隧道预加固PPT课件
合集下载
《隧道工程》课件第18讲 围岩预支护(预加固)
围岩预支护(预加固)
围岩预支护的定义：围岩预支护是指在进行隧道开挖之前，为了加固、保护 围岩，采取一系列措施来提高隧道工程的稳定性和安全性。
围岩预支护的目的和重要性
1 增强隧道结构稳定性
2 保障施工安全
通过围岩预支护，可以防止围岩坍塌，从 而增强隧道结构的稳定性。
预加固围岩可以减少岩体松动和滑落的风 险，从而提高施工过程的安全性。
施工方法选择
根据工程实际情况和预支护要求，选择适合 的施工方法和技术。
荷载分析
分析预期荷载和围岩的力学性质，确定所需 的预支护结构的尺寸和强度。
材料选择
选择具有良好抗压、抗裂性能以及耐久性的 材料，确保预支护的有效性和长期稳定性。
围岩预支护案例分析
1
隧道B
2
采用钢拱架支护和注浆技术，解决了
围岩松动和变形问题，确保了隧道的
通过监测和检测技术，及时获取围岩和预 支护结构的变形和应力状态，及时采取措 施进行修补和调整。
3 施工人员培训
4 质量控制
培训施工人员，提高他们的技能水平和安 全意识，保障施工过程的质量和安全。
建立完善的质量控制体系，进行严格的施 工质量检查和验收，确保预支护的质量和 效果。
总结和展望
围岩预支护是隧道工程中重要的保障措施之一，正确实施围岩预支护可以增强隧道结构的稳定性、延长 使用寿命，并减少维护成本。
未来，随着技术的不断发展，预支护方法和技术将进一步完善和创新，为隧道工程的安全和可持续发展 提供更多的保障。
长期稳定性。
3
隧道A
通过利用锚杆支护和喷射混凝土技术， 成功加固了围岩，实现了隧道开挖和 使用的安全稳定。
隧道C
结合多种预支护方法，如锚杆支护、 喷射混凝土和钢拱架支护，实现了复 杂地质条件下的隧道施工和运营。
围岩预支护的定义：围岩预支护是指在进行隧道开挖之前，为了加固、保护 围岩，采取一系列措施来提高隧道工程的稳定性和安全性。
围岩预支护的目的和重要性
1 增强隧道结构稳定性
2 保障施工安全
通过围岩预支护，可以防止围岩坍塌，从 而增强隧道结构的稳定性。
预加固围岩可以减少岩体松动和滑落的风 险，从而提高施工过程的安全性。
施工方法选择
根据工程实际情况和预支护要求，选择适合 的施工方法和技术。
荷载分析
分析预期荷载和围岩的力学性质，确定所需 的预支护结构的尺寸和强度。
材料选择
选择具有良好抗压、抗裂性能以及耐久性的 材料，确保预支护的有效性和长期稳定性。
围岩预支护案例分析
1
隧道B
2
采用钢拱架支护和注浆技术，解决了
围岩松动和变形问题，确保了隧道的
通过监测和检测技术，及时获取围岩和预 支护结构的变形和应力状态，及时采取措 施进行修补和调整。
3 施工人员培训
4 质量控制
培训施工人员，提高他们的技能水平和安 全意识，保障施工过程的质量和安全。
建立完善的质量控制体系，进行严格的施 工质量检查和验收，确保预支护的质量和 效果。
总结和展望
围岩预支护是隧道工程中重要的保障措施之一，正确实施围岩预支护可以增强隧道结构的稳定性、延长 使用寿命，并减少维护成本。
未来，随着技术的不断发展，预支护方法和技术将进一步完善和创新，为隧道工程的安全和可持续发展 提供更多的保障。
长期稳定性。
3
隧道A
通过利用锚杆支护和喷射混凝土技术， 成功加固了围岩，实现了隧道开挖和 使用的安全稳定。
隧道C
结合多种预支护方法，如锚杆支护、 喷射混凝土和钢拱架支护，实现了复 杂地质条件下的隧道施工和运营。
《隧道超前支护》课件
绿色防水支护技术
采用环保的防水材料对隧道进行防水处理，保护隧道不受渗水影响。
隧道超前支护的质量控制
1 支护材料质量要求
确保使用高质量的支护材 料，以提供可靠的支护效 果。
2 支护结构
进行合理的支护结构设计，
确保施工质量和工期。
以满足隧道的稳定性和安
全性需求。
可持续性发展与隧道超前支护
节能减排
隧道超前支护技术可以减少 能源消耗和排放，实现绿色 施工。
资源利用
通过合理利用材料和资源， 降低施工成本并减少资源浪 费。
环保施工
隧道超前支护技术可以减少 对环境的影响，保护生态系 统的完整性。
结论
1 隧道超前支护的优点和重要性
隧道超前支护可以提高隧道的稳定性和安全性，促进施工效率的提升。
2 未来发展趋势
随着技术的不断创新和发展，隧道超前支护技术将变得更加先进和可持续。
洞室衬砌支护
在隧道内部进行衬砌加固， 保证隧道内部的安全和稳定。
钢支撑隧道支护
使用钢材加固隧道结构，提 供额外的支撑和稳定。
隧道超前支护的施工技术
1
超前预养护支护技术
通过预养护材料提前固化隧道围岩，增强支护效果。
2
螺旋喷射注浆支护技术
使用螺旋喷射注浆设备对隧道围岩进行支护，提高围岩强度和稳定性。
3
隧道超前支护
隧道超前支护是一种在隧道施工过程中采取的防护措施。它旨在确保隧道的 稳定性和安全性，以及提高施工效率。
什么是隧道超前支护？
隧道超前支护是指在进行隧道开挖过程中，提前对隧道进行支护措施的一种技术。它主要包括基础支护、洞室 衬砌支护和钢支撑隧道支护。
隧道超前支护的分类
基础支护
隧道施工支护施工技术PPT课件
四、钢支撑
（2）钢架安装
钢架安装通常在开挖初喷完成后立即进行。 根据测设的位置，各节钢架以螺栓连接，连接板应密贴。 为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上，安装前应清
一、喷射混凝土
（7）喷射混凝土强度、厚度检验
1）用喷大板切割试块（100mm的立方体），在标准养护条件下进行 养护，喷射混凝土3h强度应达到1.5MPa，24h应达到10.0Mpa，28d 用测得的极限抗压强度乘以0.95。 2）当不具备制作抗压强度标准块条件时，可喷制混凝土大板，在标准 条件下养护7d后，用钻芯机取芯制作试块，芯样边缘至大板周边最小 距离不小于50mm。 3）可直接向边长150mm的无底标准试模内喷混凝土制作试块，抗压 加载方向应与试块喷射成型方向垂直，其抗压强度换算系数应通过试 验确定。 4）喷层厚度的检查。可用插针、凿孔等方法检查。喷射时可插入长度 比设计厚度大5cm的粗铁丝，纵、横向1～2m设一根作为施工控制用。
目录
1 初期支护 2 二次衬砌混凝土施工 3 预支护技术
支护
自支护 人工支护
永久支护
自支护：围岩自身所具备的的支护能力； 人工支护：在自支护能力不充分的条件下，人为采取的措施。
6.1 初期支护
初期支护作为隧道开挖后及时施工的人为支护又称一次支护，主要为喷 锚组合体系。
锚喷支护（视频）是喷混凝土、锚杆、钢筋网、喷射钢纤维混凝土、钢 支撑等结构组合起来的支护形式。
二、钢纤维喷混凝土
1、钢纤维喷混凝土 是在普通砂浆或混凝土中掺入分布均匀且离散的钢纤维，依靠压缩 空气高速喷射在结构表明的一种新型复合材料。
2、喷射优点 全自动化的喷射机械用活塞泵可达到25m3/h的喷射能力； 仅5%～10%的回弹率，比干喷低的多； 混凝土质量均一，通常强度可达55MPa,弯曲拉伸及抗剪强度大； 耐冲击、抗冻融性好。
地下工程施工与管理之预加固工法课件
大致划分：(D为隧道跨度) 埋深≤0.5D 横向加固范围为1800； 埋深0.5D～1.0D时，横向加固范围为1200， 埋深≥1.0D时，横向加固范围为900，下部采用长锚杆。
预加固工法
第1页
二、小管棚法
（二）小管棚的设计参数
1、纵向加固长度≥0.4倍洞跨。
2、横向加固范围为1200，下部采用长锚杆。
预加固工法
第1页
二、小管棚法
预加固工法
第1页
二、小管棚法
可以看出，当隧道开挖高度为D，隧道埋深为 1D时，前方加固0.4D长度最为有效。 但是前方必须保留多长的加固段，才能保证掌 子面安全？
下面通过有限元计算，来说明这一问题。设隧 道开挖高度为6.55m，加固长度8m,采用逐步开 挖的办法来寻找这一长度，假定分六步开挖， 其长度分别为1m、2m、3m 、 4m、6m、8m。 则计算结果如图所示。
目的
顶端 稳定
开挖面喷混凝 开挖
土
面稳
定
正面锚杆 开挖面打设锚
杆，增强抗剪 强度
开挖 面的 稳定
化学灌注法
开挖面灌注化 学药剂，增强 围岩强度
顶端 开挖 面的 稳定
斜向锚杆施工 开挖 与弧形导坑 面的
结合使用，提 稳定 高开挖预面加稳固定工法
一、概 述
概念图
适用性
问题点
适用广，实例多，有 施工角度大，超挖 时与化学灌注法结合 量多 使用，全面粘结型
预加固工法
第1页
二、小管棚法
北京地铁 管棚施工ຫໍສະໝຸດ 大管棚布设预加固工法
第1页
二、小管棚法
小管棚一般3～5m长，既能加固洞壁一定范围内 的围岩，又能支托围岩，其支护刚度和预支护效 果较好，施工时间长，对开挖循环影响较大。
预加固工法
第1页
二、小管棚法
（二）小管棚的设计参数
1、纵向加固长度≥0.4倍洞跨。
2、横向加固范围为1200，下部采用长锚杆。
预加固工法
第1页
二、小管棚法
预加固工法
第1页
二、小管棚法
可以看出，当隧道开挖高度为D，隧道埋深为 1D时，前方加固0.4D长度最为有效。 但是前方必须保留多长的加固段，才能保证掌 子面安全？
下面通过有限元计算，来说明这一问题。设隧 道开挖高度为6.55m，加固长度8m,采用逐步开 挖的办法来寻找这一长度，假定分六步开挖， 其长度分别为1m、2m、3m 、 4m、6m、8m。 则计算结果如图所示。
目的
顶端 稳定
开挖面喷混凝 开挖
土
面稳
定
正面锚杆 开挖面打设锚
杆，增强抗剪 强度
开挖 面的 稳定
化学灌注法
开挖面灌注化 学药剂，增强 围岩强度
顶端 开挖 面的 稳定
斜向锚杆施工 开挖 与弧形导坑 面的
结合使用，提 稳定 高开挖预面加稳固定工法
一、概 述
概念图
适用性
问题点
适用广，实例多，有 施工角度大，超挖 时与化学灌注法结合 量多 使用，全面粘结型
预加固工法
第1页
二、小管棚法
北京地铁 管棚施工ຫໍສະໝຸດ 大管棚布设预加固工法
第1页
二、小管棚法
小管棚一般3～5m长，既能加固洞壁一定范围内 的围岩，又能支托围岩，其支护刚度和预支护效 果较好，施工时间长，对开挖循环影响较大。
超前注浆加固课件PPT
目前小导管的设计长度一般为
2 ～ 2.5m 。小导管注浆工法是 浅埋暗挖隧道的常规施工工艺， 在地层较稳定、无特别风险源 的情况下可大量采用。
开挖面深孔注浆工法
对于开挖断面较大的双线隧道或跨度较大的渡线隧道，因 注浆小导管加固范围有限，故一般采用开挖面深孔注浆。 对于70～100m2断面的隧道可布置12~18个注浆孔，其中 15m左右的长孔布置6~11个，5m左右的短孔布置6~7个，并 采用隔孔注浆的方法。
工，但由于施工成本较高(相比较一般注浆施工成本增加l倍以 上 )和施工速度较慢，一般仅在特别困难的地层或特别重大风 险源注浆加固中采用。
TGRM分段前进式超前深孔注浆工艺
分段前进式注浆是钻、注交替作业的一种注浆方式，即 在施工中实施钻一段、注一段，再钻一段、再注一段的 钻、注交替方式进行施工，每次钻孔注浆分段长度为 2～3 m，采用孔口管法兰盘止浆。分段前进式超前深孔 注浆与TGRM特种灌浆料相结合即形成 TGRM分段前进式超 前深孔注浆工艺。
TGRM注浆材料的特点
微膨胀性。与一般浆材液凝结固化体积收缩相比，TGRM浆
液在注入地层固化的过程中，浆块具有1％～2％的膨胀率，能 有效地阻止钻孔注浆施工过程中对土体的扰动而引起的隧道围 岩变形。 针对性。针对不同地层TGRM 灌浆料开发出了系列产品，如： 针对地下水丰富的防水型、粉细砂层的超细型、疏松地层的发 泡型及普通早强型等。 综合性。TGRM浆液同时具有早强性和耐久性的特点，解决 了双液浆早强但不耐久和普通水泥浆液扩散无法有效控制、在 固化时浆块收缩、注浆后的隧道开挖施工需等待等问题。
水泥—水玻璃类浆液：
水泥—水玻璃类浆液是以水泥和水玻璃为主剂，两者按 一定的比例采用双液方式注入，必要时加入缓凝剂（磷 酸氢二钠）所形成的注浆材料，是一种用途及其广泛， 使用效果良好的注浆材料。 它具有以下特点： 来源丰富，价格便宜； 结石体抗压强度高，可达 5~20Mpa ，但后期强度由于 水玻璃的作用易降低； 浆液结石率为100%，结石体渗透系数10-3cm/s，抗渗 性能好； 对地下水和环境无污染； 难以注入0.2mm以下岩溶裂隙； 采用双液方式注入，施工工艺较单液复杂；
隧道超前支护和地层预加固措施 超前小导管注浆
a<40cm
r
r
b (取30cm)
➢在小导管前端做成约 10cm长的圆锥状，在尾 端焊接直径6~8mm的钢 筋箍，距后端100cm内不 开孔，剩余部分按20 ~30cm梅花形布置直径 6mm的溢浆孔。
管箍(φ6钢筋加焊)
φ42~50mm有缝钢管
1.5m不钻孔
出浆孔 3.5~6.0m
0.2m
超前小导管注浆
➢小导管插入后应外露一定长度，以便连接注浆管，并用塑胶泥(40ºBe水玻璃拌525号水泥) 将导管周围孔隙封堵密实。
超前小导管注浆
4. 注浆 ➢ 注浆设备应性能良好，工作压力应满足注浆压力要求，并 应进行现场试验运转。 ➢ 注浆压力
❖注浆压力与地层条件及注浆范围要求有关，一般要求单管注浆能扩散
到管周0.5~1.0m的半径范围内。
超前小导管注浆
3. 小导管布置和安装
➢小导管钻孔安装前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射5~10cm厚的混凝土封闭。
➢钻孔直径应较管径大20mm以上，环向间距应按地层条件而定，一般采用20~50cm；外插 角应控制在10°~30°之间，一般采用15° 。
➢极破碎围岩或处理坍方时可采用双排管；地下水丰富的松软层，可采用双排以上的多排管； 大断面或注浆效果差时，可采用双排管。
2. 性能特点及适用条件
特点： 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，而且填塞了裂隙，阻隔了地下水向坑道渗 流的通道，起到了堵水作用。
适用条件： 适用于渗透系数较大的无地下水或水量和压力较小的一般软
弱破碎岩采用时性价比比较高。
❖孔口最高压力应严格控制在允许 范围内，以防压裂开挖面，注浆压 力一般为0.5~1.0 MPa，止浆塞应能 经受注浆压力。
隧道工程第七章第一节_围岩预支护(预加固)
预衬砌 开挖面
超前锚杆 链锯
预筑拱
支承架
适用：粘性土、砂性土、淤泥等地层。
六、机械预切槽法
1.基本原理
是用专用的预切槽 机沿隧道横断面周 边预先切割或钻一 条有限宽度的沟槽。
在硬岩中，切槽可作为爆破的临空面，起爆顺序 与传统的爆破相反，不是由里向外而是由外向里逐 层起爆，这种方法可以显著降低钻爆法施工的爆破 振动速度。
在松散地层中，切槽后立即向槽内喷入混凝土， 在开挖面前方形成一个预筑拱，随后才将切槽所定 的开挖面开挖出来，这样有效地减少因开挖面开挖 而产生的围岩变形与地表沉降，并使开挖工作能在 预筑拱保护下安全有效地进行。
➢洞口管棚一般采用套拱定位，套拱部位开挖应视 现场地质条件及配套设备确定。
➢管棚节间用丝扣连接。管棚单序孔第一节长6(9) m，双序孔第一节长3(4.5)m，其余管节长度均为 6(9)m。
➢管棚安装后，管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔 壁间空隙，连接压浆管及三通接头。
➢管棚注浆前，应向开挖工作面、拱圈及孔口管周 围岩面喷射厚10cm的C25混凝土，以防钢管注浆时 岩面缝隙跑浆。
3.管棚超前支护参数选择
➢管棚应采用热轧无缝钢管制作，必要时钢管内安 装钢筋笼。 ➢钢管直径应符合设计要求，一般为直径70~180 mm ，钢管中心间距宜为管径的2~3倍。 ➢管棚长度应根据地层情况选用，一般为10~40m。 ➢管棚外插角一般为0~3 ° 。 ➢管棚终端位置应达到防护对象的长度加上因开挖 而造成的开挖工作面松弛范围的长度。纵向两组 搭接长度应符合设计要求并应大于3m 。
➢断层带，当裂隙宽度(或粒径)小于1mm，或渗透 系数k≥10-４m/s时，注浆材料宜优先选用水玻璃类 和木胺类浆液。
➢细、粉砂层、细小裂隙岩层及断层地段等弱渗透 地层中，宜选用渗透性好、低毒及遇水膨胀的化 学浆液，如聚胺脂类，或超细水泥浆。
隧道预加固原理和应用 ppt课件
出水管道或裂隙
封堵深部来水 的灌浆孔
掌子面
Ⅰ序孔
Ⅱ序孔
补强灌浆孔
ppt课件
23
帷幕注浆工法
高压断层涌水的局部超前预灌浆
ppt课件
24
开挖面深孔注浆工法
对于开挖断面较大的双线隧道或跨度较大的渡线隧道，因 注浆小导管加固范围有限，故一般采用开挖面深孔注浆。
对于70～100m2断面的隧道可布置12~18个注浆孔，其中 15m左右的长孔布置6~11个，5m左右的短孔布置6~7个， 并采用隔孔注浆的方法。
(灌浆作业(7)
关键：1、随模袋灌浆，模袋逐渐彭胀充填溶 洞口；同时工序（3）和工序（2）水量变大、 压力上升； 2、灌浆工序（7）随灌浆进展，工序（2）水量 变大，压力上升； 3、工序（8）最后封堵，逐渐无水，达到完全 封堵的目的。
施工泄水孔(2) 灌浆作业(8)
锚杆带灌浆 加固围岩(1)
注 意 灌 浆 先 注后 意顺 之序 三及 模 袋 闭 浆
围岩 加固
金属锚杆 小导管 管棚
水平旋喷 预衬砌
喷混凝土 玻璃纤维锚杆
临时仰拱 基脚锚杆
排水坑 排水钻孔 井点或洞内降水 井点或洞内降水 地表压浆 地表垂向锚杆
隔断墙
稳定掌子面
√ √ √ √ √ √
√ √ √ √ √ √
目的 控制地表下沉
√ √ √
√ √
√ √
ppt课件
√
临近施工 √ √ √ √
√ √
速水流下，保证水泥不分散，不被冲走； －具有一定的透水性，在混凝土或水泥砂浆灌入以后，多余的
水分通过织物空隙渗出，可以迅速降低水灰比，加快混凝土 的凝固速度，增加混凝土的抗压强度。水泥浆经模袋析水后， 不但硬化速度加快，而且固化强度提高。
《隧道工程》课件第19讲 围岩预支护(预加固)
围岩预支护的施工要点
预处理
方案实施
质量检查
对加固前的围岩进行清理、修 整，并测量其几何形状和物理 力学特性，为后续工作做好铺 垫。
根据设计方案进行施工，包括 钻孔、锚杆贴装、注浆喷射、 网片张拉等。
在施工过程中，严格按照规范 执行，确保各项工作质量符合 要求，以保证最终效果。
围岩预支护施工是一个复杂的系统工程，需要有专业施工人员按照标准和规范进行操作。
围岩预支护(预加固)
本课将全面介绍隧道工程中的围岩预支护技术，包括概念，分类，方法和设 计原则。
围岩预支护分类和方法
1
主动式
锚喷、压实灌浆、加筋网片、聚合物灌浆
2
被动式
钢筋锚杆、玻璃纤维网片、合成树脂锚杆
3
半主动式
预应力锚杆、短支钢杆预应力锚固
根据支护体系与被支护体连通状况，围岩预支护技术可分为主动式、被动式和半主动式。每种方法在不同 情况下具有独特的优势。
围岩预支护的质量控制
1
材料控制
锚杆、锚索、钢筋网片、注浆材料等均需要验收，确保质量符合要求。
2
工作过程控制
各项施工工作需按照规范和标准进行，如锚杆贴装、注浆喷射、钢筋网片加固、网片张拉 等。
3
整体评估控制
加固完成后，需要对整体支护结构进行评估和验收，判断加固质量和可靠性。
围岩预支护质量控制是加固工程质量保障的重要环节，应该系统全面地运用各种检测技术进行质量控制和 质量评估。
常用的围岩预支护技术
锚喷
锚杆
通过钢筋锚杆和锚桩将围岩与钢
利用锚杆在岩体中与锚桩或管撑
筋网片连接，既起到支护作用，
连接的方式强化围岩，提高围岩
又增加了围岩的强度和稳定性。
《隧道支护》课件
根据类似工程经验，对隧道支护结构的稳定 性进行评估。
安全性评估
风险评估
对隧道支护结构可能存在的风险进行评估，如坍塌、滑坡等，确 定其安全等级。
安全系数
根据隧道支护结构的承载能力和稳定性要求，计算其安全系数，评 估其安全性。
安全措施
根据隧道支护结构的安全性评估结果，采取相应的安全措施，如加 强支护、排水等，确保隧道施工安全。
经济合理
根据工程实际情况，综合考虑支护结构的 可靠性、施工难度、材料成本等因素，制 定经济合理的支护方案。
B
C
施工方便
支护设计应充分考虑施工可行性，尽量采用 常规施工方法，降低施工难度，，应考虑减少对周边环境 的影响，采取相应的环境保护措施，降低施 工噪音、粉尘、废水的排放。
钻芯取样
在隧道支护结构上钻取芯样，进行 抗压强度、抗剪强度等力学性能试 验，以评估其质量。
稳定性评估
计算分析
利用数值计算方法，如有限元分析、离散元 分析等，对隧道支护结构进行稳定性分析， 评估其承载能力和稳定性。
现场监测
对隧道支护结构进行位移、沉降等监测，实时掌握 其变形情况，评估其稳定性。
经验评估
D
设计流程
收集资料
初步设计
收集隧道工程的地质勘察报告、施工图纸 等相关资料，了解工程概况和设计要求。
根据收集的资料，进行初步的支护结构设 计，确定主要的支护参数和方案。
详细设计
图纸绘制
在初步设计的基础上，进行详细的支护结 构设计，对各种可能的工况进行校核，确 定最终的支护参数和施工方法。
根据详细设计结果，绘制隧道支护施工图 纸，包括平面图、剖面图、大样图等。
《隧道支护》PPT课 件
目录
• 隧道支护概述 • 隧道支护设计 • 隧道支护施工方法 • 隧道支护质量检测与评估 • 隧道支护案例分析
安全性评估
风险评估
对隧道支护结构可能存在的风险进行评估，如坍塌、滑坡等，确 定其安全等级。
安全系数
根据隧道支护结构的承载能力和稳定性要求，计算其安全系数，评 估其安全性。
安全措施
根据隧道支护结构的安全性评估结果，采取相应的安全措施，如加 强支护、排水等，确保隧道施工安全。
经济合理
根据工程实际情况，综合考虑支护结构的 可靠性、施工难度、材料成本等因素，制 定经济合理的支护方案。
B
C
施工方便
支护设计应充分考虑施工可行性，尽量采用 常规施工方法，降低施工难度，，应考虑减少对周边环境 的影响，采取相应的环境保护措施，降低施 工噪音、粉尘、废水的排放。
钻芯取样
在隧道支护结构上钻取芯样，进行 抗压强度、抗剪强度等力学性能试 验，以评估其质量。
稳定性评估
计算分析
利用数值计算方法，如有限元分析、离散元 分析等，对隧道支护结构进行稳定性分析， 评估其承载能力和稳定性。
现场监测
对隧道支护结构进行位移、沉降等监测，实时掌握 其变形情况，评估其稳定性。
经验评估
D
设计流程
收集资料
初步设计
收集隧道工程的地质勘察报告、施工图纸 等相关资料，了解工程概况和设计要求。
根据收集的资料，进行初步的支护结构设 计，确定主要的支护参数和方案。
详细设计
图纸绘制
在初步设计的基础上，进行详细的支护结 构设计，对各种可能的工况进行校核，确 定最终的支护参数和施工方法。
根据详细设计结果，绘制隧道支护施工图 纸，包括平面图、剖面图、大样图等。
《隧道支护》PPT课 件
目录
• 隧道支护概述 • 隧道支护设计 • 隧道支护施工方法 • 隧道支护质量检测与评估 • 隧道支护案例分析
隧道施工培训PPT幻灯片
二衬背后防水板+ 土工布排水；
环向盲管； 纵向透水管； 路缘边沟等； 纵向中央管沟；
24பைடு நூலகம்
四 隧道防排水
25
五 二次衬砌 二次衬砌是在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋 混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌
26
六 水沟电缆槽 隧道双侧设置沟槽，按一沟两槽形式布置，隧道中线处设 置中心水沟
有效的规章制度，其中最重要的是现场施工员，必须是经过培训和考核
合格，具有强烈责任心、敬业精神，具有较丰富的实践经验与组织能力
的人担任。b、加强施工过程中的“三观察”：①观察掌子面的地质情
况及开挖成型情况，并特别注意台车钻进时的异常情况，因为开挖钻进
时所反映的情况更直接可靠，对于出现的异常现象要及时进行分析、并
或加深边墙基础加固隧道底部当隧道拱顶有溶洞时在溶洞顶部采用锚杆或网锚喷加固必要时可考虑注浆并加设隧道护拱及拱顶回填进行处理混凝土护拱片石碎石回填密实3637当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞可加深该侧的边墙基础通过隧道底部遇有较大溶洞并有流水时可在隧道底部以下砌筑圬工承重墙跨越而过在承重墙内套设涵管引排溶洞水隧道过墙部位遇到较大较深的溶洞不宜加深边墙基础时可在边墙部位或隧底以下筑拱跨过图86在承重墙内设涵管图85加深边墙基础图87筑拱跨越溶洞混凝土墙基承重墙溶洞拱基础混凝土拱37381对所有作业人员进行瓦斯知识和防瓦斯危害的安全教育
三 洞口坍塌 ②爆破施工作业不合理，光面爆破效果差。
措施：检查现场检查，对不合格的重新施工。 c、提高隧道通风及照明技术，强化现场文明施工及标准化工地建设，给隧道施工提供一个良好的施工环境。 运用较多的锚杆主要包含砂浆锚杆、中空注浆锚杆和自进式锚杆三种形式
四 开挖 1、安装环向、纵向排水盲管土工布包裹严密，安装牢固，线形按顺坡方向顺直。
环向盲管； 纵向透水管； 路缘边沟等； 纵向中央管沟；
24பைடு நூலகம்
四 隧道防排水
25
五 二次衬砌 二次衬砌是在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋 混凝土衬砌，与初期支护共同组成复合式衬砌
26
六 水沟电缆槽 隧道双侧设置沟槽，按一沟两槽形式布置，隧道中线处设 置中心水沟
有效的规章制度，其中最重要的是现场施工员，必须是经过培训和考核
合格，具有强烈责任心、敬业精神，具有较丰富的实践经验与组织能力
的人担任。b、加强施工过程中的“三观察”：①观察掌子面的地质情
况及开挖成型情况，并特别注意台车钻进时的异常情况，因为开挖钻进
时所反映的情况更直接可靠，对于出现的异常现象要及时进行分析、并
或加深边墙基础加固隧道底部当隧道拱顶有溶洞时在溶洞顶部采用锚杆或网锚喷加固必要时可考虑注浆并加设隧道护拱及拱顶回填进行处理混凝土护拱片石碎石回填密实3637当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞可加深该侧的边墙基础通过隧道底部遇有较大溶洞并有流水时可在隧道底部以下砌筑圬工承重墙跨越而过在承重墙内套设涵管引排溶洞水隧道过墙部位遇到较大较深的溶洞不宜加深边墙基础时可在边墙部位或隧底以下筑拱跨过图86在承重墙内设涵管图85加深边墙基础图87筑拱跨越溶洞混凝土墙基承重墙溶洞拱基础混凝土拱37381对所有作业人员进行瓦斯知识和防瓦斯危害的安全教育
三 洞口坍塌 ②爆破施工作业不合理，光面爆破效果差。
措施：检查现场检查，对不合格的重新施工。 c、提高隧道通风及照明技术，强化现场文明施工及标准化工地建设，给隧道施工提供一个良好的施工环境。 运用较多的锚杆主要包含砂浆锚杆、中空注浆锚杆和自进式锚杆三种形式
四 开挖 1、安装环向、纵向排水盲管土工布包裹严密，安装牢固，线形按顺坡方向顺直。
模块6 隧道超前支护与预加固围岩44页
6.1
隧道施工辅助工程措施概述
（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。
6.2
辅助工程措施的施工
（5）超前小导管预注浆的施工应符合下列要求： ① 超前小导管预注浆支护的钢管直径宜为ɸ25～ɸ50，长度宜为 3～6 m。 ② 沿隧道纵向开挖轮廓线向外以小于10°的外插角钻孔，将小导 管打入岩层。 ③ 小导管环向间距宜为20～50cm，纵向搭接长度应大于0.5m。 ④ 导管注浆前，应对开挖面及5 m范围内的坑道喷射厚为5～10 cm的混凝土或用模筑混凝土封闭。 ⑤ 注浆压力应为0.5～10 MPa。 ⑥ 开挖前的时间间隔视浆液种类宜为4～8 h。
6.2
辅助工程措施的施工
（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。
6.2
辅助工程措施的施工
对于粒径在0.05 mm以下的粉砂及黏性软弱地层或断
层地段，为节省注浆材料也可使用周边劈裂预注浆或周边短
孔预注浆。周边劈裂预注浆或周边短孔预注浆均是沿隧道开 挖轮廓线周边布孔、注浆，所不同的是周边劈裂预注浆是依 靠浆液压力，将原来没有缝隙的地层压裂成缝，然后使浆液 充填、固结，从而达到加固地层和堵水的目的。周边短孔预 注浆只是固结开挖面周边一定厚度的围岩，使之形成一个薄 壳，从而提高围岩的整体性，防止漏渣坍塌或断层泥（未固 结或弱固结的泥状岩石）软化，堵住部分地下裂隙水。
6.2
6. 地表注浆
辅助工程措施的施工
地表注浆加固法是对隧道埋深小于50 m，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110 mm，按梅花形或矩形排列布孔，孔深低于隧道开 挖底10 m。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
3.设计、施工要点 ➢超前锚杆的超前长度为循环进尺的3~5倍，宜采 用3~5m长，环向间距采用0.3~1.0m；外插角宜用 10°~30°；搭接长度宜为超前长度的40%~60% 左右，即大致形成双层或双排锚杆。
➢超前锚杆宜用早强砂 浆全粘结式锚杆，锚杆 材料可用不小于φ22的 螺纹钢筋。
(4)高压喷灌注浆
通过灌浆管在高压作用下，从管底部的特殊喷咀 中喷射出高速浆液射流，促使土粒在冲击力、离 心力及重力作用被切割破碎下，随注浆管的向上 抽出与浆液混合形成柱状固结体，以达到加固之 目的。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
正注浆区域 已注浆区域
(a)洞内超前注浆
正洞 平行导坑
(b)地表超前注浆
工程实例：翔安端洞口位于V级围岩地段，最小埋深
6 m，覆盖层为残积黏土、亚黏土，风化严重，稳定性差， 洞口开挖后易导致滑坡、坍塌，围岩破损软弱，成洞比较 困难。 对于浅埋软弱围岩洞口地段，尤其是在地质条件复
杂多变的区域内，采用管棚(40m)注浆作为辅助施工中的 超前支护，效果明显。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
三 超前小导管注浆
1.构造组成
钻孔
15°
小导管
钢支撑
0.2m
第七章 隧道施工工艺及施工技术
2.性能特点及适用条件
特点：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，而且填塞 了裂隙，阻隔了地下水向坑道渗流的通道，起到了 堵水作用。
适用条件：适用于一般软弱破碎围岩，也适用于地 下水丰富的软弱破碎围岩。
采用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。
适用条件：颗粒较细的粘土质不透水(浆)地层
第七章 隧道施工工艺及施工技术
(3)压密注浆
用浓稠的浆液注入土层中，使土体形成浆泡，向 周围土层加压使得到加固。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
3.小导管布置和安装
➢小导管钻孔安装前，应对开挖面及5m范围内的 坑道喷射5~10cm厚的混凝土封闭。
➢小导管一般采用φ32mm的焊接管或φ40mm的无 缝钢管制作，长度宜为3~6m，前端做成尖锥形， 前段管壁上每隔10~20cm交错钻眼，眼孔直径宜为 6~8mm。
工程实例：广梧高速鹅公髻隧道
超前大管棚施工
第七章 隧道施工工艺及施工技术
2.性能特点及适用条件 特点：整体刚度较大，对围岩变形的限制能力较 强，且能提前承受早期围岩压力。 适用条件：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要求的软弱破碎 围岩隧道工程中。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
3.设计、施工要点
以上这些因素给施工带来了相当大的难度和风险． 大管棚+深孔帷幕注浆
第七章 隧道施工工艺及施工技术
工程实例：高速鄂陕界至安康段张哑子2#隧道， 出口端岩石破碎，容易出现顺层滑坡 ，采用超 前锚杆进行预加固 。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
二 管棚
1.构造组成 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或钢插板构成的棚 架来形成对开挖面前方围岩的预支护。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
(c)平导超前注浆
第七章 隧道施工工艺及施工技术
2.注浆范围 确定其塑性破坏区的大小(R0－r0)，这也就是应加 固区的大小。
3.注浆数量及注浆材料选择 注浆数量应根据加固区需充填的地层孔隙数量来 确定。
工程实例：厦门翔安( 海底) 隧道全长约5.9 km，
其中海域段长约4.2km。隧道设双向6车道，采用 3 孔隧道型式，两侧为行车主洞，中间为服务隧道。 海域 F1、F2、F3为局部发育风化深槽，F4为风化 囊，岩体主要为全、强风化花岗岩，每处长约 50~100 m。在穿越风化深槽施工时需重点考虑的因 素有：1. 此类风化岩体强度低、自稳能力差，易发 生渗透破坏；2. 在海域范围内地层中存在地下水， 在穿越风化槽时，很有可能遇到小范围水囊及裂隙 水；3. 地下水静水压力较大，衬砌结构需承受较大 压力。
• 由于隧道洞口处岩体风化，土体松散，极 易发生坍塌，施工进洞困难，采用大管棚 结合小导管对洞口段进行注浆加固，然后 再开挖，有效保证了洞口边仰坡安全，且 使开挖部位形成棚幕和一层壳体，从而大 大增加了进洞施工的安全性，确保顺利进 洞。
广梧高速鹅公髻隧道
第七章 隧道施工工艺及施工技术
四、超前深孔围幕注浆
1.注浆机理及适用条件
(1)渗透注浆 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胶结为整体，以 提高地层的稳定性和强度。
适用条件：破碎岩层、砂卵石石层、中细、粉砂 层等有一定渗透性的地层
第七章 隧道施工工艺及施工技术
渗透注浆
第七章 隧道施工工艺及施工技术
(2)劈裂注浆
第七章 隧道施工工艺及施工技术 第一节 围岩预支护(预加固)
预留核心土挡护开挖面
稳定工作面 喷射混凝土封闭工作面
辅
助
超前锚杆锚固前方围岩
稳
定
临时仰拱封底
短管棚
措
管棚超前支护前方围岩 长管棚
施
插板
超前小导管注浆 注浆加固围岩和堵水 超前深孔围幕注浆
第七章 隧道施工工艺及施工技术
一 超前锚杆
1.构造组成
超前锚杆是沿开挖轮廓线，以稍大的外插角，
向开挖面前方安装锚杆，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开挖
等作业。
超前锚杆
第七章 隧道施工工艺及施工技术
2.性能特点及适用条件 特点：柔性较大，整体刚度较小。 适用条件：
地下水较少的软弱围岩的隧道工程中，如土砂 质地层、弱膨胀性地层、流变性较小的地层、裂 隙发育的岩体、断层破碎带等、浅埋无显著偏压 隧道。
➢施工工艺流程为：设置管棚基地→水平钻孔 → 压入钢管→管棚支护条件下进行开挖
➢长管棚长度不宜小于10m，一般为10~45m；管 径70~180mm，孔径比管径大20~30mm，环向间距 0.2~0.8m；外插角1°~2° 。
第七章 隧道施工工艺及施工技术
3.设计、施工要点
➢两组管棚间的纵向搭接长度不小于1.5m；钢拱架 常采用工字钢拱架或格栅钢架。