山岭隧道的施工矿山法学习教案

1、会计学1山岭隧道的施工山岭隧道的施工(sh gng)矿山法矿山法第一页，共102页。 基本作业基本作业(zuy) 辅助作业辅助作业(zuy) 辅助工法辅助工法 隧道防排水隧道防排水 施工组织作业施工组织作业(zuy) 施工组织管理施工组织管理主要主要(zhyo)内容内容第1页/共102页第二页，共102页。第三节第三节 辅助辅助(fzh)(fzh)工法工法第2页/共102页第三页，共102页。一、辅助一、辅助(fzh)(fzh)工法概述工法概述第3页/共102页第四页，共102页。 前面介绍隧道开挖方法时，都假定开前面介绍隧道开挖方法时，都假定开挖面和开挖后的坑道能够暂时稳定，但事挖面和开挖后

2、的坑道能够暂时稳定，但事实并非如此，特别是对软弱围岩。因此需实并非如此，特别是对软弱围岩。因此需要采取一些围岩预加固或预支护技术，控要采取一些围岩预加固或预支护技术，控制和减少坑道开挖后周边制和减少坑道开挖后周边(zhu bin)收收敛变形，防止隧道坍塌。敛变形，防止隧道坍塌。一、辅助一、辅助(fzh)工法概述工法概述第4页/共102页第五页，共102页。施工中常用的辅助稳定措施：施工中常用的辅助稳定措施： 稳定工作面：预留核心土挡护开挖稳定工作面：预留核心土挡护开挖(ki w)面面、喷射混凝土封闭工作面；、喷射混凝土封闭工作面； 超前锚杆；超前锚杆； 管棚超前支护前方围岩：小导管、大管棚管棚

3、超前支护前方围岩：小导管、大管棚一、辅助一、辅助(fzh)工法概述工法概述第5页/共102页第六页，共102页。施工中常用的辅助稳定施工中常用的辅助稳定(wndng)措施：措施： 水平旋喷超前预支护；水平旋喷超前预支护； 预切槽超前预支护；预切槽超前预支护； 注浆加固围岩和堵水：超前小导管注浆、超注浆加固围岩和堵水：超前小导管注浆、超前深孔帷幕注浆前深孔帷幕注浆一、辅助一、辅助(fzh)工法概述工法概述第6页/共102页第七页，共102页。二、超前锚杆二、超前锚杆第7页/共102页第八页，共102页。 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，

4、在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行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(jnxng)开挖等作业。开挖等作业。二、超前锚杆二、超前锚杆 第8页/共102页第九页，共102页。性能特点及适用条件：性能特点及适用条件： 柔性较大，整体刚度较小；柔性较大，整体刚度较小； 它主要适用于地下水较少的破碎、软弱围岩隧道它主要适用于地下水较少的破碎、软弱围岩隧道(sudo)工程。如：裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋无显著偏压的隧道工程。如：裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋无显著偏压的隧道(sudo)； 采用风枪、凿岩机或

5、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。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。二、超前锚杆二、超前锚杆 第9页/共102页第十页，共102页。设计、施工要点：设计、施工要点： 超前长度为循环进尺的超前长度为循环进尺的35倍，环向间距倍，环向间距0.31.0 m；外插角；外插角1030；搭接长度为超前长度的；搭接长度为超前长度的4060左右；左右； 宜用早强砂浆全黏结式锚杆，锚杆材料可用不小于直径宜用早强砂浆全黏结式锚杆，锚杆材料可用不小于直径(zhjng)22mm的螺纹钢筋；的螺纹钢筋； 安装孔位偏差不超过安装孔位偏差不超过10 cm，外

6、插角不超过，外插角不超过12，锚入长度不小于设计长度的，锚入长度不小于设计长度的96。 二、超前锚杆二、超前锚杆 第10页/共102页第十一页，共102页。设计、施工要点：设计、施工要点： 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；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； 开挖后应及时喷射混凝土，并尽快开挖后应及时喷射混凝土，并尽快(jnkui)封闭环形初期支护。封闭环形初期支护。 开挖过程中密切注意观察锚杆变形及喷射混凝土层的开裂、起鼓等情

7、况。开挖过程中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、超前锚杆二、超前锚杆 第11页/共102页第十二页，共102页。三、管三、管 棚棚第12页/共102页第十三页，共102页。 管棚超前支护作为地下工程辅助施工方法，是在地质条件恶劣和特殊条件下作为安全开挖预先提供增强地层承载力的临时支护方法，对控制塌方和抑制地表沉陷有明显的效果，是防止地中及地面管棚超前支护作为地下工程辅助施工方法，是在地质条件恶劣和特殊条件下作为安全开挖预先提供增强地层承载力的临时支护方法，对控制塌方和抑制地表沉陷有明显的效果，是防止地中及地面(dmin)结构物开裂、塌倒的有效方法之一。结构物开裂、塌倒

8、的有效方法之一。 由于其施工精度要求高、要求专用设备、造价高、速度慢、纵向搭接设置第二排管棚难度大等原因，一般只在特殊地段采用。由于其施工精度要求高、要求专用设备、造价高、速度慢、纵向搭接设置第二排管棚难度大等原因，一般只在特殊地段采用。 三、管三、管 棚棚 第13页/共102页第十四页，共102页。 定义：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构成定义：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构成(guchng)的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。长度小于的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。长度小于10m的叫短管棚，的叫短管棚，1045m

9、之间且较粗的钢管叫长管棚。之间且较粗的钢管叫长管棚。 三、管三、管 棚棚 第14页/共102页第十五页，共102页。 性能特点及适用条件：管棚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，对围岩性能特点及适用条件：管棚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(wi yn)变形的限制能力较强，且能提前承受早期的围岩变形的限制能力较强，且能提前承受早期的围岩(wi yn)压力。管棚主要适用于围岩压力。管棚主要适用于围岩(wi yn)压力来得快来得大、对围岩压力来得快来得大、对围岩(wi yn)变形及地表下沉有较严格要求的软弱、破碎围岩变形

10、及地表下沉有较严格要求的软弱、破碎围岩(wi yn)隧道工程中。隧道工程中。 三、管三、管 棚棚 第15页/共102页第十六页，共102页。 管棚的布设：在隧道洞口、浅埋段、拱顶地质松软易塌落、下穿公路与建（构）筑物、地表沉降要求严格的地段，沿着隧道断面周边的一部分或全部，以一定的间距环向布设，以形成管棚的布设：在隧道洞口、浅埋段、拱顶地质松软易塌落、下穿公路与建（构）筑物、地表沉降要求严格的地段，沿着隧道断面周边的一部分或全部，以一定的间距环向布设，以形成(xngchng)管棚群。管棚群。 沿周边布设的长度及形状，主要取决于地形、地层以及地中或地面和周围建（构）筑物的状况，一般采用以下几种形

11、状。沿周边布设的长度及形状，主要取决于地形、地层以及地中或地面和周围建（构）筑物的状况，一般采用以下几种形状。 三、管三、管 棚棚 第16页/共102页第十七页，共102页。管棚的布设：管棚的布设：(1) 扇形布设：用于隧道扇形布设：用于隧道(sudo)断面内地层比较稳定，但拱部附近的地层不稳定的场合。断面内地层比较稳定，但拱部附近的地层不稳定的场合。 三、管三、管 棚棚 第17页/共102页第十八页，共102页。管棚的布设：管棚的布设：(2) 半圆形布设：用于隧道下半部地层稳定，但起拱线以上的地层不稳定的场合。此外，即使半圆形布设：用于隧道下半部地层稳定，但起拱线以上的地层不稳定的场合。此外

12、，即使(jsh)地层比较稳定，但地表周围有结构物、埋深很小时，也多采用此种布设。地层比较稳定，但地表周围有结构物、埋深很小时，也多采用此种布设。 三、管三、管 棚棚 第18页/共102页第十九页，共102页。管棚的布设：管棚的布设：(3) 门形布设：隧道基础稳定门形布设：隧道基础稳定(wndng)，但断面内地层及上部地层不稳定，但断面内地层及上部地层不稳定(wndng)时采用。时采用。 三、管三、管 棚棚 第19页/共102页第二十页，共102页。管棚的布设：管棚的布设：(4) 全周布设：用于软弱地层或膨胀性、挤出性围岩等极差的场合。但不提倡采用全周布设，用垂直底部和边墙全周布设：用于软弱地层

13、或膨胀性、挤出性围岩等极差的场合。但不提倡采用全周布设，用垂直底部和边墙(bin qin)的锚杆注浆取代，效果更好。的锚杆注浆取代，效果更好。 三、管三、管 棚棚 第20页/共102页第二十一页，共102页。管棚的布设：管棚的布设：(5) 上部一侧布设：隧道一侧有公路、铁路、重要结构物等需防护上部一侧布设：隧道一侧有公路、铁路、重要结构物等需防护(fngh)，或斜坡地形可能形成偏压时采用。，或斜坡地形可能形成偏压时采用。 三、管三、管 棚棚 第21页/共102页第二十二页，共102页。管棚的布设：管棚的布设：(6) 上部双层布设：用于隧道上部有重要设施，拱部地层是崩塌性的、不稳定的地段，或地铁

14、车站等大断面上部双层布设：用于隧道上部有重要设施，拱部地层是崩塌性的、不稳定的地段，或地铁车站等大断面(dun min)隧道施工或突破水下段施工时采用。隧道施工或突破水下段施工时采用。 三、管三、管 棚棚 第22页/共102页第二十三页，共102页。管棚的布设：管棚的布设：(7) 一字形布设：在铁路、公路正下方施工，或在某些结构一字形布设：在铁路、公路正下方施工，或在某些结构(jigu)物下方施工时采用。物下方施工时采用。 三、管三、管 棚棚 第23页/共102页第二十四页，共102页。设计、施工要点：设计、施工要点： 长管棚长度一般为长管棚长度一般为1045m；管径；管径70180mm；孔径

15、；孔径(kngjng)比管径大比管径大2030 mm，环向间距，环向间距0.20.8m，外插角，外插角12； 两组管棚间的纵向搭接长度不小于两组管棚间的纵向搭接长度不小于1.5m； 第一节钢管前端要加工成尖锥状，以利导向插入；要打一眼，装一管，由上而下顺序安装第一节钢管前端要加工成尖锥状，以利导向插入；要打一眼，装一管，由上而下顺序安装 ； 三、管三、管 棚棚 第24页/共102页第二十五页，共102页。设计、施工要点：设计、施工要点： 长钢管应用长钢管应用46m的管节逐段接长，打入一节，再连接后一节，连接头应采用厚壁管箍，上满丝扣，丝扣长度不应小于的管节逐段接长，打入一节，再连接后一节，连接

16、头应采用厚壁管箍，上满丝扣，丝扣长度不应小于15cm；为保证受力的均匀性，钢管接头应纵向错开；为保证受力的均匀性，钢管接头应纵向错开 ； 当需增加管棚刚度时，可在安装好的钢管内注入当需增加管棚刚度时，可在安装好的钢管内注入(zh r)水泥砂浆，一般在第一节管的前段管壁交错钻水泥砂浆，一般在第一节管的前段管壁交错钻1015mm孔若干，以利排气和出浆，或在管内安装出气导管，浆注满后方可停止压注。孔若干，以利排气和出浆，或在管内安装出气导管，浆注满后方可停止压注。 三、管三、管 棚棚 第25页/共102页第二十六页，共102页。四、超前注浆小导管四、超前注浆小导管(dogun)(dogun)第26页

17、/共102页第二十七页，共102页。 超前注浆小导管是在开挖前，沿坑道周边，向前方围岩钻孔并安装带孔小导管，或直接打入带孔小导管，并通过小导管向围岩压注胶结作用的浆液，待浆液硬化后，坑道周围岩体就形成了有一定厚度的加固超前注浆小导管是在开挖前，沿坑道周边，向前方围岩钻孔并安装带孔小导管，或直接打入带孔小导管，并通过小导管向围岩压注胶结作用的浆液，待浆液硬化后，坑道周围岩体就形成了有一定厚度的加固(ji )圈；在此加固圈；在此加固(ji )圈的保护下即可安全进行开挖等作业。圈的保护下即可安全进行开挖等作业。四、超前注浆小导管四、超前注浆小导管(dogun)第27页/共102页第二十八页，共102

18、页。四、超前注浆小导管四、超前注浆小导管(dogun)第28页/共102页第二十九页，共102页。性能特点及适用条件：性能特点及适用条件： 浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅将岩块或颗粒胶结为整体起到了加固作用，而且堵塞了裂隙，阻隔了地下水渗流的通道，起到了堵水作用。浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅将岩块或颗粒胶结为整体起到了加固作用，而且堵塞了裂隙，阻隔了地下水渗流的通道，起到了堵水作用。 超前注浆小导管不仅适用于一般软弱超前注浆小导管不仅适用于一般软弱(runru)破碎围岩，也适用于含水的软弱破碎围岩，也适用于含水的软弱(runru)破碎围岩。破碎围岩。四、超前注浆小导管四、超前注浆

19、小导管(dogun)第29页/共102页第三十页，共102页。小导管布置和安装小导管布置和安装(nzhung)： 小导管钻孔安装小导管钻孔安装(nzhung)前，应对开挖面及前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射范围内的坑道喷射510cm厚的混凝土封闭；厚的混凝土封闭； 导管一般采用导管一般采用32mm的焊接管或的焊接管或40mm的无缝管，长度的无缝管，长度36m，前端做成尖锥形；，前端做成尖锥形； 钻孔直径较管径大钻孔直径较管径大35mm以上，环向间距采用以上，环向间距采用3550cm；外插角；外插角315。四、超前注浆小导管四、超前注浆小导管(dogun)第30页/共102页第三十一页，共1

20、02页。注浆材料：注浆材料： 无水的松散地层，优先选用单液水泥无水的松散地层，优先选用单液水泥(shun)浆；有水的强渗透地层，选用水泥浆；有水的强渗透地层，选用水泥(shun)-水玻璃浆液；断层带优先选用水玻璃类和木胺类浆液；水玻璃浆液；断层带优先选用水玻璃类和木胺类浆液； 弱渗透地层，选用渗透性好、低毒及遇水膨胀的化学浆液，如聚氨酯类、超细水泥弱渗透地层，选用渗透性好、低毒及遇水膨胀的化学浆液，如聚氨酯类、超细水泥(shun)浆；不透水的粘土层采用高压劈裂注浆；浆；不透水的粘土层采用高压劈裂注浆； 注浆材料的配比应根据地层情况和胶凝时间要求，经试验确定。注浆材料的配比应根据地层情况和胶凝时

21、间要求，经试验确定。四、超前注浆小导管四、超前注浆小导管(dogun)第31页/共102页第三十二页，共102页。注注 浆：浆： 注浆压力注浆压力0.51.0MPa；一般要求单管注浆能扩散到管周；一般要求单管注浆能扩散到管周0.51.0m的半径范围；的半径范围； 注浆结束注浆结束(jish)，做一定数量的钻孔检查或声波探测仪检查注浆效果；，做一定数量的钻孔检查或声波探测仪检查注浆效果； 注浆后视浆液种类，等待注浆后视浆液种类，等待4h（水泥（水泥-水玻璃浆）水玻璃浆）8h（水泥浆）方可开挖，开挖长度不宜太长，以保留一定长度的止浆墙。（水泥浆）方可开挖，开挖长度不宜太长，以保留一定长度的止浆墙。

22、四、超前注浆小导管四、超前注浆小导管(dogun)第32页/共102页第三十三页，共102页。五、注浆工法五、注浆工法第33页/共102页第三十四页，共102页。 注浆是将注浆材料按一定配合比制成的浆液，通过一定的方式压入隧道围岩或衬砌背后的空隙中，经凝结、硬化后起到堵水和加固围岩作用的一种辅助施工方法。注浆是将注浆材料按一定配合比制成的浆液，通过一定的方式压入隧道围岩或衬砌背后的空隙中，经凝结、硬化后起到堵水和加固围岩作用的一种辅助施工方法。 围岩注浆的作用有：加固围岩，增强围岩的自身强度、承载能力、自稳能力；提高围岩的密实性，减少地下水的渗量，承担外水压力；减轻初期支护围岩注浆的作用有：加

23、固围岩，增强围岩的自身强度、承载能力、自稳能力；提高围岩的密实性，减少地下水的渗量，承担外水压力；减轻初期支护(zh h)喷射混凝土层承受的外荷载，降低其刚度，增强其柔性，提高其抗渗能力。喷射混凝土层承受的外荷载，降低其刚度，增强其柔性，提高其抗渗能力。 五、注浆工法五、注浆工法第34页/共102页第三十五页，共102页。注浆机理及适用条件：注浆机理及适用条件：渗透注浆：适用有一定渗透性的地层，如破碎岩层、砂卵石层、中细沙层等；采用中低压力将浆液压注到地层中的空穴、裂缝、孔隙里，凝固后将岩土或土颗粒渗透注浆：适用有一定渗透性的地层，如破碎岩层、砂卵石层、中细沙层等；采用中低压力将浆液压注到地层

24、中的空穴、裂缝、孔隙里，凝固后将岩土或土颗粒(kl)胶结成整体，以提高地层的稳定性和强度。胶结成整体，以提高地层的稳定性和强度。 五、注浆工法五、注浆工法第35页/共102页第三十六页，共102页。注浆机理及适用条件：注浆机理及适用条件：劈裂注浆：对于颗粒更细的粘土质不透水地层，采用劈裂注浆：对于颗粒更细的粘土质不透水地层，采用(ciyng)高压浆液强行挤压孔周，在注浆压力的作用下，浆液作用的周围土体被劈裂并形成裂缝，通过土体中形成的浆液脉状固结作用对粘土层起到挤压加固和增加高强夹层加固作用，以提高其强度和稳定性。高压浆液强行挤压孔周，在注浆压力的作用下，浆液作用的周围土体被劈裂并形成裂缝，通

25、过土体中形成的浆液脉状固结作用对粘土层起到挤压加固和增加高强夹层加固作用，以提高其强度和稳定性。 五、注浆工法五、注浆工法第36页/共102页第三十七页，共102页。注浆机理及适用条件：注浆机理及适用条件：压密注浆：即用浓稠的浆液注入土层中，使土体形成浆泡，向周围土层加压使土层得到加固。压密注浆：即用浓稠的浆液注入土层中，使土体形成浆泡，向周围土层加压使土层得到加固。 高压高压(goy)喷灌注浆：通过灌浆管在高压喷灌注浆：通过灌浆管在高压(goy)作用下，从管底部的特殊喷嘴中喷射出高速浆液射流，促使土粒在冲击力、离心力及重力作用下被切割破碎，随注浆管的向外抽出与浆液混合形成柱状固结体，以达到加

26、固之目的。作用下，从管底部的特殊喷嘴中喷射出高速浆液射流，促使土粒在冲击力、离心力及重力作用下被切割破碎，随注浆管的向外抽出与浆液混合形成柱状固结体，以达到加固之目的。 五、注浆工法五、注浆工法第37页/共102页第三十八页，共102页。注浆机理及适用条件：注浆机理及适用条件： 深孔预注浆一般深孔预注浆一般(ybn)可超前掌子面可超前掌子面3050m，可以形成有相当厚度和较长区段的筒状加固区，从而使得堵水的效果更好，也使得注浆作业次数减少，它更适用于有压地下水及地下水丰富的地层中，也更适用于采用大中型机械化施工。，可以形成有相当厚度和较长区段的筒状加固区，从而使得堵水的效果更好，也使得注浆作业

27、次数减少，它更适用于有压地下水及地下水丰富的地层中，也更适用于采用大中型机械化施工。 五、注浆工法五、注浆工法第38页/共102页第三十九页，共102页。注浆机理及适用条件：注浆机理及适用条件： 如果隧道埋深较浅，则注浆作业可在地面进行；对于深埋长大隧道可利用辅助如果隧道埋深较浅，则注浆作业可在地面进行；对于深埋长大隧道可利用辅助(fzh)平行导坑对正洞进行预注浆，这样就可以避免与正洞施工的干扰，缩短施工工期。看几幅图！平行导坑对正洞进行预注浆，这样就可以避免与正洞施工的干扰，缩短施工工期。看几幅图！ 五、注浆工法五、注浆工法第39页/共102页第四十页，共102页。洞内超前注浆洞内超前注浆五

28、、注浆工法五、注浆工法第40页/共102页第四十一页，共102页。地表地表(dbio)超前注浆超前注浆平导超前注浆平导超前注浆五、注浆工法五、注浆工法第41页/共102页第四十二页，共102页。注浆方法：注浆方法：注浆方法主要包括小导管预注浆工法、帷幕注浆工法、径向局部注浆方法主要包括小导管预注浆工法、帷幕注浆工法、径向局部(jb)注浆工法、地表旋喷桩加固工法等。注浆工法、地表旋喷桩加固工法等。 五、注浆工法五、注浆工法第42页/共102页第四十三页，共102页。注浆方法：注浆方法：（1）小导管预注浆工法）小导管预注浆工法隧道周围小导管注浆，是在开挖面前方，沿隧道开挖轮廓线外钻孔安管注浆，起稳

29、定开挖面和止水作用，同时小导管还起到超前管棚支护作用。该工法具有施工设备隧道周围小导管注浆，是在开挖面前方，沿隧道开挖轮廓线外钻孔安管注浆，起稳定开挖面和止水作用，同时小导管还起到超前管棚支护作用。该工法具有施工设备(shbi)少、工艺简单、成本低、质量可靠、安全等特点。少、工艺简单、成本低、质量可靠、安全等特点。 五、注浆工法五、注浆工法第43页/共102页第四十四页，共102页。注浆方法：注浆方法：（1）小导管预注浆工法）小导管预注浆工法在隧道开挖前，沿开挖面的拱部外周打入直径为在隧道开挖前，沿开挖面的拱部外周打入直径为3870mm的钢管的钢管(gnggun)，压注浆液，开挖时用钢架支护等

30、支承这种钢管，压注浆液，开挖时用钢架支护等支承这种钢管(gnggun)。小导管预注浆法适用于拱顶薄层松软带、断层破碎带、有地下水影响的地质下稳定、易于塌落掉块的。小导管预注浆法适用于拱顶薄层松软带、断层破碎带、有地下水影响的地质下稳定、易于塌落掉块的、级围岩隧道段，它常同台阶法施工配合使用。级围岩隧道段，它常同台阶法施工配合使用。 五、注浆工法五、注浆工法第44页/共102页第四十五页，共102页。注浆方法：注浆方法：（1）小导管预注浆工法）小导管预注浆工法拱脚径向小导管注浆法还具有锁脚锚杆的功能，对防止正台阶落底时的下沉非常拱脚径向小导管注浆法还具有锁脚锚杆的功能，对防止正台阶落底时的下沉非

31、常(fichng)有利有利 。 五、注浆工法五、注浆工法第45页/共102页第四十六页，共102页。注浆方法：注浆方法：（2）帷幕注浆工法）帷幕注浆工法 帷幕注浆是在隧道开挖前，为了固结围岩，填充空隙或堵水而沿着开挖面及周围进行的注浆。帷幕注浆是在隧道开挖前，为了固结围岩，填充空隙或堵水而沿着开挖面及周围进行的注浆。 帷幕注浆工法主要帷幕注浆工法主要(zhyo)适用于极软弱围岩、大的富水断层破碎带、地下水发育可能引起大量地下水流失的隧道。适用于极软弱围岩、大的富水断层破碎带、地下水发育可能引起大量地下水流失的隧道。 五、注浆工法五、注浆工法第46页/共102页第四十七页，共102页。注浆方法注

32、浆方法(fngf)：（2）帷幕注浆工法）帷幕注浆工法 五、注浆工法五、注浆工法第47页/共102页第四十八页，共102页。注浆方法：注浆方法：（3）径向）径向(jn xin)局部注浆工法局部注浆工法 径向径向(jn xin)局部注浆是在隧道开挖后，沿隧道径向局部注浆是在隧道开挖后，沿隧道径向(jn xin)进行的局部钻孔注浆。径向进行的局部钻孔注浆。径向(jn xin)局部注浆工法主要适用于封堵隧道周边局部股流或小面积渗水以及固结局部围岩。局部注浆工法主要适用于封堵隧道周边局部股流或小面积渗水以及固结局部围岩。 五、注浆工法五、注浆工法第48页/共102页第四十九页，共102页。注浆方法：注浆

33、方法：（3）径向）径向(jn xin)局部注浆工法局部注浆工法 五、注浆工法五、注浆工法第49页/共102页第五十页，共102页。注浆方法：注浆方法：（4）地表旋喷桩加固工法）地表旋喷桩加固工法 地表旋喷桩加固是指在需要地表旋喷桩加固是指在需要(xyo)进行加固的土体上方，垂直钻设灌浆孔，高压注入空气、水及水泥浆，撕裂土体扩大灌浆范围，并利用水泥浆固结土壤，达到增加土壤自承力不足的作用。地表旋喷桩加固工法主要适用于软岩浅埋隧道、基础支承承载力不足、地下水位较高的明挖法围护结构的防水等。进行加固的土体上方，垂直钻设灌浆孔，高压注入空气、水及水泥浆，撕裂土体扩大灌浆范围，并利用水泥浆固结土壤，达到

34、增加土壤自承力不足的作用。地表旋喷桩加固工法主要适用于软岩浅埋隧道、基础支承承载力不足、地下水位较高的明挖法围护结构的防水等。 五、注浆工法五、注浆工法第50页/共102页第五十一页，共102页。注浆材料：注浆材料： 常用的注浆浆液有水泥浆液、超细水泥浆液、特种水泥浆液、水泥常用的注浆浆液有水泥浆液、超细水泥浆液、特种水泥浆液、水泥水玻璃浆液及各种化学浆液水玻璃浆液及各种化学浆液(如铬木素、聚氨酯、丙凝如铬木素、聚氨酯、丙凝)等。注浆材料在很大程度等。注浆材料在很大程度(chngd)上直接影响到堵水防渗和固结的效果，并关系到注浆工艺、工期及工程费用。选用注浆材料时，应注意以下几点：上直接影响到

35、堵水防渗和固结的效果，并关系到注浆工艺、工期及工程费用。选用注浆材料时，应注意以下几点： 五、注浆工法五、注浆工法第51页/共102页第五十二页，共102页。注浆材料注浆材料(cilio)： (1) 浆液在地层中要有良好的可灌性，即在一定的压力下，能渗到一定宽度的空隙和裂隙中。浆液在地层中要有良好的可灌性，即在一定的压力下，能渗到一定宽度的空隙和裂隙中。 (2) 浆液凝胶时间可以调节。浆液凝胶时间可以调节。 (3) 固化时收缩小，与岩石、混凝土、土壤等有一定的粘结力。固化时收缩小，与岩石、混凝土、土壤等有一定的粘结力。 (4) 固结后有一定的抗压、抗拉强度和抗渗性、耐久性。固结后有一定的抗压、

36、抗拉强度和抗渗性、耐久性。 五、注浆工法五、注浆工法第52页/共102页第五十三页，共102页。注浆材料：注浆材料： (5) 稳定性好，以免过早地发生沉淀，影响浆液的压注。稳定性好，以免过早地发生沉淀，影响浆液的压注。 (6) 为便于施工和增大浆液的扩散范围，浆液须具有为便于施工和增大浆液的扩散范围，浆液须具有(jyu)良好的流动性。良好的流动性。 (7) 当地下水有侵蚀性时，应具有当地下水有侵蚀性时，应具有(jyu)相应的耐侵蚀性。相应的耐侵蚀性。 (8) 无毒或低毒，对环境污染小。无毒或低毒，对环境污染小。 (9) 注浆工艺简单，操作方便、安全。注浆工艺简单，操作方便、安全。 五、注浆工法

37、五、注浆工法第53页/共102页第五十四页，共102页。注浆参数：注浆参数：1注浆扩散半径注浆扩散半径 在注浆过程中，浆液扩散半径与岩石裂隙大小、浆液黏度、凝固时间、注浆速度和压力、压注量等因素在注浆过程中，浆液扩散半径与岩石裂隙大小、浆液黏度、凝固时间、注浆速度和压力、压注量等因素(yn s)有关。施工中对压力、浆液浓度和压入量等参数进行人为控制与调整，对控制扩散范围可以起到一定作用。有关。施工中对压力、浆液浓度和压入量等参数进行人为控制与调整，对控制扩散范围可以起到一定作用。 五、注浆工法五、注浆工法第54页/共102页第五十五页，共102页。注浆参数：注浆参数：1注浆扩散半径注浆扩散半径

38、(bnjng) 以水玻璃为主剂的浆液，其实际有效扩散半径以水玻璃为主剂的浆液，其实际有效扩散半径(bnjng)见下表见下表 。 五、注浆工法五、注浆工法岩层类别岩层类别砂砾砂砾粗砂粗砂中砂中砂细砂细砂淤泥淤泥黏土黏土有效扩散有效扩散半径半径R（m）1.752.001.201.450.801.000.500.700.500.50第55页/共102页第五十六页，共102页。注浆参数：注浆参数：1注浆扩散半径注浆扩散半径 以水泥浆液在裂隙以水泥浆液在裂隙(li x)岩石中的有效扩散半径见下表岩石中的有效扩散半径见下表 。 五、注浆工法五、注浆工法裂隙宽度裂隙宽度533030有效扩散半径有效扩散半径R

39、（m）246第56页/共102页第五十七页，共102页。注浆参数：注浆参数：2注浆压力注浆压力 注浆压力影响注浆效果，其大小决定于涌水压力注浆压力影响注浆效果，其大小决定于涌水压力(开挖工作面静水压力、突水的动压力开挖工作面静水压力、突水的动压力)、裂隙大小和粗糙度、浆液的性质和浓度、裂隙大小和粗糙度、浆液的性质和浓度(nngd)、要求的扩散半径等。合理的注浆压力既能避免压力过高造成的不利影响，又能保证浆液的结石强度和不透水性，有利于形成良好的隔水帷幕。、要求的扩散半径等。合理的注浆压力既能避免压力过高造成的不利影响，又能保证浆液的结石强度和不透水性，有利于形成良好的隔水帷幕。 五、注浆工法五

40、、注浆工法第57页/共102页第五十八页，共102页。注浆参数：注浆参数：2注浆压力注浆压力 对注浆压力的确定，通常采用以静水压力为依据的经验公式，即只考虑对注浆压力的确定，通常采用以静水压力为依据的经验公式，即只考虑(kol)静水压力，而对影响注浆的其他因素均不考虑静水压力，而对影响注浆的其他因素均不考虑(kol)。通常有下述两个公式可供选择：。通常有下述两个公式可供选择： (1) P=35倍静水压力倍静水压力 (2) P=P静静+(0.51.5)MPa 五、注浆工法五、注浆工法第58页/共102页第五十九页，共102页。注浆参数：注浆参数：3浆液浓度浆液浓度 常用的水泥浆液浓度为常用的水泥

41、浆液浓度为1.5：10.5：1。水泥浆液压浆过程中，某一种浓度级的吸浆率约为吸水率的。水泥浆液压浆过程中，某一种浓度级的吸浆率约为吸水率的8085时，可以认为浓度适宜。在某一种浓度压力保持不变、吸浆率随压浆时间延长而逐渐减少，或吸浆率不变而压力却逐渐升高时，不需改变浆液浓度。遇有冒浆或岩层破碎带、大裂隙、裂隙发育地层时，应越级加浓，或采用时，可以认为浓度适宜。在某一种浓度压力保持不变、吸浆率随压浆时间延长而逐渐减少，或吸浆率不变而压力却逐渐升高时，不需改变浆液浓度。遇有冒浆或岩层破碎带、大裂隙、裂隙发育地层时，应越级加浓，或采用(ciyng)间歇注浆、水泥一水玻璃双液注浆等措施。间歇注浆、水泥

42、一水玻璃双液注浆等措施。 五、注浆工法五、注浆工法第59页/共102页第六十页，共102页。注浆参数：注浆参数：3浆液浓度浆液浓度 在岩溶发育的石灰岩地层注浆，可利用在岩溶发育的石灰岩地层注浆，可利用(lyng)下表所列数据进行选择。下表所列数据进行选择。 五、注浆工法五、注浆工法L(min.m2)0.10.10.50.51.01.0浆液起始浓度（水：灰）4：12：11：12：11：11：1第60页/共102页第六十一页，共102页。注浆参数：注浆参数：4注浆压力注浆压力(yl)控制控制 注浆过程中，严格地选择与控制注浆压力注浆过程中，严格地选择与控制注浆压力(yl)，选用合适的浆液，适当地变

43、换浆液配合比，是保证注浆质量的重要因素。以水泥浆为例，注浆过程中控制压力，选用合适的浆液，适当地变换浆液配合比，是保证注浆质量的重要因素。以水泥浆为例，注浆过程中控制压力(yl)的方法一般有两种：的方法一般有两种： 五、注浆工法五、注浆工法第61页/共102页第六十二页，共102页。注浆参数：注浆参数：4注浆压力控制注浆压力控制 （1）一次升压法）一次升压法 注浆一开始就在短时间内将压力升到设计规定值，并一直保持到注浆结束。在规定压力下，每一级浓度浆液的累计吸浆率达到一定限度后，调换浆液配合比，逐渐加浓；随着浆液浓度增加地层裂隙逐渐被填充注浆一开始就在短时间内将压力升到设计规定值，并一直保持到

44、注浆结束。在规定压力下，每一级浓度浆液的累计吸浆率达到一定限度后，调换浆液配合比，逐渐加浓；随着浆液浓度增加地层裂隙逐渐被填充(tinchng)，吸浆率逐渐减少，直至达到结束标准，即结束注浆。，吸浆率逐渐减少，直至达到结束标准，即结束注浆。 五、注浆工法五、注浆工法第62页/共102页第六十三页，共102页。注浆参数：注浆参数：4注浆压力控制注浆压力控制 (2) 分级升压法分级升压法 注浆过程中，将压力分为几个阶段，逐渐升到设计规定值。开始阶段，以最低压力开始注浆，当吸浆率下降到一定限度注浆过程中，将压力分为几个阶段，逐渐升到设计规定值。开始阶段，以最低压力开始注浆，当吸浆率下降到一定限度(x

45、ind)时则将压力升高一级，当吸浆率又减少到下限时再提高一级压力，直到在规定压力下吸浆率减少到结束阶段标准时止。时则将压力升高一级，当吸浆率又减少到下限时再提高一级压力，直到在规定压力下吸浆率减少到结束阶段标准时止。 五、注浆工法五、注浆工法第63页/共102页第六十四页，共102页。注浆参数：注浆参数：5注浆量注浆量 注浆量可根据注浆量可根据(gnj)扩散半径及岩层裂隙率进行粗略估算，作为施工参考。扩散半径及岩层裂隙率进行粗略估算，作为施工参考。 五、注浆工法五、注浆工法2QR H第64页/共102页第六十五页，共102页。注浆参数：注浆参数：6注浆结束标志注浆结束标志 注浆结束标准通常注浆

46、结束标准通常(tngchng)考虑两个指标：达到设计压力考虑两个指标：达到设计压力(即终压即终压)时的持续时间和进浆速度小于规定值。一般结束标准是：注浆压力达到设计终压；双液时的持续时间和进浆速度小于规定值。一般结束标准是：注浆压力达到设计终压；双液(水泥水玻璃浆液水泥水玻璃浆液)吸浆率为吸浆率为1835Lmin，单液，单液(水泥浆水泥浆)为为720Lmin，即可结束。，即可结束。 五、注浆工法五、注浆工法第65页/共102页第六十六页，共102页。注浆工艺注浆工艺(gngy)： 1注浆方案初选原则注浆方案初选原则 (1) 对可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及向斜核部预测水压大、极可能产生严

47、重突水突泥地段，预测地下水压力对可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及向斜核部预测水压大、极可能产生严重突水突泥地段，预测地下水压力3.MPa时，采用超前预注浆方案。预注浆加固圈固结范围为开挖轮廓线外时，采用超前预注浆方案。预注浆加固圈固结范围为开挖轮廓线外58 m。 五、注浆工法五、注浆工法第66页/共102页第六十七页，共102页。注浆工艺：注浆工艺： 1注浆方案初选注浆方案初选(ch xun)原则原则 (2) 对可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及向斜核部预测水压大、极可能产生较严重突水突泥地段，预测地下水压力对可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带及向斜核部预测水压大、极可能产生较严重突水突

48、泥地段，预测地下水压力3.0MPa但但2.0 MPa时，采用超前预注浆方案。预注浆加固圈固结范围为开挖轮廓线外时，采用超前预注浆方案。预注浆加固圈固结范围为开挖轮廓线外35 m。 五、注浆工法五、注浆工法第67页/共102页第六十八页，共102页。注浆工艺：注浆工艺： 1注浆方案初选原则注浆方案初选原则 (3) 对不同年代地层岩层接触带、物探异常区、预测水压大、可能产生突水突泥地段，预测地下水压力对不同年代地层岩层接触带、物探异常区、预测水压大、可能产生突水突泥地段，预测地下水压力2.0 MPa但但1.0MPa时，正洞采用时，正洞采用(ciyng)超前帷幕注浆。预注浆加固圈固结范围为开挖轮廓线

49、外超前帷幕注浆。预注浆加固圈固结范围为开挖轮廓线外23 m。 五、注浆工法五、注浆工法第68页/共102页第六十九页，共102页。注浆工艺：注浆工艺： 1注浆方案初选原则注浆方案初选原则 (4) 对岩体完整，其结构性能可保证开挖安全，但大面积淌水且流量大于控制对岩体完整，其结构性能可保证开挖安全，但大面积淌水且流量大于控制(kngzh)排水量，且预测地下水压力排水量，且预测地下水压力1.0 MPa时，实施开挖后全断面径向注浆。注浆加固圈固结范围为开挖轮廓线外时，实施开挖后全断面径向注浆。注浆加固圈固结范围为开挖轮廓线外35 m。 五、注浆工法五、注浆工法第69页/共102页第七十页，共102页

50、。注浆工艺：注浆工艺： 1注浆方案初选原则注浆方案初选原则 (5) 岩体完整，其结构性能可保证开挖安全，但局部出水且流量大于控制排水量时，仅对出水处实施岩体完整，其结构性能可保证开挖安全，但局部出水且流量大于控制排水量时，仅对出水处实施(shsh)局部注浆。局部注浆。 (6) 注浆后流量仍大于控制排水量、注浆固结圈综合渗透系数大于设计控制值或仍有局部出水点时，实施注浆后流量仍大于控制排水量、注浆固结圈综合渗透系数大于设计控制值或仍有局部出水点时，实施(shsh)补注浆。补注浆。 五、注浆工法五、注浆工法第70页/共102页第七十一页，共102页。注浆工艺：注浆工艺： 2注浆设计注浆设计 (1)

51、 注浆钻孔布置注浆钻孔布置 注浆钻孔的布置，需根据注浆范围注浆钻孔的布置，需根据注浆范围(fnwi)、注浆段长、单个注浆钻孔的作用范围、注浆段长、单个注浆钻孔的作用范围(fnwi)、岩溶、岩溶(岩层裂隙岩层裂隙)发育情况、含水层分布情况、开挖轮廓大小和钻孔作业要求而定。超前预注浆注浆钻孔宜长短结合，并呈伞形辐射状布置；全断面径向注浆注浆，钻孔按梅花状布置。发育情况、含水层分布情况、开挖轮廓大小和钻孔作业要求而定。超前预注浆注浆钻孔宜长短结合，并呈伞形辐射状布置；全断面径向注浆注浆，钻孔按梅花状布置。 五、注浆工法五、注浆工法第71页/共102页第七十二页，共102页。注浆工艺：注浆工艺： 2注

52、浆设计注浆设计 (1) 注浆钻孔布置注浆钻孔布置 注浆钻孔一般布置为双圈注浆钻孔一般布置为双圈(内外圈钻孔按梅花状布置内外圈钻孔按梅花状布置)或三圈，如岩层裂隙不甚发育则可布置成单或三圈，如岩层裂隙不甚发育则可布置成单(chn dn)圈。注浆孔孔底间距可按单个注浆钻孔作用范围圈。注浆孔孔底间距可按单个注浆钻孔作用范围(经试验所得经试验所得)进行确定，一般为进行确定，一般为35m。基岩裂隙比较发育、涌水量较大时，孔底间距可适当加大。基岩裂隙比较发育、涌水量较大时，孔底间距可适当加大。 五、注浆工法五、注浆工法第72页/共102页第七十三页，共102页。注浆工艺：注浆工艺： 2注浆设计注浆设计 (

53、2) 超前预注浆注浆方式与分段长度的确定超前预注浆注浆方式与分段长度的确定 注浆钻孔的注浆方式分为前进注浆钻孔的注浆方式分为前进(qinjn)式注浆、后退式注浆和一次全孔注浆。为使浆液在岩层裂隙中均匀扩散，保证注浆质量，提高注浆堵水率，对于单个注浆钻孔，宜采用分段注浆方式。注浆段分段长度应根据岩层裂隙发育程度和涌水量确定。为实现分段注浆，可采用分段前进式注浆、后退式注浆和一次全孔注浆。为使浆液在岩层裂隙中均匀扩散，保证注浆质量，提高注浆堵水率，对于单个注浆钻孔，宜采用分段注浆方式。注浆段分段长度应根据岩层裂隙发育程度和涌水量确定。为实现分段注浆，可采用分段前进(qinjn)式注浆或分段后退式注

54、浆两种方式式注浆或分段后退式注浆两种方式 。五、注浆工法五、注浆工法第73页/共102页第七十四页，共102页。注浆工艺：注浆工艺： 2注浆设计注浆设计 (2) 超前预注浆注浆方式与分段长度超前预注浆注浆方式与分段长度(chngd)的确定的确定 . 分段前进式注浆分段前进式注浆 这种方式是注浆钻孔钻进一段注浆一段，由外向里依次推进。分段前进式注浆宜用于裂隙发育或破碎岩层。其优点是堵水效果好，缺点是注浆钻孔钻进重复、工程量较大。这种方式是注浆钻孔钻进一段注浆一段，由外向里依次推进。分段前进式注浆宜用于裂隙发育或破碎岩层。其优点是堵水效果好，缺点是注浆钻孔钻进重复、工程量较大。 五、注浆工法五、注

55、浆工法第74页/共102页第七十五页，共102页。注浆工艺：注浆工艺： 2注浆设计注浆设计 (2) 超前预注浆注浆方式与分段长度的确定超前预注浆注浆方式与分段长度的确定(qudng) . 后退式注浆后退式注浆 这种方式是将注浆钻孔一次钻完，由孔底向外分段注浆。分段后退式注浆宜用于裂隙不甚发育的岩层。其优点是注浆钻孔无重复钻进，工程量相对较小。这种方式是将注浆钻孔一次钻完，由孔底向外分段注浆。分段后退式注浆宜用于裂隙不甚发育的岩层。其优点是注浆钻孔无重复钻进，工程量相对较小。 五、注浆工法五、注浆工法第75页/共102页第七十六页，共102页。注浆工艺：注浆工艺： 2注浆设计注浆设计 (3) 注

56、浆工艺及要求注浆工艺及要求 . 在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验，初步掌握浆液填充率、注浆率、浆液配合比、凝胶时间在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验，初步掌握浆液填充率、注浆率、浆液配合比、凝胶时间(shjin)、浆液扩散半径、注浆终压等指标。、浆液扩散半径、注浆终压等指标。 . 应准确定位，与设计位置的容许偏差为应准确定位，与设计位置的容许偏差为5 cm，偏角应符合设计要求，每钻进一段检查一段，纠偏，孔底位置应小于，偏角应符合设计要求，每钻进一段检查一段，纠偏，孔底位置应小于30cm。 五、注浆工法五、注浆工法第76页/共102页第七十七页，共102页。注浆工艺：注浆工艺： 2注浆设计

57、注浆设计 (3) 注浆工艺及要求注浆工艺及要求 . 孔开孔直径不小于孔开孔直径不小于108mm,终孔直径不小于终孔直径不小于90mm。 . 与注浆顺序应由外向内，同一圈孔间隔施工。与注浆顺序应由外向内，同一圈孔间隔施工。 . 破碎容易造成坍孔或钻孔涌水量过大时，应采取前进式注浆否则破碎容易造成坍孔或钻孔涌水量过大时，应采取前进式注浆否则(fuz)采取后退式注浆采取后退式注浆 。五、注浆工法五、注浆工法第77页/共102页第七十八页，共102页。注浆工艺：注浆工艺： 2注浆设计注浆设计 (3) 注浆工艺及要求注浆工艺及要求 . 设设3m长的长的108 mm(热轧无缝钢管，壁厚热轧无缝钢管，壁厚5

58、mm)孔口管。孔口管应埋设牢固并有良好的止浆措施。孔口管。孔口管应埋设牢固并有良好的止浆措施。 . 孔段的注浆作业一般应连续进行，不宜中断。应尽量避免因机械故障、停电、停水、器材等问题造成被迫中断。因实行问歇注浆、制止孔段的注浆作业一般应连续进行，不宜中断。应尽量避免因机械故障、停电、停水、器材等问题造成被迫中断。因实行问歇注浆、制止(zhzh)串浆冒浆等而有意中断时，则应先扫孔至原设计深度以后进行复注。串浆冒浆等而有意中断时，则应先扫孔至原设计深度以后进行复注。 五、注浆工法五、注浆工法第78页/共102页第七十九页，共102页。注浆工艺：注浆工艺： 2注浆设计注浆设计 (4) 注浆设备注浆

59、设备 注浆设备宜采用高压、大流量单液和双液注浆泵。注浆泵压力宜大于注浆设备宜采用高压、大流量单液和双液注浆泵。注浆泵压力宜大于10MPa，注浆量宜为，注浆量宜为50200Lmin。 总之，洞内注浆是一项十分复杂的技术，隧道所处的工程地质条件对施工方案、施工工艺影响较大。若注浆后围岩局部仍存在软弱区域，开挖时还应加强支护，如采用超前大管棚及密排小导管加强支护、型钢总之，洞内注浆是一项十分复杂的技术，隧道所处的工程地质条件对施工方案、施工工艺影响较大。若注浆后围岩局部仍存在软弱区域，开挖时还应加强支护，如采用超前大管棚及密排小导管加强支护、型钢(xnggng)格栅拱支护，短进尺开挖，及时封闭等。格

60、栅拱支护，短进尺开挖，及时封闭等。 五、注浆工法五、注浆工法第79页/共102页第八十页，共102页。六、其他六、其他(qt)(qt)辅助工法辅助工法第80页/共102页第八十一页，共102页。水平旋喷预支护水平旋喷预支护喷射注浆法又称为旋喷法，分为垂直和水平旋喷注浆两种方法。水平旋喷注浆法是在一般的初期导管注浆的基础上发展喷射注浆法又称为旋喷法，分为垂直和水平旋喷注浆两种方法。水平旋喷注浆法是在一般的初期导管注浆的基础上发展(fzhn)起来的，它以高压旋喷的方式压注水泥浆，从而在隧道开挖轮廓线外形成拱形预衬砌的超前预支护方法。水平旋喷注浆的施工原理类似于垂直旋喷注浆，只是一个为水平，一个为垂