隧道施工工艺和施工技术PPT课件2.pptx

隧道工程;第七章 隧道施工工艺与施工技术;§1 围岩预支护（预加固） ——辅助稳定措施 ;§1 围岩预支护（预加固） ;六、机械预切槽法;一、超前锚杆;1．构造组成;2．性能特点及适用条件;3．设计、施工要点; (1)超前锚杆的长度、环向间距、外插角等参数，应视围岩地质条件、施工断面大小、开挖循环进尺和施工条件而定。一般超前长度为循环进尺的3—5倍，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％一60％左右，即大致形成双层或双排锚杆。 (2)超前??杆宜用早强砂浆全粘结式锚杆，锚杆材料可用不小于φ22 mm的螺纹钢筋。 (3)超前锚杆的安装误差，一般要求孔位偏差不超过10 cm,外插角不超过1°—2°锚入长度不小于设计长度的96％。 ; (4)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。其尾端应尽可能多的与系统锚杆及钢筋网焊连。若掌子面出现滑坍现象，则应及时喷射混凝土封闭开挖面，并尽快打入下一排超前锚杆，然后才能继续开挖。下一循环的开挖应考虑适当缩短掘进循环进尺。 (5)开挖后应及时喷射混凝土，并尽快封闭环形初期支护。 (6)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，以掌握围岩动态，及时调整开挖及支护参数，如遇地下水时，则可钻孔引排。;二、管棚;采用长度小于10 m的钢管，称为短管棚； 采用长度为10——45 m且较粗的钢管，称为长管棚。;（二）性能特点及适用条件;短管棚一次超前量少，基本上与开挖作业交替进行，占用循环时间较多，但钻孔安装或顶入安装较容易。;（三）设计、施工要点;(2)管棚的各项技术参数要视围岩地质条件和施工条件而定。长管棚长度不宜小于 10 m,一般为10—45 m；管径70—180 mm，孔径比管径大20—30 mm，环向间距0.2—0.8 m；外插角1°—2°。;(7)长钢管应用4——6m的管节逐段接长，打入一节，再连接后一节，连接头应采用厚壁管箍，上满丝扣，丝扣长度不应小于15 cm；为保证受力的均匀性，钢管接头应纵向错开。一般按编号，偶数第一节用4m，奇数第一节用6m，以后各节均采用6 m。;管棚实例： ;三、超前注浆小导管;（一）构造组成;自进式注浆锚杆几点改进： ;（二）性能特点及适用条件;（三）小导管布置和安装;（四）注浆材料;1．注浆材料种类及适用条件;2.注浆材料选择;(2)断层带，当裂隙宽度（或粒径）小于1mm，或渗透系数k≥10-5m/s时，注浆材料宜优先选用水玻璃类和木胺类浆液。（单一水玻璃浆液比较适用黄土类地层的加固。在黄土类土中水玻璃较易渗透入土孔隙，与土中的钙质相互作用形成凝胶，而使土颗粒胶结成整体。）;3.注浆材料的配比;（五）注浆;超前深孔帷幕注浆是在开挖前，先用喷射混凝土将开挖面和一定范围内的坑道周边岩面封闭，然后沿坑道周边轮廓向前方围岩内打入带孔长钢管，并通过长钢管向围岩内压注起胶结作用的浆液，待浆液硬化后，坑道周围岩体就可形成较大范围的一定厚度的筒状封闭加固区，在此加固圈的保护下即可安全地进行开挖等作业，称为帷幕注浆。 ;（一）注浆加固机理;（一）注浆加固机理;1．渗透注浆; 2．劈裂注浆;由于浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅将岩块或颗粒胶结为整体，或以高强夹层将粘土分隔包围，起到了加固围岩增强其稳定能力的作用；而且填塞了裂隙，阻断了地下水渗流的通道，起到了堵水作用。因此，在隧道及地下工程中，若遇到围岩软弱破碎严重、地下水丰富或出现坍方时，常采用注浆以达到对岩体的加固作用，同时也起到堵水作用。 ; 4．高压喷灌注浆;（二）适用条件及优缺点;（三）注浆范围;（四）钻孔布置及注浆压力;1、注浆管／孔布置;2、注浆扩散半径;3、注浆压力;（五）注浆数量及注浆材料选择;1.加固区注浆总量Q;q=Q/m ;（六）施工要点;1．注浆管和孔口套管;2．钻孔 ;4．结束条件;5、注浆检查 ;6、开挖时间;五、水平旋喷预支护;首先使用旋喷注浆机，沿着隧道掌子面周边的设计位置旋喷注浆形成旋喷柱体，通过固结体的相互咬合形成预支护拱棚。;;六、机械预切槽法;作业过程;机械预切槽法的优点： ①可减轻在硬岩爆破时，振动的扩展； ②在作业面开挖前，快速形成一临时的整体弧形拱，从而减小围岩变形与地表沉陷； ③为人员和设备提供清洁、安全的工作条件； ④有利于作业全过程的工业化及机械化，从而使进度快速均衡，适应性增强，大大节约了成本。 弱点： 推进速度慢，较适合用于市区隧道工程、松散地层和大断面隧道。 ;1、何为隧道掘进方式？有哪些种类？各有何特点？适用条件如何？如何选择？ 2、隧道工程施工常用的钻眼机具有哪些种类？ 3、简述隧道