隧道施工技术初期支护类型

隧道施工技术初期支护类型

隧道施工技术初期支护类型

摘要：隧道支护施工实践，提出了隧道初期支护中锚杆、喷射砼等支护施工技术，对类似隧道支护施工具有一定的借鉴意义。

关键词：隧道施工；初期支护；锚杆施工

中图分类号： U45 文献标识码： A

引言：隧道开挖后，除围岩完全能够自稳而无须支护以外，在围岩稳定能力不足时则必须加以支护才能使其进入稳定的状态，称为初期支护。它是隧道施工中重要的安全稳定措施，一般指锚杆和喷射砼来支护围岩，必要时采用钢纤维喷射砼或配合使用钢筋网、钢架或采用辅助施工措施（如超前锚杆、超前小钢管、管棚、地面砂浆锚杆、超前小导管注浆等）和锚喷支护相结合的支护。以下是结合工程实例根据不同方案从施工放大及施工要点加以阐述。

1.施工准备情况

目前我项目部组织机构已健全，安全、环保、质量保证措施等均审核已批复。针对项目部各项规章制度已出台，各部门职责及规章制度都已全部上墙，人员已到位，机械设备、材料试验等所有工作已经完成，隧道专项施工组织设计已批复，具备洞身初期支护施工的条件。

2.工程概况及工程地质

2.1隧道进口位于丘前缓坡上，隧道进口里程DK24+480；隧道出口位于丘前缓坡，出口里程DK24+900，隧道全长420m，为双线单洞隧道。设计轨顶面标高为+62.9312m，开挖顶面高程为+72.8112，地面高程为+60.2312，本隧道最大埋深为17.2m。DK24+770~DK24+782为民房及公路，路面顶标高为81.65m，公路距离隧道顶最大仅为

8.8m。

2.2工程地质

剥蚀丘陵为主，并构成一些红色砂岩、泥岩盆地，地层以碳酸盐岩及碎屑岩为主，局部为岩浆岩、浅变质岩及煤系地层，海拔一般在100～300m，总体地势较平缓，地形起伏不大，切割较浅，河溪较发

育。

2.2.1地层岩性；地质特性

黏土：褐黄色、棕红色，硬塑，局部坚硬，含少量高岭土及少量细圆砾，表层含植物根，具膨胀性。地质钻孔有揭露，层厚14.7m。

粉质黏土：褐黄色，软～硬塑，含少量砾石，表层含植物根，具膨胀性。厚度2.2～3.4m。细圆砾土：灰黄色，中密，饱和，圆砾成分主要由砂岩组成，充填细砂及黏性土。白垩系上统戴家坪组泥质粉砂岩:紫红色，构造已基本破坏，岩芯大部分被风化呈土状，夹岩块。本次勘探揭露厚度1.3m，层面标高66.59m。

泥质粉砂岩：紫红色、棕红色，粉粒结构，泥质胶结，厚层状构造，强风化，节理裂隙发育，岩芯呈块状，短柱状，本次勘探揭露厚度1.2～4.1m，层面标高63.65～68.29m。泥质粉砂岩：紫红色、棕红色，粉粒结构，泥质胶结，厚层状构造，弱风化，节理裂隙发育，岩芯呈柱状，具膨胀性。本次勘探揭露厚度12.5～16.0m，层面标高62.45～65.59m。

2.2.2地质构造

隧道下伏白垩系上统戴坪组泥质粉砂岩。岩层产状：

210°∠15°，节理裂隙发育，不规则。

2.2.3水文地质条件；地表水

隧道区地表水有DK24+700与DK24+900之间的鱼塘水，水域面积约150m×80m，水深约2m，由天然降水补给，地面径流及大气蒸发排泄。有少量第四系潜水及基岩裂隙水，雨季水量较大。地下水，隧道区地下水类型主要有第四系潜水及基岩裂隙水。勘探期间地下水水位埋深14.8～15.0m，基岩裂隙潜水分部较广，以浅布为主，含于基岩风化带、风化裂隙及构造节理裂隙中，水位和水量受季节降雨量影响显著。地下水的补给、径流与排泄。隧道区位于丘陵区，该区上覆黏性土，下覆岩体节理裂隙发育，岩石较破碎，为大气降水入渗创造了一定条件。隧道区地下水排泄方式主要有以下几种：蒸发式排泄和地表径流排泄。地表径流排泄为本区主要排泄方式，蒸发排泄为本区普遍重要排泄方式之一。

地下水的侵蚀性。

3.锚杆施工技术

隧道系统支护锚杆采用φ22锚杆，锚杆均设置垫板。锚杆呈梅花型布置，长度及间距依据围岩级别进行确定。在锚杆施工前先检查锚杆类型，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。同时根据设计要求截取杆体并整直和除锈。

3.1锚杆支护施工技术：对本工程采取锚杆支护施工所采用的砂浆标号不低于20号。钻孔方向宜尽量与岩石主要结构面垂直。孔钻好后，用高压水进行冲洗，并用塞子塞紧孔口，以防止石渣或泥土掉入孔内。锚杆粘结性材料制作应符合设计要求，锚杆的尺寸按设计尺寸截取，外端不用垫板的锚杆应折弯，制成弯头。粘结性砂浆应拌合均匀，并调整其和易性，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。

3.2总结注浆作业应遵循如下的规定和掌握如下技术要点：先注浆后插杆体时，注浆时应堵塞孔口，注浆管应插至距孔底5-10厘米处，随水泥砂浆注入缓慢匀速拔出，并始终保持注浆管埋在砂浆中，以免浆中出现空洞。注浆完成后，随即迅速将杆体插入，若孔内无水泥砂浆溢出，应将杆体拔出重新注浆。注浆开始或中途停止超过30分时，应用水润滑注浆罐及其管路。注浆孔口的压力不得大于0.4mpa。锚杆宜对中插入，插入后应在孔口将杆体固定，锚杆杆体入孔内的长度不宜小于设计规定。注浆体积应略多于需要体积，将注浆管全部抽出后，迅速插入杆体，并可锤打或通过套筒用风钻冲击，使杆体强行插入。杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，实际粘结长度也不应短于设计长度的95%，注浆饱满后，可根据孔口是否有砂浆挤出来判断。杆体到位后，要用木楔或小石子在孔口卡住，防止杆体滑出，砂浆未达到设计强度的70%时，不得随意碰撞，一般规定三天内不得悬挂重物，锚杆安设后，不得随意敲打。

4.主要施工方法

4.1施工方法

施工工序：施做超前支护→洞身岩面初喷4cmC30砼→打设径向锚杆→挂设钢筋网→架设钢架→复喷C30砼至设计厚度。根据隧道长度、地质条件、工期要求等因素，本隧道采取进、出口相向同时掘进，

但开挖作业、支护作业相互错开，保证劳动力、机械设备等资源合理配置、利用。

4.2开挖

隧道采用双侧壁导坑法开挖，其原理是：把整个隧道大断面分成左右上下7个小断面施工,每一小断面单独掘进，最后形成一个大的隧道,且利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采用网状支护形式，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构，且用中隔壁及中隔板承担部分受力。

隧道开挖中，应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小，核对设计情况，判定围岩的稳定性。

4.3超前管棚支护

4.3.1钢管在专用管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径15mm

注浆孔，注浆孔间距15cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。

4.3.2接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一很断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头错开1m。

4.3.3注浆

管棚施工过程中，多次发生由于孔口堵塞不严密漏浆情况，造成注浆压力不够，注浆不饱满或难以注满。后续的开挖过程中发生围岩剥落，管棚外露，外露管棚无砂浆包裹，致使管棚超前支护效果大打折扣。因此，我们在管棚施做前，喷射一层止浆墙，改善管棚注浆漏浆，注浆终压达到设计要求，后续开挖支护过程中管棚超前支护效果显著。

5.锚杆质量控制

锚杆、锚管的安装质量必须严格按照设计的类型、长度和数量施作，插入长度不小于设计长度的95％。锚管内采用水泥砂浆或锚固剂填充密实，锚杆及锚管端头与拱架连接需特殊处理，保证足够的焊接长度和连接质量。锚杆安装作业及时进行，必须加垫板，垫板应与岩面紧贴。

6.结束语隧道支护施工采取锚杆、湿喷混凝土形成一体的初期支护，与围岩共同承载，工程实践表明可有效地确保该类型隧道施工

安全。参考文献： [1] 关丽红．长晋线丹珠岭隧道初期支护施工技术[j]．山西交通科技，2005，28（10）：118~119． [2] 杨静．隧道初期支护技术探讨[j]．科技信息，2006，27（07）：31~33．

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