学习资料八：初期支护及注浆加固技术.ppt

* * * * * * 2.型钢拱架 型钢分为工字型钢、槽钢、钢管拱架。 工字钢 钢管 槽钢 1.钢拱架的整体刚度较大，可以提供较大的早期支护刚度；型钢拱架较格栅钢架能更早承载。 2.钢拱架可以很好地与锚杆、钢筋网、喷射混凝土相结合，构成联合支护，增强支护的有效性，且受力条件较好。尤以格栅钢架结合最好。 3.格栅钢架采用钢筋现场加工制作，技术难度和要求并不高；对隧道断面变化适应性好。 4.钢拱架的安装架设方便。 三、钢拱架的特点 第五部分 超前支护 超 前 支 护 超前锚杆 概念及作用 特点及适用条件 设计施工要点 超前管棚 概念及作用 特点及适用条件 设计施工要点 一、超前锚杆 1.概念及作用 概念：超前锚杆是沿开挖轮廓线，以稍大外插角，向开挖前方一定范围内安装的斜向锚杆。 作用：超前锚杆可以形成对前方围岩的预锚固，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖等作业。 超前锚杆 2.特点及适用条件 特点：柔性较大，整体刚度较小。（超前锚杆单独使用，有时和系统锚杆焊接在一起发挥作用，钢筋柔性大刚度小） 适用条件：地下水较少的软弱围岩的隧道工程中，如裂隙发育的岩体、断层破碎带等、浅埋无显著偏压隧道。 3.设计施工要点 ①超前锚杆的超前长度为循环进尺的3-5倍，宜采用3-5m长，环向间距采用0.3-1.0m；外插角宜用10°-30°；搭接长度宜为超前长度的40%-60%左右，即大致形成双层或双排锚杆。 ②超前锚杆宜用早强砂浆全粘结式锚杆，锚杆材料可用不小于φ22的螺纹钢筋。 ③开挖时应注意保留前方有一定长度的锚固区，以使超前锚杆的前端有一个稳定的支点。 ④开挖后应及时喷射混凝土，并尽快封闭环形初期支护。 ⑤开挖过程中应密切注意观察锚杆变形及喷射混凝土层的开裂、起鼓等情况。 二、超前管棚 1.概念及作用 概念：超前管棚是沿开挖轮廓线，以较小外插角，向开挖面前方打入的钢管与钢拱架构成的一种钢结构棚架。 作用：超前管棚可以预先支护开挖面前方的围岩，然后在其保护下进行开挖等作业。 2.特点及适用条件 特点：整体刚度较大，对围岩变形的限制能力较强，且能提前承受早期围岩压力。（先行插入前方围岩的钢管作纵向支撑，又采用钢拱架做环向支撑，并采用锚杆、钢筋网和喷射混凝土作为连接和整合介质） 适用条件：主要适用于围岩压力来得快来得大、对围岩变形及地表下沉有较严格要求的软弱破碎围岩隧道工程中。 3.设计施工要点 ①管棚长度应根据地层情况选用，一般为10-45m。管径为70-180mm，孔径比管径长20-30mm，外插角为1°-2°。 ②两组管棚间的搭接长度不应小于1.5m。 ③长钢管应用4-6m的管节逐段接长，第一节钢管前端加工成尖锥状，打入一节，在接后一节。为保证钢管受力均匀，钢管接头应纵向错开，一般按编号，偶数第一节为4m，奇数第一节为6m，以后各节均为6m。打一眼，装一管，由上而下顺序进行。 ④管棚应采用热轧无缝钢管制作，必要时钢管内安装钢筋笼。 ⑤当需增加管棚支护刚度时，可在钢管内注入水泥砂浆。一般在第一节管的前端交错钻10-16mm孔若干，间距宜为15-20cm，呈梅花型布置。或者不钻孔，在管内安装排气导管，浆注满后方可停止压注。 超前锚杆 超前管棚 材料 螺纹钢筋 热轧无缝钢管 加固范围 开挖面前方3-5m 开挖面前方10-45m 直径 ≥φ22 70-180mm 外插角 10°-30° 1°-2° 特点 柔性较大，整体刚度较小 整体刚度较大，对围岩变形的限制能力较强 适用条件 地下水较少的软弱围岩的隧道工程 (不太稳定的岩体） 围岩压力来得快来得大、对围岩变形及地表下沉有较严格要求的软弱破碎围岩隧道工程（很不稳定的岩体） 超前锚杆与超前管棚的比较 第六部分 注浆加固围岩和堵水 注 浆 加 固 围 岩 和 堵 水 作用机理 注浆方法 渗透注浆 劈裂注浆 工艺种类 超前小导管注浆 超前深孔帷幕注浆 注浆量 施工要点 一、作用机理 1.概念 注浆就是胶结材料渗透或挤入到岩体的空隙或裂隙中。 2.作用机理 注浆方式 渗透 挤入 将岩块或土体 颗粒胶结为整体 以高强夹层的形 式将黏土分隔包围 加固围岩 注浆方式 渗透 挤入 填塞了孔隙或裂隙，阻断了地下水渗流的通道。 堵水 三 层 含 义 工艺 作用 1.加固 2.堵水 3.加固与堵水兼有 扩散 凝胶 利用注浆泵 浆液 地层 机理 固化 注浆泵 浆液桶 软土或含水地层 注浆管路 基本工艺 二、注浆方法 1.胶结材料 水泥浆液或化学浆液。 水泥浆液：采用32.5级以上普通硅酸盐水泥，因浆液含水泥颗粒，适用于孔隙直径大的地层。