隧道施工和安全307讲义.ppt

十一、支护结构 隧道支护结构分为超前支护、初期支护。 1、超前支护 超前支护为了提高围岩强度、自稳能力和止水效果，包括预注浆（垂直注浆、水平注浆）、超前管棚、超前小导管、超前锚杆、水平旋喷桩。 管棚施工一是要注意增加管棚地段预留沉降量；二是要注意导向墙基承载力，可以采用向外扩大基础；三是钻孔要向外有一定的角度，防止管棚侵界；四是注浆压力要符合要求。 超前小导管主要注意注浆。 2、初期支护（1） 初期支护采用钢拱架（工字钢拱架、格栅钢拱架）、钢筋网、锚杆、喷射砼组成的锚喷支护，以控制围岩变形、防止塌方。 喷射砼必须满足设计强度、长期强度、厚度和岩面粘结力。喷射砼水胶比不大于0.5，水泥（胶凝材料）用量不宜小于400kg/m3，3h强度应达到1.5MPa，24h强度应达到10MPa。 现阶段多采用干喷，注意速凝剂的掺量，特别是喷射砼的强度。 工字钢架一般采用Q235钢，存在问题是采购国标和非标，肋板厚度要够。钢架加工尺寸要标准。焊接质量合格，接头要增加夹板。 2、初期支护（2） 锚杆一般采用砂浆锚杆、中空注浆锚杆、组合中空锚杆、自进式锚杆。锚杆要和钢架焊接，中空锚杆要注浆。 隧道基底处理采用旋喷桩、灰土挤密桩、树根桩、钢管桩。隧道施工作业面小，基底处理要注意选用合理的施工机械。尽量不采用随意扩大断面的方法加固基础。 十二、衬砌 二次衬砌在围岩变形基本稳定后施作，变形趋于稳定条件：周边变形速率明显下降并趋于缓和；水平收敛（拱脚附近7d平均值）小于0.2mm/d、拱部下沉速度小于0.15mm/d；累计位移值达到极限位移值的80%。 在不良地质、浅埋隧道二衬应提前施作。 二衬台车要有足够的强度，保证多次使用不变形。台车面板非活动部分尽量焊接成整体后，采用砂轮打磨光滑。 二衬砼采用高性能砼或防水砼，砼掺合料多，强度增长慢。砼拌合时间要符合要求，砼养护要到位，防止砼强度不够。砼运输中不得随意加水，砼入模防止离析，震捣时防止漏捣。 十三、防排水 隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合，因地制宜，综合治理”的原则，保证隧道结构物和运营设施的正常使用。防排水有施工防排水和结构防排水。 1、施工防排水 洞顶截水沟应及时修建；洞内顺坡排水沟断面应满足需要，松软地段排水沟应铺砌或采用管槽；洞内反坡排水应设集水坑，采用抽水机接力抽出洞外；水位较高软弱地层可采取降水措施减低水位。 隧道施工一定要保持隧道内干净，不得集水。 2、结构防排水 结构防排水采用防水板和二衬砼进行防排水。 防水板铺设存在初期支护表面不平整、接头不密实、过紧过松，防水板自身质量是没问题的，防水能力主要在施工。初期支护表面不平整多因硬质岩光爆效果差，喷射砼厚度不够。防水板的富余或不足产生的空洞集中在拱部，而这种空洞是没有办法弥补的。一般防水板长度为铺设轮廓线的1.1倍左右。 环向盲管应固定牢固，纵向盲管应高于水沟底，盲管出水口应有不小于2%的坡度，并不得低于水沟底。 十四、超前地质预报 超前地质预报是在分析既有地质资料的基础上，采用地质调查、物探、超前地质钻探、超前导坑等手段，对隧道开挖工作面前方的工程地质与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、产状、规模等进行探测、分析判释及预报，并提出技术措施和建议。 超前地质预报内容：地层岩性、地质构造、不良地质、地下水。 超前地质预报方法 1、地质调查法：隧道地表补充地质调查、洞内开挖工作面及洞身地质素描、地层分界线及构造线相关性分析、地质图。 2、超前钻探法：超前地质钻探、加深炮孔探测及孔内摄影。 3、物探法：弹性波反射法（地震波发射法、水平声波剖面法、负视速度法、陆地声纳法）、电磁波反射法（地质雷达）、红外探测法、高分辨率直流电法。 4、超前导坑预报法：平行超前导坑、正洞超前导坑。 一般短距离采用地质雷达，中长距离采用地震波发射法（TSP202、TSP203）。 红外探测法适用定性于探测30m以内地下水方位；高分辨率直流电法适用于探测80m以内地下水位置及含水量大小。 十五、监控量测 监控量测是在施工过程中使用各种类型的仪表和工具，对围岩和支护、衬砌的力学行为及它们之间的力学关系进行观察，并对稳定性进行评价的过程。它是保证工程质量的重要措施，也是判断围岩和衬砌是否稳定，保证施工安全，指导施工顺序，进行施工管理，提供设计信息的主要手段。 监控量测项目 1、必测项目：洞内外观察；拱顶下沉；拱脚下沉；净空变化；地表下沉（浅埋段）。 2、选测项目：围岩压力；钢架内力；喷射砼内力；二次衬砌内力；初期支护与二次衬砌之间接触压力；锚杆轴力；隧底隆起；围岩内部位移；爆破震动；孔隙水压力；渗漏水量。 接触测量采用深入围岩中埋设Φ6闭合三角形钢筋，非接触测量采用反光站标。一般测点设在开挖工作面2m以内，在开挖后24h以内、下次爆破前进行初次测量。 十六、施工现