隧道施工技術初期支護類型

1、<p>　　隧道施工技術初期支護類型</p><p>　　摘要：隧道支護施工實踐，提出了隧道初期支護中錨桿、噴射砼等支護施工技術，對類似隧道支護施工具有一定的借鑒意義。 </p><p>　　關鍵詞：隧道施工；初期支護；錨桿施工 </p><p>　　中圖分類號： U45 文獻標識碼： A </p><p>　　引言：隧道開挖后，除

2、圍巖完全能夠自穩(wěn)而無須支護以外，在圍巖穩(wěn)定能力不足時則必須加以支護才能使其進入穩(wěn)定的狀態(tài)，稱為初期支護。它是隧道施工中重要的安全穩(wěn)定措施，一般指錨桿和噴射砼來支護圍巖，必要時采用鋼纖維噴射砼或配合使用鋼筋網(wǎng)、鋼架或采用輔助施工措施（如超前錨桿、超前小鋼管、管棚、地面砂漿錨桿、超前小導管注漿等）和錨噴支護相結合的支護。以下是結合工程實例根據(jù)不同方案從施工放大及施工要點加以闡述。 </p><p><b>

3、　　1.施工準備情況 </b></p><p>　　目前我項目部組織機構已健全，安全、環(huán)保、質(zhì)量保證措施等均審核已批復。針對項目部各項規(guī)章制度已出臺，各部門職責及規(guī)章制度都已全部上墻，人員已到位，機械設備、材料試驗等所有工作已經(jīng)完成，隧道專項施工組織設計已批復，具備洞身初期支護施工的條件。 </p><p>　　2.工程概況及工程地質(zhì) </p><p>

4、　　2.1隧道進口位于丘前緩坡上，隧道進口里程DK24+480；隧道出口位于丘前緩坡，出口里程DK24+900，隧道全長420m，為雙線單洞隧道。設計軌頂面標高為+62.9312m，開挖頂面高程為+72.8112，地面高程為+60.2312，本隧道最大埋深為17.2m。DK24+770~DK24+782為民房及公路，路面頂標高為81.65m，公路距離隧道頂最大僅為8.8m。 </p><p><b>　

5、　2.2工程地質(zhì) </b></p><p>　　剝蝕丘陵為主，并構成一些紅色砂巖、泥巖盆地，地層以碳酸鹽巖及碎屑巖為主，局部為巖漿巖、淺變質(zhì)巖及煤系地層，海拔一般在100～300m，總體地勢較平緩，地形起伏不大，切割較淺，河溪較發(fā)育。 </p><p>　　2.2.1地層巖性；地質(zhì)特性 </p><p>　　黏土：褐黃色、棕紅色，硬塑，局部堅硬，含少量高

6、嶺土及少量細圓礫，表層含植物根，具膨脹性。地質(zhì)鉆孔有揭露，層厚14.7m。 </p><p>　　粉質(zhì)黏土：褐黃色，軟～硬塑，含少量礫石，表層含植物根，具膨脹性。厚度2.2～3.4m。細圓礫土：灰黃色，中密，飽和，圓礫成分主要由砂巖組成，充填細砂及黏性土。白堊系上統(tǒng)戴家坪組泥質(zhì)粉砂巖:紫紅色，構造已基本破壞，巖芯大部分被風化呈土狀，夾巖塊。本次勘探揭露厚度1.3m，層面標高66.59m。 </p>

7、<p>　　泥質(zhì)粉砂巖：紫紅色、棕紅色，粉粒結構，泥質(zhì)膠結，厚層狀構造，強風化，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈塊狀，短柱狀，本次勘探揭露厚度1.2～4.1m，層面標高63.65～68.29m。泥質(zhì)粉砂巖：紫紅色、棕紅色，粉粒結構，泥質(zhì)膠結，厚層狀構造，弱風化，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈柱狀，具膨脹性。本次勘探揭露厚度12.5～16.0m，層面標高62.45～65.59m。 </p><p>　　2.2.2地質(zhì)構造 &l

8、t;/p><p>　　隧道下伏白堊系上統(tǒng)戴坪組泥質(zhì)粉砂巖。巖層產(chǎn)狀：210°∠15°，節(jié)理裂隙發(fā)育，不規(guī)則。 </p><p>　　2.2.3水文地質(zhì)條件；地表水 </p><p>　　隧道區(qū)地表水有DK24+700與DK24+900之間的魚塘水，水域面積約150m×80m，水深約2m，由天然降水補給，地面徑流及大氣蒸發(fā)排泄。有少量第四系潛

9、水及基巖裂隙水，雨季水量較大。地下水，隧道區(qū)地下水類型主要有第四系潛水及基巖裂隙水?？碧狡陂g地下水水位埋深14.8～15.0m，基巖裂隙潛水分部較廣，以淺布為主，含于基巖風化帶、風化裂隙及構造節(jié)理裂隙中，水位和水量受季節(jié)降雨量影響顯著。地下水的補給、徑流與排泄。隧道區(qū)位于丘陵區(qū)，該區(qū)上覆黏性土，下覆巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石較破碎，為大氣降水入滲創(chuàng)造了一定條件。隧道區(qū)地下水排泄方式主要有以下幾種：蒸發(fā)式排泄和地表徑流排泄。地表徑流排泄為本區(qū)

10、主要排泄方式，蒸發(fā)排泄為本區(qū)普遍重要排泄方式之一。 </p><p><b>　　地下水的侵蝕性。 </b></p><p><b>　　3.錨桿施工技術 </b></p><p>　　隧道系統(tǒng)支護錨桿采用φ22錨桿，錨桿均設置墊板。錨桿呈梅花型布置，長度及間距依據(jù)圍巖級別進行確定。在錨桿施工前先檢查錨桿類型，規(guī)格，質(zhì)量及

11、其性能是否與設計相符。根據(jù)錨桿類型，規(guī)格及圍巖情況準備鉆孔機具。同時根據(jù)設計要求截取桿體并整直和除銹。 </p><p>　　3.1錨桿支護施工技術：對本工程采取錨桿支護施工所采用的砂漿標號不低于20號。鉆孔方向宜盡量與巖石主要結構面垂直?？足@好后，用高壓水進行沖洗，并用塞子塞緊孔口，以防止石渣或泥土掉入孔內(nèi)。錨桿粘結性材料制作應符合設計要求，錨桿的尺寸按設計尺寸截取，外端不用墊板的錨桿應折彎，制成彎頭。粘結性砂

12、漿應拌合均勻，并調(diào)整其和易性，隨拌隨用，一次拌和的砂漿應在初凝前用完。 </p><p>　　3.2總結注漿作業(yè)應遵循如下的規(guī)定和掌握如下技術要點：先注漿后插桿體時，注漿時應堵塞孔口，注漿管應插至距孔底5-10厘米處，隨水泥砂漿注入緩慢勻速拔出，并始終保持注漿管埋在砂漿中，以免漿中出現(xiàn)空洞。注漿完成后，隨即迅速將桿體插入，若孔內(nèi)無水泥砂漿溢出，應將桿體拔出重新注漿。注漿開始或中途停止超過30分時，應用水潤滑注漿罐

13、及其管路。注漿孔口的壓力不得大于0.4mpa。錨桿宜對中插入，插入后應在孔口將桿體固定，錨桿桿體入孔內(nèi)的長度不宜小于設計規(guī)定。注漿體積應略多于需要體積，將注漿管全部抽出后，迅速插入桿體，并可錘打或通過套筒用風鉆沖擊，使桿體強行插入。桿體插入孔內(nèi)的長度不得短于設計長度的95%，實際粘結長度也不應短于設計長度的95%，注漿飽滿后，可根據(jù)孔口是否有砂漿擠出來判斷。桿體到位后，要用木楔或小石子在孔口卡住，防止桿體滑出，砂漿未達到設計強度的70%

14、時，不得隨意碰撞，一般規(guī)定三天內(nèi)不得懸掛重物，錨桿安設后，不得隨意敲打。 4.主要施工方法 </p><p><b>　　4.1施工方法 </b></p><p>　　施工工序：施做超前支護→洞身巖面初噴4cmC30砼→打設徑向錨桿→掛設鋼筋網(wǎng)→架設鋼架→復噴C30砼至設計厚度。根據(jù)隧道長度、地質(zhì)條件、工期要求等因素，本隧道采取進、出口相向同時掘進，但開挖作業(yè)、支護作

15、業(yè)相互錯開，保證勞動力、機械設備等資源合理配置、利用。 </p><p><b>　　4.2開挖 </b></p><p>　　隧道采用雙側壁導坑法開挖，其原理是：把整個隧道大斷面分成左右上下7個小斷面施工,每一小斷面單獨掘進，最后形成一個大的隧道,且利用土層在開挖過程中短時間的自穩(wěn)能力，采用網(wǎng)狀支護形式，使圍巖或土層表面形成密貼型薄壁支護結構，且用中隔壁及中隔板承擔

16、部分受力。 </p><p>　　隧道開挖中，應在每次開挖后及時觀察、描述圍巖裂隙結構狀況、巖體軟硬程度、出水量大小，核對設計情況，判定圍巖的穩(wěn)定性。 </p><p>　　4.3超前管棚支護 </p><p>　　4.3.1鋼管在專用管床上加工好絲扣，導管四周鉆設孔徑15mm注漿孔，注漿孔間距15cm，呈梅花型布置。管頭焊成圓錐形，便于入孔。 </p>

17、<p>　　4.3.2接長鋼管應滿足受力要求，相鄰鋼管的接頭應前后錯開。同一很斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管接頭錯開1m。 </p><p><b>　　4.3.3注漿 </b></p><p>　　管棚施工過程中，多次發(fā)生由于孔口堵塞不嚴密漏漿情況，造成注漿壓力不夠，注漿不飽滿或難以注滿。后續(xù)的開挖過程中發(fā)生圍巖剝落，管棚外露，外露管棚無砂漿包裹

18、，致使管棚超前支護效果大打折扣。因此，我們在管棚施做前，噴射一層止?jié){墻，改善管棚注漿漏漿，注漿終壓達到設計要求，后續(xù)開挖支護過程中管棚超前支護效果顯著。 </p><p><b>　　5.錨桿質(zhì)量控制 </b></p><p>　　錨桿、錨管的安裝質(zhì)量必須嚴格按照設計的類型、長度和數(shù)量施作，插入長度不小于設計長度的95％。錨管內(nèi)采用水泥砂漿或錨固劑填充密實，錨桿及錨管

19、端頭與拱架連接需特殊處理，保證足夠的焊接長度和連接質(zhì)量。錨桿安裝作業(yè)及時進行，必須加墊板，墊板應與巖面緊貼。 </p><p>　　6.結束語 隧道支護施工采取錨桿、濕噴混凝土形成一體的初期支護，與圍巖共同承載，工程實踐表明可有效地確保該類型隧道施工安全。 參考文獻： [1] 關麗紅．長晉線丹珠嶺隧道初期支護施工技術[j]．山西交通科技，2005，28（10）：118~119． [2] 楊靜．隧道初期支護技術探討