1  概述
中國(guó)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)正在大規(guī)模地、有序高效地推進(jìn)，其中哈大鐵路客運(yùn)專線是時(shí)速300~350km/h客運(yùn)專線之一，其縱貫東北三省，全長(zhǎng)903.939公里。全線隧道共8座9929延長(zhǎng)米，臺(tái)山隧道就是為滿足運(yùn)梁車通行的需要而特殊設(shè)計(jì)的兩座擴(kuò)大斷面隧道之一，其開挖最大面積為209m²，是目前國(guó)內(nèi)客運(yùn)專線施工中最大的擴(kuò)大斷面隧道。
隧道位于丘陵地區(qū)，地勢(shì)較陡，全長(zhǎng)332米,為雙線隧道。隧道進(jìn)口處為一片樹林，地表長(zhǎng)滿雜草，地形較陡，進(jìn)口前為一山溝，山溝內(nèi)有基巖裸露，呈青灰色碎塊狀，無地下水滲出。隧道岀口位于山梁上，地勢(shì)較緩，地表長(zhǎng)滿雜草和樹木，山梁上基巖裸露。隧道進(jìn)口段位于半徑為8000m的平面曲線上,縱坡為13.74%的下坡，最大埋深約46m。
隧道洞身巖層為石英砂巖、石灰?guī)r、泥灰?guī)r，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，弱風(fēng)化，巖溶裂隙極發(fā)育，呈碎石鑲嵌結(jié)構(gòu)，完整性差。地下水類型為基巖裂隙水及巖溶裂隙水，賦水性與透水性較強(qiáng)。設(shè)計(jì)Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖段采用CRD工法施工，進(jìn)出口段拱部采用φ108大管棚配合小導(dǎo)管超前注漿加固地層，其它地段采用超前小導(dǎo)管超前注漿加固地層。防水采用“全封閉不排水”的原則。由于本隧道為目前國(guó)內(nèi)最大斷面鐵路隧道，擬進(jìn)行擴(kuò)大斷面淺埋隧道支護(hù)參數(shù)、斷面結(jié)構(gòu)和施工方法等方面的研究。
2  優(yōu)化CRD工法的原因
⑴  由于該隧道為石質(zhì)圍巖，通過前期施工中均需采用爆破開挖，發(fā)現(xiàn)爆破對(duì)中隔壁影響很大。為了解決巖石隧道CRD法施工時(shí)，爆破對(duì)已施作的中隔壁的影響，上部開挖時(shí)的機(jī)具、設(shè)備避讓問題，結(jié)合前期量測(cè)結(jié)果分析認(rèn)為，原設(shè)計(jì)采用的CRD施工工法是適宜的，應(yīng)繼續(xù)遵守CRD工法原理進(jìn)行施工，但可以對(duì)工序和局部參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整。
⑵  確定上部開挖后，其臨時(shí)仰拱施工時(shí)間。
⑶  確定各施工工序相隔距離、施工順序及其施工要求。
3  優(yōu)化CRD工法的依據(jù)
⑴  哈大客專沈大施隧通01-32（1）A：導(dǎo)坑開挖寬度及臺(tái)階高度可根據(jù)施工機(jī)具、人員安排等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
⑵  隧道洞口破碎、偏壓段上部開挖已完成，根據(jù)目前施工開挖揭露的圍巖情況結(jié)合前期監(jiān)控量測(cè)的結(jié)果（洞口開挖段水平收斂為20mm，拱頂下沉量為15mm），為確保施工安全，落實(shí)設(shè)計(jì)意圖，中國(guó)中鐵一局哈大鐵路客運(yùn)專線項(xiàng)目經(jīng)理部邀請(qǐng)哈大公司、設(shè)計(jì)、咨詢、監(jiān)理單位及施工單位相關(guān)專家于2008年4月26日和6月28日召開了兩次專題會(huì)議，針對(duì)此大斷面石質(zhì)圍巖隧道的實(shí)際情況經(jīng)過充分討論，進(jìn)一步明確、優(yōu)化了施工方法，形成優(yōu)化后的CRD工法。
4  優(yōu)化后CRD工法施工工藝
CRD工法施工，共將隧道分為四部分，將原工法中的中隔壁采用豎直支撐，噴射混凝土厚度和工鋼型號(hào)等維持原設(shè)計(jì)不變，臨時(shí)仰拱統(tǒng)一采用水平支撐，不噴射混凝土，由原設(shè)計(jì)的工20a型鋼加強(qiáng)為工25a型鋼，縱向每側(cè)采用2根工25a型鋼通過扣件或焊接連接，將水平支撐連為整體。
4.1 施工工序間距
⑴　為保證上部爆破作業(yè)時(shí)，鉆孔臺(tái)架安全，其最短距離需20m，并作為機(jī)械裝碴平臺(tái)。裝碴、運(yùn)輸機(jī)械進(jìn)出導(dǎo)洞長(zhǎng)度20m(坡度19%)，臺(tái)階長(zhǎng)度共40m。即①②工序之間、③④工序之間間隔40m。
⑵　為減少相鄰作業(yè)面爆破作業(yè)干擾，隧道開挖①③工序之間、②④工序之間間隔10m。
⑶　各工序循環(huán)開挖進(jìn)尺1~2榀鋼拱架。
⑷　初期支護(hù)、臨時(shí)支護(hù)之豎直支撐必須隨開挖緊跟。上部水平支撐在下部施工前必須設(shè)置，其設(shè)置長(zhǎng)度為上部施工長(zhǎng)度減40m臺(tái)階長(zhǎng)度。
⑸　①③工序開挖采用光面爆破，②④工序開挖采用預(yù)裂爆破，嚴(yán)格控制炸藥用量，采用減弱爆破方式。
⑹　仰拱開挖2榀后及時(shí)將中隔壁豎直支撐接長(zhǎng)，施作仰拱初期支護(hù)，鋼架封閉成環(huán)。
⑺　仰拱砼隨工序②④施工而進(jìn)行，距其掌子面10m。導(dǎo)洞施工在下部工序已完成，轉(zhuǎn)到上部施工前施工，采取預(yù)裂爆破方式施工。
⑻　隧底填充砼施做完后，根據(jù)量測(cè)結(jié)果確定是否拆除剩余的臨時(shí)支撐。拆除順序?yàn)橄人街危蟛鸪懈舯谪Q直支撐。臨時(shí)支撐距襯砼距離不大于12m，并視情況，采取臨時(shí)支頂措施。
4.2  施工步驟
①、③工序開挖支護(hù)50～80米后，架設(shè)橫向支撐，再進(jìn)行②、④工序開挖，仰拱封閉后進(jìn)入下一循環(huán)施工。第二個(gè)循環(huán)上部通道采取在②、④工序掌子面開挖坡道，坡道在掌子面處距水平支撐的高度為②、④工序開挖高度的1/2，前進(jìn)方向開挖位槽，仰拱成型地段用洞碴填筑。