一、前言

现代公路、铁路、地铁、市政工程设计中对环境保护和水土保持的要求越来越高，采用隧道穿越浅埋偏压地段、特殊地质不良地段、有建筑设施或设备保护的地段的情况也相应越来越多。本文以隧道工程实例介绍隧道穿越上述特殊地段时采用改良CRD法实施隧道开挖的施工方法，着重提出改良CRD法化整为零分割洞室，调整开挖工序，完善支护体系施工工艺，快速封闭成环，在监控量测数据指导下合理控制各部施工节奏，采取安全保障措施约束洞内外围岩变形，充分发挥支护体系的受力性能，体现在保障安全施工的前提下加快施工进度的优点，旨在推介或借鉴应用。

二、工程概况

龙华隧道为为深圳某线路双线隧道，设计运营时速120km/h，加宽W＝0m时净空横断面面积为74.46m2。隧道全长886m，里程为DK15+020～DK15+906，全隧暗挖长度500m，其中Ⅱ级围岩90m，占暗挖全长的18%；Ⅳ级围岩段长55m，占暗挖全长的 11%；Ⅴ级围岩段长125 m，占暗挖全长的 25 %；Ⅵ级围岩段长230 m，占暗挖全长的 46 %。隧道内不良地质地段为Ⅴ、Ⅵ级围岩，长度共计355m占全隧的71％

本工程实例为龙华隧道DK15+570~DK15+900段Ⅴ、Ⅵ级围岩段（含滑坡体段DK15+740~DK15+820段Ⅵ级围岩）采用改良CRD法施工。其工程特殊性表现在以下三个方面：

1、隧道穿越浅埋、偏压段：隧道出口段、滑坡体段覆盖岩土薄，隧道严重偏压，中心线右侧覆土厚约5m左右，左侧高度约10~20多米，隧道设计跨度较大，最加宽段最宽处达15.36m。

2、隧道穿越滑坡体段：隧道进洞80m之后穿越一段滑坡体，滑坡体段长近百米，系原左侧山体粉质黏土和碎砾石土滑坡形成，隧道设计拱顶上覆土厚约3.5~11.0m，围岩无自稳能力，岩土富含水，且渗水较大，属特殊不良地质。

3、隧道出口段左侧山体不远处有2座110KVA高压电塔，开挖爆破时易扰动山体，形成地表沉降、开裂甚至山体滑坡，致使高压电塔失稳发生重大安全事故，因此，只能采取弱爆施工，对爆破安全要求高。 

地质、水文情况——

项目测区系低山丘陵区，地表为第四系粉质黏土和碎石土覆盖，厚0～6m，下伏基岩为燕山期花岗岩，岩体节理、裂隙发育，进出洞口段风化极破碎。现将段内地层从新至老分述如下：

（1）粉质黏土夹碎石 (Q4dl+el)：褐黄色，厚度约0～6m，松散，分布于山坡之上，为坡残积土，系花岗岩风化而成，其上植被茂盛。

（2）全～强风化花岗岩(γ53)：灰褐色，厚度约10～20m，节理裂隙很发育，岩体破碎，为砂砾状。基本承载力σ0=300kPa(全)、σ0=500kPa(强)。

（3）弱风化花岗岩(γ53)：灰色～灰白色，厚度5～15m，粗粒结构，节理裂隙较发育，岩体较破碎，基本承载力σ0=1000kPa。

（4）微风化花岗岩(γ53)：灰白色，岩体较完整。

滑坡体段为Ⅵ级围岩，顶板厚3.5~11.0m，主要由滑坡体的含砾粉质粘土及全风化花岗岩组成，松散、饱和，成软泥状，地下水主要为基岩裂隙水，基岩裂隙水赋存于花岗岩风化、构造裂隙中，由于渗透及富水性较好，水量较大。受裂隙宽度及贯通性影响，主要由大气降水、地表水及周围基岩裂隙水侧向补给。

过渡岩层段为Ⅴ级围岩，主要由残坡积粉质粘土组成，呈松散结构，风化强烈，呈土状，地下水有少量第四系松散土层孔隙水。

特殊、不良地质情况及对工程影响的评价——

龙华隧道测区内不良地质主要有DK15+740～+820原滑坡处理体，面积约1.1×104m2，体积约8.5×104m3，平南铁路改线和地铁5号线以隧道方式从滑坡处经过。此段山头覆盖第四系粉质黏土和碎石土已滑塌，平行既有线打设有两排抗滑桩，滑坡现基本稳定，但隧道开挖破坏了滑坡的稳定，需截去原有滑坡上部一排抗滑桩6～7根，存在失稳下滑的危险，需先整治后再开挖隧道。

隧道围岩预加固措施——增设抗滑桩及地表注浆

DK15+740～+810滑坡体段采用抗滑桩加固：左侧离线路左中心线13.0m处设有一排C30钢筋混凝土抗滑桩，桩间距3.0，桩截面尺寸2.0*2.25m，桩长23.0m，共10根。

DK15+750～DK15+800段滑坡段采用袖阀管地表注浆加固：地表注浆加固以改善滑坡体及围岩物理力学性能。注浆加固范围为隧道中线外10m，加固深度至弱风化层以下2.0m；注浆采用袖阀管分段后退式注浆。注浆预加固设计参数为孔距：注浆孔间距2m×2m；注浆材料：水泥浆液，水灰比0.8：1～1：1；注浆压力：0.5～1.0Mpa；注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数；浆液扩散半径：1.0～1.5m；浆液填充率：20％；注浆孔开孔直径不小于110mm，终孔直径不小于90mm；袖阀管采用￠50PVC塑料管，袖阀管全长设置，袖阀管与钻孔间空隙采用套壳料封堵，工程总数量为6875m。

洞口保护措施——长管棚施工及边仰坡喷锚支护

尽可能控制洞口段土石方超挖,以保持地表的原始状态，刷坡后及时以喷锚网对地表加固。利用长管棚套拱做为护拱按早进晚出的原则，尽早进入洞内施工。

长管棚施工严格按施工工艺操作，控制好司钻角度，防止侵入开挖面。注浆量及注浆压力按试验和设计控制，保证注浆效果。

洞口土石方开挖至设计设计标高15～20cm时，采用人工手持风镐及铲锹开挖刷破。长管棚套拱的模型拱架利用初支拱架，套拱灌注完毕不予拆除，利用其做为进洞的第1、2榀钢支撑，并预留15－20cm的沉降量，确保洞口段的二衬净空。

隧道洞身支护参数——

全隧均按新奥法施工，采用光面爆破，锚喷支护及湿喷技术，按相关设计规范要求进行围岩分级和复合式衬砌设计，对结构支护体系的稳定性进行监测、分析，并按照仰拱超前的原则组织施工，拱墙采用一次性灌注，Ⅵ级围岩复合式衬砌支护设置为：

DK15+770～+800、DK15+825～+830段拱部1500全长设置Φ108长管棚，分为30m和35m两组，@0.4m；DK15+400～+545与DK15+745～+800段拱部1500设置Φ长管棚，每组长10m，7m打设一个循环， @0.4m；全环设置I20a钢架，@0.5m；Φ22组合中空注浆拱部锚杆，Φ22普通砂浆边墙锚杆，L＝3.5m，环纵向间距1.0×1.0m；喷射C25砼（拱墙网喷）、厚27cm；拱墙钢筋网采用环纵向为Φ8mm钢筋，网格为@20×20cm；二衬拱部、边墙、仰拱C35钢筋砼55cm厚；仰拱填充C20砼，设计采用CRD法施工。

三、改良CRD法施工工艺原理

隧道浅埋暗挖CRD法施工是一项边开挖边浇注的施工技术。CRD工法（Cross Diaphragm）即“交叉中隔壁工法”，该方法以地层预加固(处理)为前提，以锚、网喷支护为基础，充分发挥洞室加固后的地层与初支体系形成整体结构来承受外部荷载；通过监控量测指导施工，控制初支结构的拱顶沉降和收敛，确保施工安全。

其工艺原理是：就是把整个隧道大断面“化整为零”，分割成个4个或6个上下左右断面施工,每一小断面单独掘进，最后形成一个大的隧道,且利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采用网状支护形式，即中间为“十”字形，周边为鸡蛋形网状喷锚支护体系，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构，且用中隔壁及中隔横撑承担部分受力。该方法主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。

改良CRD法施工——

此段原设计为CRD法施工，进洞施工后上断面掘进不足20M便出现多次垮塌情况，安全保障问题制约施工进度停滞不前，主要原因是岩体富含水，自稳能力极差，弱爆施工都易形成拱顶垮塌，加上洞室空间狭小，不利于机械作业，严重制约工期。而此工程最为关键的指标就是工期，该工程的实施进展直接影响和制约广深港客运专线的施工进度，影响到深圳大运会的如期进行，因此，其工期意义重大。

为了在确保安全的前提下顺利推进，技术攻关小组针对现场施工情况，根据新奥法隧道施工原理，结合既往施工经验，在超前地质钻探、监控量测、开挖后围岩自稳能力观察等多种技术保障前提下，拟定了改良CRD法开挖施工方案，组织召开专家论证会议予以充分论证、通过并付于实施，工程得以安全、稳步、按期推进，实际证明，改良CRD法对于松散围岩（滑坡体段）及有周边设施地段的施工科学有效，较常规CRD工法安全稳定，工效提高。

改良CRD法特点——

主要是调整开挖工序和临时支撑形式。先开挖拱部并成型拱部钢架，后开挖中下部同时钢架落底，并辅以临时中支撑和带横撑的临时仰拱。

常规CRD法系先开挖一侧上、中部导坑，尔后开挖下部，隧道洞身被分割成6个小洞室后施工作业空间受到很大，一般仅适合人工开挖，施工进度很受制约。

改良CRD法是将整个隧道洞体分割成上、中、下三个断面，就本隧道而言，上部为拱顶下约4.5M，中部为拱脚至上断面底部分约3.5M，下部为边墙及仰拱部分约4.0M。由于开挖顺序的调整和中隔壁改为钢架（钢管）中支撑，增大了洞室空间，能最大范围的使用机械挖、装、运弃碴作业，从而提高施工进度。

改良CRD法开挖工序：首先开挖上断面左、右部，架设拱部钢架和临时钢架中支撑，安设横支撑施作临时仰拱，从而迅速使上断面封闭成环，有利于拱部钢架受力和稳定；然后开挖中部和下部，使钢架能迅速落底（一般落在基岩上），有利于控制拱顶下沉和收敛变形；最后开挖仰拱部分，施作仰拱，封闭成环，有利于整个洞身岩体稳定和变形，从而达到安全稳定、提高工效的目的。

四、改良CRD法施工工艺与方法

技术支持——

坚持“管超前、弱爆破、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则。其主要的技术特点为：动态设计、动态施工的信息化施工方法，建立了一整套变位、应力监测系统；强调超前支护（长管棚、小导管）在稳定工作面中的作用；同时辅以抗滑桩、袖阀管地表注浆方法加固地层；采用复合式衬砌技术，并应用钢筋网构拱架支护体系。

A 、管超前：隧道洞身穿越特殊不良断面，隧道顶板位于砾质粘性土地层上，覆土薄，且部分断面严重偏压，在进洞前或在掌子面未开挖前，沿隧道拱部周边钻设φ108mm×壁厚9mm洞口长管棚或φmm×壁厚5mm洞口身长管棚，对拱部实施超前预支护，必要时加设φ42mm×长3.5m超前小导管并注浆加固地层，防止隧道开挖时拱顶坍塌。 

B 、弱爆破：地质勘探资料和超前地质钻探数据显示，拱顶下8.5m以下系全、强风化花岗岩，边墙钢架落底、仰拱开挖时须实施爆破作业，为了减少围岩扰动，防止山体滑坡和山坡上高压电塔的安全稳定，必须严格实施弱爆施工，严格控制爆破参数，特别是控制装药量。施工时尽量使用风镐、小型挖机开挖，必要时弱爆破开挖。

C、 短进尺：隧道的标准断面上部每循环开挖进尺控制在0.5～0.6m，避车洞断面和隧道加宽地段，上部每个循环开挖进尺控制在0.5m，下部循环进尺则视围岩的稳定情况定为0.5m～1.0m，以缩短开挖和支护的间隔时间。

D 、强支护：严格遵循设计和施工规范，采用钢架、钢筋网、φ22砂浆锚杆及湿喷混凝土进行初期支护，喷混凝土2～3次达到设计厚度，提供较强的早期支护，控制围岩变形。

E、早封闭：由于覆盖土薄，地质条件差，开挖后如不及时封闭，极易引起开挖面失稳坍塌，因此，开挖后，及时喷5cm厚的混凝土封闭开挖面，尽可能加快分部开挖断面的循环时间，尽快安设钢架，喷混凝土封闭成环，防止围岩应力集中，引起初支较大变形或底部隆起，甚至造成坍方。

F、 勤量测：量测及数据分析是对施工过程中地表下沉、拱顶下沉、周边收敛、钢架内力分析判断的依据，在开挖后支护完及支护后一段时间的量测进行绘图分析，判断支护后围岩变形的情况，将信息及时反馈给设计、监理工程师等，发现有异常变化时及时修改初支参数和调整施工方法。

总体方案——

（1）隧道暗洞施工工序：洞口施工→洞身开挖→支护→衬砌→附属工程施工→土建完工 。

（2）滑坡体加固处理及明拱段施工工序：抗滑桩、地表袖阀管注浆施工→明拱段边仰坡开挖防护→明拱施做→回填夯实→隧道暗洞施工。

（3）隧道作业队、滑坡体施工作业队分别承担暗挖隧道及滑坡体明拱段施工任务，共有两个大工作面。首先组织DK15+900隧道出口的边仰坡开挖防护与长管棚施工，完毕后由此进入暗洞施工；滑坡体明拱段先安排10根抗滑桩的施工，DK15+750～+800地表袖阀管注浆加固可同步进行，抗滑桩全部施工完后进行明拱段的边仰坡开挖防护，到长管棚套拱位置后安排进行DK15+800、+825两组长管棚施工，完毕后进行DK15+800～+825的明拱钢筋砼、土石回填、地面防排水施工。明拱段全部完成后转入由出口向进口的暗洞施工。

进洞措施——

在进洞施工前，做好各种坡面加固和防护措施及洞顶排水天沟砌筑，洞门口两边排水沟要求排水畅通。在洞口段挖成上下台阶，在台阶上施做护拱，洞口段φ10管棚必须施作完成后才能进洞施工，并且按改良CRD法开挖支护。根据围岩风化程度和地质条件，必要时在φ10管棚下加设超前锚杆或超前小导管，加强预支护，确保洞口安全。

进洞前复核进洞的测量控制桩点无误，加固好边、仰坡，确保稳定，在洞口顶上方设置地表量测桩，用超前地质预报手段探明前方围岩情况，制订详细的施工方案和细则并交底。进洞施工采用改良CRD法开挖，围岩较破碎或松软时各导坑预留核心土，及时支护。

洞身开挖、支护——

分上中下3个断面开挖，台阶长度6～8m，上中下台阶必要时预留核心土，长度控制在2～4m。开挖时采用小型反铲挖掘机开挖人工配合修整，开挖进尺控制在0.5～0.6m/榀或与钢架间距相适应。

1、上断面右部开挖：分右、左先后顺序，利用上一循环架立的钢架施做拱部钢架和临时钢架支撑。先弱爆破开挖上断面右部，施作此部导坑周边的初期支护和临时支护，即喷射4cm厚砼，架设拱部I18钢架和I18临时钢架支撑，并设锁脚钢管。按设计要求钻设锚杆及喷射砼，锚杆为Φ22砂浆锚杆，Ⅵ级围岩锚杆长度3.5m，间距1m×1m，围岩喷射砼厚度为27cm，导坑底部喷射15㎝混凝土施作此部临时仰拱，安装I18横撑，钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

2、上断面左部开挖：利用上一循环架立的钢架施做拱部钢架和临时支护。弱爆破开挖上断面左部，连接左部拱部拱架，同右部一样施作此部导坑周边的初期支护和临时支护，步骤和工序同右部。

3、与上断面错开一段距离后开挖②部，将已施作完毕的①部型钢接长，落在④部顶端，并施做初期支护，视开挖及监控量测情况，决定是否增加临时仰拱。

4、开挖④部，将②部型钢钢架落底，施作初期支护，接长至边墙底处。

5、②部与③部错开一定距离后开挖③部，将型钢接长，施作初期支护，视开挖及监控量测情况，决定是否增加临时仰拱。

6、快速开挖⑤部，迅速将③部型钢钢架落底，施作初期支护。

7、开挖核心土及⑥部，施作仰拱拱架及初期支护，同时用Φ159×6mm钢管与①部中支撑钢架连接，垂直落底，底部与仰拱钢架连接，形成全断面中支撑。若⑦部无法跟进可回填土继续往前施作。

8、开挖⑦部，施作仰拱钢架及初期支护，将仰拱封闭施工完整。

9、仰拱跟进后，根据监控量测情况分部拆除中支撑和临时仰拱，施作二衬。

五、改良CRD法施工技术要点

1、每部开挖过程中，洞室中部都必须预留核心土，随着掘进的推进逐步挖出，②部与③部、④部与⑤部之间核心土体要视开挖支护情况及时喷射砼封闭，必要时敷设钢筋网，以达到开挖掌子面稳定的目的。采用小型反铲挖掘机开挖人工配合修整，开挖进尺控制在0.5～0.6m/榀或与钢架间距相适应。

2、整个滑坡体段岩体含水丰富，主要来自地表降水，开挖过程中要及时将水汇流并引导排除，防止水侵蚀岩体导致岩体滑动而出现较大塌方。

3、为了保证施工安全，②部与③部之间错开长度为5m，④部与⑤部错开长度为3m，⑥部与⑦部仰拱一次开挖长度不宜超过3m。为了保证多部同时施工而提高工程进度，中、下台阶错开长度宜为3~5m，下台阶与⑥、⑦部仰拱错开距离也为3~5m。当多有个工作面同时施工时，工序间相互影响导致另一工作面无法施工时，以④部、⑤部钢架落底及⑥部、⑦部仰拱闭合为优先。

4、中支撑钢管的施作是保证安全的重要环节，使用Φ159×6mm钢管全段跟进，钢管与①部中支撑钢架连接，钢管间距0.5m，一次可施作2根，整个中支撑要求一次性落底至仰拱钢架，长度约为7.5m。先用连接钢板与①部型钢中支撑连接，必须保证钢管垂直，焊接牢固。钢管底部与底部仰拱钢架连接时，可用钢板契块或型钢作为连接，焊接牢固。仰拱跟进时，将钢管在仰拱填充高度处割断，在管内灌注砼将钢管留在仰拱内。

5、施作二衬前要将中支撑及临时仰拱拆除。①部中支撑钢架拆除时用人工手持风镐将拱顶支撑处砼凿除，再切割中支撑。在吊车配合下，再拆除②部与③部顶部的临时仰拱。在确保安全的前提下，逐步拆除其余中支撑及临时仰拱。

6、钢架接长及落底时必须严格按设计要求施作，特别是钢架与钢架之间的连接，要保证螺栓锚固、焊接牢固，结合部缝隙较宽时必须加垫双面满焊，确保每榀钢架都能达到设计的受力效果。

7、仰拱、填充（铺底）超前一次完成，断面中间不留施工缝，先灌筑仰拱、填充及边墙基础，后灌筑拱墙砼。立模前先检查断面、中线水平、防水板安装质量、渗漏水情况。铺底前清除基底积水、松碴杂物。

8、二衬施工：立模前应预安后期注浆用的注浆管。台车就位前准确安装拱顶排气管，确保封顶时不出现空洞。钢筋砼衬砌地段，钢筋骨架固定牢固，确保钢筋安装位置正确。泵送砼入仓自下而上，从已灌筑段接头处向未灌筑方向，分层对称浇灌，防止偏压使模板变形。封顶砼严格按规范操作，从内向端模方向灌注，排除空气，保证拱顶灌筑厚度和密实。对已完成的砼进行无损检测，利用地质雷达进行，检查封顶效果。严格控制砼从拌合出料到入模的时间，当气温20℃～30℃时，不超过1h，10℃～19℃时不超过1.5h。

9、施工排水：隧道设计为单字坡，由小里程向大里程下坡，顺坡在隧道两边设排水沟自然排水。隧道地下水不甚发育，主要由地表降水补给。可在隧道施工影响范围内做好地表的防排水措施，按“以引为主，防、排、堵、截结合，因地制宜，综合治理”的原则排水。洞口生产场地和生活场地设立相连的排水沟，集中排入污水处理池处理达标后排至指定地点。

六、监控量测

监控量测是隧道施工中必不可少的重要一环。为保证隧道工程施工安全、经济、顺利进行，在施工过程中应采取全过程监控量测措施，以根据监测信息反馈设计和指导施工，了解围岩动态变化，掌握最佳工序过程，优化与调整施工方法、施工工艺和施工参数，控制支护结构变形，控制循环进尺，从而确保工程安全与质量，并保护周围环境和水资源。

监控量测目的——

适时掌握和认识各种因素对围岩变形的影响，特别是软弱围岩段支护结构与围岩变形变化，以便有针对性地改进施工工艺和施工参数，减小支护与围岩变形，保证工程安全。

    预测施工引起的支护结构与围岩变形变化趋势，根据变形发展趋势和管理标准值判断支护稳定性状态，直接指导施工，决定是否需要采取保护措施；根据监测信息反馈设计，为调整设计，优化支护参数提供科学依据；了解初支稳定性状态，为二次衬砌施作确定合理的时间。

    为研究围岩、地下水、施工方法与参数和支护结构变形的相互关系积累数据，为类似工程设计与施工积累经验。

监控量测内容——

隧道监控量测分为必测项目和选测项目两种。必测项目主要观测隧道及围岩变位情况，包括地质素描及支护状态观察、洞口浅埋段（滑坡体）地表下沉、水平收敛、拱顶下沉、锚杆抗拔力等；选测项目主要是锚杆轴力、围岩压力、钢筋应力观测、隧道内分段涌水量及涌水含砂量与含泥量观察、山泉流水量及水位观察、水量流失动态观察等监测项目。现仅述必测内容。

1、地质和支护状况信息的观察项目

对工作面及初期支护后的地段进行观察。观察记录工作面的工程地质与水文地质情况，做地质素描，结合探孔情况对地质进行预测。观察开挖面附近初期支护状况和喷砼表面裂纹状况，结合变形监测判断围岩、隧道的稳定性和初期支护的可靠性。

2、地表沉降监测

隧道DK15＋900～＋740段均埋深较浅，计划在地表设置沉降监测。地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程，测点布置如下表：

地表沉降监测点纵向间距表

3、拱顶下沉及净空变位收敛量测：

拱顶下沉测点和净空收敛测点应布置在同一断面上，量测断面按下表布置。

必测项目监控量测断面间距

监测结束标准——

根据收敛速度判别：一般地段：收敛速度＞5mm/d时，围岩处于急剧变化状态，加强初期支护系统；收敛速度＜0.2mm/d时，围岩基本达到稳定。软弱围岩段、断层段和浅埋地段：加强初期支护强度和刚度，严格控制过大变形。各量测项目持续到变形基本稳定后2周结束，软弱围岩段位移长时间不能稳定时，延长量测时间。

监测数据统计分析及信息反馈——

数据整理：进行数据的数字特征计算以及离群数据的取舍。进行回归分析和曲线拟合，绘制量测数据的时态变化曲线图（即时态散点图）和距开挖面关系图。

信息反馈：监控量测设置洞内和地表两个监测小组，监测数据通过计算机管理局域网进行内部快速传递，从而做到每日监测结果及时反馈。如有变形超标，迅速对施工情况进行评价并提出施工建议。

隧道监控量测结果出现异常时的处理——

（1）如果是由于基底下沉引起的，尽快将仰拱封闭，如仍然下沉，在墙角处加设锚杆，复喷砼并在基底钻孔注浆加固。如果是由于围岩压力引起的，可多次复喷并用锚杆加固围岩，补强初期支护，在下一循环施工时，修改支护参数，增强初期支护，同时增大观测频率；必要时跟进二次衬砌，如果需加强衬砌则上报设计单位同意。

（2）如果出现变形速率突然增大出现不稳定征兆时，应进行适时监测观察，委派专职观察员对初支进行监视；如伴有响声及新生裂缝，应立即暂停正常施工，加强支护和采取可能的抢救性措施。

（3）遇下列情况之一，应立即采取补强措施，改变施工方法或设计参数，增强初期支护：

    隧道开挖后，工程地质和水文地质、围岩类别比预计的要差；

    喷射混凝土层裂缝多、裂缝大或不断发展；

位移速率长期无明显下降，实测位移值已接近规定的允许值，位移量可能超过预留变形量。

监控量测信息反馈在改良CRD法施工中的应用——

本工程实例中，监控量测工作对隧道施工起到了至关重要的作用，通过监控量测计数据分析，准确掌握了围岩变化趋势，及时准确地采取措施，有效指导了施工组织安排，保证了隧道结构安全和施工安全。

1、地表沉降和开裂：隧道浅埋偏压段、滑坡体段均出现过，浅埋偏压段以地表裂缝为主，滑坡体段以地表沉降为主，通过监测数据分析并结合地表沉降形状、裂缝宽度、深度、贯通性以及隧道内拱顶下沉、收敛变化情况考虑，系开挖过程中山体暂时失稳和爆破震动所致，通过多日连续观测，反映出隧道开挖初期围岩扰动后、支护体系尚未完全受力时监测数据变化较大，经过一段时间后数据变化逐步趋于稳定，同时对地表沉降、开裂地段用水泥砂浆等封闭处理，后表明支护体系有效，结构安全，施工安全。

2、拱顶下沉和周边收敛：隧道开挖初期初支后拱顶沉降较大，最大时单日沉降量曾达到3cm左右，周边收敛一般不大，通过多日连续观测，反映出隧道临时仰拱、中支撑施作后数据变化即逐步减小，累计沉降量在预留沉降值范围内（施工时对预留沉降值予以提高，由20mm提高到30mm），说明临时仰拱（含横撑）封闭成环、中支撑与初支体系共同受力的重要性，对围岩变形约束较大，根据监测数据变化情况，适当调整循环进尺。

3、洞内横向、纵向裂缝：隧道开挖初支后之所以有纵横裂缝产生，主要还是因为应力聚然释放而发生拱顶沉降和净空收敛变形所致。因此，必须随时观察隧道到纵、横向裂缝的发展情况，纵向裂缝一般出现在拱顶钢架联接处，横向裂缝一般出现在两组洞身长管棚搭接处、初支体系工序转换断面，反映出隧道中支撑施作后、钢架落底后监测数据逐步变小并趋于稳定，说明临时中支撑和钢架快速落底的重要性，为了确保安全，对裂缝发展快及继续扩展的断面，对其中支撑采用增加纵向联接工字钢、挂网喷射砼以增加支撑刚度，对纵横裂缝喷射砼封闭，阻止裂缝扩展和渗水侵害，实际证明，措施得力，安全有效。

七、辅助施工措施

1、抗滑桩施工

抗滑桩设置在滑坡体段，主要作用是防止山体在隧道开挖过程中出现进一步滑坡。抗滑桩施工完成后，要定期观测隧道开挖过程中的变化情况，在滑坡的坡顶、抗滑桩桩顶位置上间距约20m各设置一个沉降位移观测点，共设8个沉降、位移观测点（两点合一）。观测要求如下：

（1）变形观测点在布设初始建立初读值，变形观测在土方开挖前开始实施，观测频率根据施工的进度及监测的情况确定；

（2）变形观测的技术要求应符合现行的《工程测量规范》有关变形测量的规定，观测精度不低于三等精度要求；

（3）观测资料包括：观测基准点和观测点的位置、编号、观测日期、本次观测值和累积观测值；观测资料编制成表或绘制成曲线，变形观测结束将上述资料汇总并附必要的文字说明；

（4）监测工作由专业人员进行。对监测结果及时反馈，发现异常情况及时通知施工方和设计人员，以便及时采取对策。

（5）监测频率及时间：施工期间监测频率为每天监测1次，可根据变形情况适当调整监测频率；隧道竣工后观测频率为每周一次，三个月后每周一次；可根据变形速率调整观测间隔时间；观测期为一年。

隧道施工期间观测结果显示，抗滑桩一直处于稳定状态。

2、袖阀管地表注浆施工

袖阀管地表注浆是一项是施工工艺比较复杂的地层加固处理措施，本文这里不予赘述，实际证明，地表注浆要达到改良地层围岩加固稳定效果与施工操作工艺流程、劈裂注浆压力、扩散半径、注浆材料及配比等有很大关系，本工程实例地表注浆效果不明显，从开挖后揭示情况来看，浆脉未按设计状态扩散，没有起到明显改善地层加固效果。

3、排水系统施工

洞门、洞口段的工程尽量避开雨季施工，施工前均需做好排水系统，确保洞口段排水畅通，避免排水不畅引起的洞口段土体发生大的沉降和变形。考虑到深圳地区雨量较丰富，在边仰坡开挖的同时，施作临时排水系统。

洞门施工首先施工洞顶截水天沟，对地表进行处理，确保边、仰坡稳定。本隧道洞门天沟，均为土质开挖，应做到随挖随砌，使水不冲刷坡面；对于仰坡坡底同时也做临时排水沟，防止洞口积水。

八、结语

通过本实例，我们可以总结出如下成果：

由于结构所处的地质环境差，围岩自稳能力极差，采用CRD工艺施工，有效加固地层整体受力结构，保证了施工安全和施工进度。在施工过程中进行超前预加固起到了十分重要的作用。

通过监控量测计数据分析，准确掌握了围岩变化趋势，及时准确地采取措施，有效指导了施工组织安排。

1、采用改良CRD法施工,将大断面隧道开挖分成6个小断面开挖，坚持“管超前、弱爆破、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则，优化和调整开挖工序，适时施作中支撑和临时仰拱，扩大洞室施作空间，快速将钢架落底，及时施作仰拱并封闭成环，充分发挥支护体系和临时支护结构共同受力的作用，保证了结构安全和施工安全，成功解决浅埋偏压、特殊不良地质和有保护设施地段隧道施工工期紧张、工艺复杂、互相干扰大、地表沉降控制等难题。

2、施工中监控量测信息的反馈对循环进尺、支护形式及二次衬砌均有很强的指导作用。根据监测信息反馈设计和指导施工，了解围岩动态变化，掌握最佳工序过程，优化与调整施工方法、施工工艺和施工参数，控制支护结构变形，控制循环进尺，从而确保工程安全与质量。对以后大跨度隧道和软弱围岩的洞口施工有很好的借鉴作用。

3、采取袖阀管地表注浆、抗滑桩洞外预加固措施，采用洞口长管棚、洞身长管棚、超前小导管、系统锚杆等洞口保护和洞内围岩预加固措施，解决了开挖过程中围岩松弛释放应力而产生较大变形的安全隐患，对存在山体滑坡的破碎围岩地段和有特别设施保护地段的隧道施工有一定的借鉴价值。下载本文