《隧道工程》课件第18讲围岩预支护(预加固)

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1、第七章隧道施工工艺及施工技术围岩预支护(预加固)01围岩预支护(预加固)装渣与运输初期支护监控量测与数据分析防排水施工工艺辅助坑道二次衬砌隧道爆破施工技术第一节围岩预支护(预加固)隧道施工中常用的辅助稳定措施分地表处理和洞内处理两方面：地表处理(适用于洞口段、浅埋隧道)1、井点降水2、注浆加固(渗透注浆)3、锚杆(桩)、钢管桩加固4、高压旋喷桩、搅拌桩加固洞内处理(适用于洞口段、浅埋隧道、深埋隧道)1、稳定开挖工作面(1)超前预支护(超前锚杆、超前小导管、超前管棚)(2)临时仰拱(3)扩大拱脚及锁脚锚杆(4)

2、喷射混凝土封闭开挖面(5)正面锚杆洞内处理(适用于洞口段、浅埋隧道、深埋隧道)2、地下水处理及围岩加固(1)洞内井点降水(全断面封闭注浆、周边半封闭注浆、小导管注浆、局部注浆、高压旋喷注浆等)(2)开挖工作面预注浆(3)冻结法(4)钻孔排水(5)泄水洞一超前锚杆1.构造组成超前锚杆是沿开挖轮廓线，以稍大的外插角，向开挖面前方安装锚杆，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2.性能特点及适用条件特点：柔性较大，整体刚度较小。适用条件：地下水较少的软弱围岩的隧道工程中，如土

3、砂质地层、弱膨胀性地层、流变性较小的地层、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。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。超前锚杆的安装误差，一般要求孔位偏差不超过10cm，外插角不超过1º~2º，锚入长度不小于设计长度的96%。开挖时应注意保留前方有一定长度的锚固区，以使

4、超前锚杆的前端有一个稳定的支点。开挖后应及时喷射混凝土，并尽快封闭环形初期支护。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。二管棚管棚是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或钢插板构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。1.构造组成a)管棚的环向布置b)管棚钢管纵向错接c)钢管端部横向联接2.性能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。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

5、围岩隧道工程中。3.管棚超前支护参数选择管棚应采用热轧无缝钢管制作，必要时钢管内安装钢筋笼。钢管直径应符合设计要求，一般为直径70~180mm，钢管中心间距宜为管径的2~3倍。管棚长度应根据地层情况选用，一般为10~40m。管棚外插角一般为0~3°。管棚终端位置应达到防护对象的长度加上因开挖而造成的开挖工作面松弛范围的长度。纵向两组搭接长度应符合设计要求并应大于3m。4.管棚钻机的选择应满足的要求应具备可钻孔的大扭矩，又要有破碎地层中坚硬孤石的高冲击力。应能准确定位、可多方位钻孔、深孔钻进精度高。轻便、移动灵

6、活方便。厦门翔安海底隧道采用RPD-180CBR多功能管棚钻机进行管棚、超前地质预报、注浆、止水等作业RPD-180CBR多功能管棚钻机实现了在隧道内的全角度管棚、长距离超前预报和全断面帷幕注浆等作业。配备了电动、柴油双动力单元，钻孔作业采用电力驱动，杜绝了尾气排放污染5.管棚钻孔、安设施工要求(引孔顶入法)当钻进地层易于成孔时，一般采用先钻孔、后插管的方法。即钻孔完成经检查合格后，将管棚连接接长，由钻孔旋转顶进将其装入孔内。(跟管钻进法)当地质状况复杂，遇有砂卵石、岩堆、漂石或破碎带不易成孔时，可采用跟管钻

7、进工艺，即将套管及钻杆同时钻入，成孔后取出内钻杆，顶进棚管，拔出外套管。引孔顶入法跟管钻进法5.管棚钻孔、安设施工要求每循环管棚施工前，应开挖管棚工作室，工作室大小根据钻机要求确定。管棚施工前，在长管棚设计位置安放至少三榀用工字钢组拼的导向拱架，导向拱架内设置孔口管作为长管棚的导向管，要求在钻机作业过程中拱架不变形、不移位。工作室应比设计断面大30~50cm，导向管长度为2~2.5m，管径应大于管棚直径20~30mm。5.管棚钻孔、安设施工要求洞口管棚一般采用套拱定位，套拱部位开挖应视现场地质条件及配套设备确

8、定。管棚节间用丝扣连接。管棚单序孔第一节长6(9)m，双序孔第一节长3(4.5)m，其余管节长度均为6(9)m。管棚安装后，管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙，连接压浆管及三通接头。5.管棚钻孔、安设施工要求管棚注浆前，应向开挖工作面、拱圈及孔口管周围岩面喷射厚10cm的C25混凝土，以防钢管注浆时岩面缝隙跑浆。注浆后及时扫排管内胶凝浆液，用水泥砂浆充填密实；对于非压浆孔，直接充填即可。厦门翔安