文档介绍：隧道工程
隧道施工工艺及技术方法
第一节围岩预支护(预加固)
第二节隧道爆破施工技术
第三节装渣与运输(自学)
第四节初期支护
第五节监控量测与数据分析
第六节防排水施工工艺(自学)
第七节二次衬砌(自学)
第八节辅助坑道(自学)
围岩预支护(预加固)
软弱破碎围岩中,即使采取短进尺开挖,开挖面和开完后的坑道也可能不稳定,尤其在地下水丰富时更为严重。对于不稳定的围岩体系,掌子面前方围岩的预加固和预支护是控制和减少坑道开挖后周边收敛变形、防止坍塌的关键环节。
掌子面:即开挖坑道(采煤、采矿或隧道工程中)不断向前推进的工作面。
预留核心土
喷射混凝土封闭开挖工作面
超前锚杆(亦可用小钢管)
管棚
临时仰拱封底
水平旋喷超前预支护
预切槽超前预支护
预支护措施
辅助施工方法
预加固措施
预注浆加固地层
地表喷锚预加固
超前深孔帷幕注浆
超前小导管注浆等
预支护与预加固双重作用
超前锚杆
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。
超前锚杆设置方式
超前锚杆性能特点及适用条件
锚杆超前支护的特点:柔性较大,整体刚度较小。隧道开挖后,杆体及周边固结的部分围岩支承上覆岩土体,防止围岩坍塌,减少洞室变形。
主要适用于地下水较少的破碎、软弱围岩,如裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋无显著偏压的隧道。
锚固剂或砂浆锚固,工艺简单,造价低,应用十分广泛。
在砂土质松软地层中,砂浆与土体粘结力较低,限制其应用;
因为一次施作距离短,预支护刚度小,在地应力较大、地层位移控制严时,也限制了它的使用。
超前锚杆设计、施工遵循的原则:
(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,~;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 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。
(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。
超前锚杆设计参数见下表。
注:1. 外插角指锚杆或小钢管与隧道纵向开挖轮廓线的夹角。
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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棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。
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。
管棚