隧道支护讲解

制作试件
施工准备 中线水平检查 衬砌台车就位
净空检查 涂脱模剂 灌注混凝土 养生脱模
二次衬砌 流程图
拌和混凝土 混凝土运输 泵送入模
① 仰拱应先于衬砌浇筑前完成，仰
拱填充采用 C15 片石砼，施工时
注
应控制好 片石含量。
意 事
② 模板就位前，应按隧道中线和标 高，对开挖断面进行复核和整修 确保衬砌厚度。
（2）、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 钻。
（3）、管棚环向圆心角按拱部120°计算， 导向钢管外倾1°～3°，施工时应根据实际 情况作调整。
（4）、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
（5）、注浆时应该注意注浆管的通透性，以 防堵管。
初期支护——锚喷支护
⑴串浆时及时堵塞串浆孔，或采用分浆 器多孔注浆。 ⑵泵压突然升高时，可能发生堵管，应 停机检查。 ⑶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，缩短胶凝 时间。
管棚
• 支护原理：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 或钢插角构成的棚架来形成对开挖面前围 岩的预支护。
锚杆
• 锚杆的类型：(1)机械式锚固锚杆(2)粘结式 锚固锚杆(3）混合式锚杆(4)摩擦式锚固锚 杆
• 根据苏家坪隧道围岩情况选择： • Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级围岩拱部采用￠22组合
中空锚杆，边墙采用￠22全螺纹砂浆锚杆。 Ⅲ级长度3.0m、Ⅳ级长度3.5m、Ⅴ级长 度4m。
注意问题：
（1）锚杆杆体的抗拉力不应小于150kN，其 强度不应小于M20.孔内灌注砂浆应饱满密 实。
Ⅲ级围岩拱、墙喷射厚度为12cm；Ⅳ级围 岩拱、墙喷射厚度为23cm，支护加强段仰 拱喷射厚度15cm；Ⅴ级围岩拱、墙喷射厚 度为27cm，仰拱喷射厚度25cm。 喷射混凝土采用C25混凝土，仰拱填充用 C20混凝土。
注意事项
• 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 行，当岩面有较大凹洼时，应先填平。当 受喷面有滴水、淋水、集中出水点时，应 进行处理。
（2）适用范围：
• 适用于一般软弱破碎围岩，地下水丰富的 软弱破碎围岩；
• 在苏家坪隧道中使用的地段为： • Ⅳ级围岩浅埋段：DK500+142~
DK500+238、DK500+788~DK500+942段 拱部。Ⅴ级围岩： DK500+080~DK500+142、 DK500+942~DK500+992段拱部设超前小 导管注浆法进行围岩预加固，以便开挖。
工艺流程：
小导管的制作
小导管前端长约 20cm 做成尖锥形，尾部焊 接φ6～8mm 钢筋做加劲箍， 尾部长度 100cm 内不开孔作为止浆段，其余管壁上每 隔 20～30cm 梅花型钻眼，眼孔直径为 8mm。
苏家坪隧道
• 苏家坪隧道小导管选用： 热轧无缝钢管直径Φ42mm，
长度3.5m，环向间距0.4m，外插 角5-10°。
⑵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Φ18主筋和固定环组成，固定环采用 短管节，节长3～5cm将其与主筋焊接，按1.5m间 距设置。
（3）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50%， 相邻钢管接头至少错开1m。
施工注意事项：
（1）、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 立交。
• 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 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 限制要求软弱围岩隧道工程中。
洞口大管棚（导向墙）
• 导向墙就是隧道口 处引导隧道方向的 拱墙。一般在隧道 口需要打管棚的， 才会设计导向墙， 防止坍塌，里面预 埋管棚的导向管， 作为管棚施工的指 导方向。
适用范围：适用于Ⅴ级围岩浅埋段；
DK500+080~DK500+100、 DK500+972~DK500+992段，隧道进出口各设 一环向大管棚。
管棚参数：
①钢管规格：洞口段管棚长度为20m，热轧无 缝钢管，外径108mm，壁厚6mm。每节钢 管两端均预加工成外丝扣，以便连接接头钢 管。
②管距：环向间距40cm。
支护的类型
锚喷支护 初期支护
钢架支护
支 护
超前支护: 超前锚杆、管棚、超前小导
管注浆、 超前深孔帷幕注浆
二次衬砌
超前支护
❖ 超前支护的 原理:提高隧 道在开挖时 围岩的自稳 性和安全性 的支护。
超前支护——超前小导管注浆
（1）目的： 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 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 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。
（2）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调整 锚杆间距，以保证钢架与锚杆的连接。
钢架支撑
• 钢架支护特点:架设后立即受力，且其 强度和刚度均较大，可承受开挖时引 起的松动压力。
• 苏家坪隧道Ⅳ级围岩浅埋段： DK500+142~ DK500+238、 DK500+788~DK500+942段拱墙设工 18型钢钢架，间距1.0m。Ⅴ级围岩浅 埋段：DK500+080~DK500+142、 DK500+942~DK500+992段全环设置 工20b型钢钢架间距0.6m。
• 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 间间歇时间、喷射分区与喷射顺序。
二次衬砌
二次衬砌是提供安全储备或承受后期围岩 压力。二次衬砌在Ⅲ级及以下围岩时按安 全储备设计，在Ⅲ级以上围岩时按承载 （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 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。
施工工序
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 外缘每隔2m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 实;
• 钢架应全部被混凝土覆盖，保护层厚度不 得小于40mm。上台阶使用钢架时，应施作 锁脚锚杆防止拱部下沉变形。
喷射混凝土
• 苏家坪隧道喷射混凝土参数：
注浆注意事项：
（1）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，也 可采用群灌注浆 (每次3-5根)。
（2）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
（3）注浆过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， 防止堵管、跑浆、漏浆。
注浆异常现象处理
③外插角：1°，可根据实际情况作调整，范围 在1°～3°；
④注浆材料：1:1水泥浆。
管棚的加工及安装
⑴钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻 设孔径10～16mm注浆孔，孔间距150mm，呈梅 花型布置，尾部留不钻孔的止浆段100cm，编号 为双号的钢管不开孔。管头焊成圆锥形，便于入 孔。
项 ③ 衬砌的工作缝应与设计的沉降缝、
伸缩缝结合布置。
பைடு நூலகம்