超前锚杆名词解释

超前支护技术在采矿工程中的应用研究在当今的采矿工程领域，超前支护技术扮演着至关重要的角色。

随着采矿深度的增加、地质条件的日益复杂以及对安全生产和高效开采的更高要求，超前支护技术不断发展和创新，为采矿作业提供了有力的保障。

一、超前支护技术概述超前支护，顾名思义，是在采矿工程的掘进或开采工作面前方，预先采取的支护措施，以防止围岩变形、坍塌，保障作业人员和设备的安全，同时为后续的施工创造良好的条件。

其主要作用包括：1、控制围岩变形：通过对前方围岩的支撑和约束，减少因开采引起的位移和变形。

2、提高围岩稳定性：增强岩体的自身承载能力，降低发生冒顶、片帮等事故的风险。

3、保障施工安全：为作业人员提供一个相对安全的工作空间，减少因顶板坍塌等造成的人员伤亡。

常见的超前支护技术类型多种多样，如超前锚杆支护、超前管棚支护、超前注浆支护等。

每种技术都有其特点和适用范围。

二、超前支护技术的主要类型及特点（一）超前锚杆支护超前锚杆是将锚杆沿隧道掘进轮廓线向前方倾斜安装的一种支护方式。

它的优点在于施工简单、成本较低，能够迅速提供一定的支护阻力。

然而，其支护强度相对较弱，适用于地质条件较好、围岩稳定性较高的情况。

（二）超前管棚支护超前管棚通常由钢管组成，通过在前方形成一个钢管棚架来支护围岩。

管棚的支护强度较高，能够有效控制较大范围内的围岩变形。

但施工工艺较为复杂，成本也相对较高，适用于地质条件复杂、存在断层破碎带等不良地质情况。

（三）超前注浆支护超前注浆是通过向围岩中注入浆液，改善围岩的物理力学性质，提高其自稳能力。

这种方法能够有效地填充围岩中的裂隙和孔隙，增强围岩的整体性和强度。

但注浆效果受到注浆材料、注浆工艺等多种因素的影响，需要严格控制施工质量。

三、超前支护技术在采矿工程中的应用实例（一）煤矿开采中的应用在煤矿开采中，由于煤层的赋存条件和地质构造复杂多变，超前支护技术的应用尤为重要。

例如，在掘进工作面遇到断层时，采用超前管棚支护可以有效地防止顶板垮落，保障掘进工作的顺利进行。

小浪底北岸灌区隧洞工程不良地质超前支护方案为了加快隧洞施工进度和提高工效，针对隧洞中出现围岩情况差的不良地质情况，在不同情况下采用超前锚杆、超前小导管和超前大管棚三种支护措施。

一、支护方案简介及设计参数超前锚杆是沿开挖轮廓线，以较大的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固(预支护)，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业。

在本项目中，超前锚杆主要用在V级围岩上限（较好）段，施工时间较短；超前锚杆应配合钢拱架或格栅拱架使用，设计参数如下：（1）采用直径φ25mm螺纹钢，长度为3.5m；（2）锚杆沿拱环向布置间距30cm；（3）倾角：外插角10°-15°，可根据实际情况调整；（4）纵向间距2.5m一环，搭接长度不小于1m；（5）注浆材料：M20水泥浆。

超前小导管主要用于自稳时间段的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。

在本项目中，超前小导管主要用在V级围岩下限（较差）段，施工时间较超前锚杆长；超前小导管应配合钢拱架使用，设计参数如下：（1）采用外径φ42mm厚3.5mm无缝钢管，长度为3.5m；（2）钢管钻设注浆孔间距为100 - 150 mm；（3）钢管沿拱环向布置间距30cm-50cm；（4）倾角：外插角10°-15°，可根据实际情况调整；（5）注浆材料：M20水泥浆。

超前大管棚是由钢管和钢格栅或钢拱架组成。

管棚利用钢格栅拱架，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角向开挖面前方打入钢管，形成对开挖面前方围岩的预支护。

管棚适用于特别困难地段（如极破碎岩体、塌方体、岩堆地段、砂土质地层、强膨胀性地层、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩）的隧洞施工中采用。

在本项目中，主要用在洞内大型塌方，常规办法已无法处理的情况下，施工时间较长。

具体设计参数如下：（1）大管棚钻孔孔口位置沿隧洞拱部开挖轮廓线外10cm布置，环向中心间距30cm，外插角约7°（可根据实际情况确定），每环17根；（2）钢管采用外径φ108mm壁厚8mm无缝钢管，每根长度为10m。

破碎带工程围岩超前锚杆加固施工方法矿山或其它地下隧道工程中，在破碎或松软岩层施工时，近年来国内外相继提出了很多岩层预加固的措施，从而使工人在保护下安全可靠地进行各种作业。

超前预加固技术因其相对于工程的施工为辅助施工措施，因此国内习惯上称作辅助工法，而国外多称预加固技术或地层处理技术，主要方法有：超前锚杆、管棚、超前灌浆和人工冻结法等。

超前锚杆具有操作简单、施工方便、成本低、作用效果快等特点而为施工单位首选，另外超前锚杆孔还能起到超前应力释放孔的作用，释放围岩应力。

尽管利用锚杆作巷道的永久支护是一项普遍使用的技术，但在破碎或松软岩层的工程中掘进时，利用超前锚杆作临时支护或辅助加固，保证工作面作业安全，则还是一项新技术，主要表现在机理不成熟，施工与设计凭经验等，甚至仍然使用径向锚杆永久支护的原理。

笔者认为超前锚杆支护在工程围岩加固中首先起到销钉作用，将破碎岩体组合，在拱效应的作用下形成一个拱型固结薄壳来支承上覆破碎或松散岩层。

尽管如此，超前锚杆加固在破碎带或松软岩层施工中还是取得了很多成就，本文将近二十年来超前锚杆及其联合支护施工方法的经验总结如下。

1 普通超前锚杆加固法对岩性相对好的Ⅳ类围岩，岩石强度．f>8的破碎带，通常采用普通超前锚杆辅助超前支护。

具体作法如图1所示，巷道掘进前，在工作面轮廓线上先沿巷道轴线方向，与该轴线成一定夹角钻孔装锚杆，该夹角也叫外插角，一般为5°～20°。

锚杆安装后在工作面钻眼爆破，作业时上部岩体得到超前锚杆加固。

图1 普通超前锚杆加固图通常，普通超前锚杆加固后，开始进行断面开挖施工，爆破后立即喷拱，其厚度不小于50mm。

在新鲜挖面上喷射混凝土，能及时对围岩提供抗力，并在可喷入裂隙的一定深度内，对岩体进行加固，以抵抗岩石的剪切，提高围岩的承载能力。

喷好拱后再出渣，即完成一次超前锚杆加固(辅助支护或临时支护)，一般一次进尺可达1.5～2.1m。

为了不使爆破震坏超前锚杆支护层，喷完后到下次放炮的时间不小于4h，然后进行第二次循环，打眼爆破之后喷拱、出渣后，在前一循环的超前锚杆加固处，进行按常规打径向锚杆的喷锚联合永久支护(喷层厚度不能小于150mm)，如图2所示，如此循环下去。

隧道工程复习重点名词解释1、隧道：以任何方式修建,最终使用于地表以下的条形建筑物,其内部净空断面在2㎡以上的洞室称为隧道;2、地质超前预报：在隧道勘察阶段,通过综合勘察手段,可查明重要的地质问题,确定影响较大的地质构造和主要的不良地质,对隧道的施工起宏观指导作用;3、岩体：与工程结构有关的那一部分岩石;4、初始应力：对于地壳岩体来说,再未被认为扰动的天然状态下,由岩体的自重和地质构造作用和地质地温作用引起的应力称为初始应力;5、围岩：是指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体;6、围岩分级：根据长期的工程实际,工程师们认识到各种围岩的物理性质之间存在着一定的内在联系和规律,依照这些联系和规律,可将围岩分为若干个等级,这既是围岩分级;7、隧道洞门：是隧道两端的外露部分,也是联系洞内衬砌与洞口外路堑的支护结构;8、机车车辆限界：是指机车车辆最外轮廓的限界尺寸;要求所有在线路上行驶的机车车辆停在平坡直线上时,沿车体所有部分都必须容纳在此界限范围内;9、基本建筑限界：指线路上各种建筑物和设备均不可侵入的轮廓线;用途是保证机车车辆的安全运行和建筑物和设备不受损害;10、隧道建筑限界：是指包围“基本建筑限界”的外部轮廓线,即要比“基本建筑限界”大一些,留出少许空间,用于安装通讯信号、照明、电力设备;△11、直线隧道净空：要比“隧道建筑限界大一点”,除了满足限界的要求外,考虑避让等安全空间、救援通道及技术作业控件,还考虑了在不同围压下,衬砌的合理受力变形形状以及施工方便等因素△12、仰拱：是指为改善上部结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构;13、整体式衬砌：采用整体式衬砌设备进行一次全断面衬砌的,以较大厚度和刚度的整体模筑混凝土作为隧道的结构;14、装配式衬砌：将衬砌分为若干构件,这些构件在现场或工厂预制,然后运到坑道内用机械将它们拼装成一环接着一环的衬砌;15、锚喷式衬砌：指锚喷结构既作为隧道的临时支护,又作为隧道永久结构的形式;16、复合式衬砌：复合式衬砌是把衬砌分为两层或两层以上,可以是同一种形式、方法和材料施作的,也可是不同形式、方法、时间和材料施作的;△17、明洞：隧道的一种变化形式,采用明挖法修筑;△18、明挖：把岩体挖开,在露天修筑衬砌,然后回填土石的方法;19、围岩压力：指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力;20、松动压力：由于开挖而松动或坍塌的岩体以重力形式直接作用在支护结构上的压力称为松动压力;20、形变压力：由于围岩变形受到与之密贴的支护如锚喷支护的抑制,而使围岩与支护结构在共同变形过程中,围岩对支护结构施加的接触压力;21、膨胀压力：当岩体具有吸水、应力解除等膨胀特征时,由于围岩膨胀所引起的压力称为膨胀压力;22、冲击压力：围岩积累了大量弹性变形能后,由于隧道的开挖,围岩的约束被解除,能量突然释放所产生的压力;23、隧道施工：指修建隧道及地下洞室的施工方法、施工技术和施工管理的总称;24、矿山法：因最早应用于采矿坑道而得名;多数情况下采用钻眼爆破进行开挖,故又称钻爆法;25、新奥法：以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段,通过检测控制围岩变形,充分发挥围岩的自承能力的施工方法;奥地利隧道学会认为,新奥法是在围岩中形成一个以封闭岩石支撑环为主要目的的隧道施工方法;26、辅助稳定该措施：是指隧道在开挖的过程中控制和减少坑道周边收敛变形防止坍塌的措施;27、超前锚杆：指沿开挖轮廓线,以一定的外插角,向开挖面前方钻孔安装锚杆,形成对前方围岩的预锚固;28、管棚：指利用刚拱架沿开挖轮廓线以较小的外插角、向开挖面前方打入钢管构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护;29、超前注浆小导管：在开挖前,沿坑道周边,向前方围岩钻孔并安装带孔小导管,或直接打入带孔小导管,并通过小导管向围岩压注起胶结作用的浆液,待浆液硬化后,坑到周围掩体就形成了有一定厚度的加固圈;30、帷幕注浆：注浆后即形成较大范围的筒状封闭加固区;31、水平旋喷预支护：实在一般初期导管注浆的基础上发展起来的,它已高压旋喷的方式压注水泥土浆,从而在隧道开挖轮廓外形成拱形预衬砌的超前支护; 32、机械切槽法：利用专门的切槽机械,沿隧道外轮廓线切割一定深度的切槽;在硬质底层中,利用该切除哦啊,作为爆破振动的隔振层,主要起隔振或减振作用；在软石或砂质地层中,在切槽内填筑混凝土,形成预支护拱;33、掏槽眼：针对隧道开挖爆破只有一个临空面的特点,为提高爆破效果,宜现在开挖断面适当位置布置新的临空面;34、周边眼：沿着隧道周边布置的炮眼称为周边眼,其作用是炸出较平整的隧道断面轮廓;35、辅助眼：位于掏槽眼和周边眼之间的炮眼称为辅助眼,其作用是扩大掏槽眼炸出的槽腔,为周边眼爆破创造临空面;36、光面爆破：是通过正确确定爆破参数和施工方法,在设计断面内的岩体爆破崩落后才爆周边孔,使爆破后的围岩断面轮廓整齐,最大限度地减轻爆破对围岩的扰动和破坏,尽可能地保持原岩完整性和稳定性的爆破技术;37、预裂爆破：先起爆周边眼,在其他炮眼未爆之前沿着开挖轮廓线预裂爆破初一条反射爆破地震应力波的裂缝;由于这个预裂面的存在,对后爆的掏槽眼、辅助眼的爆轰波能起反射和缓冲作用,可以减轻爆轰波对围岩的破坏影响,保持岩体的完整性,使爆破后的开挖面整齐规则;38、超欠挖：以设计开挖轮廓线为基准,实际开挖的断面在基准线以外的部分称为超挖,在基准线以内称为欠挖;39、TBM：用隧道掘进机切削破岩,开凿岩石隧道的施工方法;40、盾构：暗挖法施工中采用盾构机的一种全机械施工方法;它是将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支撑四周围岩防止发生坍塌,同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过土机搬运出洞外,靠千斤顶在后部加压推进,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构的一种机械化施工方法;填空1、隧道由主体建筑物和附属建筑物组成,主体建筑物由洞门、洞身组成,附属构造物由通风系统、照明系统、排水系统和安全系统组成;2、按照隧道的用途可将隧道划分为交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道四种;3、按照隧道所处地质环境条件分为土质隧道和石质隧道;4、按照隧道埋置深度分为浅埋隧道和深埋隧道;5、按照隧道所在位置分为山岭隧道、水底隧道和城市隧道;6、隧道的结构设计模型分为工程类比为依据的经验法、以测试为依据的使用法如收敛—约束法、作用—反作用模型和连续介质模型;7、隧道的勘探工作包括可行性勘察、初步勘察和详细勘察;8、地质超前预报的方法有地质分析法、超前水平导坑预报法、超前水平钻孔法、物理探测法TGP12隧道地质预报系统、TSP超前预报系统、负视速度法、水平声波反射法、地质雷达法、红外探水法;9、岩体的初始应力包括岩体的自重和由地质构造作用引起的应力;△10、在不同岩体条件中开挖隧道后岩体所表现出的性态是不同的,可归纳为充分稳定、基本稳定、暂时稳定和不稳定四种;△11、围岩分级中,作为分级的基本要素为与岩性有关的要素、与地质构造有关的要素和与地下水有关的要素;12、围岩分类的方法大致有以岩石强度或岩石的物理性指标为代表的分级方法、以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法、与地质勘测手段相联系的分级方法和组合多种因素的分级方法;我国铁路隧道围岩分级方法为采用以围岩稳定性为基础的分级方法;13、我国铁路隧道围岩基本分级应由岩石的坚硬程度和岩体的完整程度两个因素确定;14、岩石坚硬程度和岩体完整程度应采用定性划分和定量指标两种方法确定;△15、岩石按坚硬程度划分可分为硬质岩和软质岩;△16、岩体按照完整程度划分可分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎;△17、铁路隧道设计规范将单、双线铁路隧道的围岩分为6级;18、选择越岭隧道的位置主要以选择垭口和确定隧道高程两大因素为依据;△19、隧道穿越褶皱构造时,选在背斜中比较有利;△20、隧道纵断面设计就是选定隧道内线路的坡道形式、坡度大小、坡段长度和坡段的衔接等;21、铁路隧道的坡道形式有单面坡和人字坡两种;22、隧道防排水设施的原则“防、堵、截、排、因地制宜、综合治理;”23、衬砌的主要方式有：整体式衬砌、拼装式衬砌、喷射混凝土衬砌和复合式衬砌;△22、明洞分为拱式明洞和棚式明洞;△23、设置竖井和斜井的目的是增加开挖工作面和通风需要;24、隧道支护结构计算理论大致可分为刚性结构阶段、弹性结构阶段和连续介质阶段;25、围岩压力分为松动压力、形变压力、膨胀压力和冲击压力四种;26、确定松动围岩压力的方法有：现场实地测量、按理论公式计算确定、根据大量的实际资料采用统计的方法分析确定;27、隧道施工方法大致可分为山岭隧道施工方法、浅埋软土隧道施工方法和水底隧道施工方法;28、山岭隧道施工方法包括矿山法和掘进机法;29、浅埋及软土隧道施工方法包括明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法和盾构法;30、水底隧道施工方法包括沉埋法和盾构法;31、新奥法施工的基本原则为“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、强支护、早成环、勤测量、快衬砌”;32、隧道施工中常用的辅助稳定施工措施有稳定工作面、超前锚杆、管棚超前支护前方围岩小导管和长管棚、水平旋喷超前预支护、预切槽超前预支护、超前小导管注浆、超前探孔帷幕注浆;33、炮眼的种类有掏槽眼、辅助眼和周边眼;34、隧道控制爆破包括光面爆破和预裂爆破;简答题1、隧道工程地质勘测的目的;答：①查明隧道所处位置的工程地质条件和水文地质条件；②为规划、设计、施工提供相关资料；③对存在的岩土工程问题、环境问题进行分析评价,提出合理的施工建议；④隧道施工和运营对环境保护的影响提出建议;2、地质超前预报的目的、内容和意义;答：目的：在隧道勘察阶段,通过综合勘察手段,可查明重要的地质问题,确定影响较大的地质构造和主要的不良地质,对隧道的施工起宏观指导作用;内容：①地区地质分析与宏观地质预报；②不良地质及灾害地质超前预报；③重大施工地质灾害临警预报;意义：对安全施工、提高工效、缩短施工周期、避免施工损失由重大意义;△3、地质超前预报方法的应用原则;答：①地区地质分析与宏观地质预报：采用传统的地质分析方法,辅以必要的物探技术等手段,对隧道围岩的稳定性、水文地质情况进行宏观的地质预报；②不良地质及灾害地质超前预报：在传统分析方法的基础上,结合施工方法、施工工艺、工期等要求,以先进的物探技术为主要探测手段,并辅以必要的超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法,对开挖面前方不良地质体的情况及可能产生的灾害进行预报,提出施工对策；③重大施工地质灾害临警预报：在传统地质分析方法的基础上,结合施工方法、施工工艺、工期等要求,以超前平行导坑预报法、超前水平钻孔为主,综合利用各种有效的物探手段,对开挖面前方有可能诱发的重大地质灾害建立临警预报系统,并评判其危险程度,提出施工预案对策;4、围岩分级的目的答：①作为选择施工方法的依据；②进行科学管理及正确评价经济效应；③确定结构上的荷载松散荷载；④给出衬砌结构的类型及尺寸；⑤是制定劳动定额、材料消耗标准的基础;5、简述地质条件对隧道位置的影响;答：隧道是埋置在岩层内的结构物,它受岩体的包围;周围岩体的地质条件,对隧道结构形式和施工方法都有着决定性的影响;①单斜构造地区：必须事先把岩层的构造和倾角大小调查清楚,一定要尽可能避开大型软弱结构面;尽量不要把隧道中线设计成与软弱结构面走向一致或平行,要有一定的交角;②褶曲构造地区：隧道在穿越褶曲构造地区时,选在背斜中要比在向斜中有利;如恰在褶曲的两翼,将受到偏侧压力,结构需加强;③断层构造地区：隧道选择应尽量避开,不得已时,隧道走向要与断层走向隔开足够的安全距离,或隧道走向要与断层走向正交或斜交;④不良地质地区：隧道在位置选择时,最重要的影响因素就是不良地质：a.滑坡地区：隧道通过这种地段时,将会受到突然的土体推力,有时会把结构物挤压破坏或者剪切断开;如果对滑坡面的位置已经了解清楚,可以把隧道置于滑坡面以下的稳定岩体中;如果确定滑坡是静止多年了的滑坡或古滑坡,则在不得已时,也可以把隧道置于滑坡体内,但要在上部减载和加强排水;b.崩塌地区：崩塌的出现时突然地,冲击力很大,不易防范;选择隧道位置时,最好不要沿这类山坡通过;不得已时,应尽可能地把隧道置于山体之中,穿过稳定岩层;岩体崩塌的情况不太严重而洞口又必须设置在崩塌地区时,可以设置明洞;c.岩堆地区：隧道通过这类地区,开挖极易塌方,给施工造成很大困难;这时,宜把隧道位置放在岩堆以下的稳定岩体中;d.泥石流：务必躲开泥石流泛滥地区,如果躲避不开,也应选择泥石流下切深度以下的基岩中;要查明泥石流洪积扇范围,不可将洞口设置在其范围内;e.溶洞地区：选择隧道位置时,应尽量避开,如果无法避开,应探明溶洞规模、性质和与隧道的位置关系,采取相应的设计、施工措施;f.瓦斯地区：尽量避开;g.地下水：尽量不要使隧道通过富水区;6、隧道洞口位置选择的原则;答：①根据我国多年实践经验,总结出“早进晚出”的原则；②洞口不宜设置在垭口沟谷中心或者沟底低洼处；③洞口应避开不良地质地段；④当隧道线路通过岩壁陡立,基岩裸露处时,最好不刷动或少刷动原生地表,以保持山体的天然平衡；⑤减少洞口路堑长度,延长隧道,提前进洞；⑥洞口线路宜与等高线正交；⑦当线路位于有可能被水淹没的河滩或水库回水范围内时,隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度,以防洪水灌入隧道；⑧边坡及仰坡不宜开挖过高；⑨当洞口附近有水沟或者水渠横跨线路时,可设置拉槽开沟的桥梁或涵洞,以排泄水流；总之,隧道洞口位置的选择,应根据地形、地质条件、考虑边坡、仰坡的确定,结合洞外有关工程及施工难易程度,本着“早进晚出”的指导思想,全面综合地分析确定;7、铁路隧道为何要考虑坡度折减答：①列车车轮与钢轨踏面间的黏着系数降低；②洞内空气阻力增大;△8、曲线隧道为何要进行加宽怎样进行加宽答：加宽的原因：车辆通过曲线时,转向架中心点沿线路运行,而车辆本身却不能随线路弯曲,仍保持矩形形状;怎样加宽：内侧加宽：W1=d内1+d内2外侧加宽：W2=d外△9、隧道衬砌断面的设计原则;答：拟定衬砌结构尺寸,需要考虑两个方面的因素：①内轮廓内轮廓总是紧贴着限界的,担忧不能随着限界曲折,而是平顺圆滑,使结构受力合理;③结构轴线一般总是使结构轴线接近于压力线,使大部分区域上主要承受压力,而部分区域断面承受很小的拉力,从而充分地利用混凝土材料的性能;②截面厚度要求设计的截面厚度具有足够的强度;从施工角度出发,截面的厚度不应太薄,否则将使施工操作困难和质量不宜保证;△10、圆形、直墙式、曲墙式衬砌各适用于何种围岩答：圆形：受径向分布水压式围岩；直墙式：应用于Ⅲ级以上围岩；曲墙式：应用于Ⅲ级以下围岩;△11、隧道衬砌及其使用条件答：隧道衬砌的主要方式有整体式衬砌、拼装式衬砌、喷射混凝土衬砌和复合式衬砌;①整体式衬砌一般适用于Ⅱ、Ⅲ级围岩,有时用于 IV 级围岩；②装配式衬砌多在使用盾构施工法的城市地下铁道和水底隧道中采用；③锚喷式衬砌在围岩稳定性较好的军事工程,各类用途的使用期较短及重要性较低的隧道中广泛采用；④复合式衬砌可适用于Ⅱ级及以下各级围岩;12、隧道洞门的作用;答：①减少洞口土石方开挖量；②稳定边坡、仰坡；③引离地表水流；④装饰洞口;13、洞门的类型有哪些它们各自有哪些特点答：①削竹式：适用于石质坚硬稳定的围岩；②端墙式：由端墙和洞门顶排水构成;端墙的作用是抵抗山体纵向推力及支撑洞口正上方的仰坡,保持其稳定;洞门顶排水沟用来将仰坡流下来的地表水汇集后排走；③翼墙式：翼墙将正面起到抵抗山体纵向推力,同事增加洞门的抗滑和抗倾覆能力；④台阶式：为了提高靠山侧仰坡起点,减少仰坡高度,将端墙顶端部改为逐渐提高的台阶形式,以适应地形特点；⑤柱式：比较美观,适用于城市附近、风景区或长大隧道洞口；⑥斜交式：由于这种洞口及衬砌斜口段的受力复杂,施工也不方便,所以只在十分必要时才修筑；⑦喇叭口式：高速铁路隧道,为了减缓高速列侧的空气空力学效应,一般设置喇叭口缓冲段,同时兼做隧道洞门;14、影响围岩压力的因素;答：①地质因素：初始应力状态、岩石力学性质、岩体结构面等；②工程因素：施工方法、支护设置时间、支护刚度、坑道形状;15、深、浅埋隧道的判定原则;答：一般情况下,应以隧道顶部覆盖层能否形成“自然拱”为原则,但是确定界限是困难的;因此根据经验,设Hp=2~2.5hq等效荷载高度值,当隧道覆盖层厚度h≥Hp时为深埋,h<Hp时为浅埋;深浅埋分界的其他方法：比尔鲍曼公式中,当h增加到σv趋于常数时即为深埋；用泰沙基公式当h≥5b时即为深埋;16、防止或减少超欠挖的措施;答：①优化每循环进尺,尽可能将探针深度设计在4m之内；②选择与岩石声阻抗相匹配的炸药品种；③利用空孔导向,或在有利条件采用异型钻头钻凿有翼型缺口的炮孔；④利用装药不偶合系数或相应的间隔装药方式；⑤提高施工人员素质,加强岗位责任制;17、监控量测的目的和内容;答：目的：①掌握围岩力学形态的变化和规律；②掌握支护结构的工作状态；③为理论解析,数据分析提供计算数据与对比指标；④为隧道工程设计与施工积累资料;内容：①地质和支护状态现场勘查：开挖面附近的围岩稳定性,围岩构造情况,支护变形与稳定情况,准确掌握围岩情况；②岩体岩石力学参数测试：抗压强度、变形模量、粘聚力、内摩擦角、泊松比；③应力应变测试：岩体原岩应力、围岩应力、应变、支护结构应力、应变；④压力测试：支护上的围岩压力,渗水压力；⑤位移测试：围岩位移含地表沉降、支护结构位移；⑥温度测试：岩体温度、洞内温度、洞外温度；⑦物理探测：弹性波测试;18、高地应力条件下的施工答：高地应力是一个相对概念,它是相对于围岩强度而言的,也就是说,当围岩内部最大地应力与围岩强度的比值到达某一水平时,才能称之为高地应力、高地应力下的软岩：一般而言高地应力下的软岩容易发生塑性挤出破坏,其变形特点为：①变形量大；②变形速度高；③变形持续时间长；设计有柔性结构设计和刚性结构设计柔性结构设计包括先行导坑法、多重支护法、可缩式支护法和分阶段综合控制法;刚性结构设计包括大刚度支护和衬砌、大范围围岩加固法等;高地应力下的硬岩：在开挖过程中易产生岩爆防治措施主要有两种,强化围岩和弱化围岩;强化围岩的措施很多,如喷射混凝土、喷钢纤维混凝土、锚杆加固、喷锚网联合、钢支撑网喷联合或紧跟混凝土衬砌等;弱化围岩的措施是注水、超前预裂爆破、排空法、切缝法等;19、隧道遇到溶洞的处理措施答：常用的方法有“引、堵、越、绕”四种①引排水②填堵③跨越④绕行施工。

隧道施工技术一、掘进技术1、人工开挖：主要适用黄土地区或破碎松散岩石或土质隧道。

一般用新型手持式封鎬。

十锅镐进行掘进，用铁锹、簸箕和翻斗车进行装渣和出渣。

人工掘进对围岩扰动小，能有效保护围岩,防止围岩因扰动过大而发生塌方。

但掘进速度慢，工人劳动强度大。

2、钻爆开挖：即是通过钻孔、装药、爆破开挖岩石的方法，简称钻爆法。

这一方法从早期由人工手把钎、锤击凿孔，用火雷管逐个引爆单个药包,发展到用凿岩台车或多臂钻车钻孔，应用毫秒爆破、预裂爆破及光面爆破等爆破技术.施工前，要根据地质条件、断面大小、支护方式、工期要求以及施工设备、技术等条件，选定掘进方式（1）打眼前必须先放好断面中线,水平，并在开挖面划好轮廓线，按钻爆参数图布置炮眼位置。

（2）炮眼的深度、角度、间距按钻爆参数要求确定。

掏槽眼间距误差和眼底间距误差不得大于5cm，辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm，周边眼沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不得大于5cm，周边眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm.内圈眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度超过2。

5m时,内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。

（3)掏槽眼布置在开挖断面的中央稍靠下部,以使底部岩石破碎，减少飞石。

周边炮眼应沿设计开挖轮廓线布置，辅助眼应交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间，并垂直于开挖面打眼,力求爆下的石碴块体大小适合装碴的要求。

开挖断面底面两隅处，应合理布置辅助眼，适当增加药量，消除爆破死角。

断面顶部应控制装药量,防止出现超挖量.（4）装药前应将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。

已装药的炮眼应及时用炮泥堵塞密封。

周边眼的堵塞长度不宜小于20cm，采用预裂爆破时，应从药卷顶端进行堵塞，不得只堵塞在眼口。

（5）钻爆施工中严格控制超欠挖。

当岩层完整、岩石抗压强度大于30Mpa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别突出部分欠挖,隆起量不得大于5cm。

超前支护科技名词定义中文名称：超前支护英文名称：forepoling;advance timbering定义：在松软或破碎带,为了防止岩石冒落,超前于掘进工作面进行的支护。

超前支护是保证隧道工程开挖工作面稳定而采取的超前于开挖的辅助措施的一种，主要形式有：1.超前锚杆或超前小钢管，一般长3-5米，用于锚固前方围岩；2.超前管棚，用于锚固前方围岩，适用于特殊困难地段，搭配钢架使用：①短管棚超前支护，采用长度小于10米的小钢管；②长(大)管棚超前支护：采用长度为10-45米且较粗钢管；③钢插板超前支护：采用长度小于10米钢插板的称为板棚预支护；3.注浆加固围岩和堵截水：①超前小导管注浆，沿开挖外轮廓线向前以一定角度打入管壁带有小孔的导管，且以一定压力向管内压注起胶结作用的浆液，待其硬化后岩体得到预加固；②超前深孔围岩注浆：又叫深孔注浆，目的是加固地层、封堵水源，适用于特殊困难地段。

其机理是依靠浆液压力，将破碎围岩或黏土层压裂成缝用浆液充填、固结，通过压密作用达到加固和堵水的作用。

扩展阅读：1.《隧道施工及组织管理指南》(人民交通出版社2005.1)开放分类：隧道工程超前锚杆超前锚杆是沿开挖轮廓线，以较大的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固(预支护)，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业。

超前支护主要适用于围岩应力较小，地下水较少、岩体软弱破碎，开挖面有可能坍塌的隧道中,松散地层结构松散，稳定性差，若有地下水时则更甚。

在施工中极易发生坍塌，在这类地层中施工时，除减少对围岩的扰动外，还应加强临时支护，临时支护可采用超前锚杆。

1.施工方法超前锚杆又分为悬吊式超前锚杆及格栅拱支撑超前锚杆。

1.1悬吊式超前锚杆采用这种方法是在爆破前，将超前锚杆打入掘进前方稳定岩层内，末端支承在拱部围岩内专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚杆，或支承在作为支护的结构锚杆上，使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌，为大断面开挖与喷锚支护创造了条件。

一、填空题1.隧道的防排水可概括为____________、____________、____________。

2.在开挖过程中稳定性受到影响的这部分岩体称之为____________。

3.隧道锚杆由于具有____________、组合梁作用和____________而使围岩得到加固。

4.隧道施工中常用的控制爆破有和两种方法，两者最大的区别在于不同。

5.开挖面附近的围岩在锚杆支护力的作用下由双向受力变为_________向受力状态，提高了岩体的强度。

1. 盾构通常由________系统、___________系统、____________ 系统和_________系统等四大部分组成。

2.目前为了加强隧道防水，隧道衬砌常为________________，其间设有_______________。

4.隧道围岩分级的主要因素是岩石强度和岩体结构特征，修正因素主要包括__________和__________。

1.钢支撑的型式有________、型钢支撑和________。

2.减光建筑主要有：________和________。

3.根据隧道掘进机开挖面的施工方式不同可分为____________和____________两大类。

4.围岩压力可分为____________、____________及弹性被动抗力等三种。

5.锚喷支护能有效地发挥和利用岩块间的____________、____________和自锁作用。

1．山区公路建设中，隧道方案与盘山绕行或大挖大填方案相比，其优点有改善线形、缩短里程、____________、____________。

2．盾构刀具主要分为____________和____________两大类。

1.岩体的初始应力状态包括:________________、________________4.长隧道照明基本上可划分为：接近段、入口段、过渡段、__________段和__________段。

隧道管棚超前支护施工技术一、前言隧道工程在地下施工过程中，由于地质条件复杂、施工空间受限等因素，常常面临着掌子面稳定性问题。

为了确保隧道施工的安全和顺利进行，采用超前支护技术是非常必要的。

隧道管棚超前支护技术是一种常用的超前支护方法，通过在隧道掌子面前方设置管棚，对掌子面进行稳定，从而保证施工的安全和顺利进行。

本论文将详细介绍隧道管棚超前支护施工技术，包括施工工艺、施工设备、施工质量控制等方面。

二、隧道管棚超前支护施工工艺1. 管棚设计根据隧道工程的特点和地质条件，进行管棚设计。

管棚的参数包括管棚的直径、长度、间距等，应根据工程实际情况进行合理选择。

管棚的材料一般选择钢管或者钢筋混凝土管，根据工程需要可以选择不同材质的管材。

2. 管棚施工管棚施工前，应先进行地质勘察，了解地质条件，确定管棚的布置位置和深度。

然后进行管棚的组装和安装，安装过程中应保证管棚的稳定性和密封性。

管棚安装完成后，进行注浆施工，注浆材料一般为水泥浆或者化学浆，注浆压力应根据实际情况进行调整。

3. 超前支护施工超前支护施工主要包括超前锚杆施工和超前混凝土施工。

超前锚杆施工是通过在管棚内部设置锚杆，对管棚进行固定，提高管棚的稳定性。

超前混凝土施工是通过在管棚内部浇筑混凝土，形成混凝土拱，对隧道掌子面进行稳定。

三、隧道管棚超前支护施工设备1. 管棚组装设备管棚组装设备包括管棚架、管棚连接件等，用于组装和连接管棚。

管棚架是用来支撑管棚的框架结构，管棚连接件是用来连接管棚的各个部分的。

2. 注浆设备注浆设备用于向管棚内部注浆，提高管棚的稳定性和密封性。

注浆设备包括注浆泵、注浆管、注浆阀等。

3. 超前锚杆施工设备超前锚杆施工设备包括锚杆钻机、锚杆杆体、锚杆注浆泵等，用于进行超前锚杆施工。

4. 超前混凝土施工设备超前混凝土施工设备包括混凝土泵、混凝土输送管、混凝土浇筑模板等，用于进行超前混凝土施工。

四、隧道管棚超前支护施工质量控制1. 管棚设计质量控制管棚设计质量控制主要包括管棚参数的选择和管棚布置的合理性。

超前锚杆施工方案1. 引言超前锚杆施工是岩土工程中的一种常用技术，用于增强土体的抗拔能力。

本文档将介绍超前锚杆施工的方案，包括施工前准备、施工工艺、施工要点和工程质量控制等内容。

2. 施工前准备在进行超前锚杆施工之前，需要进行充分的准备工作，包括：•完成相关设计和方案论证；•制定详细的工程施工方案，包括施工工艺、施工工序和安全措施等；•确定施工所需材料和设备，并进行采购；•择期安排施工，合理安排工期。

3. 施工工艺超前锚杆施工通常包括以下几个步骤：3.1 预处理在施工区域进行必要的初步处理工作，如清理表层杂物、平整施工场地。

3.2 打孔使用钻机或冲击钻等设备，在施工区域打孔。

孔的直径和长度应符合设计要求。

3.3 清洗在打孔后，使用清洗机或高压水枪对孔进行清洗，将孔内的杂质和泥浆冲洗干净，保证孔内洁净。

3.4 灌浆在清洗后，使用泵车将预先配制好的浆料注入孔中，直至孔顶。

浆料中应掺入适量的固化剂，以提高浆料的黏结力和强度。

3.5 锚固将预先制作好的锚杆插入孔内，同时将尾部的锚固套筒与锚杆连接。

确保锚杆与孔壁之间充分黏结，并保证锚杆的垂直度。

3.6 后处理在锚杆固结后，对施工区域进行必要的恢复工作，如清理施工场地、处理废弃材料等。

4. 施工要点超前锚杆施工中，需要注意以下几个要点：•施工现场的安全措施必须到位，保证施工人员的人身安全；•施工设备和材料必须符合相关标准，确保施工质量；•孔的打孔位置和角度必须准确，符合设计要求；•清洗孔壁时要充分冲洗，确保孔内干净无杂物；•灌浆过程中，浆料应搅拌均匀，并迅速注入孔内以防止浆料凝结；•锚杆插入孔内时，应保持其垂直度和水平度；•施工后需要进行适当的质量检验和验收，确保施工质量。

5. 工程质量控制为保证超前锚杆施工的质量，需要进行以下工程质量控制措施：•按照相关设计和规范要求进行施工，保证施工质量；•对施工现场进行巡视，并对施工过程进行监控；•对重要工序进行质量检验，如打孔、灌浆和固结等；•严格按照质量验收标准进行工程验收。

作业（专升本）科目：隧道工程学号姓名：专业班级：学习中心：西南交通大学网络教育学院20 年月第1次作业二、主观题(共17道小题)8.新奥法施工的基本原则可以归纳为：少扰动、早支护、勤量测、紧封闭等。

9.当隧道较长时，可选择设置适当的辅助坑道，如横洞、斜井、竖井、平行导坑等，用以增加施工工作面，加快施工进度。

10.名词解释隧道答：隧道通常指用作地下通道的工程建筑物。

1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合了各种因素，对隧道所下的定义为：“以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。

”11.名词解释越岭线答：当交通路线需要从一个水系过渡到另一个水系时，必须跨越高程很大的分水岭，这段线路称之为越岭线，所修建的隧道叫越岭隧道。

选择越岭隧道的位置主要以选择垭口和确定隧道高程两大因素决定。

12.名词解释垭口答：分水岭的山脊线上高程较低处称为垭口。

平面位置选择主要是对隧道穿越分水岭的不同高程的多个垭口的选择，选择时考虑垭口地质条件、隧道长度、两侧展线的难易程度、线形和工程量的大小。

13.名词解释隧道净空答：隧道净空是指隧道衬砌的内轮廓线所包围的空间。

隧道净空根据“隧道建筑限界”确定，“隧道建筑限界”根据“基本建筑限界”制定，“基本建筑限界”根据“机车车辆限界”制定。

“限界”是一种规定的轮廓线，这种轮廓线以内的空间是保证列车安全运行所必需的。

“建筑限界”是建筑物不得侵入的一种限界。

14.名词解释机车车辆限界、基本建筑限界以及隧道建筑限界答：机车车辆限界：指机车车辆最外轮廓的限界尺寸。

基本建筑限界：指线路上各种建筑物和设备均不得侵入的轮廓线。

隧道建筑限界：指包围“基本建筑限界”外部的轮廓线。

15.名词解释复合式衬砌答：复合式衬砌由初期支护和二次衬砌组成，中间加设薄膜防水层。

初期支护是由锚杆、钢筋网和喷射混凝土，必要时有钢架构成的支护结构体系；二次衬砌是初期支护的必要补充，在Ⅲ级及以上围岩中按安全储备设计，但在软弱围岩中，承受相应的形变压力。

中国矿业大学力学与建筑工程学院《岩土加固技术》复习思考题一、名词解释1.锚杆：工程上的受拉杆件锚固：锚杆所起的作用锚固力：单根锚杆锚固在岩土中的牢固程度，常常用锚固力来表示，一般采用锚杆的拉拔实验来确定锚杆的锚固力，有时也把锚固作用称为锚固力。

锚固技术：是采用锚杆或以锚杆为主，结合其他方法，用以岩土加固，或作为岩土工程支护手段的岩土体加固和支护技术的总称。

2. 注浆：又称为灌浆，是利用压力降能固化的浆液通过钻孔注入岩土孔隙或构筑物的裂隙中，使岩土体或构筑物的物理力学性能得到改善的一种方法。

渗透注浆：是使浆液渗透扩散到土粒间的孔隙中，凝固后达到土体加固和止水的目的。

压密注浆：是注入极稠的浆液，形成球形或圆柱体浆泡，压密周围土体，使土体产生塑性变形，但不使土体产生劈裂破坏。

劈裂注浆：是在较高的注浆压力下，把浆液注入到渗透性小的土层中，浆液扩散呈脉络分布。

3. 锚注支护技术：锚杆和喷射混凝土常在一起使用，称为锚喷支护，锚喷和注浆的联合的一种较好的支护形式。

4. 土钉：用来加固和同时锚固现场原位土体的细长杆件。

土钉墙：一种原位土体加筋技术，土钉加固常和喷射混凝土一起使用，由被加固土体、土钉和面层组成5. 预应力锚索支护技术：通过对锚索体的张拉，形成对周围材料的压力作用以提高岩土体抗破坏能力；同时，当岩土体有可能出现拉应力时被这部分压力作用所抵消，可以减少岩土体内的拉应力的一种支护技术。

6. 超前支护:是指对尚未开挖的岩土体进行预支护，预防其在开挖时的冒落或塌落。

超前锚杆预支护技术：在工作面向前方布置倾斜式锚杆，使锚杆伸到即将要开挖的部分，在开挖前对这部分围岩进行支护，预防其在在开挖时的冒落或塌落的支护技术。

小导管注浆超前支护：是指采用锚注的形式进行超前支护，可将破碎的围岩固结和锚固成一个整体，从而显着提高围岩的自承载能力。

管棚式超前支护技术: 管棚法是沿开挖轮廓周线，钻设与隧道轴线平行的钻孔，而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。

浅谈超前锚杆施工工艺及质量控制发表时间：2016-06-06T17:20:58.227Z 来源：《基层建设》2016年4期作者：苏志鹏[导读] 随着中国公路铁路中大量的修建隧道，当遇见软弱松散地层结构时，稳定性差，若有地下水时则更甚。

广西路桥工程集团有限公司摘要：随着中国公路铁路中大量的修建隧道，当遇见软弱松散地层结构时，稳定性差，若有地下水时则更甚。

在施工中极易发生坍塌，在这类地层中施工时，除减少对围岩的扰动外，还应加强临时支护，临时支护可采用超前锚杆。

超前锚杆的施工质量控制将是整个工程质量的重点。

关键词：超前锚杆；松散地层；临时支护0引言超前锚杆在工程中大量的应用于工程超前支护的加固中，本文重点介绍了超前锚杆的施工方法，工艺流程，质量检验及控制等几个方面。

1.施工方法超前锚杆又分为悬吊式超前锚杆及格栅拱支撑超前锚杆。

1.1悬吊式超前锚杆采用这种方法是在爆破前，将超前锚杆打入掘进前方稳定岩层内，末端支承在拱部围岩内专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚杆，或支承在作为支护的结构锚杆上，使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌，为大断面开挖与喷锚支护创造了条件。

施工中，因超前锚杆与悬吊锚杆的外露端往往不易直接相交，故以φ22的横向短钢筋焊在邻近的悬吊锚杆上，再焊在超前锚杆的末端上。

1.2格栅拱支撑超前锚杆如图所示：超前锚杆的末端支撑在格栅拱架上。

超前锚杆的倾角α一般选用6°~12°，一般情况下，超前锚杆的横向宽度为内拱顶线的一半再加2m，也可根据地质情况适当增减其布置范围，为提高支护效果，在靠近拱脚部位的超前支护的方向常分别向左右酌情外插。

横向间距应根据围岩情况而定，一般为0.2~0.4m，如采用双层支护时，间距为0.4~0.6m。

其上、下层应错开排列，其纵向间距应根据围岩类别、超前支护的长度、锚杆的截面尺寸及横向间距等因素综合考虑确定。

-1-17超前小导管〔含超前锚杆〕施工技术1 前言1.根本原理在隧道开挖轮廓线外一定距离，以一定的外插角，向开挖面前方打〔钻、压〕入小导管〔锚杆〕并压注具有胶凝性质的浆液，使浆液在压力的作用下渗透、扩散到地层孔隙或裂隙中，以改善围岩物理力学性能，在开挖面周围形成一个具有既可止水又有一定强度骨架的硬壳固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性；超前小导管〔含超前锚杆〕是隧道辅助稳定开挖的一种方法。

1.2适用范围适用于自稳时间很短或无自稳能力的砂层、砂卵(砾)石层、土层、断层破碎带、涌水地段、软弱围岩及地层加固和塌方处理。

一般来说围岩较破碎的地段应优先选用超前小导管预注浆加固措施。

1.3 工艺特点⑴施工机具设备简单，施工操作方便，其费用比大管棚超前支护低1～2倍；⑵能确保特殊及不良地质隧道的开挖平安；2 工艺流程及施工方法2.1施工工艺流程2.1.1超前小导管表1:超前小导管预注浆施工工艺流程2.2.2超前注浆锚杆表2:超前注浆锚杆施工工艺流程2.2超前小导管2.2.1 参数选择和加工超前小导管一般选用Φ42～Φ50mm热轧无缝钢管加工制成，多采的用长度为3～6m。

布置间距根据围岩地质通过试验确定，视地质条件按20～50cm选用。

可以采用均匀间距布置，也可由拱顶至拱脚采取由密至疏不均匀布置。

外插角大多为5～10度，但用于坍方处理以注浆固结塌体形成人工护顶其倾角宜选为30°。

超前小导管可根据围岩的地质情况设置一排或数排。

对于超前小导管注浆加固范围较长的地段，前后排之间搭接长度一般在1m～1.5m范围内。

小导管前部应钻注浆孔，孔径一般为6～8mm，孔间距为10～20cm，呈梅花形布置。

小导管前端加工成锥形，尾部长度不小于30cm，作为不钻注浆孔的预留止浆段。

2.2.2测量布孔小导管管孔一般布置在开挖轮廓线以外5～10cm。

用全站仪进展小导管位置的测量放样工作，并用红油漆在作业掌子面上作好小导管位置的标记。