地下工程支护要点解析.ppt

地下工程支护方法 指导教师：李相然 姓 名：孙伟建  地下工程支护： 地下工程开挖过程中，为防止围岩坍塌和石块下落采取的支撑、防护等安全技术措施。 安全支护是地下工程施工的一个重要环节，只有在围岩经确认是十分稳定的情况下，方可不加支护。需要支护的地段，要根据地质条件、硐室结构、断面尺寸、开挖方法、围岩暴露时间等因素，做出支护设计。 支护有构架支撑及锚喷支护两种方式，除特殊地段外，一般应优先采用锚喷支护。 一、构架支撑 用支撑围岩来防护开挖出来的空间，是早期普遍采用的方法。支撑有多种材料和结构形式，主要有： ①木支撑，有门框形、拱形和扇形等（图1），适用于较小的开挖断面。它具有重量轻、加工架立方便和损坏前有显著变形，不会突然折断等优点，但消耗木材多，施工干扰大。 ②钢支撑，也可制成门框形或拱形。它能承受较大的荷载，可以多次使用，耐火性好，占空间小，但需用钢材较多，费用高。在一般木支撑不能承受的荷载条件下，或支撑不能拆下必须留在衬砌中时，可考虑使用钢支撑。 ③钢筋混凝土支撑，采用预制钢筋混凝土构件。它适用于岩石软、山岩压力大、支撑必须留在衬砌内等情况。这种支撑刚性大，耐火性好，耐久性高，但重量大，运输安装不便。 无论采用哪种支撑形式，每排支撑均要保持在同一平面上，有足够的整体性，接头牢固可靠，并用剪刀撑、水平撑等连接。支撑和围岩之间需用板、楔等背材塞紧。对支撑还要进行监测和定期检查，必要时进行加固。 二、喷锚支护 喷锚支护【shotcrete-bolt support】指的是借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚杆的联合作用（根据地质情况也可分别单独采用）加固岩层，分为临时性支护结构和永久性支护结构。 喷混凝土可以作为洞室围岩的初期支护，也可以作为永久性支护。喷锚支护是使锚杆、混凝土喷层和围岩形成共同作用的体系，防止岩体松动、分离。把一定厚度的围岩转变成自承拱，有效地稳定围岩。当岩体比较破碎时，还可以利用丝网拉挡锚杆之间的小岩块，增强混凝土喷层，辅助喷锚支护。 采用锚杆和喷射混凝土（见锚喷）支护围岩的措施，60年代以来，已被广泛采用。锚杆和喷射混凝土与围岩共同形成一个承载结构，可有效地限制围岩变形的自由发展，调整围岩的应力分布，防止岩体松散坠落。它可用作施工过程中的临时支护，在有些情况下，也可以不必再做永久支护或衬砌。 作用机理： 喷锚支护在洞室开挖后，支护及时与围岩密贴，柔性好，有良好的物理力学性能。它能侵入围岩裂隙，封闭节理，加固结构面和层面，提高围岩的整体性和自承能力，抑制变形的发展。在支护与围岩的共同工作中，有效地控制和调整围岩应力的重分布，避免围岩松动和坍塌，加强围岩的稳定性。它不像传统的模筑混凝土衬砌那样，只是在洞室开挖后被动地承受围岩压力，而是主动地加固围岩。对喷锚支护作用原理的研究还不完善，有待进一步探索和改进。 根据围岩的地质条件，可以采用多种支护形式： ①单独采用锚杆，一般只用于局部； ②单独采用喷射混凝土，有时也只用于局部； ③锚杆结合喷射混凝土，多用于地下洞室的顶拱和边墙； ④锚杆和喷射混凝土，加设单层或双层钢筋网，可提高喷层抗拉强度和抗裂能力，从而提高支护能力； ⑤锚喷加金属网，并在喷层内加设工字钢等型钢作成的肋形支撑。 上述各种形式的锚喷支护，所采用的锚杆根数、深度、间距，喷层的厚度以及金属网和肋形支撑的尺寸等，均要根据实际情况确定。 为搞好支护还需要进行围岩变位和变形等现场量测工作。锚喷支护常紧跟开挖掘进，平行作业，特别是在隧洞或地下厂房施工中采用分部开挖的方式时，可随着开挖断面的扩大，边挖边喷，直至全断面完成。 三、施工要点 喷锚： 1、采取各种措施确保围岩不出现有害松动 2、调节控制围岩变形要求围岩有一定程度的塑性变形 3、保证锚喷支护与围岩形成共同体 4、合理选用锚喷支护参数 5、合理选择锚喷支护的施工方法 6、按照现场监手套则试数据指导设计施工 7、应当对不同类型围岩选择不同的支护方式 ⒈地下连续墙的施工 地下连续墙的施工，包括钢筋制作、焊接，混凝土浇注，垂直度控制，墙段连接，以及地下连续墙与水平支撑连接结点的预埋件施工必须符合《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120—9）的规定。必须保证地下连续墙的良好防水性能，保证预埋件的位置准确。 ⒉防水工程 基坑降水采用封闭式内降水，根据不同的土质、地下水位等情况，做相应的基坑涌水量计算，确定降水系统的降水方法和设备数量，确保降水工程可靠、经济、高效。 ⒊土方工程 土方开挖必须根据基坑的平面形状，以及水平支撑系统的设计荷载和受力特性，制定科学、安全、高效的施工方法。并严