岩石的分类分级及隧道的支护方法(共8页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上支护形式一，控制掌子面先行位移的技术 超前支护：开挖前对需要采取拱顶稳定对策及抑制地表下沉而控制掌子面前方围岩的先行位移，而采取的防护和强化掌子面前方围岩的对策，统称为超前支护（1） 小导管支护 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，需注浆时宜采用早强砂浆锚杆，以便及早发挥超前支护的作用。（2） 插板支护 类似于盾构法，用千斤顶把插板压入围岩中，在插板保护下一边开挖，一边支护、衬砌的方法。应用比较广泛，适用于崩塌性显著以及砂质围岩中等。（3） 预撑起支护 它使用厚约20cm混凝土壳或砂浆壳，形成比较柔性的拱壳，也可用厚约30cm的混凝

2、土形成刚性比较大的拱壳。柔性拱壳主要用于稳定掌子面，刚性拱壳主要用于控制地表下沉。（4) 管棚法 是在隧道开挖前岩隧道外周用钻机打置超前长钢管而后在钢管内外充填砂浆的一种工法，是抑制洞口、拱顶稳定和先行位移、地表下沉及保护周边环境的一种方法。适用于特殊地段，如在破碎岩体、塌方体、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育地层、断层破碎带、浅埋偏压等隧道，目前，我国公路隧道在进洞时基本采用大管棚（长管棚）预支护方法。（5） 水平旋喷注浆工法 是用专用机械进行钻孔，按规定速度回转钻杆，从钻杆前段用超高压泵喷射水泥系固化材，切削围岩，造成需要的改良体的功法。在城市黏性围岩中主将困难的场合，应用

3、效果较好。二，控制掌子面挤出位移的技术（1）留核心土工法 是指在掌子面不能自稳的不良围岩中，开挖时把掌子面中央部分留下，残留的核心土以填土的形态促使掌子面稳定的工法。原理：隧道开挖后，最靠内的岩体成为松弛带，在一定深度，开挖面前方岩体已经发生的沿隧道切向的压性变形仍然存在，它们处于三维应力状态下，具有较高的承载能力，能在一定时间内保持围岩不发生整体破坏，对上弧形导坑留一定长度的核心土，降低开挖面临空高度，减缓开挖面的坡面角定，抵抗开挖面的下滑和塌方。 （2）掌子面喷射混泥土 在开挖后的掌子面喷射510cm的混泥土。在不良的围岩地段，多与核心土和掌子面锚杆并用，这对留核心土脚部作业和掌子面打设掌

4、子面锚杆作业的安全是很重要的。原理：从围岩中自承体系这个角度出发，使松弛带岩体得到保护和加固，至少使它不发生松动和恶化，就可通过松弛带岩体对压密区给以保护，使岩体，尤其是压密区岩体通过变形自我调整达到最佳状态，最后达到稳定。由于混凝土封闭，开挖面不与隧道内潮湿的气体接触，可以减缓岩土体风化的影响。（3）掌子面锚杆 在掌子面崩落显著的场合采用。同时，在小埋深的隧道等有塌陷的场合，可以作为预防对策采用。掌子面锚杆一般有长度在6m以下的短锚杆和6m以上的长锚杆。三，控制掌子面后方位移的技术（1） 喷射高性能混凝土 混凝土是唯一能与围岩大面积的、牢固接触的一种支护方法，既能传递径向应力也能传递切向应力

5、。喷射混凝土与围岩的附着力可以提供隧道周边的裂隙和节理等以剪切阻力保持块体的平衡，防止局部掉块。比较厚的喷射混凝土是作为一个连续构件支护围岩的，给予约束围岩变形的支护力，使围岩保持近于三轴的应力状态，控制围岩应力的释放。喷射混凝土具有能够将土压力传递到钢支架和锚杆上的作用，而且也填平了围岩的凹面，覆盖弱层，防止应力集中，并加强了软弱层。喷射混凝土与锚杆、喷射混凝土与钢架、喷混凝土+钢架+锚杆等组合，对约束围岩变形，提高初期支护的能力，控制掌子面后方的位移效果是非常有效的。 （2）高承载力锚杆 锚杆的作用效果：悬吊效果、叠合梁效果、内压效果。 （3）高规格钢支撑 钢支撑是岩隧道开挖面设置的拱形的

6、型钢的支护构件，因为架设的同时就能发挥其功能（条件是要与围岩紧密接触），作为在喷射混凝土强度和锚杆的锚固材料的强度发现之前的支护是有效的。钢支撑效果：岩块保持效果、软弱层补强效果、内压效果、混凝土补强效果、向围岩（脚部）传递荷载效果、超前支护支点的效果。 四，控制拱脚下沉的技术 （1）临时仰拱 临时仰拱是作为上半段面临时闭合而在上半段面底部施工的。但在下半断面开挖后变形和沉降显著的场合，作为下半断面的辅助工法或者在完成后需要早期闭合的断面的场合也有作为仰拱的一部风而施工的。临时仰拱仰拱一般多采用喷射混凝土，但在大断面隧道或发生过大的净空位移和底鼓、钢支撑变形和锚杆破断的围岩中需要增加刚性和承载

7、力时，也可与横撑并用或采用纤维喷混凝土。此外，为提高早期闭合效果，也有采用初期强度高的早强喷混凝土的实例。 （2）扩大拱脚 扩大拱脚常采用的工法有加肋钢支撑和喷混凝土拱脚补强。拱脚补强工法有围压注浆、设置锚杆、设置锚固桩等典例 （1）青岛隧道地铁根据青岛地铁的水文地质特性，青岛地铁区间主要穿越花岗岩地层，所以施工时不宜采用盾构法和浅埋暗挖法施工。区间线路大部分通过城市中心部分，沿线人口稠密、地面交通繁忙、穿越的地面建（构）筑物较多，青岛地铁不宜采用矿山法施工。根据水文地质条件周边环境对地铁施工要求高，从技术、安全、环保等几方面综合考虑和已有的重庆地铁的施工经验，在青岛地铁采用TBM工法施工较为

8、适宜（2）青岛胶州湾海底隧道主隧道的初期支护主要由中空注浆防腐锚杆、多重防腐锚杆、钢筋网、喷混凝土、格栅拱架、钢支撑组成; 辅助施工措施主要有超前小导管、超前管棚。 设计内容和采用方法1、 设计内容包括隧道地质资料收集和分析、隧道支护方案的确定、隧道衬砌受力计算及绘制施工图、隧道施工组织设计、隧道检测方案设计、施工安全与对策2、 设计方法针对工程的实际情况，综合考虑围岩性质、支护设备和材料、工程造价以及场地的施工条件等各方面的信息，并且通过典型工程对比，选择合理的支护方案。通过所给的地质资料和围岩性质，运用合理的理论计算模型和规范对隧道的围岩压力进行计算。采用手算和计算机软件校核的方法，准确计

9、算围岩压力。围岩压力采用荷载结构设计模式计算，这种模式是假定已知地压荷载和地层对结构变形的约束抗力的条件下，按弹性地基上杆件系统的结构力学原理进行衬砌内力计算。此设计中采用力法计算。支护方案确定以后，必须合理选择支护参数。通过计算和典型工程类比选择合理的支护参数，不仅可以节省支护材料，实现经济施工原则，还可以使隧道断面更加合理，达到良好的支护效果。支护效果的验算是保证工程能顺利进行的一个很重要的方面。支护效果验算不仅是简单的对数据的核算，更是发现问题的很重要步骤。在该阶段，采用数值模拟手段进行验算，不仅可以检验理论解的正确性，而且可以进一步揭示衬砌与围岩之间的受力特性。综合来讲设计应采用国内实

10、际与国外经验相结合、理论计算与工程类比相结合、通风系统与监控系统相结合、正常运营与防灾救灾相结合的方法。设计要达到的目的和收获 大学期间虽然学了很多关于隧道工程和基础学科的专业知识，但各个知识点之间相对独立，通过这次毕业设计可以把所学的专业知识的各个知识点很好的融会贯通起来，将所学知识用于解决工程实际问题，使理论联系实际，运用学过的基础理论和专业知识，结合工程实际，参考国家有关规范、标准、工程设计图集及其他参考资料，独立地完成所要求的设计任务。同时要系统的掌握设计步骤设计来源和依据、方法，培养我们分析、解决问题的能力，为以后走上工作岗位，从事有关设计、施工等具体实践工作奠定基础。设计中有许多技术难题和不良地质段的施工难题，这些问题的解决可以为我们未来更多的软弱围岩隧道建设提供经验和技术借鉴。设计重点在于支护方案的选择与支护参数的确定，衬砌结构断面优化与防排水方案，难点在于穿越不良地质段的施工措施和超前预支护方案的确定等。时间安排2.243.9填写毕业设计开题报告3.103.12修改开题报告，并完成第一章绪论部分的写作3.133.16对毕业实习收集的资料进行归纳，并完成第二章工程概括部分的写作3.173.18第