隧道支护讲解

1、l（1）目的：）目的： 向围岩压注起胶结作用的浆液，待浆向围岩压注起胶结作用的浆液，待浆液硬化后，坑道周围岩体就形成一个有一液硬化后，坑道周围岩体就形成一个有一定厚度的加固圈，不仅将岩块或颗粒胶结定厚度的加固圈，不仅将岩块或颗粒胶结为整体起到加固作用，还填塞了裂缝，阻为整体起到加固作用，还填塞了裂缝，阻隔了地下水向坑道渗流的通道起到堵水作隔了地下水向坑道渗流的通道起到堵水作用。以便于施工的开挖。用。以便于施工的开挖。（2） 适用于一般软弱破碎围岩，地下水丰富的适用于一般软弱破碎围岩，地下水丰富的软弱破碎围岩；软弱破碎围岩； 在苏家坪隧道中使用的地段为：在苏家坪隧道中使用的地段为： 级围岩浅埋段

2、：级围岩浅埋段：DK500+142 DK500+238、DK500+788DK500+942段段拱部。拱部。级围岩：级围岩：DK500+080DK500+142、DK500+942DK500+992段拱部设超前小段拱部设超前小导管注浆法进行围岩预加固，以便开挖。导管注浆法进行围岩预加固，以便开挖。工艺流程：工艺流程： 小导管的制作小导管的制作l小导管前端长约小导管前端长约 20cm 做成尖锥形，尾部焊做成尖锥形，尾部焊接接68mm 钢筋做加劲箍，钢筋做加劲箍， 尾部长度尾部长度 100cm 内不开孔作为止浆段，其余管壁上每内不开孔作为止浆段，其余管壁上每隔隔 2030cm 梅花型钻眼，眼孔直径

3、为梅花型钻眼，眼孔直径为 8mm。 苏家坪隧道小导管选用：苏家坪隧道小导管选用： 热轧无缝钢管直径热轧无缝钢管直径42mm42mm，长度长度3.5m3.5m，环向间距，环向间距0.4m0.4m，外插角，外插角5-105-10。（1 1）进行注浆时，注浆前进行压水实验，进行注浆时，注浆前进行压水实验，检查机械设备管路连接的安装效果，检查机械设备管路连接的安装效果，也可采用群灌注浆也可采用群灌注浆 ( (每次每次3-53-5根根) )。（2 2）注浆量达到设计注浆和注浆压力达）注浆量达到设计注浆和注浆压力达到设计终压时可结束注浆到设计终压时可结束注浆（3 3）注浆过程中要随时观察注浆压力及）注浆过

4、程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。防止堵管、跑浆、漏浆。 串浆时及时堵塞串浆孔，或采用分串浆时及时堵塞串浆孔，或采用分浆器多孔注浆。浆器多孔注浆。 泵压突然升高时，可能发生堵管，泵压突然升高时，可能发生堵管，应停机检查。应停机检查。 进浆量很大，压力长时间不升高，进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整砂浓度及配合比，缩短胶应重新调整砂浓度及配合比，缩短胶凝时间。凝时间。 支护原理支护原理：利用钢拱架，沿开挖轮廓线，利用钢拱架，沿开挖轮廓线，以较小的外插角，想开挖面前方打入钢管以较小的外插角，想开挖面前方打入钢管或

5、钢插角构成的棚架来形成对开挖面前围或钢插角构成的棚架来形成对开挖面前围岩的预支护。岩的预支护。 管棚性能及特点：整体刚度大大，对围岩管棚性能及特点：整体刚度大大，对围岩变形的限制能力较强，且能提前承受早期变形的限制能力较强，且能提前承受早期围岩压力，主要适用于围岩压力，来得快、围岩压力，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来得大。对围岩变形及地表下沉有较严格限制要求软弱围岩隧道工程中。限制要求软弱围岩隧道工程中。 适用范围：适用范围：适用于适用于级围岩浅埋段；级围岩浅埋段；DK500+080DK500+100DK500+080DK500+100、DK500+972D

6、K500+992DK500+972DK500+992段，段，隧道进出口各设一环向大管棚。隧道进出口各设一环向大管棚。管棚参数：管棚参数：钢管规格：洞口段管棚长度为钢管规格：洞口段管棚长度为20m20m，热轧无，热轧无缝钢管，外径缝钢管，外径108mm108mm，壁厚，壁厚6mm6mm。每节钢管两。每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便连接接头钢管。端均预加工成外丝扣，以便连接接头钢管。管距：环向间距管距：环向间距40cm40cm。外插角：外插角：1 1，可根据实际情况作调整，范，可根据实际情况作调整，范围在围在1 13 3；注浆材料：注浆材料：1:11:1水泥浆。水泥浆。设置范围：拱部设置范围：拱

7、部120120范围。范围。管棚的加工及安装管棚的加工及安装l 钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径设孔径1016mm注浆孔，孔间距注浆孔，孔间距150mm，呈梅，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段花型布置，尾部留不钻孔的止浆段100cm，编号，编号为双号的钢管不开孔。管头焊成圆锥形，便于入为双号的钢管不开孔。管头焊成圆锥形，便于入孔。孔。l 能提高导管的抗弯能力，在钢管内设置钢筋笼，能提高导管的抗弯能力，在钢管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根钢筋笼由四根18主筋和固定环组成，固定环采用主筋和固定环组成，固定环采用短管节，节长短管节，节长35cm将其与

8、主筋焊接，按将其与主筋焊接，按1.5m间间距设置。距设置。l （3）接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头）接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开相邻钢管接头至少错开1m。施工注意事项：施工注意事项：（1 1）、严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵）、严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。立交。（2 2）、经常量测孔的斜度，发现误差超限及）、经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重时纠正，至终孔仍

9、超限者应封孔，原位重钻。钻。（3 3）、管棚环向圆心角按拱部）、管棚环向圆心角按拱部120120计算，计算，导向钢管外倾导向钢管外倾1 13 3，施工时应根据实，施工时应根据实际情况作调整。际情况作调整。（4 4）、注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆）、注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖较薄部位有无串浆现象盖较薄部位有无串浆现象（5 5）、注浆时应该注意注浆管的通透性，以）、注浆时应该注意注浆管的通透性，以防防堵管。堵管。初期支护初期支护锚喷支护锚喷支护锚杆锚杆 锚杆的类型：锚杆的类型：(1)(1)机械式锚固锚杆机械式锚固锚杆(2)(2)粘结粘结式锚固锚杆式锚固锚杆(3(3）混合式锚杆）混合式锚

10、杆(4)(4)摩擦式锚固摩擦式锚固锚杆锚杆 根据苏家坪隧道围岩情况选择：根据苏家坪隧道围岩情况选择： 级、级、级、级、级围岩拱部采用级围岩拱部采用2222组合组合中空锚杆，边墙采用中空锚杆，边墙采用2222全螺纹砂浆锚杆。全螺纹砂浆锚杆。级长度级长度3.0m3.0m、级长度级长度3.5m3.5m、级长度级长度4m4m。注意问题：注意问题：（1）锚杆杆体的抗拉力不应小于）锚杆杆体的抗拉力不应小于150kN，其，其强度不应小于强度不应小于M20.孔内灌注砂浆应饱满密孔内灌注砂浆应饱满密实。实。 （2）系统锚杆应与钢架焊接，以增强初期）系统锚杆应与钢架焊接，以增强初期支护的整体性，根据钢架的设置间距

11、调整支护的整体性，根据钢架的设置间距调整锚杆间距，以保证钢架与锚杆的连接。锚杆间距，以保证钢架与锚杆的连接。钢架支撑钢架支撑 钢架支护特点钢架支护特点: :架设后立即受力，且其架设后立即受力，且其强度和刚度均较大，可承受开挖时引强度和刚度均较大，可承受开挖时引起的松动压力。起的松动压力。 苏家坪隧道苏家坪隧道级围岩浅埋段：级围岩浅埋段：DK500+142 DK500+238、DK500+788DK500+942段拱墙设工段拱墙设工18型钢钢架，间距型钢钢架，间距1.0m。级围岩浅级围岩浅埋段：埋段：DK500+080DK500+142、DK500+942DK500+992段全环设置段全环设置工

12、工20b型钢钢架间距型钢钢架间距0.6m。施工工序施工工序 钢架施工注意事项钢架施工注意事项 钢架应在初喷混凝土后及时架设。沿钢架钢架应在初喷混凝土后及时架设。沿钢架外缘每隔外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块楔紧。应用钢楔或混凝土预制块楔紧。钢架与围岩间的间隙必须用混凝土充填密钢架与围岩间的间隙必须用混凝土充填密实实; 钢架应全部被混凝土覆盖，保护层厚度不钢架应全部被混凝土覆盖，保护层厚度不得小于得小于40mm。上台阶使用钢架时，应施。上台阶使用钢架时，应施作锁脚锚杆防止拱部下沉变形。作锁脚锚杆防止拱部下沉变形。喷射混凝土喷射混凝土 苏家坪隧道喷射混凝土参数苏家坪隧道喷射混凝土参数： 级围岩拱

13、、墙喷射厚度为级围岩拱、墙喷射厚度为12cm；级围级围岩拱、墙喷射厚度为岩拱、墙喷射厚度为23cm，支护加强段仰，支护加强段仰拱喷射厚度拱喷射厚度15cm；级围岩拱、墙喷射厚级围岩拱、墙喷射厚度为度为27cm，仰拱喷射厚度，仰拱喷射厚度25cm。 喷射混凝土采用喷射混凝土采用C25混凝土，仰拱填充用混凝土，仰拱填充用C20混凝土。混凝土。注意事项注意事项 施工中设喷射混凝土厚度的标志，喷射作施工中设喷射混凝土厚度的标志，喷射作业应分段、分片、分层，由下而上交错进业应分段、分片、分层，由下而上交错进行，当岩面有较大凹洼时，应先填平。当行，当岩面有较大凹洼时，应先填平。当受喷面有滴水、淋水、集中出

14、水点时，应受喷面有滴水、淋水、集中出水点时，应进行处理。进行处理。 喷射过程中应注意，喷嘴与受喷岩面之间喷射过程中应注意，喷嘴与受喷岩面之间的距离和角度、一次喷射厚度及各喷层之的距离和角度、一次喷射厚度及各喷层之间间歇时间、喷射分区与喷射顺序。间间歇时间、喷射分区与喷射顺序。二次衬砌 二次衬砌二次衬砌是提供安全储备或承受后期围岩是提供安全储备或承受后期围岩压力。二次衬砌在压力。二次衬砌在级及以下围岩时按安级及以下围岩时按安全储备设计，在全储备设计，在级以上围岩时按承载级以上围岩时按承载（后期围岩压力）结构设计。（后期围岩压力）结构设计。 提供安全储备的二次衬砌，在围岩初期支提供安全储备的二次衬砌，在围岩初期支护稳定后施作；要求承载的二次衬砌，则护稳定后施作；要求承载的二次衬砌，则根据量测数据及时施作。根据量测数据及时施作。施工准备施工准备中线水平检查中线水平检查衬砌台车就位衬砌台车就位涂脱模剂涂脱模剂灌注混凝土灌注混凝土养生脱模养生脱模净空检查净空检查混凝土运输混凝土运输拌和混凝土拌和混凝土泵送入模