第二十讲辅助施工措施衬砌防水

第二十讲辅助施工措施衬砌防水．

4.6辅助施工措施

◆辅助施工措施：对地层进行预支护或预加固的工程措施。

◆预支护措施有：预留核心土、喷射混凝土封闭开挖工作面、超前锚杆、管棚。

◆预加固措施有：预注浆加固地层、地表锚喷预加固。

◆预支护＋预加固：超前小导管注浆。

在设计阶段应对辅助施工措施有初步考虑，并在设计图中表示出来。在施工阶段往往还要根据开挖的具体情况予以修改，或是加强，或是减弱甚至取消。

4.6.1 超前锚杆

◆特点：形成超前于工作面的围岩加固棚。

◆适用于：土砂质地层、膨怅性地层、裂隙发育的岩体以及断层破碎带等。．

4.6.2管棚

◆特点：管径粗，应与钢拱架(格栅钢拱架或型钢拱架)一起使用。见图

◆步骤：

(1) 多用于进洞，在洞口修筑2m宽的导向钢筋混凝土套拱。

⑵沿隧道拱部，呈扇形地向地层中钻一排孔眼，其直径比钢管管径大20～30cm，外

插角约为1°～2°，孔眼间距约30cm～50cm。钻眼需要用到大型水平钻；

(3) 采用外径为 70～180mm 的热轧无缝钢管，单根长为 4～6m，将钢管插入钻孔内形成管。

(4)如需设置前后两排管棚，则应有不小于3.0m 的搭接长度(但实际操作难度较大，需在洞内扩大断面)；

钢管注浆：往钢管内注入水泥砂浆，(5)．

并通过管壁上的注浆孔向地层渗透，既增加了钢管刚度又凝固了地层；

(6) 一环管棚长度一般不小于10m，视

围岩条件的需要，可以将管子接长；

(7) 钢管的尾部需架设在钢拱架上，并焊死；

(8) 相邻两榀钢拱架间以拉筋相连，增加空间稳定性；

(9) 沿钢架外缘环向，每隔2m应用楔子楔紧，使其能立即承受围岩压力。

钢管构造见图，管壁上须留注浆孔，孔径为10～16mm，孔眼间距为 100～200mm，呈梅花形布置。

◆优点：在所有的预支护措施中，它是支护能力最强大的。

◆缺点：施工技术较复杂，造价较高。

超前小导管注浆4.6.3

◆特点：与钢拱架一起设置，其支护刚度和预支护效果均大于超前锚杆，注浆加固地层效果好。

◆步骤：

①用喷射混凝土将开挖面和5m范围内的隧道围岩壁面封闭，以封堵注浆；

②沿拱部周边一定范围打入小导管，导管的外插角约为 10～15°。小导管插入钻孔后应外露一定长度(约20cm)，以便连接注浆管；

◆适用于：较干燥的砂土层、砂卵(砾)石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋段。

◆小导管构造：见图6-15。一般采用φ38～42mm的无缝钢管，单根长3～4m，管壁钻有梅花形布置的注浆孔，其孔径为φ6～

8mm,间距为15～20cm。

4.6.4预注浆加固地层

1. 注浆方法

⑴渗入性注浆～浆液渗入并充填地层中

的空隙，胶凝成固结体。

⑵劈裂性注浆～土体在注浆压力的作用下被劈裂，形成裂缝，浆液渗入形成脉状加固。

⑶压密性注浆～将浓稠浆液注入土层中，使土体形成浆泡，向周围土层加压而加固。

⑷高压喷灌注浆～高压旋喷加固。

4.6.5 地表锚喷预加固

◆目的：稳定边仰坡。

◆适用于：

●覆盖层薄的浅埋洞口地段；

●可能形成高大边仰坡的洞口段。

1.地表锚喷预加固类型与加固方法

1) 洞口边仰坡表层预加固～喷锚、网喷锚

洞门上方陡坎加固和仰坡加固2)

⑴洞门上方陡坎：水平锚杆、喷砼、挂网

⑵仰坡：锚杆尽量垂直于岩层面打入。

3) 洞口浅埋段预加固

◆锚喷：宜将锚杆伸至衬砌拱圈外缘。

◆确定锚杆加固范围：

(1) 经验方法

●横向加固宽度 B≥(1～2)b，b 为隧道开挖宽度；

●纵向加固长度为浅埋段长度。

(2) 破裂面估算法用一院法计算破裂角β。

2. 地表锚喷预加固经验参数

◆喷射混凝土：厚度为5～10cm；

◆锚杆：螺纹钢筋，直径16～22cm，长度3～6m，锚杆间距1～1.5m，梅花形布置。40cm ，8mm～6◆钢筋网：钢筋直径．

×40cm的网格。

4.7 隧道衬砌防水施工

隧道防水层是由防水板及其垫层组成，

它能将地层中的渗水阻隔于二次衬砌之外，避免水与二次衬砌混凝土接触，防止地下水通过二次衬砌的薄弱环节渗入隧道。垫层的作用是保护防水板，使防水板免遭尖锐物的刺伤，同时充当渗水通道。

防水板多为合成高分子卷材，种类繁多，隧道工程上常用的防水板有PVC、EVA、HDPE、LDPE等，一般采用双焊缝，无钉铺设的方式。

从围岩中渗流的水，在受到防水层阻隔后，

不再沿径向渗向隧道，而只能在重力的作用下沿着喷射混凝土与防水层的间隙下渗。

当渗水量较小时，很容易下排；当渗水量较大时，则通过铺设的排水盲管排出。

在基面处理、排水盲管设置、水平施工缝止水条安装完成后，进行防水板施工作业，一般包括铺设准备、缓冲层铺设、防水板固定、防水板焊接、质量检查等环节。．

1. 铺设准备

洞外检查、检验缓冲层材料及防水板质量，防水板宜选用高分子材料，幅宽一般为

2～4m，其中客货共线隧道防水板厚度不得小于1.2mm，客运专线防水板厚度不得小于1.5mm，耐刺穿性、柔性、耐久性好且应符合设计要求。

对检查合格的防水板，用特种铅笔划焊接线及拱顶分中线，并按每循环设计长度截取，对称卷起备用；洞内在铺设基面标出拱顶中线，画出隧道中线第一环及垂直隧道中线的横断面线。

防水板主要物理性能