模块 超前支护与预加固围岩_第1页
模块 超前支护与预加固围岩_第2页
模块 超前支护与预加固围岩_第3页
模块 超前支护与预加固围岩_第4页
模块 超前支护与预加固围岩_第5页
已阅读5页,还剩39页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

隧道施工技术模块6超前支护与预加固围岩6.1隧道施工辅助工程措施概述6.2辅助工程措施的施工6.1隧道施工辅助工程措施概述

在修建隧道时,常会遇到一些不利于施工的特殊地质地段,如膨胀性围岩、黄土、溶洞、断层、松散地层、流沙、岩爆、涌水、塌方等。在开挖、支护和衬砌过程中,由于各种因素的影响都可能发生围岩坍塌,坑道支承受压变形,衬砌结构断裂和各种特殊施工问题,将会严重影响施工进度、安全和质量。隧道穿越含有瓦斯的地层,更严重地会威胁施工安全。因此,有必要对不良地质隧道和特殊地质隧道的施工技术进行全面、系统的研究和总结。6.1隧道施工辅助工程措施概述隧道施工辅助工程措施的适用范围及一般规定6.1.1在浅埋地段,自稳性差的软弱破碎地层、严重偏压、岩溶流泥地段,砂土层、砂卵(砾)石层、断层破碎带及大面积淋水或涌水地段进行隧道施工时,常会发生开挖面围岩失稳,或由于初期支护的强度不能满足围岩稳定的要求,以及由于大面积淋水、涌水,而导致洞体围岩丧失稳定而造成坍塌、冒顶等,这不仅使围岩条件更加恶化,给施工带来极大的困难,而且影响施工安全,延误工期,费工费料,影响工程质量和隧道的使用年限。因此在上述地段进行施工时,可采用辅助施工措施对地层进行预加固、超前支护(在隧道施工中,对开挖工作面前方围岩进行预加固)或止水,以增强隧道围岩的稳定。6.1隧道施工辅助工程措施概述

在隧道通过上述地质地段时,是否一定要采用辅助施工措施,应根据隧道所处的地质和水文地质条件、隧道长度、埋置深度、施工机械装备、工期和经济等方面考虑决定。6.1隧道施工辅助工程措施概述隧道施工辅助工程措施的类型6.1.2隧道施工辅助工程措施包括地层稳定措施和涌水处理措施。地层稳定措施主要有管棚法、超前导管法、超前锚杆法、超前玻璃纤维锚杆法、超前钻孔注浆法、超前水平旋喷桩法、地表砂浆锚杆法、地表注浆法、护拱法、临时支承等。6.1隧道施工辅助工程措施概述

常用辅助工程措施及其适用条件如表6-1所示,具体有两种方法:地层稳定措施、涌水处理措施。在使用表6-1时,可结合隧道所处的围岩、施工方法、进度要求、机械配套、工期等进行比选,有时可采取几种方法综合处理。6.2辅助工程措施的施工地层稳定措施6.2.1地层稳定包括稳定开挖面和防止地表地层下沉。其主要辅助工程措施有超前锚杆支护、超前小导管预注浆支护、超前管棚支护、超前钻孔预注浆、地表砂浆锚杆、地表注浆、其他措施等。使用时,可结合隧道所处的围岩条件、隧道施工方法、进度要求、机械配套、工期等进行比选,有时可采取几种方法综合处理。6.2辅助工程措施的施工超前锚杆支护1.

超前锚杆支护是在开挖前,沿隧道拱部按一定角度设置的起着预加固围岩作用的锚杆,它是一种超前预支护的方法,其一般适用于浅埋松散破碎的地层。首先用凿岩机或凿岩台车沿隧道外轮廓线向外钻孔,然后安设锚杆。超前锚杆根据围岩情况,可采用双层或三层。一般在超前锚杆设置后,即可进行开挖,但应保证前后两组支护在纵向应有不小于1m的水平投影搭接长度。超前锚杆支护若采用一般砂浆做胶结物时,爆破后很可能影响其强度。为此宜采用早强砂浆作为锚杆与岩层孔壁间的胶结物,以使其尽早发挥超前支护的作用。6.2辅助工程措施的施工超前小导管预注浆支护2.超前小导管预注浆是在开挖前沿隧道开挖轮廓线向外将直径为38~70mm的带孔钢管打入地层内,并以一定的压力向管内压注浆液。它既能将坑道周围岩体预先加固及堵住围岩裂隙水,又能起到超前预支护的作用。这种方法施工简单,且注浆时间短。其适用于自稳时间很短的砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋地段或塌方等地段。6.2辅助工程措施的施工

(1)超前小导管的基本要求。①钢管的型号、规格、质量等应符合设计和规范要求。②超前钢管与刚架支承配合使用时,应从刚架腹部穿过,尾端应与刚架焊接。③钢管插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。6.2辅助工程措施的施工

(2)超前钢管实测项目如表6-3所示。表6-3超前钢管实测项目6.窑1胁隧道芝施工银辅助珠工程闭措施第概述

(3)外观鉴定。钢管沿开挖轮廓线周边均匀布置,尾端与刚架应焊接牢固,锚杆入孔长度应符合要求。(4)注浆前拌浆的要点。为加速注浆,可在小导管前安装分浆器,一次可注入3~5根小导管。6.蜘2隔辅助设工程矛措施脊的施侵工(5诉)超候前小庭导管敬预注福浆的沾施工抵应符童合下备列要观求:①击超前欢小导图管预获注浆拌支护雨的钢锡管直唐径宜丛为ɸ25遗~ɸ50侮,长斩度宜絮为3滥~6垒m懒。②汇沿隧慨道纵级向开健挖轮叠廓线忙向外练以小冒于1允0°穿的外质插角挽钻孔富,将客小导显管打当入岩置层。③在小导欧管环顾向间贴距宜迅为2腊0~貌50室cm催,纵斑向搭透接长些度应讨大于甜0.见5m例。④气导管琴注浆轰前,酸应对窃开挖宏面及辉5氧m范辟围内摧的坑定道喷另射厚纳为5盯~1助0cm搞的混负凝土傻或用菠模筑盲混凝眯土封沾闭。⑤废注浆论压力楚应为兼0.宴5~宜10晶M幼Pa价。⑥妻开挖熔前的孝时间拦间隔围视浆庙液种务类宜秒为4俊~8济h丑。6.挖2慰辅助视工程荒措施衣的施谱工超前脾管棚旅支护3.超前敌管棚搂支护然是在逼开挖查工作唐面的耗轮廓压线外桂按一咸定外迟插角议插入岩带孔嗓直径让为稿70台~1联80父m席m由的钢倦管,拨压注揭水泥踏浆或困水泥钥砂浆献并将史钢管世尾部致与刚缸架焊傍接为灭一体免,形如成的浙支护款体系愚。超前洒管棚桥支护弃适用惊于极较破碎竭的地朗层,仔塌方预体、雀岩堆脸等地拖段。洲在这务些地灶段内摩辅以极灌浆派效果住更好纹。当敏遇有比流塑伐状岩造体或附岩溶饿、严伯重流活泥地吴段时雕,采毯用与丑围岩咬预注富浆相屠结合堂的方取法,乒也是笨行之怜有效步的。6.悔2略辅助密工程竟措施记的施蓄工

(1)管棚刚架超前支护施工流程:制作管棚刚架—测设中线及水平基点—检查已开挖断面的尺寸及形状—安设管棚刚架—钻管棚钢管孔眼—打设管棚钢管—开挖断面—喷射混凝土—安设初期支护刚架—锚喷。(2)管棚超前支护施工应符合的要求。6.患2颜辅助贡工程像措施糟的施险工超前膨钻孔秋预注姨浆4.超前剧钻孔横预注各浆是绝指在禾隧道公掌子勉面上取采用分水平御钻机辰打孔内并注外浆,哪以达宁到封凑堵前映方地家下水李及加宵固前统方隧成道周珠边或评全断么面围绩岩的路目的嗽。注屯浆钻拿孔孔姜径一身般不谣小于慌75mm行,注己浆材饿料、蚀注浆迁压力料、注筑浆范呼围、瓶注浆益方式服等具丛体参咏数应标根据锻前方金地质师条件赵、工更程要凯求等铅进行汇具体妖设计字。6.垫2姜辅助叉工程皱措施叛的施桨工(1股)注番浆材嫌料和巡寿要求沈。①菌注浆弱材料屯。注榴浆材初料应捡来源滴广、戚价格欲适宜谋,形环成的害浆液槽具有造良好馆的流巴动性辆、可出灌性始,凝还胶时右间可择根据窝需要绳调节蜜,固巾化时轧收缩障小,臂浆液仁与围细岩、穗混凝酿土、圾砂等婚黏结努力强明。固谨结体秩应具脏有高软强度想和良殿好的尺抗渗梅性、粉稳定器性、垦耐久刷性,宝注浆索材料愁和固遣结体偏应无味毒、购无污羡染、含对人器体无沉害,泉要求瓦注浆距工艺接及设拦备简幸单操着作安阔全方骗便。②针注浆古要求迁。注浆怜孔深作一般用为1兽5~翼30很m怀。注侍浆孔因可在丑地表邻面或捆开挖倦面正守面分庄层布政置,大在纵音向呈鸽伞形租辐射汉状。6.养2货辅助青工程皮措施漠的施枯工

注浆堵水施作要点与注浆加固基本相同,但要求较高,当遇有高压涌水时,为使注浆堵水能取得较好的效果,除了采取先排水待降低地下水压后再进行注浆堵水的方法外,有时也可选择在地下水的稳定期或衰减终期进行。否则,会由于地下水压力高,流速快,钻注施作困难,涌水对浆液的稀释作用强,而不易保证注浆质量。6.田2雨辅助烘工程泄措施食的施瓜工(2某)超饥前预别注浆换施工酒应符京合的动规定猫。①缘瑞注浆勤段的询长度带应满加足设活计要酿求,趣宜为言15队~3蹦0无m。②伤注浆遗管应染根据聋设计弃要求道选用叠相应孕规格悠的钢驻管加柜工。③循8~桥15鼠m扔的浅规孔可料采用乡丰凿岩屿台车捆钻注起浆孔旱;当手孔深职超过蹈15榨m煤时,踢则应视采用就重型振风钻剪或钻细机钻阵孔。6.狗2周辅助亮工程顽措施邮的施烦工(3阴)注姥浆压隙力应路根据区岩性甚、施固工条俱件等虹因素司在现杂场试撕验确甘定。巩注浆净压力垂是促感使浆拼液在碧地层来裂隙汗中流渡动扩鉴散的狱一种饿动力极,必占须有申足够感的压壮力来艘克服厦水压抖和地滥层裂那隙阻温力才谁能使基浆液投扩散戏充填斥,达尤到堵酿水和宴加固割的作爪用。兽因此贤,注痕浆压烧力应悟根据序岩性呼、注旁浆目悉的、岸施工掩条件述、涌旷水压晴力等侄因素库在现寄场试陆验确吓定。乳注浆悉终压会一般僚为1统5~票4亦MP芳a。唱对于吃密实伍性好模、颗坏粒较剥小的夏中、矩细、船粉砂妻及砂孝黏土亮,注教浆压艰力可挨稍高冲些;焰在有舌特殊英要求挤的地承段,就如为筑防止饮地表值隆起度影响柳地面担建筑热物安承全时旬,注蕉浆压哗力应火适当烛降低顺。注捕浆压指力一是般应袍在现浩场试妨验确烦定。6.肢2炉辅助舍工程亏措施朴的施虎工(4竟)注延浆方找式可胁选用弃前进钱式、那后退肿式或雹全孔究式,旋可根贩据涌冻水量端大小不及注懂浆孔棒的深鞠度选航用。贡当钻撑孔中禾遇有痰较大劝涌水厅时,变应暂评停钻话孔,眉待再硬压浆款时,笋重复批钻孔欠、注兔浆,设这种行注浆定方式阶称为找前进宿式注傅浆。食当钻亩孔中艺涌水汇量较蓝小时脸,则始钻孔锁可直汁钻到浆设计仿深度醋,然与后从递孔底彻向孔网口进帜行分舅段注环浆,揉这种湿注浆由方式送称为圾后退朱式注芳浆。误钻孔湖直接赌钻至牧孔底厨,然学后一研次注压浆完晋毕,倚这称牛注浆嗽方式派称为素全孔燥一次淹注浆培。6.舱2微辅助雪工程阁措施败的施宋工(5皇)注酸浆作吊业应待符合确要求赔。①犹注浆且前应除进行干压水旺或压捧入稀惩浆试聚验,尽判断缸地层刮的吸栽浆和爬扩散场情况额,确怒定浆乡丰液种逝类、骨浓度崇和注语浆压伴力;脏发现鞠与设弓计不揪符时瓶,应弄立即短调整可。②朴在涌黎水量亭大、迈压力帖高的糟地段歇钻孔坛时,粥应先刷设置曲带闸撇阀的晚孔口肆管,阅当出园现大纹量涌锄水时扯,拔麻出钻抖具,庙关闭区孔口亮壁上塌的闸们阀,训做好耕准备僚后,漠进行束注浆迎;当标掌子反面围花岩破约碎时纷,应乒先设督置止揭浆墙图和孔跌口管晃。③火止浆庭塞应消能承瞎受注慰浆终走压的诸要求成。④糖注浆陵施工评记录页应包杂括孔躬位、判孔径杰、孔娇深、拢浆液粱配合劣比、稳注浆眼压力薯、注冬浆量进、跑央浆、饥串浆缠等。⑤治浆液茄的浓亚度、夺胶凝崖时间垄应符互合设设计要齐求。6.统2竿辅助堪工程婚措施句的施刮工(6继)注滚浆结梯束的授条件臣。①削单孔硬结束驳条件屠。注兄浆压染力达惹到设构计终失压并朱稳定10建mi逮n,织且进糟浆速隐度小佣于开塑始进委浆速同度的秩1/岂4,虎或注架浆量卵不小森于设档计注叹浆量笛的8的0%淋。②们全段法结束遮条件法。所楼有注晌浆孔值均已溉符合摆单孔培结束善条件莲,无复漏注减情况蛾。(7梦)注丹浆后垒必须轿对注啄浆效备果进收行检掩查,责如未赵达到舌要求某,应味进行凡补孔静注浆贡。(8筹)注叶浆材仍料及织浆液弟配合怕比应烧根据秃地质索条件夏、注岁浆目以的、语注浆乞工艺钢等因蔽素确妨定。6.较2碗辅助射工程盾措施雾的施目工(9)注浆后必须对注浆效果进行检查,检查的方法通常有以下三种:①分析法。②检查孔法。③物探无损检测法。6.旨2录辅助船工程早措施柴的施忠工对于饼粒径交在0昨.0蒸5暴mm载以下担的粉估砂及慎黏性刷软弱某地层煌或断鸣层地岛段,偷为节集省注仇浆材帮料也摘可使州用周籍边劈弓裂预宜注浆幻玉或周奶边短鞠孔预苹注浆愤。周许边劈卖裂预御注浆傻或周犹边短败孔预史注浆决均是软沿隧健道开难挖轮铲廓线斧周边垂布孔雕、注奴浆,记所不鞋同的恰是周茅边劈粉裂预触注浆傍是依暮靠浆倾液压岔力,辜将原俘来没骑有缝怕隙的惧地层慰压裂坚成缝虽,然扔后使绞浆液晕充填绒、固颂结,壤从而农达到觉加固尝地层该和堵蛋水的戏目的喉。周狼边短见孔预妙注浆醉只是华固结挥开挖躁面周设边一译定厚闻度的塞围岩狂,使寸之形框成一桂个薄话壳,瘦从而督提高野围岩映的整溜体性尾,防宜止漏狡渣坍昼塌或抵断层穿泥(劣未固礼结或屈弱固郑结的伏泥状衫岩石残)软岂化,面堵住柱部分要地下翅裂隙差水。6.督2合辅助逼工程边措施青的施洞工地表现砂浆彩锚杆5.

地表砂浆锚杆是指从隧道上方地表向下设置的砂浆锚杆。锚杆一般采用16~22螺纹钢筋,由单根或多根钢筋并焊组成,间距宜为10~15m,呈梅花形布置。锚杆一般伸至距衬砌外缘0.5m,锚孔直径应大于杆体直径30mm,充填砂浆强度不低于M20,以确保锚杆与围岩黏合形成整体。对于锚杆设置范围,纵向一般超出不良地质地段5~10m,横向为1~2倍隧道宽度。6.泡2隙辅助程工程埋措施鸭的施占工地表勇注浆6.

地表注浆加固法是对隧道埋深小于50m,围岩稳定性较差,开挖过程中可能引起塌方的不良地段,通过从地面向下钻孔注浆,对围岩、地层进行预先加固的方法。注浆孔一般竖向设置,注浆孔径不小于110mm,按梅花形或矩形排列布孔,孔深低于隧道开挖底10m。6.贵2始辅助汪工程惊措施槐的施气工其他轰措施7.(1葬)正夺面喷承射混睛凝土成。正己面喷娱射混坟凝土严是采僵用的旧临时毁支护书方法牵,可邪用早廉强水顺泥或僻普通曾水泥伏加速颂凝剂榜的喷雄射混压凝土颈,一绍般在态掌子切面破王碎、书渗淋锐水严尘重的料情况士下使如用,啄以防丽掌子胀面松旗弛,露提高笋掌子蚂面的猴自稳归性或肚作为敬止浆裂墙。(2近)护耐拱。否护拱分常用辆于明剖洞或敏溶洞超空腔胶段、驻大塌厌方空劝腔段岔下方努的衬阿砌外荣侧,该其作取用是散提高舞衬砌管结构去的承符载力渡和拱暑背的待防护捕能力零,其终结构裂厚度逆、形赵式应誓根据欲使用平部位驼及拟贵达到基的效谨果具街体设衬计。(3占)临项时仰晚拱。淡临时振仰拱求是封腾闭断圆面、胡减少五变形庭最有帮效的训方法杜。6.坛2演辅助耳工程挺措施晕的施坚工

(4)临时支承。临时支承种类较多,在掌子面发生挤出、不能自稳,可能发生塌方或涌泥的地段,可采用锚喷支护、袋装土封闭掌子面;当分部开挖围岩变形大时,宜增设型钢临时仰拱或型钢、方木斜撑;当采用全断面开挖或正台阶开挖时,在围岩变形较大、初期支护开裂严重、拆换拱圈衬砌的地段,可采用拱形刚架支承、扇形刚架支承。当拱部沉降明显或地表沉陷要求严格时,可采用井形桁架、木垛支承。当需要对掌子面前方进行高压注浆时,临时止浆墙可采用500~1500mm厚的C15~C20低强度混凝土挡墙或用沙袋土封闭。6.捡2称辅助执工程画措施声的施拴工

(5)墙式遮挡。墙式遮挡是在隧道两侧(或一侧)从地表向下打入钢管、形钢、钢板桩或修筑地下连续墙等遮挡壁式构造,以限制因隧道开挖造成围岩松弛的范围传到遮挡壁以外,从而保证了地表建筑物的安全。6.眼2爷辅助丝式工程化措施挺的施成工(6轧)超库前水研平旋拆喷桩轿法。弄在一源些特朝殊的吉隧道零,如挤有些与城市层浅埋辜暗挖忍隧道绿,隧器道埋族深浅错、跨喷度大士、地闪质条稿件差尤(如身淤泥拣、流绘沙等恳)、话地下幕水位押高(妙隧道荡位于凡地下乖水位鹊以下续),烫隧道液上方湿是交留通繁袭忙的瓶街道斑,还罩有纵蠢横交赌错的虑管线牲,周疏围又耀紧邻烧高层壁建筑碗,这巨样的醒隧道拔施工经绝对孔不能床发生瓶坍塌克,而岭且不作允许眉产生尘过大除的沉忧降。怜在这挪种情才况下担应在鞭隧道仓开挖血轮廓改线以柄外设阳置一因环相近互咬饶合的僵超前妄水平盐旋喷槐桩作冤为隧拥道超桥前支糖护和店止水突加固其,它眠既可竖以防安坍塌沫,又述可以朋防止坝因隧盖道开挥挖而奖使地米层过爪度失谣水引继起地涌表沉竭降,睁是非象常有迹利的托一种泛新工赏艺。琴超前掩水平勿旋喷悲桩比府常规锡的超傍前管糊棚注纳浆具马有更谨强的陪适应袋能力闻,在摊止水婚加固僵、控本制沉激降方油面具傅有比嚼较明敬显的轨优势悉。6.线2浴辅助沾工程盛措施廉的施歌工(7痕)冻蹈结法竿。冻的结法俭主要舰适用航于以额下两点种情瞧况:①费在透逐水层规中进撤行施蔬工,梢必须祥要先墙进行拦降排底水,补在地遗层中标形成胜降水哀漏斗据后才腊能采辰用常嫌规的胸方法强进行耻施工屿,而晃降排仆水的消过程阻需要话耗费聚大量健的电疯能;转抽、抓排地尿下水榜会造店成大第面积酬的地美面下栋沉,蹈危害达地面父建筑展的安花全;屠地下堂水的蜻抽、为排必腹然损膜失宝淋贵的委地下敬水。②餐在含么水量汁较高慰的软吸弱地域层,旅一般旨采用糊小导亏管超骨前注服浆法誉、长埋管棚寻法、捷化学外浆液尼法来炊加固乏土体经,但闪是在偶饱和添状态办的自层稳能帖力极胜差的澡流沙案状的茄粉细路砂层火里,肆上述舟方法茂难以萄奏效纯。6.傲2馒辅助付工程券措施启的施气工(8鸽)特冠殊钢仰背板乳顶进棋法。俗特殊愚钢背科板顶锯进法缘瑞是稳能定开男挖面涝的一皮种方鲁法。涨它使变用特殿殊加赢工的喘钢背它板,侮用千挤斤顶作将其茅水平稠地压掏入围置岩内券,钢糊背板肢有空施隙的品部位躬要用捕楔块重楔紧旬。此之法需夜要设月置推理进基占地,斑钢背荒板需伴钢支聪承支烂持。元其前勇段成疼为悬允臂梁叛,受录到土链压后陵会下芬挠,鸟故应滚注意丹其刚煎性及筑支承攀间距乎。(9鼓)锚污索法鸟。锚铃索法苍与地粥面砂射浆锚燥杆大忍致相登同,究只是凯用柔灵性的暴锚索只取代弓锚杆涉。锚慨头应舍锚固计在混仙凝土刷块体冻上。6.驼2缝辅助锐工程剥措施稿的施隙工涌水烟处理嗽措施6.利2.尺2隧道涌水处理时应符合“预防为主,疏堵结合,注重保护环境”的原则。在选择处置方案时,一定要考虑隧道周围的环境条件,否则会后患无穷。根据现场情况,可选择的施工方法有超前围岩预注浆堵水、开挖径向注浆堵水、超前钻孔排水、坑道排水、井点降水、深井井点降水等。6.裂2胖辅助糖工程面措施霞的施乞工超前尸围岩予预注继浆堵蛾水1.

超前围岩预注浆堵水是指以堵水为目的,对掌子面前方未开挖段的围岩进行注浆的措施。可根据地质条件和工程目的,选用超前帷幕预注浆、超前周边预注浆、超前局部断面预注浆等方式。其主要用于地下水丰富且排水时携带泥沙引起开挖面失稳,或排水后对其他用水(如灌溉用水、工业用水、

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论