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隧道施工帮助措施脆弱围岩的自支护才能是比较弱的,甚至没有自支护才能;因此,在脆弱围岩中施工最重要的是提高围岩的自支护才能;隧道在浅埋软岩地段、自稳性差的脆弱破裂围岩、严峻偏压、岩溶泥流地段、砂土层、砂卵 ( 砾) 石层、断层破裂带以及大面积淋水或涌水地段施工时,常会发生开挖面 ( 或称掌子面 ) 围岩失稳,或由于初期支护的强度不能满意围岩稳固的要求,以及由于大面积
隧道施工帮助措施
脆弱围岩的自支护才能是比较弱的,甚至没有自支护才能;因此,在脆弱围岩中施工最重要
的是提高围岩的自支护才能;隧道在浅埋软岩地段、自稳性差的脆弱破裂围岩、严峻偏压、岩溶
泥流地段、砂土层、砂卵 ( 砾) 石层、断层破裂带以及大面积淋水或涌水地段施工时,常会发生开
挖面 ( 或称掌子面 ) 围岩失稳,或由于初期支护的强度不能满意围岩稳固的要求,以及由于大面积
淋水、涌水而导致洞体围岩丢失稳固,产生坍塌、冒顶等现象,这不仅使围岩条件更加恶化,造
成支护和开挖面前方的更大坍方,甚至影响后方的施作支护部分的稳固,或波及地表沉陷;当地
下水较多时,这种情形就更为严峻;会给施工带来极大的困难,而且造成人力、物力、财力的大
量消耗,并影响施工安全,延误工期,费工费料,影响工程质量和隧道的使用年限;为了防止发
生上述情形,可在隧道开挖前或开挖中采纳帮助施工方法与稳固措施,以加强隧道围岩稳固等,
来保证开挖及后续作业的进行;
随着开挖技术、锚喷支护技术、地层改良技术的讨论应用和进展,隧道工作者讨论出了很多
帮助稳固措施,从而使得现代隧道工程施工的开挖和支护变得更简捷、准时、有效、完全,也更
具有可预防性和安全性;
隧道施工中常用的帮助稳固措施有:
⑴稳固隧道开挖工作面措施
:留核心土稳固开挖面、喷射混凝土封闭工作面;
⑵超前锚杆或超前小导管锚固前方围岩;
⑶管棚超前支护前方围岩
:短管棚、长管棚、钢插板;
⑷注浆加固围岩和堵水:超前小导管注浆、超前深孔帷幕注浆;
上述帮助稳固措施的选用应视围岩地质条件、地下水情形、施工方法、环境要求等具体情形
而定,并尽量与常规施工方法相结合,进行充分的技术经济比较,挑选一种或几种同时使用;
施工中应常常观测地势、地貌的变化以及地质和地下水的变异情形,制定有关的安全施工细
就,预防突然事故的发生;必需坚持“先预报、强支护,短进尺、弱爆破、快封闭、勤测量”的
施工原就,并作好具体的施工记录;
关于留核心土稳固开挖面,我们在介绍施工方法时已提及过;采纳上弧形导坑开挖,而留一
定长度的核心土,其目的是降低开挖面临空高度,减缓开挖面的坡面角度,抗击开挖面的下滑;
这里就不再赘述,下面主要介绍客运专线中几种常用的帮助措施;
1 超前锚杆施工技术
1.1
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
1);
锚固,在提前形成的围岩锚固圈的爱护下进行开挖等作业(图
1.2
性能特点及适用条件
这类超前支护的柔性较大,
整体刚度较小; 虽然它们都可以与系统锚杆焊接以增强其整体性,
但对于围岩应力较大时,其后期支护刚度就有些不足;因此此类超前支护主要适用于应力不太大,地下水较少的脆弱破裂围岩的隧道工程中,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、断层破裂带等、图 1 超前锚杆预锚固围岩浅埋无显著偏压的隧道;也相宜于采纳中小型机械施工;1.3施工要点⑴此类超前锚杆的超前量、环向间距、外插角等参数,应视围岩地质条件、施工断面大小、3~ 5 倍,宜采纳 3m~ 5m长,环向开挖循环进尺和施工条件而定;一般,超前长度为循环进尺的间距宜采纳 0.3m
但对于围岩应力较大时,其后期支护刚度就有
些不足;因此此类超前支护主要适用于应力不
太大,地下水较少的脆弱破裂围岩的隧道工程
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、断层破裂带等、
图 1 超前锚杆预锚固围岩
浅埋无显著偏压的隧道;也相宜于采纳中小型
机械施工;
1.3
施工要点
⑴此类超前锚杆的超前量、环向间距、外插角等参数,应视围岩地质条件、施工断面大小、
3~ 5 倍,宜采纳 3m~ 5m长,环向
开挖循环进尺和施工条件而定;一般,超前长度为循环进尺的
间距宜采纳 0.3m~ 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;
Φ 22 的螺纹钢筋;
⑵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
lOcm,外插角不超过
1°~ 2°,锚入长
⑶超前锚杆的安装误差,一般要求孔位偏差不超过
度不小于设计长度的 96%;
⑷开挖时应留意保留前方有肯定长度的锚固区,以使超前锚杆的前端有一个稳固的支点;其
尾端应尽可能多地与系统锚杆及钢筋网焊连;如掌子面
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