第5讲 隧道支护施工技术

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。

§5 隧道支护施工技术§5.1 概述在洞室施工中，支护工作量占有很大比重，其工作进度直接影响着地下工程的施工速度，施工质量直接决定着地下工程的稳定。

因此，洞室支护是继洞室开挖之后地下建筑施工中的另一项主导工程。

按照现代岩石力学观点，传统的岩石工程支护可分为两大类，即岩石支护和岩石加固技术。

岩石支护是以人工结构物承受围岩变形压力、岩体不连续面切割的岩块或破碎带岩石自重荷载的岩层控制方法。

它可以采用支撑方式，也可以采用吊挂方式。

例如，常见的混凝土衬砌、各种金属支架、金属与木支柱等都属于前者；而无预应力的锚杆、锚索以及无预张拉的锚杆桁架、锚杆钢带等，当它们是以悬吊破碎岩石重量为主要目的时，则是后者的应用实例。

由于支护系统要等岩石变形甚至支护构件与岩石接触后才起支护作用，所以也称之为被动支护。

岩石加固是通过人工手段调动和利用岩石自支撑的岩层控制方法，最常用的办法是安装预应力锚杆和锚索，由于在安装的同时对岩体施加了作用力，又称这种加固方式为主动支护。

在岩体发生显著变形和风化之前，在地下工程围岩表面喷射一层水泥砂浆，喷层会在短期内达到很高强度，使地下工程边界附近的高应力直接传递给喷层，因此，也可以认为是一种岩体加固方法。

与此相近的方法是通过钻孔等对岩体高压注浆，以阻止地下水渗流并增加岩体的强度。

锚喷支护方法是将岩体作为结构材料，通过调动和增加岩体自身强度实现岩体自身支撑，是一种符合现代岩石力学理论的岩层控制方法。

为了区别于依靠人工材料和构件支撑岩块重量的传统支护方法，国际岩石力学界常称之为岩石加固技术。

在不与前述“岩石支护”混淆的情况下，有时也将岩石支护和岩石加固统称为岩石工程支护，简称“支护”。

锚喷支护是锚杆与喷射混凝土联合支护的简称，锚杆与喷射混凝土都可以独立使用。

洞室混凝土衬砌一般作为永久性支护，在NATM法中属二次支护，并与初期锚喷支护构成复合式支护。

因衬砌的成形和表面光滑度优于锚喷支护，故衬砌的作用既有支护功能，又有装饰功能，这是衬砌工艺得到广泛应用的重要原因。

隧道支护工程的施工技术及注意事项隧道是现代交通建设中不可或缺的一部分，而隧道支护工程则是隧道建设中非常关键的环节。

本文将从不同的角度探讨隧道支护工程的施工技术及注意事项。

一、施工前的准备工作隧道支护工程的施工前需要进行详细的勘察和设计。

勘察工作包括土质的测试和地下水位的测量，以确定支护工程所需要的材料和施工方案。

设计工作则需要根据隧道的长度、宽度和地质情况等因素来确定支护结构的具体参数。

二、地质条件的考虑在进行隧道支护工程时，地质条件是一个非常重要的因素。

不同的地质情况会对支护方案和材料的选择产生重要影响。

例如，在岩石地质条件下，可以采用爆破法进行隧道开挖，采用钢筋混凝土衬砌进行支护；而在软土地质条件下，可能需要采用盖板法进行支护，并且选用与土壤相适应的材料。

三、支护结构的选择隧道支护工程中，支护结构的选择是非常重要的。

常见的支护结构包括钢筋混凝土衬砌、钢拱架、喷射混凝土等。

在选择支护结构时，需要考虑到地质条件、隧道的长度和宽度、交通流量等因素。

同时，还需要根据具体情况选择支护结构所需的材料和施工工艺。

四、施工技术的选择隧道支护工程的施工技术是实现支护效果的关键。

根据具体情况，可以选择采用顺作法、逆作法、侧作法等不同的施工工艺。

同时，还需要根据地质条件和隧道的特点选择合适的施工设备和施工方法。

五、材料的选用和使用隧道支护工程中，材料的选用和使用对支护效果和施工质量有着重要影响。

在选择材料时，需要考虑到其抗压强度、耐久性、阻火性等特性。

此外，还需要对材料进行严格的质量检测和控制，确保其符合相关标准和规范。

六、施工过程中的安全措施隧道支护工程的施工过程中，安全第一是最基本的原则。

施工人员需要穿戴个人防护装备，并按照工地的安全规定进行操作。

同时，施工现场需要设置合理的警示标志和隔离设施，保证施工过程中行车和行人的安全。

七、监测和调整隧道支护工程的施工完成后，还需要进行监测和调整工作。

通过对隧道结构的变形和应力等进行监测，及时发现问题并采取相应的措施。

道路施工中的隧道支护施工技术隧道是现代道路建设中不可或缺的重要组成部分，通常地面上有很多道路，但当要穿越一座山脉或一片地下水源时，建设隧道就成为必要的选择。

但是，隧道的存在也给道路施工带来了许多挑战。

在隧道建设中面临的一个巨大挑战是如何支撑隧道，因为车辆和货物的不断运输压力，必须使用有效的技术支撑隧道，以确保其安全和稳定。

因此，本文将介绍道路施工中的隧道支护施工技术。

1. 隧道支护概述隧道支护的主要目的是确保隧道环境的安全，防止地质灾害和其他灾害的发生。

在路基面的不同处，需要采用不同的支撑方式。

隧道支护的基本原则是选择合适的支撑方式，依据周边地质的情况、隧道地形以及工程造价预算来进行设计。

此外，还需要考虑施工的技术、施工周期以及环保等方面的问题。

2. 道路施工中的隧道支护施工技术路基基础处理方案，是隧道施工的首要任务。

通过对现场地质情况的勘查，确定隧道路线、隧道位置，以及开挖方法。

然后，根据地质工程勘察报告出具的设计方案，在开挖前的隧道初始段部分，先对路基基础进行恢复加固或者沉积改良。

在实施施工支护的时候，需要根据地层的不同选择对应的支护方案。

现在国内常见的隧道支护技术主要有如下三种。

2.1 洞口预支撑在开挖隧道时，首先需要开挖出一个圆形的洞口。

然后，钻孔、注浆或者人工挖掘注入柱状物或者防善梁支撑。

这种方法称为“预支撑”，目的是在稳定地层内提前布置支撑设施，固定周边的围岩，保证洞体的安全。

随着施工的进行，随之向洞体内部回填逐步实现洞口的支护。

2.2 钻爆支护钻爆支护是在洞口的基础上，利用爆破技术将隧道内部的爆炸性原料爆破，并使其在坑底形成一定高度的隧道岩土脚手架。

接着，在 , 数个无脸支撑中设置生产支撑纸材或钢材，在设置完毕楼阳和边帮的支撑设备后，进行挖孔掏方工程。

然后，当前施工固体地层内遇到松散的岩土，之后在岩土中设压路机夯实或者喷胶固化然后钻爆，钻石切割机器人或者人工装载岩土，在要求的长度内补人选喷混凝土或者轧振机夯实降低洞内岩体进一步变形，并达到了维持洞体稳定的目标。