客運(yùn)專線隧道施工技術(shù)

1、客運(yùn)專線隧道施工技術(shù),討論的主要內(nèi)容： 一、客運(yùn)專線隧道的特點(diǎn) 二、重點(diǎn)控制的施工環(huán)節(jié) 三、設(shè)計(jì)的優(yōu)化與變更 四、主要施工方法及工藝簡介 五、不良地質(zhì)地段的施工,一、客運(yùn)專線隧道的特點(diǎn),客運(yùn)專線上，由于列車運(yùn)行速度的大幅提高，在列車高速通過隧道時(shí)，與普速鐵路相比，不但加大了對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的沖擊擾動(dòng)，而且其進(jìn)入隧道所誘發(fā)的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)對(duì)行車、旅客乘車舒適度、車輛結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和環(huán)境等方面均將產(chǎn)生不利影響。 因此，為了克服上述問題，確保列車的安全和乘車舒適度，在隧道的結(jié)構(gòu)、有效面積和建筑材質(zhì)上提出了新的要求外，同時(shí)對(duì)隧道的永久性建筑的耐久性、施工精度、防排水等方面也提出了更高的要求。 1、高速列車進(jìn)入隧道

2、后誘發(fā)的空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng) 主要表現(xiàn)在三個(gè)方面： 瞬變壓力 洞口微氣壓波 行車阻力,其中，瞬變壓力主要表現(xiàn)在由于壓力的瞬間變化使人的聽覺感到不適，影響其大小的主要因素是行車速度、隧道橫斷面的大小和阻塞比以及列車的密封系數(shù)。洞口微氣壓波是列車進(jìn)入隧道時(shí)產(chǎn)生的壓縮波在另一端釋放時(shí)產(chǎn)生爆破聲，影響周圍環(huán)境。行車阻力問題主要是影響經(jīng)濟(jì)性。 微氣壓波的量值主要取決于行車速度和隧道凈空面積阻塞比，但行車速 度更為敏感， 當(dāng)行車速度達(dá) 到300km/h以 上時(shí),加大斷 面對(duì)防止微氣 壓波不能起到 顯著作用,應(yīng) 考慮在洞口設(shè) 置緩沖結(jié)構(gòu),解決行車阻力問題主要是加大隧道斷面面積，根據(jù)鐵科院的研究報(bào)告，在隧道凈空面積

3、為100m2時(shí)最大行車阻力只比明線增大1530，會(huì)車時(shí)的空氣阻力比明線的增大值也不超過30 設(shè)計(jì)暫規(guī)規(guī)定： 確定隧道斷面內(nèi)輪廓應(yīng)考慮以下因素： 線間距和建筑接近限界； 緩解空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)對(duì)隧道斷面有效面積的要求； 維修、救援、工程技術(shù)作業(yè)空間和其他使用要求所 需的空間。 單洞雙線隧道斷面有效面積不宜小于100 m2；單線隧道斷面有效面積不宜小于70m2。 限速地段，當(dāng)檢算行車速度小于或等于200kmh時(shí)，可采用較小的隧道斷面有效面積，但雙線隧道斷面有效面積不應(yīng)小于80m2；單線隧道斷面有效面積不應(yīng)小于50m2,2、隧道襯砌 客運(yùn)專線線隧道的橫斷面較大，受力比較復(fù)雜，且列車運(yùn)行速度較高，隧道維修

4、有一定的時(shí)間限制，復(fù)合式襯砌比噴錨襯砌安全，且耐久性好，故隧道襯砌優(yōu)先采用復(fù)合式襯砌，不得采用噴錨襯砌。 隧道均采用曲墻式襯砌，其中邊墻與仰拱內(nèi)輪廓的連接宜采用順接斷面。仰拱矢跨比應(yīng)結(jié)合隧道襯砌受力和溝槽設(shè)置情況確定，雙線隧道斷面取1/121/15，單線隧道斷面取1/81/10。 級(jí)圍巖采用曲墻帶仰拱的襯砌。、級(jí)圍巖地段可采用曲墻式不帶仰拱襯砌。 各級(jí)圍巖隧道襯砌結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25，鋼筋混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。 襯砌施工必須遵循仰拱超前，拱墻整體澆筑的原則。 3、隧道底部結(jié)構(gòu) 隧底結(jié)構(gòu)由于在長期列車重載作用及地下水侵蝕的影響下易產(chǎn)生破壞，從而引起基底沉陷、道床翻漿冒泥等病害

5、，不但增加養(yǎng)護(hù)維修工作量，而且嚴(yán)重影響運(yùn)營安全，尤其是客運(yùn)專線鐵路對(duì)隧道底部的強(qiáng)度較普通鐵路要求更高，且客運(yùn)專線鐵路隧道的斷面跨度較大，因此客運(yùn)專線鐵路隧道鋪底厚度要增大,仰拱填充混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C20。、級(jí)圍巖隧道襯砌結(jié)構(gòu)底板厚度，雙線隧道不小于30cm，單線隧道斷面不小于25cm ，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C30，并應(yīng)配置鋼筋。仰拱與仰拱填充應(yīng)分開施工。 4、隧道防排水 長期以來，在隧道工程中，由于地下水的作用，致使圍巖應(yīng)力重新分布使結(jié)構(gòu)受荷增大，結(jié)構(gòu)受到侵蝕、凍融破壞，最終對(duì)隧道的永久建筑產(chǎn)生致命影響，釀成事故的情況時(shí)有發(fā)生。由于客運(yùn)專線對(duì)隧道的結(jié)構(gòu)和耐久性提出了新的要求，同時(shí)，列車供電

6、、控制系統(tǒng)對(duì)隧道防排水的要求更加嚴(yán)格，所以對(duì)客運(yùn)專線隧道防排水效果提出了更高的要求。 客運(yùn)專線鐵路隧道工程施工防水應(yīng)以混凝土自防水為主體，以施工縫、變形縫防水為重點(diǎn)，并應(yīng)重視初期支護(hù)的防水，輔以注漿防水和防水層加強(qiáng)防水，滿足結(jié)構(gòu)使用功能。 客運(yùn)專線鐵路隧道工程防排水，應(yīng)采取“防、排、截、堵相結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則，達(dá)到堵水有效，排水通暢，防水可靠，不留后患的目的。 隧道襯砌結(jié)構(gòu)防水等級(jí)應(yīng)滿足地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GB50108）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。襯砌結(jié)構(gòu)不允許滲水、表面無濕漬。 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)自身防水：采用復(fù)合式襯砌隧道，初期支護(hù)和,二次襯砌之間設(shè)置防水板，防水板厚度不得小于1.2mm 。 設(shè)置

7、隧道洞身排水系統(tǒng)：隧道襯砌背后應(yīng)設(shè)置與深排水溝配套的縱、環(huán)向排水盲溝。 后期施作的隧道洞內(nèi)埋設(shè)件，埋設(shè)深度應(yīng)以不穿透二次砌為原則，以保護(hù)防水板。 隧道襯砌結(jié)構(gòu)的施工縫、變形縫應(yīng)采取可靠的防水措施。 防水材料應(yīng)符合耐久性要求。 隧道洞口及明洞防排水應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行鐵路隧道防排水技術(shù)規(guī)范（TB10119）中的有關(guān)規(guī)定。襯砌外貼防水層應(yīng)具有較好的耐熱度、抗凍性、柔性、防腐和耐水、抗老化性能。 5、結(jié)構(gòu)、材料的耐久性 使用壽命100年。 提出了隧道襯砌混凝土、防水材料的耐久性控制要求。 隧道襯砌混凝土的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，對(duì)耐久性、抗?jié)B性、抗 凍性等耐久性指標(biāo)應(yīng)嚴(yán)格控制,二、重點(diǎn)控制的施工環(huán)節(jié),根據(jù)工程的具體情況

8、確定科學(xué)、合理的工程施工方案，優(yōu)化資源配置。 科學(xué)規(guī)劃大小臨方案。 確定不同地質(zhì)條件下的主要施工方法、工序流程、施工工藝。 強(qiáng)化施工組織提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 控制的目標(biāo)： 采用合理的運(yùn)輸方式及隧道開挖控制爆破方法減少超欠挖，提高經(jīng)濟(jì)效益。 重視地質(zhì)預(yù)報(bào)，確定合理的初期支護(hù)方法、參數(shù)、防止圍巖有害變形，保證隧道施工快速、安全，并把加固圍巖，做為重點(diǎn) 。 隧道防排水施工達(dá)到預(yù)期目的、不產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象，保證構(gòu)筑物及列車運(yùn)行安全。 隧道結(jié)構(gòu)尺寸、平面和剖面指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。 強(qiáng)化嚴(yán)格過程控制，保證工程質(zhì)量。 目的：創(chuàng)造良好的社會(huì)信譽(yù)和經(jīng)濟(jì)效益,運(yùn)輸方式及隧道開挖,運(yùn)輸方式及隧道開挖 運(yùn)輸方式： 有軌運(yùn)輸與

9、無軌運(yùn)輸； 兩種方式的優(yōu)劣及設(shè)備配置（無軌：常規(guī)、道路制約少、調(diào)配靈活、無二次倒運(yùn)、先期速度快，污染嚴(yán)重、作業(yè)環(huán)境惡劣導(dǎo)致生產(chǎn)率下降。有軌：專用、配套多、有時(shí)需二次倒運(yùn)、交叉多需良好的協(xié)作，對(duì)施工組織有更高要求，長距離快、環(huán)境好保持生產(chǎn)率）； 設(shè)備配置：有軌，無軌； 以出碴車輛為例： 需配車數(shù) Na Na=x/y，X每個(gè)鉆爆循環(huán)出碴所需車輛次，Y每車每爆破循環(huán)的裝卸循環(huán)次數(shù)。 x=K*Va/QB*a K土石松散系數(shù)； Va每循環(huán)出碴量m3(實(shí)方)； QB車容積m3； a滿載系數(shù)。 y=Ty/(t1+t2+t3+2L*60,Ty每爆破循環(huán)要求運(yùn)輸時(shí)間； t1裝車時(shí)間 min； t2卸車時(shí)間 mi

10、n； t3調(diào)車及其它干擾時(shí)間 min； L最大運(yùn)輸距離 km; 平均行車速度km/h。 建議： 當(dāng)隧道的單口掘進(jìn)超過1.2km（雙線1.8km），且無輔助坑道時(shí)宜采取有軌運(yùn)輸方式。 無論采取何種運(yùn)輸方式，施工中隧底混凝土均應(yīng)盡可能跟緊掌子面以形成高質(zhì)量通道。 隧道開挖方法 鉆爆法（礦山法），以新奧法為代表； 機(jī)械法，如TBM、盾構(gòu)法,初期支護(hù)與地質(zhì)預(yù)報(bào),重視支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì) 隧道在開挖成洞后，由于應(yīng)力的重分布，應(yīng)及時(shí)采取臨時(shí)支護(hù)措施；在隧道的設(shè)計(jì)和施工中都要進(jìn)行支護(hù)方式和參數(shù)的設(shè)計(jì)，選定安全、經(jīng)濟(jì)、有效的支護(hù)方式，確定合理的支護(hù)參數(shù)，對(duì)圍巖穩(wěn)定、預(yù)防塌方、確保安全起著至關(guān)重要的作用。 由于地質(zhì)圍巖

11、的分類只是一個(gè)定性的概念，不是定量的，同一類圍巖，其結(jié)構(gòu)、產(chǎn)狀不盡相同，其成拱能力也不一致。因此，合理的支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)對(duì)提高圍巖自身承載力，作到合理投入，提高效益具有重大意義。 支護(hù)的方式：噴錨支護(hù)、超前支護(hù)、管棚（大小）支護(hù)、格柵支護(hù)、型鋼支護(hù)、套拱支護(hù)、預(yù)加固等等。 重視地質(zhì)預(yù)報(bào) 隧道是一個(gè)管狀的隱蔽工程，穿越崇山峻嶺，穿過多種巖類甚至多個(gè)構(gòu)造與地質(zhì)年代，所經(jīng)過的水文、地質(zhì)條件十分復(fù)雜，設(shè)計(jì)階段的地質(zhì)勘察只能給予基本的分析和判斷，而對(duì)存在的不良地質(zhì)地段如：斷層、富水地段、巖溶等不可能作出精確的標(biāo)識(shí)。因此，為探明前方圍巖狀況，取得準(zhǔn)確的第一手資料，做好施工預(yù)案，獲得施工上的主動(dòng)，確保萬無

12、一失，確保施工安全和工程質(zhì)量，施工過程中的地質(zhì)預(yù)測預(yù)報(bào)必不可少,及時(shí)跟進(jìn)掌子面的地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，將對(duì)設(shè)計(jì)資料的準(zhǔn)確度作出復(fù)核，對(duì)掌子面前方的有可能引起圍巖失穩(wěn)導(dǎo)致塌方的不良地質(zhì)地段和地下水分布狀態(tài)給定出相對(duì)準(zhǔn)確的位置、狀態(tài)、程度等信息，從而使工程人員正確地作出施工預(yù)案、采取合理的開挖和支護(hù)方法、預(yù)防塌方，安全通過。 地質(zhì)預(yù)報(bào)的內(nèi)容 斷層及斷層影響帶的位置、規(guī)模及其性質(zhì)。 軟弱夾層的位置、規(guī)模及其性質(zhì)。 巖溶的位置、規(guī)模及其性質(zhì)。 不同巖性、圍巖級(jí)別變化界面的位置。 工程地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生的位置和規(guī)模。 含水構(gòu)造的位置、規(guī)模及其性質(zhì)。 地質(zhì)預(yù)報(bào)的方法：地質(zhì)雷達(dá)、超前鉆探、HSP(聲波）、TSP（地震

13、波）等,三、設(shè)計(jì)的優(yōu)化與變更,與地面結(jié)構(gòu)物不同，隧道開挖前所提出的設(shè)計(jì)在嚴(yán)格意義上說只能稱做“預(yù)設(shè)計(jì)”，往往帶有一定的主觀性。對(duì)于復(fù)雜的地質(zhì)條件，這種“預(yù)設(shè)計(jì)”無法做到真正意義上的完善。因此，設(shè)計(jì)的優(yōu)化與變更，對(duì)承包商來說往往具有更實(shí)際的意義。 設(shè)計(jì)優(yōu)化 優(yōu)化原則 設(shè)計(jì)優(yōu)化是對(duì)設(shè)計(jì)功能的進(jìn)一步完善和對(duì)工程結(jié)構(gòu)及安全的進(jìn)一步加強(qiáng)。在工程開工前，監(jiān)理工程師、施工單位和設(shè)計(jì)單位，均應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行審核和優(yōu)化，經(jīng)過審核優(yōu)化后的設(shè)計(jì)方可施工。 設(shè)計(jì)優(yōu)化的主要內(nèi)容 施工圖設(shè)計(jì)優(yōu)化的重點(diǎn)是根據(jù)鐵道部有關(guān)的技術(shù)法規(guī)和政策，按照施工現(xiàn)場的實(shí)際情況核對(duì)設(shè)計(jì)文件，理解設(shè)計(jì)意圖，評(píng)估設(shè)計(jì)目的和功能，對(duì)工程結(jié)構(gòu)、使用功能、

14、工程質(zhì)量和安全性能、易施工性和經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行優(yōu)化，以進(jìn)一步提高工程的整體性能。其主要內(nèi)容包括：工程地質(zhì)復(fù)核；工點(diǎn)位置、各類標(biāo)高的復(fù)核；使用功能、使用效果的評(píng)價(jià)和有關(guān)評(píng)估等,設(shè)計(jì)優(yōu)化的組織與程序 施工單位收到施工圖，應(yīng)先進(jìn)行施工放線、現(xiàn)場核對(duì)，必要時(shí)應(yīng)在征求地方政府意見、進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、列表對(duì)比優(yōu)化效果的基礎(chǔ)上，提出初步優(yōu)化意見以書面形式報(bào)有關(guān)單位。 設(shè)計(jì)變更 變更原則： 變更設(shè)計(jì)要從現(xiàn)場實(shí)際出發(fā)，提議要有根據(jù)，要量化，在確保工程質(zhì)量和總體使用功能的前提下，盡量采用新技術(shù)、新工藝。堅(jiān)持先變后做的原則。 設(shè)計(jì)變更的要求： 確保產(chǎn)品功能和使用壽命、及時(shí)、合理、資料齊全、手續(xù)完善、聯(lián)合進(jìn)行,四、主

15、要施工方法及工藝簡介,1、隧道的開挖 采用鉆爆法施工時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用新奧法，根據(jù)隧道通過地層圍巖狀況，選擇合理的爆破、支護(hù)方式，充分利用圍巖的自承能力，保證隧道安全、快速作業(yè)。 新奧法是六十年代奧地利專家臘布希維茲(L.V.Rabccwicz)總結(jié)前人在隧道施工中累積的經(jīng)驗(yàn)后所提出來的一套隧道設(shè)計(jì)、施工的新技術(shù)。1948年提出，并于1962年奧地利第八屆土力學(xué)會(huì)議上得到正式命名的隧道施工方法。 新奧法的實(shí)質(zhì)就是利用控制爆破技術(shù)減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，采取及時(shí)有效的支護(hù)手段與巖體結(jié)合形成彈塑性支撐結(jié)構(gòu)，允許圍巖變形，但防止其有害變形充分發(fā)揮圍巖本身的自承能力，達(dá)到支護(hù)的目的；即洞室開挖后，利用圍巖的自穩(wěn)能

16、力及時(shí)進(jìn)行以噴錨為主的初期支護(hù)，使之與圍巖密貼，防止圍巖有害形變，提高其自承能力，使支護(hù)與圍巖聯(lián)合受力形成支撐環(huán)，共同作用,新奧法的技術(shù)支 撐點(diǎn)有三個(gè)，即：控 制爆破技術(shù)、噴錨支 護(hù)技術(shù)、圍巖量測技 術(shù)。 隧道的開挖方法 在礦山法施工 的隧道中，其開挖方 式應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì) 條件進(jìn)行確定，其常 見的方法一般有如下 幾種：全斷面法、半 斷面法、上下導(dǎo)坑法 ；在半斷面法上下導(dǎo) 坑法中又分為短臺(tái)階 法、超短臺(tái)階、長臺(tái),隧道主要開挖方法表,階法；在導(dǎo)坑法中又有CRD法及側(cè)壁導(dǎo)坑法，另外還有預(yù)留核心土法等等。 新奧法的施工 技術(shù)均適用于上述施工方法,客運(yùn)專線隧道各類施工（開挖）方法適用條件,預(yù)留變形量

17、隧道開挖斷面應(yīng)以襯 砌設(shè)計(jì)輪廓線為基準(zhǔn)， 考慮預(yù)留變形量、測 量貫通誤差和施工誤 差等因素適當(dāng)放大。 預(yù)留變形量應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，或根據(jù)圍巖級(jí)別、隧道寬度、埋置深度、施工方法和支護(hù)情況等條件，采用工程類比法確定。當(dāng)無類比資料時(shí)可參照本表。 隧道的控制爆破 一般有兩種：光面爆破、預(yù)裂爆破，這兩種方法在起爆順序及藥量控制上均有所不同。控制爆破的關(guān)鍵在于鉆爆設(shè)計(jì)及現(xiàn)場的調(diào)整和實(shí)施的精確性。 鉆爆工藝施工流程 測量布孔鉆孔清孔裝藥 堵塞炮眼 連線起爆 通風(fēng)排煙 處理啞炮 找?guī)汀⒄翼?初期支護(hù)出碴 二次支護(hù)下一循環(huán),圍巖破碎取大值；圍巖完整取小值,鉆爆設(shè)計(jì) 鉆爆設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于掏槽方式的選定和爆破參數(shù)的確定

18、。 掏槽的目的是為其它炮眼拓出臨空面，實(shí)現(xiàn)有效爆破。掏槽關(guān)系到隧道爆破的成敗，直接影響爆破效果，掏槽深度直接關(guān)系到循環(huán)進(jìn)尺。而掏槽又與地質(zhì)條件、掏槽深度及形式、炸藥種類及裝藥量等因素有關(guān)。 掏槽形式分為：直眼掏槽、楔形掏槽、扇形掏槽、復(fù)式掏槽、螺旋掏槽等方式,爆破參數(shù)的選定： 選擇適當(dāng)?shù)谋茀?shù)，布置合理的炮眼孔位和炮眼數(shù)量可以保證爆破效果，保證安全生產(chǎn)，節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，而單位炸藥消耗量是計(jì)算炮眼數(shù)目的重要依據(jù)。爆破參數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)計(jì)算、規(guī)范參考，最終通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。其周邊眼間距的布置原則一般是隨著圍巖類別的提高而增大，但一般不超過60cm,直眼掏槽示意圖,全斷面開挖布孔圖,炮眼數(shù)目

19、的確定 N=ksL/Lnr(個(gè))） 式中：N-炮眼數(shù)目（不包括掏槽眼） K-導(dǎo)坑爆破單位炸藥消耗量 kg/m3 L-炮眼深度 m n-炮眼裝藥系數(shù)(孔長藥長） S-開挖斷面面積m2 r-炸藥線裝藥密度 kg/ m,光面爆破參數(shù),預(yù)裂爆破參數(shù),上表所列參數(shù)適用于炮眼深度1.04.0m，炮眼直徑4050mm，藥卷直徑2025mm。當(dāng)斷面較小或圍巖軟弱、破碎或?qū)η€、折線開挖成形要求較高時(shí)，周邊眼間距E應(yīng)取較小值。周邊眼抵抗線W值在一般情況下均應(yīng)大于周邊眼間距E值。軟巖在取較小E值時(shí)，W值應(yīng)適當(dāng)增大。E/W：軟巖取小值，硬巖及斷面小時(shí)取大值。表列裝藥集中度q為2號(hào)巖石硝銨炸藥，選用其它類型炸藥時(shí)，應(yīng)

20、修正,周邊眼間距確定,總裝藥量QSqL(每個(gè)炮孔的裝藥量確定） 炮孔的裝藥結(jié)構(gòu) 連接與起爆 采用非電毫秒雷管等微差控制爆破技術(shù)。低段雷管連接火雷管起爆,平均線性超挖超挖橫斷面積爆破設(shè)計(jì)開挖斷面周長（不包括底部） 最大超挖值是指最大超挖處至設(shè)計(jì)開挖輪廓切線的垂直距離,爆破效果檢驗(yàn),隧道允許超挖值（cm,周邊炮眼痕跡保存率,炮眼痕跡保存率（殘留有痕跡的炮眼數(shù)/周邊眼總數(shù)）100,2、隧道的支護(hù) 一般分為剛性強(qiáng)支撐方式，如：套拱，管棚與型鋼支撐聯(lián)合支護(hù)方式，多用于軟弱地質(zhì)地段和塌方的處理；彈塑性支護(hù)方式，如：錨桿與噴混凝土相結(jié)合的噴錨支護(hù)方式，多用于4級(jí)及以上圍巖的隧道支護(hù)。二者的作用機(jī)理有所不同。

21、另外還有超前支護(hù)、系統(tǒng)支護(hù)等等。 錨噴支護(hù) 錨噴支護(hù)是目前普遍采用的一種圍巖支護(hù)手段。采用錨噴支護(hù)可以充分發(fā)揮圍巖的自承能力，并有效地利用洞內(nèi)的凈空，既提高了作業(yè)的安全性，又提高了作業(yè)效率；能適應(yīng)一般軟弱巖層和膨脹巖層中隧道的開挖；可用于整治坍方和隧道襯砌的裂損。 錨噴支護(hù)包括錨桿支護(hù)、噴射混凝土支護(hù)、噴射混凝土錨桿聯(lián)合支護(hù)、噴射混凝土與錨桿及鋼筋網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)、噴鋼纖維混凝土支護(hù)、噴鋼纖維混凝土錨桿聯(lián)合支護(hù)，以及上述幾種類型加設(shè)型鋼（或鋼拱架）而成的聯(lián)合支護(hù)。前四種為常用的基本類型，后兩類較少使用。 錨桿的作用機(jī)理 懸吊作用 ：把隧道洞壁附近具有裂隙、節(jié)理的不穩(wěn)定巖體，用,錨桿固定在深層的堅(jiān)固穩(wěn)

22、定巖體上，可將不穩(wěn)定巖體的重量傳遞給深層的堅(jiān)固巖體負(fù)擔(dān)，起懸吊作用。 結(jié)合效應(yīng)： 錨桿可將若干巖層或節(jié)理發(fā)育的巖體串聯(lián)在一起。錨桿的結(jié)合作用在層狀圍巖中十分顯著。對(duì)于層狀圍巖，可以借助錨桿的抗剪力防止產(chǎn)生順層滑動(dòng)。對(duì)于節(jié)理發(fā)育的圍巖，借助一組與層面垂直的錨桿把各層錨固在一起，提高其整體性，大大提高巖層的自穩(wěn)能力。 拱效應(yīng)：按一定間距在隧道周邊放射狀布置的系統(tǒng)錨桿，可使一定厚度范圍內(nèi)的圍巖形成拱形連續(xù)壓縮帶。這種拱效應(yīng)在使用預(yù)應(yīng)力錨桿時(shí)是很明顯的。 在錨桿預(yù)張力的作用下，每根錨桿周圍都形成一個(gè)兩頭呈圓錐形的筒狀壓縮區(qū)彼此搭接，形成一條一定厚度的均勻壓縮帶。在均勻壓縮帶中產(chǎn)生徑向壓應(yīng)力，亦即給予壓

23、縮帶外的圍巖以徑支護(hù)抗力，使圍巖再次接近三向受力狀態(tài)，增強(qiáng)了圍巖的穩(wěn)定性。 錨桿的類型：砂漿錨桿（普通砂漿、錨固劑）、預(yù)應(yīng)力錨桿、自進(jìn)式錨桿、中空注漿錨桿等等。 砂漿錨桿的施工流程：備料 定位 鉆孔 清孔 注漿 安裝 效果檢驗(yàn)（抗拔試驗(yàn),架立完畢的工字鋼架與錨桿,工字鋼拱架與錨桿的安裝,噴射混凝土支護(hù) 噴射混凝土支護(hù)是使用特定的機(jī)械把摻有速凝劑的細(xì)骨料混凝土以適當(dāng)?shù)膲毫娚涞蕉词規(guī)r壁上，迅速固結(jié)而成的一層支護(hù)結(jié)構(gòu)，起約束圍巖變形、防止巖面風(fēng)化的作用。噴射混凝土支護(hù)的設(shè)計(jì)厚度一般不超過20cm，最薄不小于5cm。噴層過薄，不足以抵抗巖塊沿裂隙面的滑移或松動(dòng)，致使噴層開裂或剝離，失去作用。噴層過厚

24、，則造價(jià)較高且施工難度加大。 噴混凝土有干噴和濕噴兩種工藝。干噴是先將砂、石、水泥和速凝劑按一定比例干拌均勻，然后裝入噴射機(jī)，用壓縮空氣在軟管內(nèi)呈懸浮狀態(tài)壓送到噴槍、再在噴槍內(nèi)與高壓水混合，以較高速度噴射到巖面上。濕噴是把濕拌合物用壓縮空氣或擠壓泵進(jìn)行壓送，在噴槍內(nèi)加入速凝劑再噴到巖面上。干噴的缺點(diǎn)是產(chǎn)生的粉塵量大，回彈量大，加水時(shí)要操縱噴咀處的閥門，與噴射手的熟練程度有關(guān)。濕噴可降低粉塵量，且回彈少，但水灰比一般較大，拌料輸送距離短,隧道網(wǎng)噴混凝土支撐聯(lián)合支護(hù)施工工藝流程 測量定位 安裝格柵（或型鋼）鋼架 打錨桿、掛網(wǎng) 噴射混凝土,隧道網(wǎng)噴混凝土支撐聯(lián)合支護(hù)施工工藝流程圖,面,水源,油水,空

25、氣,壓縮機(jī),貯風(fēng)罐,隧道聯(lián)合支護(hù)施工工藝流程示意圖,3、隧道二次襯砌混凝土施工 混凝土襯砌施工方案的設(shè)計(jì) 攪拌機(jī)械的選擇 根據(jù)混凝土襯砌工作量的大小，選擇適當(dāng)?shù)臄嚢铏C(jī)，建立滿足施工需要的攪拌站是混凝土施工的關(guān)鍵步驟。攪拌機(jī)數(shù)量及型號(hào)的選擇應(yīng)滿足生產(chǎn)能力的要求，同時(shí)要預(yù)留一定儲(chǔ)備系數(shù)?；炷翑嚢枵緫?yīng)設(shè)立自動(dòng)計(jì)量設(shè)備，以保證混凝土施工的速度和質(zhì)量。 混凝土運(yùn)輸機(jī)械及灌筑機(jī)械的選擇 工程施工的總體方案決定混凝土運(yùn)輸及灌筑機(jī)械，無軌運(yùn)輸時(shí)只能采用無軌混凝土罐車，但罐車的形式可以多種多樣。有軌運(yùn)輸方式，應(yīng)采用有軌混凝土罐車，并配電瓶車作為牽引動(dòng)力。 由于從工程質(zhì)量角度的考量及施工技術(shù)設(shè)備發(fā)展的趨勢要求，

26、應(yīng)采用泵送混凝土的方式進(jìn)行隧道二次襯砌，以實(shí)現(xiàn)保工期和質(zhì)量的目標(biāo)。 襯砌模具的選擇 目前隧道工程以明確規(guī)定必須采用整體式襯砌，所以客運(yùn)專線隧道襯砌應(yīng)使用整體式襯砌臺(tái)車,二襯時(shí)間的選擇 隧道采用復(fù)合式襯砌時(shí)，適時(shí)合理選擇二次襯砌時(shí)機(jī)，是保證襯砌質(zhì)量的關(guān)鍵。在施工中應(yīng)嚴(yán)格按新奧法施工要求，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)剡M(jìn)行圍巖量測，根據(jù)圍巖量測情況確定施做二襯的最佳時(shí)間。參考國內(nèi)外有關(guān)圍巖量測資料，結(jié)合我國在施工實(shí)踐中的探索，一般當(dāng)初期支護(hù)后圍巖位移變化速率小于0.2mm/d時(shí)，膨脹性圍巖凈空變化速率在2mm/月時(shí)，進(jìn)行二次襯砌。但對(duì)隧道淺埋地段提前施做二次襯砌，往往比較有利。 采用整體式襯砌的隧道，從施工總體安排的

27、角度考量，一般情況下襯砌落后于掌子面的距離不宜大于80m；軟弱圍巖地段,整體式襯砌臺(tái)車示意圖,不宜大于40m，必要時(shí)甚至應(yīng)緊跟襯砌。 臺(tái)車模注混凝土工藝流程 4、圍巖量測技術(shù) 監(jiān)控量測是隧道新奧法施工的核心技術(shù)之一。在隧道開挖過程中，使用各種量測儀器、設(shè)備，對(duì)圍巖變化情況和支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行量測，能夠及時(shí)提供圍巖的力學(xué)狀態(tài)、穩(wěn)定程度和支護(hù)結(jié)構(gòu)可靠性的信息，了解和掌握圍巖變化規(guī)律，預(yù)見事故苗頭和預(yù)兆，排除隱患和險(xiǎn)情，評(píng)價(jià)、調(diào)整或修改支護(hù)參數(shù)及施工順序，同時(shí)確定二次襯砌的最佳施做時(shí)間,量測目的: 掌握巖石位移和支護(hù)變形的動(dòng)態(tài) 對(duì)圍巖穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)； 確定支護(hù)結(jié)構(gòu)形式,指導(dǎo)合理安排工序,及時(shí)修改

28、支護(hù)參數(shù)，確定支護(hù)時(shí)間；遇到危及施工安全的嚴(yán)重情況時(shí),為分析原因,采取相應(yīng)措施和施工決策提供依據(jù),確保工程的安全性,經(jīng)濟(jì)性. 了解支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和應(yīng)力分布； 了解本隧道圍巖壓力的基本特征,以及初期支護(hù)的作用效果 評(píng)價(jià)支護(hù)結(jié)構(gòu)的合理性及安全性，便于變更設(shè)計(jì)和調(diào)整方案。 為今后類似工程積累設(shè)計(jì)、施工資料 。 量測內(nèi)容： 監(jiān)控量測項(xiàng)目可分為必測項(xiàng)目和選測項(xiàng)目。必測項(xiàng)目為日常施工管理必須進(jìn)行的量測，包括： 洞內(nèi)凈空相對(duì)位移量測；拱頂下沉；地表沉降觀測等,施工量測管理 施工監(jiān)控量測的最終目的是服務(wù)于施工，必須形成先進(jìn)、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾砟Ｊ胶吞茁?，才能確保量測過程有條不紊，量測結(jié)果經(jīng)回歸分析后迅速反饋

29、到施工實(shí)踐中去指導(dǎo)施工,監(jiān)控量測必測項(xiàng)目,否,量測儀器 量測部位（斷面）及基線布置 凈空變化、拱頂下 沉和地表下沉（淺埋地 段）等必測項(xiàng)目應(yīng)設(shè)置 在同一斷面,必測項(xiàng)目量測斷面間距和每斷面測點(diǎn)數(shù)量,注：洞口及淺埋地段斷面間距取小值。各選測項(xiàng)目量測斷面的數(shù)量，宜在每級(jí)圍巖內(nèi)選有代表性的12個(gè)。軟巖隧道的觀測斷面適當(dāng)加密,凈空收斂量測基線布置示意圖,施工初期為掌握量測第一手資料，把握圍巖變化動(dòng)態(tài)，要適當(dāng)縮小量測斷面間距，軟弱圍巖及斷層地段應(yīng)加密觀測斷面。一般地段10m20m左右設(shè)1個(gè)斷面；破碎帶5m左右一個(gè)量測斷面，極其軟弱地段應(yīng)再加密。各類圍巖量測點(diǎn)應(yīng)盡量跟緊開挖面。 量測頻率,量測頻率1（按位移

30、速度,量測頻率2（按距開挖面距離,當(dāng)按上表選擇量測頻率出現(xiàn)較大差異時(shí)，宜取量測頻率較高的作為實(shí)施的量測頻率,量測數(shù)據(jù)分析 量測數(shù)據(jù)整理、分析與反饋應(yīng)符合下列要求： 每次量測后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，并繪制量測數(shù)據(jù)時(shí)程曲線和距開挖面關(guān)系圖。 對(duì)初期的時(shí)態(tài)曲線應(yīng)進(jìn)行回歸分析，預(yù)測可能出現(xiàn)的最大值和變化速度。 數(shù)據(jù)異常時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況及時(shí)采取加厚噴層、加密或加長錨桿、增加鋼架等加固措施,按變形管理等級(jí)指導(dǎo)施工,變形管理等級(jí)表,單線隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移（,1.硬巖取下限，軟巖取上限； 2.拱腳水平相對(duì)凈空變化指兩測點(diǎn)間凈空水平變化值與其距離之比；拱頂相對(duì)下沉指拱頂下沉值減去隧道下沉值后與原拱頂至隧底

31、高度之比； 3.墻腰水平相對(duì)凈空變化極限值可按拱腳水平相對(duì)凈空變化值乘以1.2-1.3后采用,雙線隧道初期支護(hù)極限相對(duì)位移（,根據(jù)位移變化速度判別 凈空變化速度持續(xù)大于5.0mm/d時(shí)，圍巖處于急劇變形狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)初期支護(hù)系統(tǒng)。 凈空變化速度小于0.2mm/d時(shí)，圍巖達(dá)到基本穩(wěn)定。 圍巖量測工作必須由專人專做，及時(shí)反饋信息，適時(shí)調(diào)整開挖和支護(hù)方案，或及時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)措施，并保證質(zhì)量嚴(yán)格執(zhí)行，以免造成不良后果或事故。 5、隧道的防排水 隧道的防排水系統(tǒng)主要由兩部分組成即洞外防排水系統(tǒng)及洞內(nèi)防排水系統(tǒng)。其中洞外防排水系統(tǒng)主要有：截水天溝、洞外排水溝、洞口截水橫溝、邊坡排水系統(tǒng)組成；洞內(nèi)防排水系統(tǒng)主要有

32、：二襯背后的縱橫向盲溝、永久襯砌和臨時(shí)支護(hù)之間的防水板、工作縫及變形縫處設(shè)置的止水帶、排水明暗溝組成。隧道工程施工防水應(yīng)重視初期支護(hù)的防水，并輔以注漿防水和防水層加強(qiáng)防水，滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用要求。 結(jié)構(gòu)防水 塑料防水板 作用：阻斷地下水沿初期支護(hù)的薄弱環(huán)節(jié)和甬道侵入二次襯砌，對(duì)二襯混凝土造成侵蝕，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損害和破壞，影響行車安全,防水板的施工 材質(zhì)：聚乙烯背貼無紡布，卷材耐刺穿性好、柔性好、耐久性好 。 規(guī)格：寬度大于1.5m，厚度要求不小于1.2mm。 機(jī)具：施工平臺(tái)（專設(shè)及利用襯砌臺(tái)車）、專用焊接機(jī)、電錘。 施工方法：背掛法、錨固法。 作業(yè)時(shí)機(jī)：二襯前，提前二襯12個(gè)循環(huán)。 工藝流程

33、：清面平臺(tái)就位掛釘（背掛法)掛板錨固(錨固法) 焊接 補(bǔ)孔(錨固法) 質(zhì)檢 施工注意事項(xiàng)：清凈銳物、適度余長、鋼筋焊接的防護(hù)、焊縫達(dá)標(biāo),鋪設(shè)完成后的防水板與鋼筋,止水帶 設(shè)置部位：工作縫及變形縫結(jié)合部的中間。 作用：防止地下水沿工作縫及變形縫結(jié)合部（薄弱環(huán)節(jié)）滲入洞 內(nèi)。 止水帶的施工 材質(zhì)：橡膠，有良好的彈性和耐久性。 規(guī)格：寬度大于30cm，帶有多道防 水凸棱。 施工方法：將襯砌臺(tái)車的端頭擋板 設(shè)計(jì)成對(duì)接式，將止水帶嵌在端頭板 的對(duì)接處，當(dāng)混凝土澆注時(shí)，打入混 凝土中,兩種典型止水帶斷面結(jié)構(gòu)示意圖,初期支護(hù)注漿防水 對(duì)地質(zhì)預(yù)測、預(yù)報(bào)有大量涌水的軟弱地層地段，宜采用地表或洞內(nèi)全封閉預(yù)注漿。

34、預(yù)注漿應(yīng)根據(jù)巖層裂隙狀態(tài)、地下水情況、加固范圍、設(shè)備性能、漿液擴(kuò)散半徑和對(duì)注漿效果的要求等綜合分析確定注漿孔數(shù)、布孔方式及鉆孔角度。 預(yù)注漿段的長度應(yīng)視具體情況合理確定，宜為2050m；掘進(jìn)時(shí)必須保留止水巖盤的厚度，一般為38m。 巖石地層預(yù)注漿設(shè)計(jì)壓力應(yīng)根據(jù)圍巖水文地質(zhì)條件合理確定，宜比靜水壓力大0.51.5MPa；當(dāng)靜水壓力較大時(shí)，宜為靜水壓力的23倍；注漿泵的壓力應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)壓力的1.31.5倍。 鉆孔注漿順序?yàn)椋喊撮_挖順序先鉆注隧道上導(dǎo)坑的注漿孔，后鉆注隧道兩側(cè)孔，最后鉆注底板孔；或先內(nèi)圈孔后外圈孔；或先無水孔后有水孔。導(dǎo)坑同一斷面的注漿順序一般為先下后上。 在開挖后如有滲漏水或大股涌水

35、時(shí)，宜采用掌子面和環(huán)向圍巖注漿，圍巖注漿布孔應(yīng)符合下列規(guī)定： 在軟弱地層或水量較大處布孔。 大面積滲漏，布孔宜密，鉆孔宜淺。 裂隙滲漏，布孔宜疏，鉆孔宜深。 大股涌水，布孔應(yīng)在水流上游，且從涌水點(diǎn)四周由遠(yuǎn)到近布設(shè)。 漿液：按需要可選用單液或雙液漿,五、不良地質(zhì)地段的施工,礫石土、巖堆、巖溶、斷層破碎帶、嚴(yán)重風(fēng)化的巖體、流沙、涌泥、洞口嚴(yán)重風(fēng)化地段等類（5級(jí)）及以下的圍巖均屬于不良地質(zhì)地段。當(dāng)隧道穿越不良地質(zhì)地段時(shí)，由于圍巖的不穩(wěn)定性大大增加，加之地下水的作用，使施工異常困難，導(dǎo)致施工的危險(xiǎn)性和難度大大增高，稍有不慎極易造成塌方，輕則影響施工進(jìn)度，重則造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)重大損失。因此，加強(qiáng)隧道不

36、良地質(zhì)地段施工技術(shù)的研究，對(duì)隧道施工具有重要意義。 從實(shí)質(zhì)上講，隧道的施工技術(shù)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即：施工方案的確定和不良地質(zhì)地段的施工。而不良地質(zhì)地段的施工技術(shù)則主要體現(xiàn)在開挖的方法和支護(hù)技術(shù)上（超前支護(hù)）。 目前隧道軟弱地質(zhì)地段常用的超前支護(hù)方法主要有以下幾種，即：管棚法（大管棚、小管棚、大小管棚結(jié)合、）水平旋噴樁法、導(dǎo)管預(yù)注漿法等。常用的開挖方法主要有：臺(tái)階法、分部開挖法（CRD）、側(cè)壁導(dǎo)坑法等。 支護(hù) 小管棚超前支護(hù)（預(yù)注漿） 該方法是較為常見的支護(hù)方法，當(dāng)不良地質(zhì)地段在系統(tǒng)錨桿支護(hù)達(dá)不到預(yù)期效果時(shí)的首選方案之一，主要用于洞口不良地質(zhì)地段、斷層破碎帶、塌方處理、地層預(yù)加固等，多與網(wǎng)噴,

37、混凝土結(jié)合使用。 基本原理： 在工作面周邊按一定角度將小導(dǎo)管打（鉆、壓）入巖層，借助注漿泵的壓力，使?jié){液通過小導(dǎo)管滲透、擴(kuò)散到巖層孔隙或裂隙中，以改善巖體物理力學(xué)性能，達(dá)到既可止水又可在工作面周圍形成一個(gè)承載殼巖層自承拱的目的，同時(shí)管體又可起到超前錨桿的作用，從而增加巖體的自穩(wěn)時(shí)間，提高開挖面巖層自穩(wěn)能力，限制巖層松馳變形,施工方法 參數(shù)設(shè)計(jì) 小導(dǎo)管材質(zhì)、管徑選擇 ； 導(dǎo)管布置（沿隧道開挖輪廓線向外傾斜 ）； 注漿壓力確定；注漿量確定； 導(dǎo)管間距確定（注漿半徑）； 漿液選則：在圍巖相對(duì)較好，涌水量較小時(shí)，宜選用水泥漿單液注漿；否則宜選用水泥水玻璃雙漿液漿或其它化學(xué)漿液。 施工工藝 工藝流程：

38、施工準(zhǔn)備 熟悉設(shè)計(jì)圖紙； 加工導(dǎo)管，準(zhǔn)備施工器材； 漿液配制； 準(zhǔn)備施工隊(duì)伍，培訓(xùn)施工人員。 測量施工放樣，在設(shè)計(jì)孔位點(diǎn)上標(biāo)記,注漿壓力 如量測靜水壓力有困難時(shí)，可參考下列經(jīng)驗(yàn)公式確定最大設(shè)計(jì)壓力，并根據(jù)注漿試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修正： 地表注漿： P=（0.20.5）H1； 洞內(nèi)注漿： P=（0.20.5）H1K； 式中： H1孔口至靜水位高度（m），可參照地下水埋深進(jìn)行初步確定； K洞內(nèi)修正系數(shù)，1.22.0； P注漿設(shè)計(jì)壓力（MPa）。 注漿壓力是漿液在裂隙中擴(kuò)散、充填、壓實(shí)、脫水的動(dòng)力。注漿壓力太低，漿液擴(kuò)散范圍有限，不能充填裂隙。注漿壓力太高，會(huì)引起裂隙擴(kuò)大，巖層移動(dòng)和抬升，漿液易擴(kuò)散到預(yù)定注

39、漿范圍以外，造成浪費(fèi)。特別在淺埋隧道，會(huì)引起地表隆起，破壞地面設(shè)施，造成事故。因此，合理選擇注漿壓力是注漿成敗的關(guān)鍵。 注漿量 漿液注入量可根據(jù)擴(kuò)散半徑及巖層裂隙率參考下列公式計(jì)算確定 Q=R2H 式中：Q漿液注入量（m3）； R漿液擴(kuò)散半徑（m）； H注漿段長度（m）； 巖層裂隙率，一般取15； 漿液在裂隙內(nèi)的有效充填系數(shù)，視巖層性質(zhì)而定，約0.30.9,注漿 單液注漿 前先噴砼封閉掌子面以防漏漿，對(duì) 于強(qiáng)打入的鋼管應(yīng)先沖洗管內(nèi)積物， 然后再注漿。注漿順序由下向上進(jìn) 行，漿液用拌合機(jī)攪拌。 水泥-水玻璃雙液法注漿 1-漿液桶； 2-注漿泵； 3-壓力表；4-高壓膠管 多用于富水地段軟弱圍巖

40、5-注漿嘴； 6-堵漿塞； 7-小導(dǎo)管；8-進(jìn)漿管 漿液配制 （水泥、水玻璃分別進(jìn)行） 圖4 小導(dǎo)管單液注漿示意圖 注漿工藝 注漿時(shí)將兩種不同的漿液分別 放在兩個(gè)容器內(nèi)，使用雙液注漿泵 按配合比分別吸入兩種漿液，兩種 漿液在混合后注入注漿管 雙液注漿工藝示意圖 1-水泥一次攪拌；2-水泥二次攪拌；3-水玻璃一次稀釋攪拌； 4-水玻璃二次攪拌； 5-閘閥；7-雙液注漿泵；8-水泥壓力表； 9-水玻璃壓力表；10-泄?jié){閥；11-混合器,注漿異?，F(xiàn)象的處理 在注漿過程中，經(jīng)常出現(xiàn)串漿現(xiàn)象，因此在注一根導(dǎo)管時(shí)應(yīng)及時(shí)將其它導(dǎo)管堵塞，輪到該管注漿時(shí)，再拔下堵塞物，用鐵絲或細(xì)鋼筋將管內(nèi)雜物清除并用高壓風(fēng)或水

41、沖洗（拔塞后向外流漿的注漿管不必進(jìn)行此工序）。 單注水泥漿壓力突然升高， 則可能發(fā)生堵管，應(yīng)停機(jī) 檢查。當(dāng)堵管時(shí)，要敲打 或滾動(dòng)以疏通注漿管，無 法疏通時(shí)需補(bǔ)管。水泥-水 玻璃雙液注漿壓力升高， 則應(yīng)關(guān)停水玻璃閘閥，進(jìn) 行單液注漿或注清水，待 泵壓正常時(shí)，再進(jìn)行雙液 注漿。水泥漿單液或水泥 -水玻璃雙液注漿量很大， 壓力長時(shí)間不升高， 小導(dǎo)管注漿施工主要機(jī)具設(shè)備一覽表,則應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比， 縮短凝膠時(shí)間，進(jìn)行小泵量低 壓力注漿或間歇式注漿，使?jié){ 液在裂隙中有相對(duì)停留時(shí)間， 以便凝膠，但停留時(shí)間不能超 過混合漿的凝膠時(shí)間。 拱部小導(dǎo)管開挖后效果圖 大管棚超前支護(hù) 大管棚超前支護(hù)具有一次施作

42、支護(hù)距離長，支護(hù)能力強(qiáng)，一次支護(hù)范圍大，施工快速的特點(diǎn)。與型鋼支撐、注漿等方法結(jié)合支護(hù)效果良好。多用于風(fēng)積砂、流沙、軟流塑、斷層破碎帶、塌方處理等。 支護(hù)機(jī)理： 長鋼管打入巖層后,與鋼支撐組合形成一個(gè)沿隧道外輪廓的簡支結(jié)構(gòu)，從而對(duì)作業(yè)面起到棚護(hù)作用；若與超前加固預(yù)注漿結(jié)合，則可長距離的加固巖體，較適用于富水的破碎軟弱圍巖,大管棚施工示意圖,鋼管頂入,靜壓頂入,施工現(xiàn)場,大管棚施工工藝流程圖,施工工藝及操作要點(diǎn) 根據(jù)管棚鋼管長度選擇相適應(yīng)的鉆機(jī)。一般當(dāng)長度小于15m時(shí)，可用鉆孔臺(tái)車或重型風(fēng)鉆鉆孔；長度大于15m時(shí)，可采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔。在施工中如遇到巖層地段，無法直接將管棚鉆入時(shí)，可選擇使用套管。

43、因巖層地段磨損大，套管應(yīng)根據(jù)鋼管的尺寸采用高強(qiáng)度的合金鋼進(jìn)行加工，套管直徑應(yīng)大于管棚直徑610mm。 施工準(zhǔn)備 架立施工平臺(tái)在開挖面與臺(tái)車之間用工字鋼架立施工平臺(tái)，并保證平臺(tái)的平整和穩(wěn)定。 制作管棚鋼架，安放鉆機(jī)，調(diào)整高度。 試鉆確定施工參數(shù)。 鋼管長度（根據(jù)設(shè)計(jì)角度及鉆機(jī)與鋼架間距選擇最佳長 度）。 管棚施工角度：=+（：線路坡度 : 管棚設(shè)計(jì)角度）。 鉆機(jī)就位：將鉆機(jī)安放于施工平臺(tái)上，擺平、調(diào)正，根據(jù) 設(shè)計(jì)角度，結(jié)合鋼架與鉆機(jī)間距離，將鉆機(jī)的高度調(diào)整就位,鉆孔施工 在松軟施工時(shí)，可調(diào)整好角度直接打入管棚。 使用套管施工時(shí)，應(yīng)將套管與鉆桿連接牢固，成孔后再打入管 棚。鉆孔時(shí)向管內(nèi)注高壓水，提

44、高鉆孔速度，減少摩擦力。 施工過程中要時(shí)刻檢驗(yàn)鉆入角度，及時(shí)調(diào)整，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，防止侵限。 封閉開挖面 將開挖面用噴射混凝土封閉，噴射前在管棚與開挖面交界處密封，防止水泥漿沿管棚周圍壓出。 壓漿施工 拌和水泥凈漿，通過壓漿機(jī)對(duì)大管棚壓漿。 施工注意 事項(xiàng) 原材料 根據(jù)巖層情況， 選擇鋼管尺寸， 鋼管的壁厚 （一般為5mm）及套管的強(qiáng)度必須滿足施工需要。 鋼管連接 當(dāng)鋼管的長度無法直接滿足施工需要時(shí)，應(yīng)焊接加長，焊接時(shí)，在兩鋼管接合部宜加放一尺寸稍小的鋼管，長度不小于40cm，以保證焊接后的鋼管軸線重合,鋼管注漿施工示意圖,管棚搭接 為保證開挖后管棚仍有足夠的超前長度保證開挖安全，縱向兩組管棚塔

45、接長度應(yīng)大于3.0米。 鉆孔施工 在頂進(jìn)鋼管時(shí)必須保證鉆機(jī)的穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速均勻，控制好角度。 清孔處理 在管棚施工時(shí)，必須將管內(nèi)的碎石或沙土清除干凈，以減少阻力。常用的方法是向管內(nèi)注高壓水，但在沙土地段施工時(shí)，應(yīng)在管內(nèi)加設(shè)噴水嘴和端部泄水閥，防止損傷孔壁，造成空洞。 需要壓漿施工的，選擇水泥凈漿的配合比不應(yīng)小于1：1，且拌和均勻，以保證凝結(jié)后的強(qiáng)度。 水平旋噴樁預(yù)支護(hù) 水平旋噴預(yù)支護(hù)在國外又叫作“旋噴拱棚預(yù)支護(hù)”，與管棚、預(yù)切槽均為預(yù)支護(hù)強(qiáng)有力方案中的一種，水平旋噴在國內(nèi)外的隧道預(yù)支護(hù)中已得到成功應(yīng)用。 作用機(jī)理：水平旋噴的原理同豎直旋噴，只是將鉆桿水平鉆進(jìn)進(jìn)行旋噴注漿。在不良地質(zhì)隧道工作面前方，

46、沿隧道開挖外輪廓線利用鉆機(jī)鉆孔，然后把帶有噴頭的噴漿管放至地層預(yù)定的位置，邊后退邊高壓旋噴注漿,用從噴嘴出口噴出的漿液射流沖擊和破壞地層。剝離的土顆粒在噴射流的力的作用下，與注入的漿液摻攪混合，并按一定的漿土比例有規(guī)律地重新排列，在土體中形成固結(jié)體。相鄰的旋噴固結(jié)樁體相互搭接咬合形成旋噴樁拱棚，與鋼支撐共同作用，達(dá)到支護(hù)目的。 水平旋噴適用于軟土、粘性土、黃土、砂類土、砂礫卵石,層等。水平旋噴直接用射流破碎土層，在破碎范圍內(nèi)固結(jié)體質(zhì)量能夠保證。其沒 有塌孔的危 險(xiǎn)，在淺埋、軟弱圍巖隧道 施工中能夠有效防止?jié)B漏， 控制圍巖的變形，防止地表 沉降并可靈活應(yīng)用于全斷面 或臺(tái)階法等不同開挖方法,旋噴作

47、業(yè),成樁,施工工藝流程,洞內(nèi)水平旋噴施工方法示意圖,施工工藝及操作要點(diǎn) 機(jī)具：水平旋噴機(jī)、高壓注漿泵、漿液攪拌機(jī)、儲(chǔ)漿罐、高壓輸漿管、漿液混合器、濾網(wǎng)等 。 旋噴準(zhǔn)備 平整、鋪墊、夯實(shí)作業(yè)平臺(tái)(10m左右)，做為旋噴機(jī)活動(dòng)空間和邊仰坡噴砼活動(dòng)空間,并滿足施工機(jī)械安裝和行走的需要。 旋噴工作面開挖盡量平整，并噴砼保護(hù)。 測量定出旋噴樁點(diǎn)位。 鉆機(jī)就位。 旋噴漿液制備 按配料單（以每桶漿計(jì)）嚴(yán)格如數(shù)向桶內(nèi)注入水及水泥，每桶漿攪拌時(shí)間不少于2min。制漿節(jié)奏應(yīng)能保證旋噴需要，并根據(jù)工程進(jìn)展準(zhǔn)備漿液。 漿液流入儲(chǔ)漿桶前應(yīng)過濾，防止堵塞管道；儲(chǔ)漿桶應(yīng)不停地?cái)嚢枰苑乐闺x析。 旋噴 旋噴次序：先旋噴拱頂中央孔，然后每次間隔一個(gè)孔位從上到下,左右交替直