地下工程施工(隧道支护技术)PPT课件

构造型支护
基本稳定的岩体，长时间坑道不会失稳或破坏。此 时力学行为是弹性的，支护构造参数只满足施工要 求，如混凝土最小厚度、锚杆的最小直径及长度等。 在这种情况下支护结构的构造参数，不由计算决定， 是由施工构造决定。常用喷混凝土、锚杆和金属网、 模筑混凝土等支护构件。
承载型支护
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上，喷混凝土支护方法也是突出的，它的支护能
力很高，并可随时地下进工程施行工(隧加道支强护技。术)
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第二节 隧道支护结构分类及基本参数
四、隧道支护类型的选择 隧道支护类型的选择主要根据下述条件决定：
（1）对预计的主要岩体类型的评价； （2）对岩体类别变化的适应性； （3）对很大的或特殊地压的适应性； （4）对地下水性质的适应性； （5）经济性； （6）作业时间消耗。
坑道开挖后要及时地、尽快地加以支护，其目 的在于控制围岩的初始位移，这一点在埋深小、 围岩差的情况下，尤其重要。
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第一节 概述
5、作为支护结构要根据坑道围岩的动态（位移、 应力……），及时地进行调整和修改
适应不断变化的围岩状态。这一点在传统 的木支撑条件下，也是较难实的，而用现代支护 技术，则可采取分次喷射，增设锚杆或调整其参 数（间距、锚杆直径和长度）等方法来实现。
根据不同的开挖和支护方法，两者的接触 状态可作如下分类：
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第一节 概述
分为A、B、C、D四类。
由于接触状态的不同，对围岩应力分布，对支护结构 的受力状态等都有着重要的影响。
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第一节 概述
四类接触状态的力学联系大致如图所示。
接触不同，在支护一围岩体系中发生的力学过 程也是不同的，这在建立某种计算方法时是必须 解决的，
显然，某一种支护结构要完全满足上述技术要 求是很困难的，这就要求我们对各种类型的支护 结构有一正确的评价，以便根据变化的地质条件 进行合理的选择。
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第二节 隧道支护结构分类及基本参数
பைடு நூலகம்
一、根据其使用目的分类
防护型支护
顶部防护，支护中最轻型者，不能阻止和承受岩体 压力，仅用以封闭岩面，防止坑道围岩进一步恶化。 通常是喷浆、喷混凝土或单独锚杆来完成的。
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第二节 隧道支护结构分类及基本参数
二、根据采用的材料分类
1、木支撑
2、钢支撑
3、锚杆和金属网支护
4、混凝土和喷混凝土支护
（1）混凝土支护、包括混凝土预制块支护
（2）喷混凝土支护
5、组合支护
（1）钢支撑加背板
（2）喷混凝土与锚杆
（3）喷混凝土、钢地下支工程撑施工(隧和道支锚护技杆术) ……等
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第二节 隧道支护结构分类及基本参数
三、各类支护结构的技术特征及其存在的问题
木支撑：多数采用立柱或支架形式，直到不久之前 （至少在欧洲、美国和亚洲）它还是广泛采用的， 在长时间内是开挖支护的唯一手段。
钢支撑：可迅速架设并有足够的阻力，能变换支撑 刚度，与围岩接触条件比木支撑好。在美国、欧 洲等地，这种钢支撑大多数是不拆除的，作为永 久衬砌的一部分。
锚杆支护：是支护技术的一大进展，基本作用是从 内部提高岩体的承载能力。预应力的锚杆更易形 成主动的支护力，阻止岩体强度降低。一般说锚 杆的支护阻力是不充分的，但可随时给以加强。
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第二节 隧道支护结构分类及基本参数
模筑混凝土支护：模筑混凝土支护能起到迅速有效 地支护暴露岩体这样的目的。但模筑混凝土的厚 度几乎不会小于0.30～0.40m，由此会使开挖成 本增加。
综合来说，使两者协调工作。
目前的支护结构，其刚度相对地降低很多，即以 采用柔性支护结构为主。与过去的刚性支护结 构——现灌混凝土衬砌相比，厚度有了大幅度减 小。柔性结构能产生一定的变形，使支护—围岩 中的应力重新调整。
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第一节 概述
4、必须保证支护结构架设及时
前已指出，支护过晚会使围岩暴露，产生过度 的位移而濒临破坏（极限平衡），因此，应在坑 道围岩达到极限平衡之前开始发挥作用。
喷浆：是一种喷射3cm厚的水泥砂浆的方法，在50 年代初代替了顶部防护木支撑，现在用来防止暴 露岩面的风化，它的进一步发展是喷混凝土，即 把掺有速凝剂和骨料的混凝土喷射在暴露岩面上 （厚度5---15cm），使岩体在松弛之前得到加强 和支护。
喷混凝土：支护方法最好，尤其在围岩紧密结合和
迅速施喷方面。在岩体条件和坑道形状的适应性
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第一节 概述
一个理想的支护结构应满足如下基本要求：
1、必须能与周围岩体大面积地牢固接触， 即保证支护—围岩体系作为一个统一的整体工作。 接触状态的好坏，不仅改变了荷载的分布图形， 也改变了两者之间相互作用的性质。
由于施工方法、支护类型的不同，两者的 接触状态也是不同的。
如：
喷射混凝土— 锚杆支护、薄板混凝土支护、钢纤维喷
混凝土。
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第一节 概述
3、要允许坑道—支护体系产生有限制的变形，以 充分协调地发挥两者的共同作用。
要求支护结构刚度小，构造具有一定的柔性或可 缩件。
允许坑道支护结构产生一定的变形，充分发挥围 岩的承载作用而减小支护结构的作用，
现代支护理论的地下研工程究施工多(隧道数支护技是术)以全面接触为出发
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第一节 概述
2、重视早期支护的作用，并使早期支护与永久支护相 互配合，协调一致地工作。
过去在支护处理上，常分为临时支护和永久支护两 种，临时支护的主要目的是为了暂时地、迅速地控制 坑道围岩的力学过程，为永久支护创造有利条件。只 把永久支护作为基本的承载的支护结构，完全忽视了 临时支护的作用。随着支护技术的发展，逐步把临时 支护与永久支护合并考虑，临时支护亦作为永久支护 的一个重要部分。
地下工程施工与管理
2006年2月
地下工程施工(隧道支护技术)
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第四章 隧道支护技术
概述
坑道支护体系是由岩体和支护结构两部分组成 的，在通常情况下，岩体是主要的承载单元，而 支护结构是辅助性的，但也是不可缺少的。在某 些特殊情况下，支护结构也是主要的承载单元， 支护结构的基本作用：
保持坑道断面的使用净空； 防止岩体质量的进一步恶化； 承受可能出现的各种荷载； 使坑道支护体系有足够的安全度。