地下工程施工：隧道支护技术要点解析.ppt

支护体系基本构成 隧道支护技术 概 述 坑道支护体系是由岩体和支护结构两部分组成的，通常情况下，岩体是主要的承载单元，而支护结构是辅助性的，但也是不可缺少的。在某些特殊情况下，支护结构也是主要的承载单元， 支护结构的基本作用： 保持坑道断面的使用净空； 防止岩体质量的进一步恶化； 承受可能出现的各种荷载； 使坑道支护体系有足够的安全度。 第一节 概述 1、能与周围岩体大面积地牢固接触 即支护—围岩体系作为一个的整体工作。接触状态的好坏，不仅改变了荷载的分布图形，也改变了两者之间相互作用的性质。 由于施工方法、支护类型的不同，两者的接触状态也是不同的。接触状态可作如下分类： 第一节 概述 第一节 概述 四类接触状态的力学状态大致如图所示。 　　　　　 　现代支护理论的研究多数是以全面接触为出发点的。因此在施工作业时必须尽量实现这一点。 第一节 概述 2 重视初期支护，使之与永久支护相配合，协调一致地工作 初期支护：是为了暂时地、迅速地控制坑道围岩的力学过程，为永久支护创造有利条件。 永久支护：作为隧道安全的基本承载支护结构。早期一般忽视初期支护的作用。 随着支护技术的发展，逐步把初期支护与永久支护合并考虑，初期支护亦作为永久支护的一个重要部分。 如： 喷射混凝土— 锚杆支护、薄板混凝土支护、钢纤维喷混凝土等。 第一节 概述 3、允许坑道—支护体系产生有限制的变形，充分协调发挥两者的共同作用。 要求：支护结构刚度小，构造具有一定柔性或可缩件。允许支护结构产生一定的变形，充分发挥围岩的承载作用，柔性结构能产生一定的变形，使支护—围岩中的应力重新调整，使两者协调工作。 目前的支护结构，其刚度相对地降低很多，即以采用柔性支护结构为主。与过去的刚性支护结构—现灌混凝土衬砌相比，厚度有了大幅度减小。 第一节 概述 4、保证支护结构架设及时 支护过晚会使围岩暴露时间长，产生过度的位移而濒临破坏（极限平衡），因此，支护构架应在围岩达到极限平衡之前发挥作用。 坑道开挖后要及时地、尽快地加以支护，其目的在于控制围岩的初始位移，这一点在埋深小、围岩差的情况下，尤其重要。 第一节 概述 5、支护结构要根据围岩的动态（位移、应力…），及时地进行调整和修改参数 适应不断变化的围岩状态。这一点在传统的木支撑条件下，也是较难实的，而用现代支护技术，则可采取分次喷射，增设锚杆或调整其参数（间距、锚杆直径和长度）等方法来实现。 第二节 隧道支护结构分类及基本参数 一、根据其使用目的分类 防护型支护 支护中最轻型者，不能阻止和承受岩体压力，仅用以封闭岩面，防止坑道围岩进一步恶化。通常是喷浆、喷混凝土或单独锚杆来完成的。 构造型支护 用于长时间坑道基本稳定的岩体。此时力学行为是弹性的，支护参数只满足施工要求，如砼最小厚度、锚杆最小直径及长度等。支护参数不由计算决定，由施工决定。 承载型支护 坑道支护的主要类型。视坑道围岩的力学动态，分为轻、中、重型。视压力大小，采用顶部支护和完全支护。 第二节 隧道支护结构分类及基本参数 二、根据采用的材料分类 1、木支撑 2、钢支撑 3、锚杆和金属网支护 4、模注混凝土和喷混凝土支护 （1）混凝土支护、包括混凝土预制块支护 （2）喷混凝土支护 5、组合支护 （1）钢支撑加背板 （2）喷混凝土与锚杆 （3）喷混凝土、钢支撑和锚杆……等 第二节 隧道支护结构分类及基本参数 三、各类支护结构的技术特征及其存在的问题 木支撑：采用立柱或支架形式，目前部分工程还在采用， 逐渐在减少。 钢支撑：可迅速架设并有足够的阻力，能变换支撑刚度，与围岩接触条件比木支撑好。在部分工程中，是不拆除的，作为永久衬砌的一部分。 锚杆支护：是支护技术的一大进展，从内部提高岩体的承载能力。预应力的锚杆更易形成主动的支护力，阻止岩体强度降低。一般说锚杆的支护阻力是不充分的，但可随时给以加强。 第二节 隧道支护结构分类及基本参数 模筑混凝土支护：能起到有效地支护暴露岩体这样