隧道工程第七章第四节 初期支护
《隧道初期支护》课件
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目 录
隧道初期支护概述隧道初期支护的类型与选择隧道初期支护的施工方法与技术隧道初期支护的质量控制与安全措施隧道初期支护的工程实例
01
隧道初期支护概述
01
02
隧道初期支护的主要作用是控制围岩变形，防止隧道坍塌，并为后续的二次衬砌提供基础。
隧道初期支护是为了确保隧道施工安全而进行的临时支撑结构，通常由喷射混凝土、钢拱架、钢筋网等组成。
隧道初期支护是隧道施工过程中的重要环节，对于保障施工安全、提高工程质量具有重要意义。
初期支护的施工质量直接关系到隧道施工的安全性、稳定性和耐久性，必须引起足够的重视。
养护与验收
对喷射混凝土进行养护，并进行质量检测和验收，确保符合设计要求和相关标准。
喷射混凝土
使用喷射机将混凝土喷射到围岩表面，形成一定厚度的混凝土层。
喷射混凝土支护施工速度快，能够满足隧道施工进度的要求。
喷射混凝土支护具有较高的强度和刚度，能够有效承受围岩压力，防止隧道塌方。
喷射混凝土支护成本相对较低，经济效益较高。
锚杆支护适用于各种类型的围岩，特别是软弱围岩和破碎围岩。
锚杆支护施工简便，对隧道施工干扰较小。
钢拱架支护是通过安装钢拱架，形成稳定的拱形结构，承受围岩压力的一种支护方式。
地质复杂、技术难度高
总结词
该铁路隧道穿越的地质条件复杂，围岩稳定性差。为了确保施工安全，采用了超前支护措施，如小导管注浆、管棚等。同时，根据围岩级别和稳定性，合理选择喷射混凝土、锚杆、钢拱架等支护方式，有效控制了隧道变形，保证了施工顺利进行。
详细描述
总结词
地形崎岖、环保要求高
详细描述
该山区公路隧道施工地形崎岖，施工难度大。为了减少对周围环境的影响，采用了生态友好的支护措施，如湿喷混凝土、可回收锚杆等。同时，结合监控量测数据，及时调整支护参数和施工方案，确保了隧道施工的安全和环保要求。
隧道初期支护施工步骤以及重要工程施工技术措施
隧道初期支护施工步骤以及重要工程施工技术措施1. 引言隧道工程作为交通建设的重要组成部分，在近年来得到了广泛的发展和应用。
隧道施工具有地质条件复杂、施工环境恶劣等特点，因此隧道初期支护施工步骤和重要工程施工技术措施非常重要。
本文将从隧道初期支护施工步骤和重要工程施工技术措施两个方面进行探讨。
2. 隧道初期支护施工步骤隧道初期支护施工是指隧道开挖完成后，对隧道周围的岩体进行支护的工作。
以下为隧道初期支护施工步骤的具体流程：2.1 地表准备在进行隧道初期支护施工前，需要对地表进行准备。
这包括清理和规划施工现场，确保施工区域的安全和通畅。
2.2 钻孔和爆破钻孔和爆破是进行隧道初期支护的关键步骤。
首先，需要对隧道周围的岩石进行钻孔取样，以了解其物理和力学特性。
然后，根据钻孔取样数据确定爆破参数，进行爆破作业。
爆破作业的目的是将岩石破碎，为后续支护工作创造条件。
2.3 清理爆破松散物在爆破作业后，隧道中会产生一定量的松散物，包括岩屑和碎石等。
为了确保隧道施工的安全和顺利进行，需要对松散物进行清理。
2.4 初期支护结构施工隧道初期支护结构施工是针对开挖好的隧道进行结构加固和支护的工作。
一般采用的方法包括喷射混凝土支护、钢支撑和锚杆支护等。
这些支护结构的安装需要按照设计要求进行施工。
3. 重要工程施工技术措施除了隧道初期支护施工步骤外，还有许多重要的工程施工技术措施需要注意，以确保隧道的质量和安全。
以下为一些重要的施工技术措施：3.1 岩层分级掌握在隧道施工前，需要对岩层进行分级掌握。
通过岩层分级掌握，可以了解每个岩层的工程特性，以制定相应的施工方案和支护措施。
3.2 预防地下水突水地下水是隧道施工中常见的问题之一。
为了预防地下水突水，可以采取一些措施，如降低地下水位、设置防水层等。
3.3 安全监测与预警隧道施工过程中，需要进行持续的安全监测与预警工作。
这包括对隧道周围的岩体变形、地下水位变化等进行监测，以及及时采取相应的应对措施。
隧道初期支护方案
隧道初期支护方案一、引言隧道是现代交通建设中重要的基础设施，它能够解决山区、水域等特殊地质条件下的交通运输问题。
隧道的施工过程中，针对不同地质条件和施工要求，必须采取相应的支护措施，以确保隧道施工的安全和顺利进行。
本文将从隧道初期支护方案的制定和实施等方面进行探讨。
二、隧道初期支护的目的和重要性隧道初期支护是指在隧道开挖过程中的初期阶段，采取一系列的支护措施，以解决岩层的松软破碎、地下水的渗漏等问题，增强隧道的稳定性和安全性。
隧道初期支护的目的是三个方面：一是保护工作面的安全，避免坍塌事故的发生；二是控制地下水的渗漏，保持工作面的干燥；三是减少封闭和敞开断面的变形，保持施工工艺的顺利进行。
因此，隧道初期支护的重要性不言而喻。
三、隧道初期支护的方法和措施1. 土方加固针对软弱黏土等地质条件，可采取土方加固的方法。
具体做法包括：挖掘土坑，开挖面周围设置混凝土或钢筋网格等支护结构，以提高土方的稳定性；对砂质土地层进行压实处理，减少隧道施工过程中的砂流现象。
2. 岩体加固隧道施工过程中，遇到岩石地层时，必须采取相应的岩体加固措施。
常用的方法有：喷射混凝土加固，将混凝土以高压喷射到岩壁上形成牢固的支护层；锚杆加固，将钢筋锚固在岩壁内部，形成支撑结构；爆破路线控制，通过控制爆破的顺序和方法，减少岩层的破碎和裂缝。
3. 排水处理隧道施工中，地下水对于工作面的影响是不可忽视的。
因此，必须采取排水处理的措施，以保持工作面的干燥状态。
常用的方法有：地下水抽排，利用抽水泵将地下水抽出隧道，降低地下水位；防渗墙施工，通过施工隔离墙体，阻止地下水的渗漏。
4. 支架结构在隧道初期支护中，支架结构是非常关键的一部分。
支架结构的设计应考虑到地质条件、隧道直径、施工方法等因素。
常见的支架结构有：钢支撑结构，采用钢材制作的支撑结构，具有承载能力强、施工简便等优点；混凝土衬砌，将混凝土直接浇筑在隧道壁上，形成衬砌结构。
四、隧道初期支护方案的制定和实施制定隧道初期支护方案时，需要综合考虑地质条件、隧道设计要求、施工工艺等因素。
隧道初期支护施工技术
隧道初期支护施工技术隧道衬砌大多采用复合式衬砌结构，即以锚杆、钢筋网、喷射混凝土和钢架为初期支护，以模筑钢筋混凝土为二次衬砌。
新奥法区间隧道初期支护有锚杆、型钢钢架或格栅钢架、挂钢筋网和喷射混凝土等几种，根据隧道断面和围岩级别选择不同的支护组合。
一、锚杆施工工艺隧道使用的锚杆有中空注浆锚杆、砂浆锚杆、药卷锚杆和自进式对拉锚杆等类型。
各类锚杆施工方法如下。
1.中空注浆锚杆中空注浆锚杆是一种可测长排气的中空注浆锚杆。
中空注浆锚杆由锚头与锚杆体连接。
锚杆体上设有止浆塞、垫板以及紧固螺母，具有沿锚杆体轴向设置、位于锚杆体外侧并与锚杆体连接的测长排气管。
测长排气管前端封头与锚头平齐，测长排气管后端开口，并伸出锚杆体，测长排气管管壁上遍布可阻止水泥砂浆进入的气孔，结构简单，使用方便，既可在锚杆施工后方便地检查锚杆体真实长度，确保锚固施工质量，又可在注浆施工时排出锚孔中的空气，有利于注浆施工的进行。
工程中常采用带排气装置的φ25中空锚杆。
锚杆设置钢垫板，垫板尺寸为150 mm×150 mm×6 mm。
中空锚杆孔使用手风钻或凿岩台车钻孔。
钻孔前，根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直，钻孔直径为42 mm，钻孔深度大于锚杆设计长度10 cm。
中空注浆锚杆施工程序如下：钻孔完成后，用高压风吹净孔内岩屑；将锚头与锚杆端头组合后送入孔内，直达孔底；固定好排气管，将止浆塞穿入锚杆末端与孔口齐平，并与杆体固紧；锚杆末端戴上垫板，然后拧紧螺母；采用锚杆专用注浆泵向中空锚杆内压注水泥浆，水泥浆的配合比为1∶（0.3～0.4），注浆压力为1.2 MPa，水泥浆随拌随用。
2.砂浆锚杆系统锚杆和临时支护常采用22 mm、25 mm两种直径的砂浆锚杆。
（1）准备工作检查锚杆类型、规格、质量及其性能是否与设计相符。
根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。
（2）钻孔砂浆锚杆钻孔采用手风钻或凿岩台车进行，孔眼间距、深度和布置应符合设计参数的要求，其方向垂直于岩层层面。
隧道初期支护首件工程施工方案
隧道初期支护首件工程施工方案1. 前言在地下工程施工中，隧道初期支护工程是保障隧道施工安全和顺利进行的关键环节。
在隧道初期支护工程中，首件工程的设计和施工方案对后续的工程施工质量和工期进度具有重要影响。
因此，本文旨在探讨隧道初期支护首件工程的施工方案，并提供一些实用的建议和技巧。
2. 首件工程施工概述隧道初期支护工程包括预处理、锚杆、喷锚、钢丝网、支撑架和防水等工序。
首件工程是指在隧道顶部起点处进行的第一道工序，即为隧道提供最初的支撑和保护。
首件工程施工的具体步骤如下：1.根据施工图纸和设计要求，预先设置支护体系的起点。
2.对隧道顶部进行清理和准备工作，包括清除杂物、打扫地面、测量高度等。
3.在隧道顶部固定支撑架和横担，并设置悬挂式作业平台和安全绳索等。
支撑架的选择应根据地质条件、隧道形态以及施工工艺等因素综合考虑。
4.在支撑架上设置吊钩和开孔器，然后使用开孔器钻孔并定位，以便在隧道顶部插入锚杆。
5.安装锚杆、注浆固结和压实。
6.喷洒防水材料并建立钢丝网。
以上步骤是首件工程施工过程的主要内容，下面将针对每个步骤进行更加详细和具体的解析。
3. 施工方案详解3.1 预处理工作预处理工作是保证隧道初期支护成功的基础和前提。
在进行首件工程施工之前，必须对隧道的轮廓、地质情况、地下水位、地下水压力、隧道尺寸等进行详尽的调查和勘察，并根据勘察结果制定相应的支护方案。
预处理工作包括以下几个方面：1.首先应对隧道顶部和周围进行清理和打扫，以便更加清晰地观察地质条件和隧道形态等。
2.其次要进行测量和勘察，包括地下水位、地下水压力和隧道截面尺寸等工作，以便进行工程设计和施工方案制定。
3.在勘察分析的基础上，制定支护方案，并进行优化和调整，力求达到最佳支护效果。
3.2 支护架和横担的设置支护架和横担的设置是隧道初期支护首件工程的重点部分。
支护架的选择应根据地质条件、隧道形态、施工工艺等综合因素进行科学的选择，并严格按照标准图纸进行施工。
《隧道工程》课件第22讲 初期支护.ppt
垫板
挡环
第七章 隧道施工工艺及施工技术
(2)设计施工要点
①锚固力：
钻孔锚固力与锚杆的材质、构造尺寸、围岩条件、 钻孔与锚管直径之差、锚固长度等有直接关系。
钻孔与缝管直径之差是设计与施工要严格控制的 主要因素。锚固力与孔、管径差的关系是：径差小， 锚杆安装推进阻力小，锚固力亦小；径差大，锚杆安 装推进阻力大，锚固力也大。
插入杆体 固定杆体、待强
整其和易性，随拌随用， 一次拌和的砂浆应在初凝 前用完。
不合格 补强处理
安装垫板
质量检查 合格
结束
第七章 隧道施工工艺及施工技术
④注浆管应插至距孔底
施工准备
5~10cm 位 置 ， 随 砂 浆 注
初喷砼面上标注孔位
入缓慢匀速拔出。注浆体 原材料检验
钻孔
积应略多于需要体积，将 锚杆加工
钻孔
孔 位 允 许 偏 差 为 锚杆加工
清孔
±15~50mm ； 钻 孔 深 度 应 砂浆配比
注入砂浆
大 于 锚 杆 设 计 长 度 10cm ，
插入杆体
孔深允许偏差为±50mm。
固定杆体、待强
清孔：孔钻好后用高压水 (风)将孔眼冲洗干净，用塞 子塞紧孔口，防止石渣掉 入。
不合格 补强处理
安装垫板
质量检查 合格
3、隧道支护施工前，应确定支护紧跟开挖的时间、 距离及工序搭接要求；确定喷射混凝土前基面标准 和设置喷混凝土厚度控制标志；选择基面出水点处 理措施；确定锚杆、钢架、钢筋网的加工、运输、 安装方案；确定改善作业环境的措施及人员防护方 案；选择合格的材料供应方，对进场的原材料进行 检验、试验并选定配合比；选择满足上述要求的施 工组织和各项资源配置，并同时进行试运行确认其 有效性。
隧道施工工艺和施工技术
一．超前锚杆
超前锚杆是沿开挖轮廓线，以稍大的外插角，向开挖面前 方一定范围内安装的斜向锚杆。
性能特点及适用条件：
超前锚杆支护的柔性较大，整体刚度较小。
它主要适用于应力不太大，地下水较少的破碎、软弱围 岩的隧道工程中，如裂隙发育的岩体、断层破碎带等、 浅埋无显著偏压的隧道。且一般与系统锚杆同时使用， 形成联合支护。 应力较大的严重破碎围岩中，超前锚杆的后期支护刚度 就有些不足，不宜使用。
预裂爆破的分区起爆顺序是： 周边眼—掏槽眼—辅助眼—底板眼 在一个开挖断面上，同圈（层）炮眼同时起爆， 不同圈（层）的炮眼则“由内向外逐层起爆”。
§3装碴与运输
出碴，即将开挖的石碴迅速装车运出洞外，是隧道作业 的基本作业之一。
将开挖的石碴迅速装车运出洞外，是提高隧道掘进速度 的重要环节。该项作业往往占全部开挖作业时间的50 ％左右，控制着隧道的施工速度。
2.全断面掘进机掘进
3.自由断面挖掘机掘进（单臂掘进机掘进）
自由断面挖掘机自身的破岩能力较小，掘进时对围岩的扰动破坏小， 避免爆破振动对围岩的破坏，故一般适用于围岩稳定性较差的软岩隧 道及土质隧道中，尤其适用于配合敞胸式盾构施工。
4.人工掘进
人工掘进是采用十字镐、风镐等简易工具来挖除岩体。
2、辅助眼
位于掏槽眼与周边眼之间的炮眼称为辅助眼。 其作用是扩大掏槽眼炸出的槽腔，为周边眼爆破创 造临空面。
3、周边眼 沿隧道周边布置的炮眼称为周边眼。 其作用是炸出较平整的隧道断面轮廓。
帮眼、顶眼、底眼。
（二）装药
装药结构是指被动药卷和主动药卷在炮眼中的布置形式。它
包括药卷之间的间距、主动药卷的位置和方向、眼口的堵塞
超前锚杆
二．超前小导管
初期支护
• •
1－不饱和聚脂树脂+加速刑+填料；2一纤维纸或塑料袋；3一固化剂+填料； 4一玻璃管；5一堵头(树脂胶泥封口)。
（四）、缝管式锚杆
• 缝管式锚杆由前端冠部制成锥体的开缝钢管杆体、挡 环以及垫板组成。
（五）、楔缝式锚杆
• 楔缝式锚杆构造组成： • 楔缝式锚杆主要由杆体、楔块、垫板和螺母等组成。
同干喷相同。目前施工现场较多使用的是潮喷工艺。
干喷和潮喷工艺流程
2、湿喷
• 湿喷是将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀，用 湿式喷射机压送到喷头处，再在喷头处添加速凝剂后 喷出。
•
湿喷混凝土质量容易控制，喷射过程中的粉尘和回
弹量很少，是应当发展应用的喷射工艺。但对喷射机 械要求较高，机械清洗和故障处理较麻烦。对于软岩 喷层较厚时和渗水隧道则不宜使用湿喷。
第三节
初期支护
一、概述
• （一）、初期支护的基本概念 • 初期支护：隧道开挖之后，除围岩完全能够自稳而 无须支护以外，在围岩稳定能力不足时，则须加以支 护才能使其进入稳定状态，称为初期支护。
•
地层改良：必要时还须进行注浆加固围岩和堵水，
然后才能开挖，称为地层改良。
•
二次支护：考虑到隧道投入使用后的服务年限很长 久，设计时一般要采用混凝土或钢筋混凝土内层衬砌， 以保证隧道在服务过程中的稳定、耐久、减少阻力和 美观等，称为二次支护。
3、锚喷支护的类型、 选择原则及参数取值范围
• 一般情况下，对整体围岩宜采用喷混凝土或喷锚支
护；对层状围岩宜采用喷锚或喷混凝土支护；有可能
失稳的层状岩体及软硬互层岩体，则必须以锚杆为主； 块状岩体宜采用锚杆钢筋网喷混凝土或钢筋网喷混凝 土支护；散体状和软弱岩体宜采用锚杆钢筋网喷混凝 土支护，必要时加钢拱架。
隧道的初期支护
• 4、喷射混凝土厚度平均厚度应大于设计厚度，最小 厚度不得小于设计厚度的2/3。
锚杆
• 1、锚杆的支护效应 锚杆(索)是用金属或其它高抗拉性能的材料制
作的一种杆状构件。 (1)支承围岩； (2)加固围岩； (3)提高土层间摩阻力，形成“组合梁” (4)“悬吊”作用:
• 2、隧道初期支护应采用喷锚支护，根据围岩特点、 断面大小和使用条件等选择喷射混凝土、锚杆、钢 筋网和钢架等单一或组合的支护形式。
• 3、隧道支护施工前，应确定支护紧跟开挖的时间、 距离及工序搭接要求，确定喷射混凝土前基面标准 和设置喷混凝土厚度控制标志；确定锚杆、钢架、 钢筋网的加工、运输、安装方案。
隧道的初期支护
• 隧道开挖后，为控制围岩应力适量释放和变形，增 加结构安全度和方便施工，隧道开挖后立即施作刚 度较小并作为永久承载结构一部分的结构层，称为 初期支护。
隧道工程中初期支护一般采用锚喷网结构形式。
初期支护特点:
• 1.及时性：喷射早强砼，能迅速给围岩提供支护抗力； • 2.密贴性：喷射砼与围岩能全面密贴粘结； • 3.深入性：锚杆可深入围岩一定深度加固围岩，形成
(4)试验表明，喷射混凝土与模筑混凝土相比，密实性和 性能稳定性要差。
3、喷射工艺种类
• 喷射混凝土的工艺流程有干喷、潮喷、湿喷和混 合喷四种。
主要区别是各工艺的投料程序不同，尤 其是加水和速凝剂的时机不同。
干喷的缺点是产生的粉尘量大，回弹量大， 加水是由喷嘴处的阀门控制的，水灰比的控制程 度与喷射手操作的熟练程度有关。但使用的机械 较简单，机械清洗和故障处理容易。
《隧道初期支护》课件
这个PPT课件将介绍隧道初期支护的重要性和具体内容，帮助大家全面了解 隧道工程中初期支护的必要性和方法。
隧道初期支护的定义
隧道初期支护是指在隧道开挖过程中，为了保障隧道结构的稳定性，对开挖 的边坡和顶部进行的暂时性支护措施。
初期支护的作用与意义
初期支护的主要作用是保护隧道边坡和顶部免受地面变形和坍塌的影响，确 保施工人员的安全和隧道稳定的继续开挖。
初期支护的质量控制
质量控制是确保初期支护工程质量的关键环节，包括材料质量、施工技术和 监测等方面的控制。
结论及总结
隧道初期支护是隧道工程中至关重要的一环，合理选择支护方法和材料，严 格控制施工质量，能够保证隧道工程的安全和顺利进行。
初期支护的常见方法
锚杆支护
通过混凝土锚杆将边坡与地层连接起来，增加边坡的稳定性和抗滑性能。
喷射混凝土
喷射混凝土是一种常用的初期支护方法，能够快速形成一个坚硬的边坡和顶部支护。
钢支撑
利用钢材构建临时支架，支撑边坡和顶部，保持其稳定性和安全性。
初期支护中的材料选择
1 高强度钢材
用于锚杆和钢支撑的材料应具备足够的强度和耐久性。
2 特种混凝土
喷射混凝土中应选用具备良好抗渗和抗压性能的特种混凝土。
3 防水材料
用于边坡和顶部防水的材料应具备良好的密封性和抗渗能力。
初期支护的施工流程行细致勘探，了解地质情况和隧道周围环境。
2
准备工作
搭建施工场地，准备所需材料和设备。
3
支护施工
根据设计方案，进行锚杆、喷射混凝土和钢支撑等初期支护工作。
隧道工程初期支护施工工艺
隧道工程初期支护施工工艺初期支护在每步开挖后及时进行，主要有初喷、安装格栅、挂网、喷混凝土等工序。
1、初喷初喷作用为封闭工作面、防止风化，一般喷层厚度为3-5cm，在开挖之后立即进行。
2、格栅钢架制作安装格栅钢架挂网安装在每步开挖后及时进行，格栅定点预制，分片安装。
格栅分片之间用角钢打眼螺栓连接，格栅之间用纵向连接筋相连。
格栅架立中心和垂直度进行测量控制；钢筋网均挂在格栅上，钢筋网需挂靠牢固，在喷射混凝土时不得晃动。
钢筋网随受喷面的起伏铺设。
2.1钢架制作格栅钢架在钢筋加工棚设置的1:1制作样台上，采用冷弯制作，格栅钢架分段制作，按单元拼焊后，运至现场安装。
首先用2cm厚钢板铺设成加工平台，在平台上放出每个单元格栅的大样，再沿大样线焊接侧向定型模具和端头定型钢板。
按设计尺寸（外放50mm作为预留变形量）进行钢筋下料，并预留焊接收缩余量。
将下料主钢筋按设计弧度冷弯成型，放入定型模具定位焊接。
焊接时应对称，焊接后清除熔渣和金属飞溅物。
将已加工完毕的单元格栅取出进行整体试拼，检查试拼误差并纠正。
2.2钢架安装安装工作内容包括定位测量、安装前的准备和安设。
（1）安装前的准备工作运至现场的单元钢架分单元堆码，并挂牌标识，以防用错。
安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖部分，保证钢架正确安装，钢架外侧有不小于5cm的喷射混凝土，安设前将格栅拱脚或墙脚部位的松渣清理干净，并垫上钢板或木板，防止钢架下沉或失稳。
（2）定位测量首先控制中线架设格栅，按设计拱顶标高控制格栅顶部高程，然后再检查格栅支距，格栅钢架安设于曲线上时，安设方向为该点的法线方向，安设于直线上时，安设方向垂直于线路中线。
直线地段安装激光指向仪控制中线。
（3）钢架安装钢架与初喷混凝土之间紧贴，在安设过程中，当钢架与围岩间有较大间隙时安设混凝土垫块，或用水泥砂浆找平，两榀钢架间沿周边设φ22纵向连接筋，环向间距为1.0m，内外双层布置。
形成纵向连接体系，并及时打入锁脚锚管，锚管应与格栅焊牢，然后挂设钢筋网片，绑扎在钢架的设计位置，并与格栅钢架连接牢固，然后喷射混凝土，封闭成环。
隧道初期支护、二次衬砌安全专项施工方案范文
隧道初期支护、二次衬砌安全专项施工方案一、前言作为一个铁路建设工程项目，隧道是不可避免的。
然而，在隧道的建设过程中，隧道工程施工中存在很多的安全隐患，特别是在隧道初期支护和二次衬砌这两个环节上。
因此，在施工期间，需要严格按照规范要求制定隧道初期支护和二次衬砌安全专项施工方案，以保证施工过程中的安全和顺利进行。
二、隧道初期支护1. 隧道初期支护的定义隧道初期支护是指在隧道开挖后，在没有进行二次衬砌之前的支护措施。
它包括两个阶段：岩层支护和初期衬砌。
2. 隧道初期支护的目的隧道初期支护的目的是要保证开挖面的稳定，防止事故的发生。
其具体目的包括：1.保证隧道开挖面的稳定，防止岩石的掉落；2.保证开挖面的平整和准确，确保开挖面的质量；3.防止隧道围岩掉落，导致隧道倒塌。
3. 隧道初期支护的措施隧道初期支护主要包括以下几个方面：1.设置支撑结构。
支撑结构包括支柱、喷射混凝土、锚杆、锚索等。
2.岩层加固。
为了在开挖后保持岩层稳定，可以使用加固措施，如灌浆或钻孔注浆。
3.初期衬砌。
在挖掘后进行初期衬砌，使用混凝土和砖块等材料进行衬砌，以加强隧道的整体结构。
4. 隧道初期支护的施工注意事项1.隧道初期支护应根据隧道工程设计方案制定支护方案，严格按照设计方案和相关规范要求进行施工。
2.施工现场应设置警示标志，对施工区域设立隔离带，以确保施工安全。
3.挖掘机械应使用符合标准的设备，梯形开挖法应根据不同的地质条件进行选择。
4.进行岩层加固和支撑结构施工时，应注意对施工场地和设备的环境保护。
三、二次衬砌安全1. 二次衬砌安全的定义二次衬砌是在隧道初期支护后，对隧道进行的第二次衬砌。
其目的是加强隧道的结构强度和稳定性。
2. 二次衬砌安全的目的二次衬砌安全的目的是确保二次衬砌施工过程中的人员安全和隧道结构的稳定，防止事故的发生。
其具体目的包括：1.保证施工现场的安全，预防隧道二次衬砌在进行过程中的塌方、坑塌等事故；2.确保施工过程的质量，保障二次衬砌结构的稳定性、整体性和防水性。
隧道初期支护
隧道初期支护初期支护形式: 在软弱破碎及松散、不稳定的地层中采用浅埋暗挖法施工时，除需对地层进行预加固和预支护外，隧道初期支护施作的及时性及支护的强度和刚度，对保证开挖后隧道的稳定性、减少地层扰动和地表沉降，都具有决定性的影响。
在诸多支护形式中，钢拱锚喷混凝土支护是满足上述要求的最佳支护形式。
一、喷锚暗挖与初期支护(一)喷锚暗挖与支护加固(1)浅埋暗挖法施工地下结构需采用喷锚初期支护，主要包括钢筋网喷射混凝土、锚杆-钢筋网喷射混凝土、钢拱架钢筋网喷射混凝土等支护结构形式;可根据围岩的稳定状况，采用一种或几种结构组合。
(2) 在浅埋软岩地段、自稳性差的软弱破碎围岩、断层破碎带、砂土层等不良地质条件下施工时，若围岩自稳时间短、不能保证安全地完成初次支护，为确保施工安全，加快施工进度，应采用各种辅助技术进行加固处理，使开挖作业面围岩保持稳定。
(二)支护与加固技术措施1.暗挖隧道内常用的技术措施(1)超前锚杆或超前小导管支护。
(2) 小导管周边注浆或围岩深孔注浆。
(3) 设置临时仰拱。
(4) 管棚超前支护。
2. 暗挖隧道外常用的技术措施(1)地表锚杆或地表注浆加罔。
(2) 冻结法固结地层。
(3) 降低地下水位法。
二、暗挖隧道内加固支护技术(一)主要材料(1)喷射混凝土应采用早强混凝土，其强度必须符合设计要求。
严禁选用碱活性集料。
可根据工程需要掺用外加剂，速凝剂应根据水泥品种、水胶比等，通过不同掺量的混凝土试验选择最佳掺量，使用前应做凝结时间试验，要求初凝时间不应大于 5min ，终凝不应大于lOmin(2) 钢筋网材料宜采用 Q235 钢，钢筋直径宜为 6~12mm ，网格尺寸宜采用 150~ 300mm ，搭接长度应符合规范。
钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固。
(3) 钢拱架宜选用钢筋、型钢、钢轨等制成，采用钢筋加工而成格栅的主筋直径不宜小于 18mm(二)喷射混凝土前准备工作(1)喷射混凝土前，应检查开挖断面尺寸，清除开挖面、拱脚或墙脚处的土块等杂物，设置控制喷层厚度的标志。
隧道工程初期支护施工指南
隧道工程初期支护施工指南1、找顶（1）尽量采用机械清除开挖面上的松动岩体、开裂的喷混凝土等。
（2）找顶未完成前人员不得处于被清除物的正下方。
（3）设置足够的照明器材和良好的通风设备，保证能见度。
2、安装锚杆（1）安装前检查工作面的安全情况，发现支护变形或损坏时立即加固。
（2）对不良地质地段，安装前应对围岩初喷混凝土，进行封闭。
（3）安装时使用工作篮或工作平台、掘进台车。
（4）操作人员配戴听觉保护装置。
（5）施工工序流程①锚杆施工工序流程见下图。
A、锚杆采用专用机械成孔打入，用一般风动凿岩机时应配备专用冲击器。
nnb杆体插入长度不得短于B、按设计要求定出位置，孔位允许偏差不大于±150I设计长度的95%。
C、杆体插入锚杆孔时，应保持位置居中，插入深度应满足设计要求。
D、砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实，砂浆或水泥浆内可添加适量的微膨胀剂和速凝剂。
E、药包型锚杆、树脂锚杆在杆体插入过程中应注意旋转，使粘结剂充分搅拌。
锚杆安设后不得随意敲击，其端部在填充砂浆终凝前不得悬挂重物。
F、锚杆安设后其填充砂浆终凝后应立即安装托板，拧紧螺帽。
3、挂设钢筋网（1）工作面应通风良好，有足够的照明。
（2）远离机械工作区。
（3）选用稳固的操作平台或台车。
（4）钢筋焊接遵守施工用电和焊接施工的安全规定。
（5）施工要点：①钢筋网宜采用Q235钢，钢筋直径宜为6T2mm,网格间距150-30Omnb搭接长度应为1-2个网格。
②横向钢筋采用点焊联结，使用前要除锈和擦去油迹和浮土。
③筋网要被喷射混凝土包裹，混凝土保护层不小于20mm。
④与钢架、锚杆共同作用时，采用焊接联结方式固定。
⑤受力要求较高时，可采用双层钢筋网。
4、安装钢拱架（1）钢架及钢筋网的安装，作业人员之间应协调动作，在本排钢架或本片钢筋网未安装完毕，并与相邻的钢架和锚杆连接稳妥之前，不得擅自取消临时支撑。
（2）无关人员不得进入危险区域。
（3）按照机械设计用途操作机械。
初期支护资料课件
质量检测与验收
对施工质量进行检测和验 收，确保施工质量符合设 计要求和相关标准。
04
初期支护效果评估
评估方法
现场监测
通过在初期支护结构上安装传感器， 实时监测支护结构的变形、位移和应 力等参数，以便及时发现异常情况。
经验评估
根据工程实践经验和相关规范，对初 期支护结构的施工质量和安全性进行 评估。
成本。
环境保护
设计应考虑施工对环境的影响 ，采取相应措施减少噪音、粉
尘、废水的排放。
设计流程
现场勘查
收集工程地质、水文地质资料 ，了解围岩等级、地下水状况
等信息。
初步设计
根据工程规模、地质条件和施 工要求，初步确定支护结构形 式和材料。
计算分析
对支护结构进行力学分析，计 算围岩压力、支撑反力和稳定 性等参数。
材料准备
根据设计要求，采购合格的原材料， 并进行检验和试验，确保材料质量。
设备准备
根据施工需要，准备相应的施工设备 和机具，并进行维护和保养，确保设 备性能良好。
施工方法
喷射混凝土
采用喷射混凝土的方法，将混凝 土喷射到围岩表面，形成保护层 ，提高围岩的稳定性和承载能力
。
锚杆支护
采用锚杆支护的方法，将锚杆打入 围岩中，通过锚杆的拉力和锚固力 ，提高围岩的稳定性和承载能力。
处理潜在的安全隐患。
05
初期支护案例分析
案例一：隧道工程初期支护
总结词
隧道工程初期支护是确保隧道施工安全的重要措施，通过喷射混凝土、锚杆、钢拱架等手段对隧道开挖后的围岩 进行加固和支撑。
详细描述
在隧道工程中，初期支护通常在开挖后立即进行，以控制围岩变形和防止坍塌。主要支护措施包括喷射混凝土、 锚杆和钢拱架等。这些措施能够有效地将围岩应力传递到支护结构上，提高围岩的整体稳定性，保证隧道施工的 安全和质量。
隧道初期支护一般规定
隧道初期支护一般规定1、初期支护应配合开挖作业及时进行，确保围岩稳定及施工安全；施工作业台架应牢固可靠，并应设置安全围栏。
2、当掌子面自稳能力差时，应采取增加辅助工程措施或改变开挖方法等措施。
3、软弱围岩地段施工应坚持先支护（强支护）、后开挖（短进尺、弱爆破）、快封闭、勤量测的施工原则，初期支护紧跟掌子面。
Ⅳ～Ⅵ级围岩初期支护应保证尽早封闭成环。
4、隧道支护宜根据现场监控量测结果，分析施工中的各种信息，及时调整支护措施和支护参数。
5、施工中应做好地质描述、超前地质预报，根据围岩条件的变化，因地制宜，提前采取相应措施，做到安全可靠、经济合理。
6、在浅埋、严重偏压、自稳性差的地段以及大面积淋水或涌水地段施工时，应按设计采用稳定地层和处理涌水的辅助工程措施。
稳定地层措施主要包括：超前锚杆支护、超前小导管预注浆支护、超前管棚支护、超前预注浆、地面砂浆锚杆、地表注浆等。
其中前四项为稳定洞内围岩和开挖面的措施，后两项为稳定地面地层、防止地面下沉、滑塌和在浅埋地段与洞内措施一起作用稳定洞内围岩及开挖面的措施。
涌水处理措施主要包括：超前围岩预注浆堵水、开挖后补注浆堵水、超前钻孔排水、坑道排水、井点降水等。
7、辅助工程措施施工应符合下列规定：1）应做好相应的工序设计；2）应坚持先支护（强支护）、后开挖（短进尺、弱爆破）、快封闭、勤量测的施工原则；3）应准备所需的材料及机具，制订有关的安全施工措施；4）施工中应注意观察地形和降水、地质条件和地下水的变化以及量测数据的突变等情况，预防突发事故的发生；5）做好详细的施工记录。
8、隧道施工作业人员应配备应的安全防护用具（如安全帽、安全带、防尘口罩、绝缘防滑鞋等）和安全防护服装，安全防护用具和安全防护服装的使用、采购和管理应符合《公路水运工程安全生产监督管理办法》的规定；作业人员的皮肤应避免与速凝剂、树脂胶泥等化学制剂直接接触；严禁树脂接触明火；作业区粉尘浓度应符合规范的要求。
隧道工程施工：隧道初期支护喷射作业要点
隧道工程施工：隧道初期支护喷射作业要点1）隧道开挖后应立即对岩面喷射混凝土，以防岩体发生松弛。
2）喷射作业应分段、分片依次进行，喷射顺序自下而上进行，每次作业区段纵向长度不宜超过6m。
3）喷射混凝土作业需紧跟开挖面时，下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不不小于4h。
4）喷射混凝土混合料应随拌随喷，回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。
5）一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不小于40～60mm。
复喷一次喷射厚度拱顶不得大于100mm、边墙不得大于150mm。
首层喷砼时，要着重填平补齐，将小的凹坑喷圆顺。
岩面有严重坑洼处采用锚杆吊模模喷砼处理。
6）喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。
若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面应用高压风水清洗干净。
7）喷射混凝土作业时喷嘴应垂直岩面。
喷嘴距岩面距离以0.6m～1.2m为宜，喷射料束与受喷面垂线成5～15夹角时最佳。
喷射时，应使喷射料束螺旋形运动。
喷射机工作压力应控制在0.1～0.15MPa。
8）钢架与壁面之间的间隙应用混凝土充填密实。
喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖、保证将其背面喷射填满，粘结良好。
拱脚基础喷射混凝土要密实，严禁悬空。
9）喷混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间不少于7d。
隧道内环境温度低于＋5℃时，不得喷水养护。
10）冬季施工时，喷射混凝土作业区的温度不应低于5℃，混合料进入喷射机的温度不应低于5℃，在结冰的岩面上不得进行喷射混凝土作业。
混凝土强度未达到6MPa前不得受冻。
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第七章 隧道施工工艺及施工技术
第七章 隧道施工工艺及施工技术
三、喷射混凝土
喷射混凝土既是一种新型的支护结构，又是一种 新的施工工艺。它是使用混凝土喷射机，按一定的 混合程序，将掺有速凝剂的细石混凝土，喷射到岩 壁表面上，并迅速固结成一层支护结构，从而对围 岩起到支护作用。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
(3)钢筋网及钢拱架要被喷射混凝土所包裹、覆 盖，即喷射混凝土要将钢筋网和钢拱架包裹密实。
(4)分次施作的联合支护，应尽快将其相联，如 超前锚杆与系统锚杆及钢拱架的联结。
(5)分次施作的联合支护，要在量测指导下进行， 以做到及时、有效，并作适当调整。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
工字钢钢架
钢管钢架
第七章 隧道施工工艺及施工技术
2、性能特点
(1)钢拱架的整体刚度较大，可以提供较大的早 期支护刚度；型钢拱架较格栅钢架能更早承载。
(2)钢拱架可以很好地与锚杆、钢筋网、喷射混 凝土相结合，构成联合支护，增强支护的有效性， 且受力条件较好。尤以格栅钢架结合最好。
a)
b)
1-不饱和聚脂树脂＋加速剂＋填料；2-纤维纸和塑料袋；3-固化剂＋填料
；4-玻璃管；5-堵头(树脂胶泥封口)；6-快硬水泥；7-湿强度较大的滤纸筒
；8-玻璃纤维纱网；9-树脂锚固剂；10-带麻花头杆体；11-垫板；12-螺母
第七章 隧道施工工艺及施工技术
施工准备
初喷砼面上标注孔位
原材料检验
第七章 隧道施工工艺及施工技术
一 次 水
水 泥
二 次 水
减 水 剂
砂
搅拌机
砂 浆泵
混合管 喷头
石
搅拌机
干喷机
速凝剂
混合喷射工艺流程
第七章 隧道施工工艺及施工技术
•喷射混凝土机械设备
(1) 喷射机。 干式喷射机 湿式喷射机
第七章 隧道施工工艺及施工技术
(2)机械手。喷 头的移动和喷射 方向、距离的控 制，可采用人力 直接控制或机械 手控制。
1、喷混凝土的作用
(1)支撑围岩
承载圈
(2)“卸载”作用
N
N
(3)填平补强围岩 粘结 剪切
粘结 剪切
第七章 隧道施工工艺及施工技术
(4)覆盖围岩表面裂隙水Βιβλιοθήκη (5)阻止围岩松动潮气
(6)分配外力
τ τ
第七章 隧道施工工艺及施工技术
2、喷混凝土的特点
•喷混凝土的特点
(1)喷射混凝土具有强度增长快、粘结力强、密度 大、抗渗性好的特点。它能较好地填充岩块间的裂 隙的凹穴，增加围岩的整体性，防止自由面的风化 和松动，并与围岩共同工作。
(4)试验表明，喷射混凝土与模筑混凝土相比，密 实性和性能稳定性要差。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
3、喷射工艺种类
喷射混凝土的工艺流程有干喷、潮喷、湿喷和混 合喷四种。
主要区别是各工艺的投料程序不同，尤其是 加水和速凝剂的时机不同。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
细骨料 粗骨料 水泥
速凝剂
搅拌机
组装锚杆体、钻头、钎尾 原材料检验 钻进、接长锚杆体
确定浆液配比 钻至设计深度
浆液制备
钻机与杆体分离
连接注浆管、安装排气管、止浆塞
注浆作业至排气管返浆
待强安装垫板
不合格 质量检验
加固处理
合格 结束
第七章 隧道施工工艺及施工技术
➢早强药包内锚头锚杆
10
11
(1)构造组成
9
挡圈
43 5
12 6 78
12
拱部A单元 拱部B单元 开挖轮廓线 边墙C单元
边墙D单元
隧 道 中 线 内轨顶面
仰拱E单元
第七章 隧道施工工艺及施工技术
第七章 隧道施工工艺及施工技术
格栅钢架的断面
第七章 隧道施工工艺及施工技术
接头示意图
第七章 隧道施工工艺及施工技术
第七章 隧道施工工艺及施工技术
第七章 隧道施工工艺及施工技术
第七章 隧道施工工艺及施工技术
环向筋一般为受力筋，由设计确定，直径φ12 左右；纵向筋一般为构造筋，直径φ6~φ10；
网格尺寸一般为20cm×20cm，20cm×25cm， 25cm×25cm，25cm×30cm或30cm×30cm。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
四、钢拱架
1、构造组成
钢拱架可以 采用工字钢、 钢管或钢筋制 成。现场采用 以钢筋制作的 格栅钢架较多。
6.封闭性：可阻止水对围岩的侵蚀而引起风化等。
钢筋网
喷砼 锚杆 钢架
第七章 隧道施工工艺及施工技术
二、锚杆
1、锚杆的支护效应
锚杆(索)是用金属或其它高抗拉性能的材料制作
的一种杆状构件。
锚杆
(1)支承围岩：
喷射混凝土
轴力
第七章 隧道施工工艺及施工技术
(2)加固围岩:
承 载 拱
第七章 隧道施工工艺及施工技术
垫板 砂浆 杆体
螺母
第七章 隧道施工工艺及施工技术
施工准备
初喷砼面上标注孔位
原材料检验
钻孔
锚杆加工
清孔
砂浆配比
注入砂浆
插入杆体
固定杆体、待强
不合格 补强处理
安装垫板
质量检查 合格
结束
第七章 隧道施工工艺及施工技术
➢ 中空注浆锚杆
由中空锚杆杆体和垫板、螺母、排气管 等附件组成。主要设在开挖断面的拱部及围 岩较差地段的拱墙。
第七章
隧道施工工艺及施工技术
施工准备
原材料检验
布孔
钻孔、清孔 确定浆液配比
组装中空锚杆体、
排气管、止浆塞
安装锚杆
浆液制备 连接注浆管、注浆
锚杆杆体孔口回浆
浆体待强、安装垫板螺栓
不合格 质量检查
补强处理
合格 结束
第七章 隧道施工工艺及施工技术
➢ 自进式中空注浆锚杆
第七章 隧道施工工艺及施工技术
施工准备
钻孔
锚杆加工
清孔
浸湿药包
孔内塞入药包 顶入杆体、待强
安装垫板
不合格 质量检查
补强处理
合格
结束
第七章 隧道施工工艺及施工技术
➢缝管式摩擦锚杆
(1)构造组成
杆体
垫板
挡环
第七章 隧道施工工艺及施工技术
➢楔缝式内锚头锚杆
(1)构造组成
垫板
A
楔块
杆体
螺母
第七章 隧道施工工艺及施工技术
➢ 钢质涨壳中空注浆锚杆
1.灵活性：支护类型、参数、数量可灵活调整。
2.及时性：喷射砼，如早强，能迅速给围岩提供支 护抗力；
3.密贴性：喷射砼与围岩能全面密贴粘结，粘结 力一般可达70kg/cm3；
第七章 隧道施工工艺及施工技术
4.深入性：锚杆可深入围岩一定深度加固围岩， 形成承载圈。
5.柔性：容易调节围岩变形，可控制围岩塑性变形 适度发展，发挥自承能力；
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水泥浆全粘结式锚杆 (2)全长粘结式 水泥砂浆全粘结式锚杆 (砂浆锚杆 )
树脂全粘结式锚杆 (3)摩擦式缝 楔管 管式 式锚 锚杆 杆
(4)混合式先 先灌 张浆 拉后 后张 灌拉 浆预 预应 应力 力锚 锚杆 杆((索 索))
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➢普通水泥砂浆锚杆 构造组成
(3)提高层间摩阻力，形成“组合梁” :
P
σ
P
σ
第七章 隧道施工工艺及施工技术
(4)“悬吊”作用:
第七章 隧道施工工艺及施工技术
2、锚杆的种类 锚杆分类：
胀壳式锚杆(索)
机械内锚头锚杆(索)楔缝式锚杆
(1)端头锚固式
楔头式锚杆 水泥砂浆内锚头锚杆(索)
粘结式内锚头锚杆(索)树 快脂 硬内 水锚 泥头 卷锚 内杆 锚头锚杆
(2)与普通模筑混凝土相比，喷射混凝土施工将输 送、浇注、捣固几道工序合而为一，更不需模板， 因而施工快速、简捷。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
(3)喷射混凝土能及早发挥承载作用。它能在10min 左右终凝，一般2h后即具有强度，8h后可达2MPa， 16h后达5MPa,一天后可达7 ~8 MPa，四天达到28d 强度的70%左右。
(3)格栅钢架采用钢筋现场加工制作，技术难度 和要求并不高；对隧道断面变化适应性好。
(4)钢拱架的安装架设方便。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
五、联合支护
(1)联合支护宜联不宜散，彼此要直接地牢固相 连，以充分发挥联合支护效应。
(2)钢筋网及钢拱架要尽可能多地与锚杆头焊连， 锚杆要有适量的露头。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
第七章 隧道施工工艺及施工技术
第四节 初期支护
一、初期支护的基本概念
隧道开挖后，为控制围岩应力适量释放和变形， 增加结构安全度和方便施工，隧道开挖后立即施 作刚度较小并作为永久承载结构一部分的结构层， 称为初期支护。
初期支护加二次衬砌，构成复合式衬砌。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
锚喷支护工程特点:
钢质涨壳头
第七章
隧道施工工艺及施工技术
施工准备 布孔 钻孔 清孔
插入杆体 加垫板、拧紧螺
帽、固定杆体 安止浆塞 浆液配置
注浆
第七章 隧道施工工艺及施工技术
❖局部布置 它主要用在裂隙围岩。重点加固不稳定块体，隧
道拱顶受拉破坏区为重点加固区域。 布置原则：拱腰以上部位锚杆方向应有利于锚杆的
受拉；拱腰以下及边墙部位锚杆宜逆向不稳定岩块 滑动方向。
(3)喷射混凝土的 拌制宜用强制式 搅拌机。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
4、纤维喷射混凝土