域段 设计有 ０８６ｋ 位 于全 、强风 化花 岗岩 地段 ，埋深 ７－３ 不等 ，且 处 ．８ ｍ － ５ｍ ￣ 于地 下水 位 以下 ，最 大涌 水量 达 ２２ １ ／。此类 全 、强风化 岩体 强度低 、 自稳 能力差 ，遇 水泥 化 ６ ．ｍ ９ ｄ 严 重 ，易 发生 渗透 破坏 。 翔 安隧道进 口端 陆域全 、强风 化花 岗岩地 段原设计 采用 Ｃ Ｄ 工法 进行施 工 ，设 计参数 为 ：初 期 Ｒ
图 １ Ｃ Ｄ 工法断面 示意 图 Ｒ
图 ２ 双侧 壁导洞工法施工示意图
由于地质 条 件基 本相 同，原 设计初 期支 护不 变 ，临 时支护 不 同 ，机 械配 置 相 当 ，原操 作人 员作 业 。实 践 中仅 从 安全 、质量 、进度 、费用 四个 方面 ，进行 分析对 比如下 。
双侧壁导洞法平均月掘进55mcrd法施工平均月掘进40m正常情况下每月双侧壁导洞法比clm工法施工多掘进515m44施工费用虽然工法改变但初期支护的参数没有改变所以两种工法的费用是可比的
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第７ 增ｆ 卷 Ｉ 】
２ ０ 年 ６月 ０８
厦门翔安海底隧道
52m
22m 翔安隧道横断面示意图
2. 工程特点
1）V形纵剖面，下坡施工，施工排水量大 海底隧道洞口高，中间低，纵剖面呈V形，下坡施工，水（围岩渗水 和施工用水）不能自流排出，施工中必须制订完善的排水方案，采用足 够的排水设备不间断地排水，施工供电也必须安全、可靠、不间断。
2）国内第一，技术含量、标准要求高 隧道穿越海底施工过程中遇到很多技术难题，其中有多项世界级的 技术难题，因而在施工中必须进行必要的科研试验，以解决施工中的关 键技术问题，这充分体现了海底隧道科研先导的施工理念。
4）断面大，工法多
主隧道按3车道设计，最大开挖断面尺寸为17.04m×12.55m(170m2)； 根据隧道区域地质条件，主要采用CRD工法、双侧壁导坑法、上下台阶
法施工。
I III
CRD工法
双侧壁导 坑法
II
IV
5）隧道结构防腐、抗渗要求高 本工程使用年限按照100年设计，采用复合式衬砌结构，陆域隧道二次衬砌 为C30防腐蚀混凝土，抗渗等级为P8，海域隧道二次衬砌为C45高性能防腐混凝 土，抗渗等级为P12，同时采用具有抗海水侵蚀的喷射混凝土，钢筋网为V级， 风化槽采用钢拱架组成初期支护，取消系统锚杆，钢拱架接头处设锁脚钢管，在 初期支护和二次衬砌之间，选择PVC防水板和系统盲管做排水系统，确保满足隧 道设计使用年限的要求。
1.绪论
1.1 研究目的
从国外海底隧道施工现状和发展趋势看，在海底隧道施工 方面都积累了一定的经验，但在富水、软弱地层中修建大断面 隧道并无先例，因此，本课题结合厦门海底隧道的地质条件复
杂、开挖断面大、无成熟的经验可借鉴等特点，对软弱地层施
工方法、沉降控制、辅助工法等进行深入研究，总结出一套适 合软弱地层、大断面、海底隧道施工的技术和方法，利用研究 成果指导工，优化设计，非常具有实际意义。
CD工法和CRD工法的解释
CD工法和CRD工法的解释在大断面、软弱围岩和浅埋隧道施工中经常采用CRD工法，CRD施工通常有两种施工顺序：1、先施工左侧上、下断面，再施工右上、右下断面；2、先施工左上、右上断面，再施工左下、右下断面；这两种施工方法有什么区别，那种方法对控制沉降更好，请朋友们指教。
一、应该是第二种方法比较好，对于沉降控制起来效果比较好。
二、我们这里就是采用先施工左上、右上断面，再施工左下、右下断面这样的方法。
三、在地铁施工规范里，附录中说采用左上、右上，左下、右下的施工顺序，但是实际施工中可能采用第二种较多，大概是考虑先上断面、后下断面容易施工吧，是不是这样，请各位高手发表意见。
四、实际上：1、先施工左侧上、下断面，再施工右上、右下断面，这个方法不叫CRD法，而是叫CD法，中文名称叫中隔壁法。
2、先施工左上、右上断面，再施工左下、右下断面，这个叫CRD法，中文名称叫交叉中隔壁法。
CRD法更适合施工围岩级别更差的隧道，因为采用CRD法施工可以施作临时仰拱，更好的控制围岩收敛，保证施工安全！这个说得对，CD，CRD的区别就在于是否施工临时仰拱，有的话就是CRD工法，没有则是CD工法。
五、其实CD、CRD、双侧壁等叫法没有统一的，不同的教材，不同的施工单位有不同的叫法六、CRD法施工主要用于浅埋暗挖或围岩破碎的地方，施工顺序应该是先左上再左下，然后再右上、右下；在施工中每环拱架施工中要打设锁脚锚管，保证拱架不下沉；该施工顺序使得开挖造成的沉降量最小，可通过受力模型进行得出。
在实际施工中施工单位为了方便施工通常采用第二种方法开挖。
下面的附件是一篇对CRD工法不同开挖顺序比较的文章。
在实际施工中先上后下也可以先左后右也可以。
在厦门东通道海底隧道也在施工中比较了CRD的不同施工顺序对地标沉降的影响。
1、先施工左侧上、下断面，再施工右上、右下断面，有利于控制沉降，但收敛较大；2、先施工左上、右上断面，再施工左下、右下断面，有利于控制收敛，沉降较大。
厦门翔安海底隧道
厦门翔安海底隧道厦门翔安海底隧道的施工风险评估和变形应对措施工程简介厦门东通道(翔安隧道)工程是厦本岛第六条进出岛公路通道，连接门市厦门市本岛和大陆架翔安区。
是一项规模宏大的跨海工程，工程全长8.695km，其中海底隧道5km，跨越海域宽约4200m，是我国大陆地区第一座海底隧道。
隧道最深处位于海平面下约70m，最大纵坡3%。
隧道2005年9月开工，工程概算约31(97亿元。
厦门翔安海底隧道拥有数项世界罕见难题，建设者们依靠科技进步，加上自身的努力，一一克服了难题。
据统计，从翔安海底隧道中开挖、弃运土石方约235万立方米，几乎可以将埃及大金字塔塞满。
支护用锚杆、钢架、钢筋网、衬砌钢筋等钢材约5万吨，相当于7座巴黎艾菲尔铁塔。
工程地质、环境及主要施工方案概况工程地质情况:在路地段为全强风化闪长岩, 在地下水位以下无自稳能力,易崩解。
地下水为陆域地下水,据其赋存形式分为松散岩类孔隙水、风化基岩孔隙裂隙水,主要受大气降水的补给, 就近向低洼地排泄,略具承压性, 总体上属于潜水。
地下水水位变化随降雨的频率,变化剧烈, 且有滞后现象。
对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性, 对钢结构具弱腐蚀性。
工程环境:厦门地区属亚热带海洋性气候, 每年 2月到8月为雨季, 7月到9 月为台风季节。
厦门海域为正规半日潮,最高潮位4. 53 m, 最低潮位- 3. 30 m。
场区内小型水体较多,池塘遍布。
本区段主要场地开阔平坦, 运输较方便,水、电、通讯等均可直接引入, 但附近居民工厂较多。
主要施工方案:全强风化层采用拱顶超前小导管预支护及注浆加固, 主洞采用 CRD 法开挖, 服务洞开挖采用正台阶法。
衬砌设计应用新奥法原理, 采用复合式衬砌: 初期支护由工字钢拱架、双层钢筋网、30 cm 厚喷射混凝土组成;二次衬砌用55 cm 厚模筑钢筋混凝土;初期支护与二次衬砌之间铺设防窜流防水板作为防水层。
隧道结构防排水采用全封堵方式,采用分舱的方式对隧道进行分区防水。
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第２期厦门翔安海底隧道ＣＲＤ法和双侧壁法穿越砂层对比分析
５５
（６）强风化花岗岩：为褐黄色，风化严重，岩芯呈密实砾砂夹黏土状，局部夹块状，块质软，锤击易碎。
据《厦门东通道工程翔安端砂层补充详勘（工程地质报告＞》，左线隧道ＺＫｌｌ＋８０２－－ＺＫｌ２＋０５０里程段穿越砂层，砂层厚度１．２＂－－１３．５ｍ。
砂层富水性强，渗透性好，为良好含水层，直接接受海水补给，具有承压性。
２数值计算
２．１计算模型
采用ＦＬＡＣ３Ｄ软件和摩尔一库仑准则进行弹塑性计算和分析，隧道开挖采用“荷载释放”模拟跚。
图１为计算模型和隧道开挖步序。
（ｂ）基于双侧壁法的计算模型
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（ｃ）基于ＣＲＤ法的开挖步序
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（ｄ）基于双侧壁法的开挖步序
图１计算模型和开挖步序
２３
ｍ为砂层，其他区域为全强风化花岗岩，即隧
道上半断面侵入砂层。
开挖断面宽１７．４ｍ。
除地表外，对其他边界面约束法向位移。
施工模拟按实际开挖步序及间隔距离进行，同时考虑注浆加固方案为超前掌子面３ｍ进行注浆加固，加固范围为隧道上半断面外侧１ｍ的区域。
地层力学参数列于表ｌ。
表１地层力学参数
２．２计算结果对比
隧道穿越砂层的技术难点主要是防止砂层破坏，以避免发生砂层垮落失稳。
为此，通过对比塑性区，分析２种工法穿越砂层的适应性。
图２一图４分别是采用ＣＲＤ法和双侧壁法进行隧道开挖时掌子面前方３和６ｍ的塑性区分布情况。
（劬ＣＲＤ法（ｂ）双侧壁法
图２开挖完成后掌子面前方塑性区
Ｃａ）ＣＲＤ法（ｂ）双侧壁法
图３①部掌子面前方３ｍ塑性区
（ａ）ＣＲＤ法
（ｂ）双侧璧法
图４①部掌子面前方６ｍ塑性区
根据隧道开挖影响范围选取计算模型长１２０ｍ，宽６０１ＴＩ，高５４ＩＴＩ，共划分为１４３４０个单元，
隧道掌子面前方塑性区主要集中在隧道周围的１６
００２个节点。
覆盖层厚度１７ｍ，地表以下１３～
砂层段区域。
其中，采用ＣＲＤ法时塑性区主要由
５６
中国铁道科学
第３０卷
上面两导洞开挖引起，而采用双侧壁法时塑性区主要由侧导洞开挖引起。
由图２可以看出，完成隧道开挖时，２种工法所产生的塑性区面积相差不大。
相对而言，双侧壁法产生的塑性区更趋于分布在隧道两侧的位置，距隧道轮廓线的最大距离是７
１３＂１，
说明采用双侧瞳法施工会产生较大的水平收敛。
与实测数据相符；而ＣＲＤ法产生的塑性区在隧道侧上方，影响范围较大，距隧道轮廓线的最大距离是
１０ｍ。
由图３可知。
在掌子面前方３ｍ的断面，用ＣＲＤ法在开挖轮廓线以外仍存在较大塑性区，而用双侧壁法在开挖轮廓线以外存在的塑性区较小。
由图４可知，在掌子面前方６ｍ的断面，用２种工法所产生的塑性区都不大，用ＣＲＤ法所产生的塑性区位于①部前方，用双侧壁法所产生的塑性区位于③部下侧前方。
在掌子面前方３～６ｍ的范围内，用ＣＲＤ法产生的塑性区发展速度相对较快。
沿隧道轴向的剖面显示（见图５），塑性区的超前影响距离，是双侧壁法大于ＣＲＤ法，前者为
９
ｌ＇ＩＩ，后者为６ｍ；表明采用双侧壁法开挖隧道时，
沿工作面推进方向的水平支撑刚度小于ＣＲＤ法。
（ｂＪ双侧壁法
图５沿轴线剖面塑性区
关于轴线左、右６ｍ剖面翅性区（见图６、图７）的超前影响距离，用双侧擘法稍大；但用ＣＲＤ法所产生的塑性区范围大于双侧壁法，尤其在拱顶处较为明显。
图８为竖向沉降云图。
由图可知，用双侧壁法开挖隧道引起的拱顶最大沉降量发生在隧道正上方中心处，而用ＣＲＤ法开挖隧道引起的拱顶最大沉
降量则发生在隧道上方稍偏③部导坑处。
（ｂＪ双侧壁法
图６轴线左６ＩＴＩ剖面塑性区
（ｂｊ双侧壁法
图７轴线右６ｍ剖面塑性区
（ａ）ＣＲＤ法
（ｂ）双侧壁法
图８拱顶沉降云图（单位：ｅｍ）
图９、图ｌｏ分别为采用２种工法开挖隧道引起拱顶沉降和地表沉降的变化曲线。
通过绘制地表沉降曲线可以看出，２种工法开挖隧道引起的最终地表沉降槽宽度相差不大，用双
侧壁法开挖隧道引起的最大地表沉降量相对较小，
第２期厦门翔安海底隧道ＣＲＤ法和双侧壁法穿越砂层对比分析５７与实测结果一致‘４｜。
Ｅ七一琏媛ｇ皂■世蛙
距隧道中线距离／ｍ
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（ａ）拱顶沉降曲线
距隧道中线距离／ｍ
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Ｃｏ）地表沉降曲线
图９ＣＲＤ法沉降曲线
距隧道中轴线距离／ｍ
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（ａ）拱顶沉降曲线
距隧道中线距离，ｍ
一６０—．４０．．２０ｏ２０４０６０弋－一。
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（ｂ）地表沉障曲线
图１０双侧壁法沉降曲线
用ＣＲＤ法开挖隧道引起的隧道拱顶沉降最大
值为９．４ｃｍ，地表沉降最大值为５．８ｃｒｌ＂ｌ用双侧壁法开挖隧道引起的隧道拱顶沉降最大值为８．５ｃｍ，地表沉降最大值为５．５ＣＩＴＩ。
图１１为隧道水平位移云图。
用ＣＲＤ法和双侧壁法开挖隧道引起的隧道最大水平位移分别为２．３和５ｃｍ。
（ａ）ＣＲＤ法（ｂ）双侧壁法
图１１水平位移云图（单位：ｃｍ）
３结果验证
厦门翔安隧道Ａｌ标和Ａ２标位于五通端，且地层条件与翔安端的Ａ３标基本相同，Ａ１标采用ＣＲＤ法施工，Ａ２标采用双侧壁法施工，根据其监测结果［１１｜，可对Ａ３标的计算结果进行验证。
图１２和图１３是距隧道开挖轮廓线２．５ｍ处测斜管测得的地层隧道轴向和隧道径向水平位移［５］。
指向隧道的变形为负值。
量
倒
赚
水平位移／ｒａｍ
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图１２隧道轴向水平位移
采用双侧壁法开挖隧道引起的隧道轴向水平位移，在地表处的最大值为３９．８ｍｍ，在隧道腰线侧的最大值为４．９ｍｍ采用ＣＲＤ法开挖隧道引起的隧道轴向水平位移，在地表处的最大值为１４．３ｍｍ，在隧道腰线侧的最大值为１．９ＩＴＵＴＩ。
采用双侧壁法开挖隧道引起的隧道径向水平位移，在地表处的最大值为３７．７ｍｍ，在隧道腰线侧的最大值为４．８
ｌ＂ｌａ＿ｍ采用ＣＲＤ法开挖隧道引起的隧
厦门翔安海底隧道CRD法和双侧壁法穿越砂层对比分析
作者：郭衍敬， 黄明琦， 陈铁林， 张顶立， GUO Yanjing， HUANG Mingqi， CHEN Tielin，ZHANG Dingli
作者单位：郭衍敬,GUO Yanjing(山东科技大学,资源环境学院,山东,青岛,266510)， 黄明琦,HUANG Mingqi(山东科技大学,土木建筑学院,山东,青岛,266510)， 陈铁林,张顶立,CHEN
Tielin,ZHANG Dingli(北京交通大学,土木建筑学院,北京,100044)
刊名：
中国铁道科学
英文刊名：CHINA RAILWAY SCIENCE
年，卷(期)：2009,30(2)
1.张顶立海底隧道不良地质体及结构界面的变形控制技术[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2007(11)
2.易小明;张顶立;陈铁林厦门海底隧道地层变形监测与机制分析[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2007(11)
3.丁建隆浅埋大跨度隧道的合理施工工法[期刊论文]-中国铁道科学 2005(04)
4.孙钧海底隧道工程设计施工若干关键技术的商榷[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2006(08)
5.王梦恕;皇甫明海底隧道修建中的关键问题[期刊论文]-建筑科学与工程学报 2005(04)
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