隧道支护结构技术研究

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国内外隧道支护研究现状

国内外隧道支护研究现状

国内外隧道支护研究现状一、引言隧道支护是隧道施工过程中至关重要的一环,它保证了隧道的安全和稳定。

随着隧道工程的不断发展,隧道支护技术也在不断创新和改进。

本文将从国内外的角度出发,探讨隧道支护研究的现状,以期为隧道施工提供参考和借鉴。

二、国内隧道支护研究概况2.1 国内隧道支护技术发展历程国内隧道支护技术的发展可以追溯到上世纪60年代。

当时的隧道支护主要依赖于人工喷射混凝土、铁筋混凝土衬砌等传统方法。

随着施工技术的先进和材料科学的发展,国内开始引进国外的隧道支护技术,并在此基础上进行创新和改进。

2.2 国内隧道支护研究重点领域在国内,隧道支护研究的重点主要包括以下几个领域:1.隧道支护结构优化研究:–优化隧道衬砌结构设计,提高施工效率和结构强度;–探索新型材料在隧道支护中的应用;–研究隧道支护结构的可持续性。

2.隧道围岩力学行为研究:–分析隧道围岩的力学性质,预测围岩失稳的风险;–研究围岩变形与结构变形的耦合机制;–探索隧道围岩支护的新方法和技术。

3.隧道开挖与地下水关系研究:–研究隧道开挖对地下水位和水流的影响;–分析隧道施工对地下水环境的影响及其防治措施;–探索隧道开挖与地下水关系的数值模拟方法。

4.隧道支护监测技术研究:–研究隧道支护结构的监测方法和技术;–分析监测数据,评估隧道支护结构的安全性;–探索集成化监测系统的应用。

三、国外隧道支护研究现状3.1 国外隧道支护技术发展概述国外隧道支护技术发展的经验对我国的隧道施工具有借鉴意义。

在国外,隧道支护技术的发展主要集中在以下几个方面:1.隧道掘进机的应用:–引进国外先进隧道掘进机技术,提高隧道施工效率;–探索隧道掘进机与隧道支护结构的配合使用。

2.新型隧道支护材料的研发:–研究新型隧道衬砌材料,提高支护结构的强度和耐久性;–开发具有自愈性能的隧道支护材料。

3.隧道施工过程的模拟与优化:–使用数值模拟方法模拟隧道施工过程,预测变形和失稳的风险;–优化施工参数,减少对围岩的破坏。

浅埋偏压隧道进洞支护技术研究

浅埋偏压隧道进洞支护技术研究

浅埋偏压隧道进洞支护技术研究隧道进洞支护技术是指在隧道掘进过程中,为保证施工的安全、稳定和顺利进行,采取一系列的措施来加固和保护隧道,以克服地质条件的不利影响。

浅埋偏压隧道是指埋深相对较浅、地应力较大的隧道,在隧道进洞时,由于地下水位高,土体存在较大的水压力,对隧道的稳定性造成威胁。

本文将对浅埋偏压隧道进洞支护技术进行研究。

1.地质条件分析2.进洞掘进方法选择根据地质条件和隧道设计要求,选择合适的掘进方法进行进洞。

常用的掘进方法包括顶部开挖法、底部开挖法、全断面开挖法等。

在浅埋偏压隧道中,应根据地下水的压力和地应力的大小,选择合适的掘进方法,以保证施工的安全和顺利进行。

3.支护结构设计根据进洞隧道的地质条件和设计要求,设计合适的支护结构。

浅埋偏压隧道的支护结构应包括初期支护和永久支护两个阶段。

初期支护包括钻孔桩、喷射混凝土等方法,用于抵抗地下水的压力和土体的裂缝。

永久支护包括钢支撑、喷射混凝土衬砌等方法,用于增强隧道的稳定性和承载能力。

4.水封技术应用由于浅埋偏压隧道存在地下水的压力和水流,需要采用水封技术来控制地下水的流动和压力。

水封技术包括水封帷幕、水平水封、垂直水封等方法。

水封帷幕是通过在洞口周围钻孔注浆,形成一个密闭的水封帷幕,阻止地下水的进入;水平水封和垂直水封是在洞口周围进行加固,以防止地下水的渗透和压力对隧道的影响。

5.监测和控制在隧道进洞支护过程中,需要进行监测和控制,及时发现和解决问题。

监测内容主要包括地下水位变化、地表沉降、应力变化等,通过监测数据,及时调整施工方案和支护结构,确保施工的安全和稳定。

总结:浅埋偏压隧道的进洞支护技术是一项复杂的工作,需要综合考虑地质条件、工程要求和施工方法等因素。

通过详细的地质条件分析,选择合适的掘进方法和支护结构,采用水封技术进行地下水的控制,进行监测和控制,可以提高隧道的稳定性和施工的安全性。

然而,由于不同地区的地质条件和工程要求不同,针对具体情况进行深入研究和探索,以寻找更加有效和经济的支护技术,提高隧道的建设质量和效率。

隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨

隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨

隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨篇一隧道盾构施工技术发展趋势和应用探讨摘要:隧道盾构施工技术是一种现代化的地下工程技术,具有高效、安全、环保等优点,被广泛应用于城市轨道交通、铁路、公路等领域。

本文首先介绍了隧道盾构施工技术的概念和优点,然后分析了其发展趋势,最后探讨了其应用现状和未来发展前景。

一、隧道盾构施工技术概述隧道盾构施工技术是一种集机械、材料、地质等多种学科于一体的综合性工程技术。

它利用盾构机械在地下推进,通过盾构外壳的支撑作用和刀盘的切削作用,开挖和拼装隧道。

隧道盾构施工技术具有以下优点:高效:盾构机械的推进速度较快,可以实现快速施工,缩短工期。

安全:盾构机械具有较高的稳定性和可靠性,可以减少施工风险。

环保:隧道盾构施工技术在施工过程中对周围环境的影响较小,具有较好的环保性能。

二、隧道盾构施工技术发展趋势随着科技的不断进步和工程实践的不断发展,隧道盾构施工技术也在不断发展和完善。

其发展趋势主要包括以下几个方面:大直径盾构的应用:随着城市轨道交通和大型管道等工程的需要,大直径盾构的应用越来越广泛。

大直径盾构可以满足更大断面、更高使用要求的隧道施工需求。

复杂地质条件下的盾构施工:在复杂地质条件下,如软土、砂卵石、岩溶等地质条件下,盾构施工的技术要求越来越高。

针对不同地质条件,研发和应用相应的盾构技术和设备是未来的发展趋势。

智能化盾构施工:随着人工智能技术的发展,智能化盾构施工将成为未来的发展趋势。

通过引入传感器、监控系统等技术,实现对盾构施工的实时监控和智能控制,提高施工效率和安全性。

绿色施工:隧道盾构施工技术在绿色施工方面具有较大的潜力。

通过优化施工方案、采用环保材料和技术等手段,降低施工对环境的影响,实现节能减排和可持续发展。

三、隧道盾构施工技术的应用探讨隧道盾构施工技术在城市轨道交通、铁路、公路等领域得到了广泛应用。

在城市轨道交通方面,由于城市环境复杂,盾构施工具有较好的适应性。

在铁路方面,盾构施工可以满足长距离、大断面的隧道施工需求。

隧道初期支护施工技术

隧道初期支护施工技术

隧道初期支护施工技术隧道衬砌大多采用复合式衬砌结构,即以锚杆、钢筋网、喷射混凝土和钢架为初期支护,以模筑钢筋混凝土为二次衬砌。

新奥法区间隧道初期支护有锚杆、型钢钢架或格栅钢架、挂钢筋网和喷射混凝土等几种,根据隧道断面和围岩级别选择不同的支护组合。

一、锚杆施工工艺隧道使用的锚杆有中空注浆锚杆、砂浆锚杆、药卷锚杆和自进式对拉锚杆等类型。

各类锚杆施工方法如下。

1.中空注浆锚杆中空注浆锚杆是一种可测长排气的中空注浆锚杆。

中空注浆锚杆由锚头与锚杆体连接。

锚杆体上设有止浆塞、垫板以及紧固螺母,具有沿锚杆体轴向设置、位于锚杆体外侧并与锚杆体连接的测长排气管。

测长排气管前端封头与锚头平齐,测长排气管后端开口,并伸出锚杆体,测长排气管管壁上遍布可阻止水泥砂浆进入的气孔,结构简单,使用方便,既可在锚杆施工后方便地检查锚杆体真实长度,确保锚固施工质量,又可在注浆施工时排出锚孔中的空气,有利于注浆施工的进行。

工程中常采用带排气装置的φ25中空锚杆。

锚杆设置钢垫板,垫板尺寸为150 mm×150 mm×6 mm。

中空锚杆孔使用手风钻或凿岩台车钻孔。

钻孔前,根据设计要求定出孔位,钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直,钻孔直径为42 mm,钻孔深度大于锚杆设计长度10 cm。

中空注浆锚杆施工程序如下:钻孔完成后,用高压风吹净孔内岩屑;将锚头与锚杆端头组合后送入孔内,直达孔底;固定好排气管,将止浆塞穿入锚杆末端与孔口齐平,并与杆体固紧;锚杆末端戴上垫板,然后拧紧螺母;采用锚杆专用注浆泵向中空锚杆内压注水泥浆,水泥浆的配合比为1∶(0.3~0.4),注浆压力为1.2 MPa,水泥浆随拌随用。

2.砂浆锚杆系统锚杆和临时支护常采用22 mm、25 mm两种直径的砂浆锚杆。

(1)准备工作检查锚杆类型、规格、质量及其性能是否与设计相符。

根据锚杆类型、规格及围岩情况准备钻孔机具。

(2)钻孔砂浆锚杆钻孔采用手风钻或凿岩台车进行,孔眼间距、深度和布置应符合设计参数的要求,其方向垂直于岩层层面。

隧道合理支护结构与有效检测技术的研究

隧道合理支护结构与有效检测技术的研究

隧道合理支护结构与有效检测技术的研究李志(中铁隧道集团二处有限公司,河北廊坊065201)应用科技睛要】综述了当前国内外隧道支护的施工工艺,结合工程实例对隧道的初期支护及检测工艺进行了研究,并针对支护施工及裣坝q工艺的施工效果进行了分析。

鹾搠】隧道;支护结构;检测隧道衬砌支护结构是隧道的主要构成部分,其具有隐蔽性的特点,—旦其发生质量问题不容易被发现,但可以大大减小隧道的运营寿命甚至看发生质量安全事故,采用无损检测、地质雷达检测、声波法检测以及激光断面扫描法和回弹法等检测方法可以及时发现支护结构中的各种质量问题,检测结果可以为控制隧道支护结构质量起到很好的指导作用。

1工程概况错草沟隧道位于丹东市宽甸县牛毛坞乡与大川头乡之间,为上下行分离式隧道,隧道左线长3250m,右线长3333.5m,左线范围内存在l级围岩1940m、I V级围岩370m、V级围岩880m、明洞60m,洞身纵坡为2%:右线有m级围岩2010m、f v级围岩360m、V级围岩918.5m、明洞45m,洞身纵坡为19867%:隧道区为中生代火山岩覆盖区。

该工程隧道开挖前支护采用隧道超前支护施工工艺,检测针对支护施工不同位置采用了不同的检测方法。

2国内外现状分析目前,隧道设计施工中多采用复合式衬砌。

复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌(模筑混凝土)组成。

初期支护是保证围岩在施工期间的初步稳定,二次衬砌则是提供安全储备或承受后期围岩压力。

国内外对隧道支护结构一般采用地下连续墙、S M W工法、超前支护以及盾构工法等结构。

地下连续墙。

其起源于欧洲,是根据凿井和召由钻井所采用的膨润土泥浆护壁和浇灌水下混凝土原理应用于工程,施工时采用在地面上用特殊设备在泥浆护壁的保证下沿工程周边开挖成深槽,之后在槽内放置钢筋笼并浇筑混凝土墙体,该墙体可供截水防渗或挡土承重所用。

该种工艺存在对临近建筑物和地下管线影响较小;施工震动小,利于环境保护:适于不同地区多种土质:可在建构筑物密集的地区施工:强度高、防渗性能好以及施工工期短、工效高等优点,但其也存在造价相对较高:若墙段不能对齐则易出现漏水问题以及遇到淤泥质土等土质时施工难度大等缺点。

隧道洞口段的支护技术

隧道洞口段的支护技术

隧道洞口段的支护技术在不良地质条件下的隧道洞口段施工前,将隧道洞口段预加固,使隧道洞口段施工在预加固结构的保护下进行开挖,对隧道洞口段施工安全施工质量有着重要作用。

隧道洞口段预加固方法很多,主要有地表加固、洞内支护两大类。

一、隧道洞口段的地表加固隧道洞口段,埋深较小而变化幅度较大,地质条件复杂,地层条件一般都很差,围岩不稳定,由于施工方法不当或辅助加固措施不足,经常造成地表坡面的破坏。

常用的地表加固有以下几种。

1.直接加固法直接加固法通过改变滑坡体的抗滑力及下滑力来改变滑动体滑动面上的平衡条件,主要是通过增加边坡的抗滑力来实现,如填土、地表锚杆、抗滑桩、挡墙、错索等方法,其中地表锚杆施工方法是最为常用的方法。

2.间接加固法间接加固法是以控制滑动因素、降低滑动力为目的。

其中水的影响是极大的,它可以减小围岩强度,促进滑动,常采用防渗法和排水法,如防渗层、暗沟、疏干巷道等。

间接加固法中还有排土法,它是通过减小滑坡体的下滑力来实现,即通过改变边坡的平衡条件,从而提高边坡的稳定性。

应当注意的是,不是任何不稳定边坡经过排土法就能增加其稳定系数,这与排土方式有关,要具体分析。

一般情况下,排土法和填土法是结合在一起使用的。

二、隧道洞口段的支护隧道洞口段的支护,有超前管棚支护、超前小导管注浆、超前锚杆预支护等方法。

1.超前管棚支护超前管棚是沿开挖轮廓线周线,钻设与隧道轴线平行(或有微小角度)的钻孔,随后插入不同直径的钢管,并向管内注浆,固结管周边的围岩,并在预定的范围内形成棚架的支护体系,如图11-1所示。

图11-1 超前管棚支护示意图超前管棚能提高管周围的抗剪强度,先行支护围岩,把因开挖引起的松弛控制在最小范围内,具有梁效应和加固围岩效应。

梁效应即为因钢管是先行施设,掘进时,钢管在以掌子面和后方的支撑支持下,形成梁式结构,防止围岩崩塌和松弛。

加固围岩效应即为钢管插入后,压注水泥浆,加强钢管周边的围岩。

在浅埋的情况下,地表有建(构)筑物存在时,为把隧道开挖的影响限制在最小限度内,要尽量防止围岩的松弛,采用管棚方法是一种有效的支护方法。

隧道施工中的围岩锚杆支护技术和施工要点探讨

隧道施工中的围岩锚杆支护技术和施工要点探讨

隧道施工中的围岩锚杆支护技术和施工要点探讨在隧道工程中,围岩锚杆支护技术是一项重要的工程措施。

它能够稳定围岩,保障隧道施工的安全和顺利进行。

本文将对隧道施工中的围岩锚杆支护技术和施工要点进行探讨。

一、围岩锚杆支护技术的介绍围岩锚杆支护技术是指在隧道施工过程中,使用锚杆固定围岩,增加其稳定性和承载力的一种方法。

该技术通常在施工工序中,通过钻孔将锚杆插入岩体内,并注入砂浆将锚杆与岩体连接,从而达到支护作用。

围岩锚杆支护技术的优点主要有以下几个方面:1. 提高围岩的稳定性:通过锚杆与岩体的连接,能够有效地增加围岩的稳定性,防止其塌方和滑动等不稳定现象的发生。

2. 增加围岩的承载力:围岩锚杆的使用能够增加围岩的承载力,使其能够承受更大的荷载,提高隧道的使用寿命。

3. 提高施工效率:围岩锚杆支护技术可以在较短的时间内完成施工,因此可以提高施工效率,节约时间和成本。

二、围岩锚杆支护技术的施工要点在进行围岩锚杆支护技术施工时,需要注意以下几个要点:1. 岩体质量评估:在进行围岩锚杆支护技术前,需要对岩体的质量进行评估。

通过岩体钻孔取样和岩体勘探等方式,判断岩体的结构和强度等信息,以便选择合适的锚杆规格和施工工艺。

2. 锚杆的选择和布设:根据岩体质量评估的结果,选择合适的锚杆规格,并合理布设锚杆。

锚杆的布设应考虑围岩的力学特性和工程的实际情况,保证锚杆与岩体的连接牢固。

3. 施工工艺控制:在进行围岩锚杆支护技术的施工过程中,需要严格控制施工工艺。

施工人员应按照规范要求进行孔洞钻进、锚杆安装和注浆等操作,确保施工质量和工艺效果。

4. 质量检测和验收:施工完成后,应进行质量检测和验收。

通过检测围岩的稳定性、锚杆与岩体的连接质量和注浆效果等指标,确保围岩锚杆支护技术的有效性和可靠性。

三、围岩锚杆支护技术在隧道施工中的应用围岩锚杆支护技术在隧道施工中应用广泛,特别适用于以下几种情况:1. 多裂缝、弱结构围岩:对于具有多裂缝和弱结构的围岩,采用围岩锚杆支护技术可以加强其稳定性,防止裂缝扩展和塌方。

隧道施工工艺探究洞身开挖支护与衬砌工程

隧道施工工艺探究洞身开挖支护与衬砌工程

隧道施工工艺探究洞身开挖支护与衬砌工程隧道施工工艺是指在隧道建设过程中所采用的一系列技术和方法。

洞身开挖支护与衬砌工程是隧道施工工艺的重要组成部分。

本文将探究洞身开挖支护与衬砌工程的相关内容。

1. 洞身开挖支护工程洞身开挖是隧道施工的核心环节,对于确保隧道的安全与稳定至关重要。

在洞身开挖过程中,为了防止地下水和土体塌方等问题,需要进行支护工程。

首先,开挖前需要进行岩石勘探和地质勘察,以获取关于隧道工程的岩土层情况,从而选择合适的开挖方法和支护措施。

在开挖过程中,可采用人工开挖或机械开挖。

人工开挖适用于较小规模或复杂地质条件下的隧道,而机械开挖通常用于大规模隧道的施工。

开挖进度还应根据具体情况合理安排,避免过快或过慢导致不稳定。

在洞身开挖阶段,需要根据地质情况选择合适的支护方式。

常见的支护方法包括喷射混凝土衬砌、锚喷支护、钢拱架支护等。

这些支护措施旨在增强围岩的稳定性,减少岩层破坏和滑坡等风险。

2. 洞身衬砌工程洞身衬砌是为了保护洞壁、防止水渗漏、增强隧道结构强度而进行的工程。

洞身衬砌的材料常见有混凝土、预制节段和钢板等。

在进行洞身衬砌工程前,需要进行洞壁清理和处理工作。

地下水和泥浆等物质的清除是确保衬砌结构质量的重要步骤。

对于混凝土衬砌,一般需要进行模板施工和浇筑。

模板的建立需要根据隧道截面的形状和尺寸来确定。

衬砌质量的好坏直接影响到隧道的使用寿命和承载能力,因此施工过程中需严格执行标准操作。

除了混凝土衬砌外,还可使用预制节段和钢板等材料进行衬砌工程。

预制节段通常是在工厂中预制成型,然后进行拼装。

钢板衬砌适用于较小规模的隧道,能够提供较高的灵活性和快速性。

3. 洞身开挖支护与衬砌工程的其他考虑因素在进行洞身开挖支护与衬砌工程时,还需考虑其他因素,以确保工程的安全和质量。

首先,需要考虑隧道的排水问题。

在开挖过程中,地下水可能会渗入洞身,因此需要进行合理的排水设计,以防止水压对支护和衬砌结构造成不利影响。

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隧道支护结构技术研究
摘要:隧道工程在我国交通建设中的作用越来越重要。

对于隧道工程的长期探索研究过程中,发现对隧道工程的施工方法大致包括明挖法、盾构法及矿山法等,在20世纪50年代新奥法的开挖隧道技术被提出,此方法是借鉴大量的工程经验,结合可靠的隧道设计理念,在施工监测的基础上,根据需求改善支护结构的参数及二次衬砌等支护措施,此外国内外学者对隧道的支护阻力、围岩变形与支护阻力及围岩与隧道支护结构之间的关系进行大量研究。

本文就隧道支护结构技术展开探讨。

关键词:隧道支护;支护结构;衬砌;应力
引言
在隧道施工过程中,由于现场作业环境复杂,为确保作业环境的安全,在施工过程中需要应用多种支护技术,来对隧道内部的支护结构进行构建。

1隧道施工的特点
隧道工程是一项具有多元化综合性特征的工作,因工程存在于天然土体中,容易受到土体内复杂多变物理力学性质和施工技术的影响。

工程具有整体危险性较大,隐蔽程度较高、循环强度也较大,施工难度很大等特点。

近些年,随着道路工程规模不断扩大,隧道施工往往要穿越一些十分复杂的地段,如大断层、破碎、富水、软弱、浅埋等,这些地段通常被称为软弱围岩,也是引发隧道结构失稳,支护结构大变形,甚至造成塌方、冒顶安全事故的重要影响因素。

同时,隧道施工作业空间相对局限,施工环境差,倘若没有一个良好的支护工程,将进一步增加施工人员进洞作业难度,围岩环境也会更加恶劣,对施工人员和工程安全性造成威胁,继而影响工程建设周期。

另外,隧道施工并非静态施工,施工过程中隧道土体力学状态呈动态变化趋势,围岩物理力学特征也会随之改变,这就要求施工过程中要严密监测土体及围岩变化情况,探究其变化规律,选择适宜的隧
道支护结构技术,有效处理围岩失稳、变形引发的各种安全隐患,在保障工程安
全和稳定的同时,尽可能缩短工期。

2隧道支护结构的发展历程
早期的地下建筑多采用砖石材料进行支护,多为拱形圬工结构。

而随着混凝
土与钢材的出现,地下建筑的支护施工进入了新阶段,形成了锚杆支护技术,最
初用于对矿山巷道的加固。

而随着喷射混凝土技术的出现,并与锚杆支护技术相
互配合使用,形成了一种具有鲜明特点的新型支护技术,常用于隧道的初期支护。

新奥法建立在锚喷支护的基础之上,以喷射混凝土及锚杆作为主要支护方法,在
施工期间对围岩变形进行监控测量,充分发挥其自稳能力。

新奥法在初期支护表
面铺设防水层,最内层采用混凝土结构作为永久支护。

其中初期支护的主要功能
是确保施工期间的安全与结构的稳定,永久支护则是确保隧道在使用期间的安全。

3隧道的支护结构
3.1衬砌的支护结构
衬砌支护结构是一种在隧道壁上密贴的支护结构形式,当衬砌与围岩接触发
生作用时,通过与松动去岩体的变形来协调,近似地可以将衬砌支护结构看作是
一种拱形或者闭合环形的结构形式,该结构因为自身所具有的柔韧性及整体性,
可以很好地改善围岩的应力状态,将局部集中的应力释放出来,限制围岩的变形。

对于衬砌支护而言,它的主要作用是一种对闭合式整体起支承作用。

待支护结构
施工完成之后,衬砌将会对卸载后围岩的受力重新分配,改变其应力状态,类似
一个带有刚度的膜,这个膜与隧道壁上的围岩来共同协调变形。

对于衬砌所约束
的岩体,其变形量的大小主要取决于隧道壁岩层和衬砌之间的相互作用力。

对岩
体来说,衬砌的支护可以阻止其发生位移。

3.2超前管棚支护技术
超前管棚支护技术主要应用在软弱围岩等不良地质中,通过各管棚之间的搭
接和连接形成具有搭扣形式的管棚结构。

详细来说,就是在拟开挖隧道的外周边
衬砌隐形弧线上,沿着开挖轮廓利用管棚钻机进行钻孔并打入钢管,随后在管内
注入水泥砂浆,以提升围岩物理参数,形成伞状加固圈,改善围岩所处应力场和
掌子面应力场的一种支护技术。

该技术具有支护距离长、加护技术好、经济成本低、施工便捷等优势,是近些年新发展起来的一种隧道修建辅助技术。

超前管棚
支护技术主要机械设备包括钢管、管棚钻机、夯管锤等,具体施工工序为施工准
备→测量定位、施作套拱→钻孔→插入钢管→焊接外露段与钢支撑→综合检查→
注浆封孔。

在管棚支护施工中,主要利用选装钻机进行钻孔作业,在架设钻机时,确保与钻进线路中心线保持一定仰角,避免出现偏移或者倾斜问题,继而导致管
棚偏离,无法充分发挥管棚支护作用。

为避免这一问题产生,该项目施工人员决
定采用水平导向跟管钻进法,用棚管替代钻杆,管棚选用长度10~40m和管径
70~80mm的热轧无缝钢管。

在棚管顶端安装导向钻头和角度传感器,然后通过水
平定向钻机将棚管打入土体中。

在钻进过程中,角度传感器持续传出信号,施工
人员根据信号钻头钻进角度,确保钻进线路符合设计图纸要求,且注浆孔设置为
梅花形,孔间距在15~20cm,孔径在10~16mm。

管棚施作之后,利用钢尺测距仪
检查每节钢管的方向和角度,确保其正确。

值得注意的是,水平导向跟管钻进法
管棚施作范围长,每次至少能够施作在长度超过100m的长管棚上,不需要进行
额外的扩孔操作,而且施工作业精度高,能够及时调整钻进角度进行纠偏,还不
会对周围土体造成较大干扰和污染,也不需要另外设置管棚工作室,是目前道路
隧道支护施工中较常应用的一种施工作业方法。

3.3钢架的支护结构
对于钢架支护结构而言,它的力学模型通常为拱形,因此在采用钢架作为支
护结构时,应对岩体进行应力状态的分析、并对钢架的模型进行确定。

合理地处
理钢架与隧道壁的接头以及应将钢架支护结构与隧道壁岩体有接触的部位设置为
刚性连接,因为这样有利于钢架支护整个结构的受力。

但是在实际的工程中,通
常这种完全的刚性比较难以实现,因此就会产生缝隙,现今对于这类缝隙通常采
用木楔来进行填塞,对于钢架支护结构所能提供的最大支护阻力可通过下列式子
计算。

P max=(3A st I stσst)I{2sr oθ[(3I st+hA st(r o-(t B+1/2h)))×(1-cosθ)]}(1)
式(1)中:A st:表示钢架型钢的截面面积,I st:表示钢架型钢断面的惯性矩,σst:表示钢架型钢的抗压强度,s:表示隧道纵向方向型钢的布置间距,h:表示钢架型钢的截面高度,r o:表示隧道的半径,t B:表示垫块的厚度,θ:表
示两楔块之间的夹角。

对钢架支护结构而言,在支护的前期具有较高的强度及刚度,能够有效地控制围岩的纵向沉降,并且它可以与衬砌配合起来共同作用,可
以有效地扩宽支护体系整体的承载范围;同时还可以配合隧道的断面进行灵活的
布置,使施工安全有所保障。

结语
在道路隧道施工中,隧道支护结构技术的应用具有加固围岩、抑制岩体裂缝、保障隧道结构稳定性的作用,但同时,该技术施工工序复杂,施工难度高,施工
人员必须加强工程前期勘察工作,全面了解施工区域地质条件、气候、施工条件等,选择适宜的隧道支护结构技术,严格遵循施工工序,最大程度上发挥超前支
护控制技术作用,助力隧道工程顺利开展。

参考文献
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