隧道施工方法与技术.pptVIP

*3隧道施工预支护(预加固)技术方法前面介绍的隧道开挖方法，基本上是假定开挖面(或称掌子面)岩体和开挖后的隧道围岩能够暂时稳定，不出现坍塌破坏的基本稳定岩体。但实际上这种假定只适用于稳定性较好的围岩，对于软弱破碎围岩则不然。在软弱破碎围岩中，即使是采取短迸尺开挖，开挖面和开完后的隧道也不稳定。当地下水丰富时，这种情况就更为严重。在隧道工程历史中，隧道坍方的事例并不鲜见，造成了人、财、物的大量浪费。对于不稳定的岩体，掌子面前方围岩的预加固和预支护是控制和减少隧道开挖后周边收敛变形、防止坍塌的关键环节。随着开挖技术、锚喷支护技术、地层改良技术的研究应用和发展，隧道工作者研究出了许多辅助稳定措施，从而使得现代隧道工程施工的开挖和支护变得更简捷、及时、有效，也更具有可预防性和安全性。**隧道施工中常用的辅助稳定措施有:预留核心土挡护开挖面◆稳定工作面喷射混凝土封闭工作面◆超前锚杆小导管◆管棚超前支护前方围岩长管棚◆水平旋喷超前预支护◆预切槽超前预支护超前小导管注浆◆注浆加固围岩和堵水超前深孔惟幕注浆上述辅助稳定措施的选用应视围岩地质条件、地下水情况、施工方法、环境要求等具体情况而定，并尽量与常规施工方法相结合，进行充分的技术经济比较，选择一种或几种同时使用。**一、超前锚杆1、构造组成超前锚杆是指沿开挖轮廓线，以一定的外插角，向开挖面前方钻孔安装锚杆，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(图6-10)。图6-10超前锚杆预锚固围岩**2、性能特点及适用条件锚杆超前支护的柔性较大，整体刚度较小。它主要适用于地下水较少的破碎、软弱围岩的隧道工程中，如裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋无显著偏压的隧道。采用风枪、凿岩机或专用的锚杆台车钻孔，锚固剂或砂浆锚固，其工艺简单、工效高。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%-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黏结式锚杆，锚杆材料可用不小于φ22mm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lOcm，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。(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1、构造组成管棚是指利用钢拱架沿开挖轮廓线以较小的外插角、向开挖面前方打入钢管构成的棚架形成对开挖面前方围岩的预支护(图6-11)。图6-11管棚预支护围岩（长管棚）**采用长度小于10m的钢管，称为短管棚；采用长度为10-45m且较粗的钢管，称为长管棚。2、性能特点及适用条件管棚因采用钢管或钢插板作纵向预支撑，又采用钢拱架作环向支撑，其整体刚度较大，对围岩变形的限制能力较强，且能提前承受早期围岩压力。因此管棚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，如土砂质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋有显著偏压等围岩的隧道中。此外，采用插板封闭较为有效；在地下水较多时，可利用钢管注浆堵水和加固围岩。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