地下建筑施工之隧道支护施工技术

1、地下建筑施工之隧道支护施工技术锚杆喷混凝土二次衬砌岩体围岩松弛区一、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。 坑道支护体系是由岩体和支护结构两部分组成的，通常情况下，岩体是主要的承载单元，而支护结构是辅助性的，但也是不可缺少的。在某些特殊情况下，支护结构也是主要的承载单元， 支护结构的基本作用： 保持坑道断面的使用净空； 防止岩体质量的进一步恶化； 承受可能出现的各种荷载； 使坑道支护体系有足够的安全度。1、能与周围岩体大面积地牢固接触 即支护围岩体系作为一个的整体工作。接触状态的好坏，不仅改变了荷载的分布图形，也改

2、变了两者之间相互作用的性质。 由于施工方法、支护类型的不同，两者的接触状态也是不同的。接触状态可作如下分类：一个理想的支护结构应满足的基本要求分为A、B、C、D四类。接触状态的不同，对围岩应力分布、支护结构的受力状态等都有着重要的影响。 围岩支护结构的接触状态模注砼、木支撑喷砼、泵送砼衬砌A 任意的面接触点接触土质隧道有回填B 确定的C 松散的D 牢固的钢支撑四类接触状态的力学状态大致如图所示。 现代支护理论的研究多数是以全面接触为出发点的。因此在施工作业时必须尽量实现这一点。 2 重视初期支护，使之与永久支护相配合，协调一致地工作 初期支护：是为了暂时地、迅速地控制坑道围岩的力学过程，为永久

3、支护创造有利条件。 永久支护：作为隧道安全的基本承载支护结构。早期一般忽视初期支护的作用。 随着支护技术的发展，逐步把初期支护与永久支护合并考虑，初期支护亦作为永久支护的一个重要部分。 如：喷射混凝土 锚杆支护、薄板混凝土支护、钢纤维喷混凝土等。第一节 概述3、允许坑道支护体系产生有限制的变形，充分协调发挥两者的共同作用。 要求：支护结构刚度小，构造具有一定柔性或可缩性。允许支护结构产生一定的变形，充分发挥围岩的承载作用，柔性结构能产生一定的变形，使支护围岩中的应力重新调整，使两者协调工作。 目前的支护结构，其刚度相对地降低很多，即以采用柔性支护结构为主。与过去的刚性支护结构现灌混凝土衬砌相比

4、，厚度有了大幅度减小。 4、保证支护结构架设及时 支护过晚会使围岩暴露时间长，产生过度的位移而濒临破坏（极限平衡），因此，支护构架应在围岩达到极限平衡之前发挥作用。 坑道开挖后要及时地、尽快地加以支护，其目的在于控制围岩的初始位移，这一点在埋深小、围岩差的情况下，尤其重要。 5、支护结构要根据围岩的动态（位移、应力），及时地进行调整和修改参数 适应不断变化的围岩状态。这一点在传统的木支撑条件下，也是较难实现的，而用现代支护技术，则可采取分次喷射，增设锚杆或调整其参数（间距、锚杆直径和长度）等方法来实现。 支护结构要完全满足上述技术要求是很困难的，这就要求我们对各种类型的支护结构有一正确的评价，

5、以便根据变化的地质条件进行合理的选择。防护型支护 支护中最轻型者，不能阻止和承受岩体压力，仅用以封闭岩面，防止坑道围岩进一步恶化。通常是喷浆、喷混凝土或单独锚杆来完成的。二、隧道支护结构分类及基本参数根据其使用目的分类构造型支护 用于长时间坑道基本稳定的岩体。此时力学行为是弹性的，支护参数只满足施工要求，如砼最小厚度、锚杆最小直径及长度等。支护参数不由计算决定，由施工决定。承载型支护 坑道支护的主要类型。视坑道围岩的力学动态，分为轻、中、重型。视压力大小，采用顶部支护和完全支护。 1、木支撑2、钢支撑3、锚杆和金属网支护4、模注混凝土和喷混凝土支护（1）混凝土支护、包括混凝土预制块支护（2）喷

6、混凝土支护根据采用的材料分类5、组合支护（1）钢支撑加背板（2）喷混凝土与锚杆（3）喷混凝土、钢支撑和锚杆等地下工程支护从支护时间分：初期支护、一次支护或临时支护二次衬砌、永久支护被动式支护：木棚支架、钢筋混凝土支架、金属型钢支架、料石碹、混凝土及钢筋混凝土碹等 。从支护效果分：积极支护：锚喷支护、锚网支护、锚梁支护、锚索支护、锚注支护 。棚式支护按地下工程的断面形式分：梯形支架、矩形支架和拱形支架等。按支架材料分：木支架、金属支架、钢筋混凝土支架、钢管混凝土支架等。棚式支护木支撑：采用立柱或支架形式，目前部分工程还在采用，逐渐在减少。钢支撑：可迅速架设并有足够的阻力，能变换支撑刚度，与围岩接

7、触条件比木支撑好。在部分工程中，是不拆除的，作为永久衬砌的一部分。锚杆支护：是支护技术的一大进展，从内部提高岩体的承载能力。预应力的锚杆更易形成主动的支护力，阻止岩体强度降低。一般说锚杆的支护阻力是不充分的，但可随时给以加强。各类支护结构的技术特征及其存在的问题模筑混凝土支护：能起到有效地支护暴露岩体这样的目的。但模筑混凝土的厚度几乎不会小于0.300.40m，由此会使开挖成本增加。喷浆：是一种喷射3cm厚的水泥砂浆的方法，在50年代初代替了顶部防护木支撑，现在用来防止暴露岩面的风化，它的进一步发展是喷混凝土。喷混凝土：是一种较好的支护方法，在围岩紧密结合和迅速施喷方面；在岩体条件和坑道形状的

8、适应性上，喷混凝土支护方法也是突出的，它的支护能力很高，并可随时进行加强。隧道支护类型的选择主要根据下述条件决定：（1）对预计的主要岩体类型的评价；（2）对岩体类别变化的适应性；（3）对很大的或特殊地压的适应性；（4）对地下水性质的适应性；（5）经济性；（6）作业时间消耗。隧道支护类型的选择 支护 类型要求木支撑钢支撑锚杆加金属网混凝土支护 混合支护防护砼喷浆喷砼钢支撑喷砼钢支撑短锚杆喷砼钢支撑钢背板紧密接触1203-31 3 2全面接触1103-31 3 2迅速施设0130-31 2 2支护阻力小1213-22 3 3预加应力的可能性1120-01 2 1以后加强的可能性2231-32 3

9、2顶替造成的危害1-33-21 - -对岩体性质的适应性2211-32 3 3对坑道形状的适应性0131-31 3 2排水条件3132-33 3 10不可用1可用2合适3很好 支护方法 地质数据 木支撑钢支撑锚杆网防护砼喷浆喷砼钢支撑喷砼钢支撑短锚杆喷砼钢支撑钢背板岩石强度高1230322 1 0岩石强度中等1212022 3 2粘性土1202012 3 3松散土0200001 1 3高岩压或较小岩石强度22-301-2002-33-4 2裂隙间距小1202131 3 2裂隙间距大2131121 2 1很小分离度2132332 3 0很高分离度1212031 2 0张开裂隙1112021 3

10、0粘土充填裂隙1212031 3 3Advantages: 加工容易、安装方便、有一定的可缩性Defects: 强度低、易燃易腐、木材消耗量大木支架 Trapezium steel set（梯形金属支架） Material: 工字钢（joist） 1624# 钢轨 (rail） 1824kg/m 金属支架材料：I字钢、H钢、钢轨、钢管、U型钢等。I型钢架：加工较简易，使用方便；容易失稳；适用于跨度较小的隧道施工支护。H型钢架: 克服了I型钢架的缺点，但自重大，费钢材多，安装较困难，使用不广。 钢管钢架: 比H型钢架轻便，但造价较高。U型钢架：强度高，可制作可缩性支架（可缩量0.20.4m），适

11、合于动压影响大，围岩变形量大的巷道。arch steel set(拱形金属支架、钢拱架) 钢拱架的特点： 整体刚度较大，有较大的早期支护刚度； 能很好地与锚杆、钢筋网、喷射混凝土相结合，构成联合支护，受力性能较好； 钢拱架的安装架设比较方便。 钢架的纵向间距，一般不宜大于1.2m 两榀钢架之间应设置直径2022mm的钢拉杆 1-顶梁；2-棚腿；3-底座；4-U形卡子；5-垫板；6-螺母预制钢筋混凝土支架 具有钢材和混凝土优点，互相弥补了对方的缺点。 钢管直径为108159mm，壁厚46mm 可根据巷道断面形状制作成圆形、拱形等 每架由45节组成，每节端部有法兰盘，以便连接 支架的背板采用钢筋网

12、，在钢筋网后面用灰包充填 可使支架具有可缩性，可在法兰盘连接处加可缩板 缺点是重量较大，人工架设劳动强度高。 比U形钢相比，耗钢量降低30%，成本低20%左右 钢管混凝土支架 锚杆是用金属、木质、化工等材料制作的一种杆状构件。锚杆支护是首先在岩壁上钻孔，然后通过一定施工操作将锚杆安设在地下工程的围岩或其它工程体中，即能形成承载结构、阻止变形的围岩拱结构或其它复合结构的一种支护方式。锚杆支护 棚式支架是在地下工程围岩外部对岩石进行支撑，它只是被动地承受围岩产生的压力和防止破碎的岩石冒落。锚杆支护则是通过锚入围岩内部的锚杆改变围岩本身的力学状态，在围岩中形成一个整体而又稳定的岩石带，利用锚杆与围岩

13、共同作用，达到维护巷道稳定的目的。是一种积极防御的支护方法。锚杆支护 锚杆支护效果好，用料省，施工简单，有利于机械化操作，施工速度快。但锚杆不能封闭围岩，防止围岩风化；不能防止各锚杆之间裂隙岩石的剥落。在围岩不稳定情况下，往往需配合其它支护措施，如挂金属网、喷射混凝土等，形成联合支护形式。锚杆支护 悬吊理论(suspension theory) 通过锚杆将不稳定的岩层和危石悬吊在上部坚硬稳定的岩体上，以防止其离层滑脱。 锚杆作用原理 组合梁理论(composite beam theory) 是指把层状岩体看成一种梁（简支梁），没有锚固时，它们只是简单地叠合在一起。由于层间抗剪能力不足，各层岩石

14、都是各自单独地弯曲。 锚杆作用原理 挤压加固拱理论 对于破裂状围岩，在锚杆挤压力作用下，在每根锚杆周围都形成一个以锚杆两头为顶点的锥形体压缩区，各锚杆所形成的压缩区彼此重叠，便形成一条拱形连续压缩带。 锚杆作用原理 三向应力平衡作用 地下工程的围岩在未开挖前处于三向受压状态，开挖后围岩则处于二向受力状态，故易于破坏而丧失稳定性。锚杆安装以后，相当于岩石又恢复了三向受力状态，从而增大了它的强度。 上述锚杆的支护作用原理在实际工程中并非孤立存在，往往是几种作用同时存在并综合作用，只是在不同的地质条件下某种作用占主导地位而已。锚杆作用原理 锚杆的种类及安装方法 端头锚固锚杆：锚固力集中在锚孔内一端的

15、锚杆。 如金属倒楔式、金属楔缝式、快凝水泥式、树脂药包式、胀壳式等。 全长锚固锚杆：锚固力分布在锚孔内全长的锚杆。 如金属砂浆式、水力膨胀式、吹胀式、管缝式、树脂药包式、内注浆式等。锚杆的种类及安装方法 （1）木质锚杆: 木质锚杆有木锚杆和竹锚杆。木锚杆杆体直径一般为38mm、长l.21.8m。锚杆安装到位后，一般在孔口的锤击作用下，内楔块劈进锚杆体杆端的楔缝，使杆体楔缝两翼与孔壁挤紧而产生锚固力，然后装上垫板，再将外楔块锤入杆尾楔缝，将锚杆固定，从而实现对围岩的支护作用。木锚杆结构简单、易加工、成本低，安装方便，但其强度和锚固力较低，对锚杆不作防腐处理的服务年限只有1年左右。（1）木质锚杆:

16、 竹锚杆是用22号铅丝将竹片箍成圆形杆体而成，其锚固方法与木锚杆相同。垫板均用木材制作。竹片锚杆锚固力不够稳定，锚固力略低于普通木锚杆。木锚杆竹锚杆 这种锚杆是在孔内放入钢筋或钢索，孔内灌入砂浆或水泥浆，利用砂浆或水泥浆与钢筋、孔壁间的粘结力锚固岩层。钢筋灌浆锚杆一般用螺纹钢制作。在矿山，钢索可用废旧的钢丝绳制作，节省工程费用。（2）金属灌浆锚杆: 灌浆锚杆的安装有先灌后锚式和先锚后灌式两种，可根据灌浆材料和杆体材料的不同选择。采用钢筋锚杆时，先灌后锚或者先锚后灌都可，采用钢索时一般用先锚后灌法。（2）金属灌浆锚杆: 金属倒楔式锚杆由杆体、固定楔、活动倒楔、垫板和螺帽组成。固定楔和活动倒楔都是

17、铸铁的，固定楔与钢杆体的一端浇注在一起，杆体另一端车有螺纹，杆体直径1422mm。安装时把活动倒楔（小头朝向孔底）绑在固定楔下部，一同送入锚杆眼的底部，然后用一专用的锤击杆顶住活动倒楔进行锤击，直到击不进去为止。最后套上垫板并拧紧螺帽。拧紧螺帽后，杆体便会给围岩一个大小相同、方向相反的挤压力，以抑制围岩的变形或松动。（3）金属倒楔式锚杆:（3）金属倒楔式锚杆:1-固定楔；2-活动倒楔；3-杆体；4-垫板；5-螺帽 这种锚杆多为端头锚固型，其原理是在孔内放入锚固剂，利用锚固剂把锚杆的内端锚定在锚孔内。根据所使用的锚固剂不同，分为树脂锚杆、快硬水泥锚杆和快硬膨胀水泥锚杆三种。 树脂锚杆由杆体和树脂

18、锚固剂组成，锚固剂被制成圆卷状，外用塑料包装，内装树脂粘结剂填料和固化剂，树脂填料和固化剂之间用塑料纸隔开。 （4）锚固剂粘结锚杆:固化剂树脂填料 （a）锚杆杆体 （b）树脂药卷快硬水泥玻璃纤维纱网外套内套空心纱网锚固剂 （c）快硬水泥卷 （d）快硬膨胀水泥卷 管缝式锚杆又称开缝式或摩擦式锚杆，采用高强度钢板卷压成带纵缝的管状杆体，用凿岩机强行压入比杆径小1.52.5mm的锚孔。为安装方便，打入端略呈锥形。由于管壁弹性恢复力挤压孔壁而产生锚固力，属全长锚固型自锚式锚杆。（5）管缝式锚杆: 这是一类可用于注浆的锚杆。在破碎岩体中施工时，为了加固围岩，利用锚杆进行注浆，形成锚注支护形式。这类锚杆形

19、式较多，如普通式、自进式、半自进式、胀壳式、组合式等。（6）中空注浆锚杆:（a）自钻式中空注浆锚杆 （b）胀壳式中空注浆锚杆 当围岩破碎范围大，普通锚喷支护难以控制围岩变形时，使用锚索可收到良好效果。地下工程用锚索一般为由多根高强钢丝组成的单股钢绞线。锚索直径2832mm，长度515m，用树脂锚固剂锚固，锚固长度1m以上。锚索一般布置在地下工程的顶部，在跨度36m的拱形巷道里，每排布置35根，每隔35m布置一排。（7）锚索1-钢绞线；2-锚具；3-垫板；4-钢托板；5-挡片；6-树脂；L1张拉端，L2自由端，L3锚固端锚杆的长度L（取下列两公式中的最大值） 常用锚杆长度为1.4m3.5m。 ；

20、L2S （围岩中节理间距 ） 式中 B洞室跨度，m； n围岩稳定性系数，稳定性较好0.9；中等稳定1.0；稳定性较差1.1；不稳定1.2； 锚杆直径d 主要依锚杆的类型和锚固力而定，常用锚杆直径为16mm24mm。 锚杆支护技术参数按悬吊理论计算锚杆长度 L=KHL1L2 K安全系数，一般取2；H软弱岩层厚度（或冒落拱高度），m；L1锚杆锚入稳定岩层的深度，一般取0.250.23m；L2锚杆外露长度，一般取0.1m。 锚杆间距D（取下列两式中的最小值） D0.5L； D3 S（围岩裂隙间距 ） 一般为0.81.0m，最大不超过1.5m。 （anchorage force） 一般要求不小于5t。

21、大多为510t。Bolt arrangement 布置方式：方形、梅花形布置 锚杆方向：原则上应尽可能与层面垂直布置，或使其与岩面形成较大的角度；对于倾斜的成层岩层，锚杆应与层面斜交布置，以便充分发挥锚杆的作用。 喷射混凝土支护是将一定配比的混凝土，用压缩空气以较高速度喷射到洞室岩面上，形成混凝土支护层的一种支护形式。 喷射混凝土支护Acting mechanism(作用机理） 充填粘结作用 高速喷射的混凝土充填到围岩的节理、裂隙及凹凸不平的岩石中，把围岩粘结成一个整体，大大提高了围岩的整体性和强度。 封闭作用 当隧道围岩壁面喷上一层混凝土后，完全隔绝了空气、水与围岩的接触，有效地防止了风化、

22、潮解引起的围岩破坏和强度降低。喷射混凝土作用原理 结构作用 靠喷射混凝土与围岩之间的粘结力及其自身的抗剪力，形成一个共同受力的承载结构。且喷射混凝土层将锚杆、钢筋网和围岩粘结在一起，构成一个共同作用的整体结构，从而提高了支护结构的整体承载能力。 水泥 基本要求是：凝结快，保水性好，早期强度增长快，收缩较少。 应优先选用普通硅酸盐水泥。水泥标号一般不得低于31.5。 砂子 中砂或粗砂，一般用细砂（易干缩、粉尘大） 细度模数：应大于2.5； 含水率：57为宜；含泥量：不得大于3喷射混凝土材料 石子（又叫瓜子片） 坚硬耐久的卵石或碎石。 最大粒径：20mm。为减少回弹量，大于15mm粒径的颗粒控制在

23、20以下。 石子的含泥量不得大于1。 喷射混凝土材料 水 不应含有害杂质，不得使用污水及pH4的酸性水 一般用普通自来水。 速凝剂 作用：加快喷射混凝土凝固速度的外加剂喷射混凝土材料 形状：粉状和液体，目前国内粉状为多。 型号：红星型、711型、阳泉型、782 型、J85型等。 掺量：一般掺量为水泥重量的2.54 速凝效果与水泥品种、速凝剂掺量、水灰比、施工温度等有关。加入适量的速凝剂，可大大提高喷射混凝土的早期强度，但后期强度却略有降低，且加大了混凝土的收缩。因此，在满足施工条件下，应尽量少掺速凝剂，并拌合均匀。喷射混凝土材料 配合比 为了减少喷混凝土时的回弹量，与普通混凝土相比，其石子含量

24、要少得多，且粒径也小，而砂子含量则相应增大，一般含砂率在50左右效果较好。一般喷射混凝土的配合比： 喷砂浆：水泥：砂子为1：(22.5) 水灰比0.40.55。 喷混凝土：水泥：砂：石子为1：2：2或1：2.5：2；水灰比0.40.5。喷射混凝土材料 转子型干式混凝土喷射机 喷射混凝土机具 HPCV型混凝土喷射机 是转子型的改进型，采用潮式喷法，将初拌后的潮料加入料斗，速凝剂采用自动添加，由配料盘输入转子料腔，再由压缩空气将料腔中的混合料送出机体。 PC5B型混凝土喷射机 亦属转子型喷射机，可进行潮式作业。 采用了防粘转子，体积小、重量轻、作业时粉尘少、回弹率低、易损部件寿命长、使用维修方便。

25、尤其采用了分体式防粘转子，转子不粘结、不堵塞，作业环境好，劳动强度低。 PC5B型潮式混凝土喷射机 湿式混凝土喷射机喷射混凝土机械手 喷射作业前，应进行喷射机试运转。 喷射作业开始时先送风后开机，再给料；喷射结束时应待喷浆机及输料管内的混合料喷完后再停机、关风。 应按分段、分片、自下而上、先墙后拱的顺序操作。 喷射机供料应保持连续、均匀，以利喷射手控制水灰比。 正常喷射作业时，喷头应正对受喷面呈螺旋形轨迹均匀地移动，以使混凝土喷射密实、均匀和表面光滑平顺。 喷射混凝土工艺工作压力 工作压力是指喷射混凝土正常施工时，喷射机转子体内的压气压力。 控制气压，就是要保证喷头处混凝土的喷射速度稳定在一个

26、合理的范围内。 一般混合料水平输送距离30m50m条件下，喷射机的供气压力保持在0.12MPa0.18MPa为宜。喷射混凝土的主要工艺参数 水压 为了保证喷头处加水能使随气流迅速通过的混凝土混合料充分湿润，通常要求水压比气压高0.1MPa左右。 水灰比（w/c ratio） 理论上最佳水灰比为0.40.5 实际上全靠喷射手的经验加以控制 混凝土易粘着，回弹量小，表面有一定光泽，无干斑或滑移流淌现象说明水灰比适宜。喷射混凝土的主要工艺参数喷头方向 喷头喷射方向与受喷面垂直，并略向刚喷过的部位倾斜，除喷巷帮侧墙下部时，喷头的喷射角度可下俯1015外，其他部位喷射时，均要求喷头的喷射方向基本上垂直于

27、围岩受喷面。喷头与受喷面的距离 最大 0.8m1.0m。 应根据输料距离、供气压力 大小调整。喷距过大、过小，均可引起回弹量的增大。喷射混凝土的主要工艺参数一次喷射厚度 当喷层较厚时，喷射作业需分层进行。通常应在前一层混凝土终凝后方可施喷后一层。若终凝1h以后再进行二次喷射时，应先用压气、压水冲洗喷层表面，去掉粉尘和杂物。 一次喷射厚度应根据岩性、围岩应力、裂隙、隧道规格尺寸，以及与其他形式支护的配合情况等因素确定。喷射混凝土的主要工艺参数表2-7 一次喷射厚度（mm）喷射部位掺速凝剂不掺速凝剂边 墙701005070拱 部50703050strength of shotcrete喷射混凝土强

28、度 就地提取喷混凝土试件做抗压强度试验。 对特殊要求的，可增做抗拉强度与岩面的粘结力、抗渗性等相应试验。 抗压强度不应低于标准值。 thickness of shotcrete layer喷射混凝土厚度 凝结前用针探法检测，凝结后用凿孔尺量法或取芯法检测。要求喷层厚度不小于设计值的90。 喷射混凝土质量检测 inspection of bolt(锚杆的检测） 包括长度、间排距、角度、方向、锚固力（或拉拔力）等 主要是锚固力试验，锚固力达不到设计要求时，一般可用补打锚杆予以补强 锚杆质量检测的仪表工具为锚杆拉力计和锚杆探测仪 锚固力一般为510t 。 锚喷支护是指以锚杆和喷射混凝土为主体的一类支

29、护形式的总称，根据地质条件及围岩稳定性的不同，它们可以单独使用也可联合使用。联合使用时即为联合支护，具体的支护形式依所用的支护材料而定，如锚杆+喷射混凝土支护，称锚喷联合支护，简称锚喷支护；锚杆+注浆支护，简称锚注支护；锚杆+钢筋网+喷射混凝土支护，简称锚网喷联合支护等。锚喷联合支护联合支护在设计与施工中应遵循以下原则： （1）有效控制围岩变形，尽量避免围岩松动，以最大限度地发挥围岩自承载能力。 （2）保证实现围岩、喷层和锚杆之间具有良好的粘结和接触，使三者共同受力，形成共同体； （3）选择合理的支护类型与参数并充分发挥其功效； （4）合理选择施工方法和施工顺序，以避免对围岩产生过大扰动，缩短

30、围岩暴露时间； （5）加强现场监测，以指导设计与施工。 （1）锚喷支护 锚喷支护是同时采用锚杆和喷射混凝土进行支护的形式，适用于、类围岩和部分类围岩。它同时能发挥锚杆和喷射混凝土的作用，并且能取长补短，二者合一，形成了联合支护结构，是一种有效的支护形式，得到了广泛应用。几种常见的联合支护形式开挖锚杆和喷射混凝土现浇钢筋混凝土初期支护二次支护初期支护：锚杆和喷射混凝土二次支护：现浇钢筋混凝土台车（2）锚网喷支护 锚杆、金属网和喷射混凝土联合形成的一种支护结构。金属网的介入，提高了喷射混凝土的抗剪、抗拉及其整体性，使锚喷支护结构更趋于合理，在较为松软破碎的围岩中得到广泛应用。 金属网网格尺寸：15

31、0mml50mm 金属网钢筋直径: 5mm10mm几种常见的联合支护形式（3）锚喷钢架支护 对于松软破碎严重的围岩，其自稳性差，开挖后要求早期支护具有较大的刚度，以阻止围岩的过度变形和承受部分松弛荷载。此时，就需要采用刚度较大的钢拱架支护。另外，在浅埋、偏压隧道，当早期围岩压力增长快，需要提高初期支护的强度和刚度时，也多采用钢拱架支护。 钢拱架的整体刚度较大，能很好地与锚杆、钢筋网、喷射混凝土相结合，构成联合支护，受力性能较好；钢拱架的安装架设比较方便。几种常见的联合支护形式 钢拱架可用型钢或格栅钢架制作。型钢多用槽钢、工字钢、钢管或钢筋制作。型钢拱架重量大，消耗钢材多，在公路、铁路隧道工程中

32、的初次支护中多用格栅钢架。格栅钢架一般与锚喷支护联合采用。格栅钢架由钢筋焊接而成，受力性能较好，安装方便，并能和喷射混凝土结合较好，节省钢材，优点较多。 图2-83 格栅钢架构造（尺寸单位：mm）a）格栅钢拱架示意图；b）接头示意图；c）格栅钢架断面；d）工字钢钢架；e）钢管钢架；f）钢管钢架可塑接头 （4）钢筋网壳锚喷支护 用钢筋在地面焊接成板壳结构，内部是立体纵横交叉的钢筋网架支撑着外层钢筋网。 每架支架由数块构件对头拼装，用螺栓连接。 一架紧接一架安装，架间不留间隔。 先进行锚杆支护，然后架设网壳板块，最后喷射混凝土。每棚支架可为46片，每片宽0.8-1.0m，厚度100-150mm。

33、适用于高地应力软弱、膨胀、破碎岩体的一项新型支护技术。几种常见的联合支护形式（5）锚注喷射混凝土支护 这是在破碎软岩中应用的一种支护结构，即在掘进后先利用内注式注浆锚杆及喷射混凝土进行锚喷初次支护，滞后迎头一定距离再进行注浆二次支护。 锚注支护技术利用锚杆兼作注浆管，实现了锚注一体化。注浆可改善更深层围岩的松散结构，提高岩体强度，并为锚杆提供可靠的着力基础，使锚杆与围岩形成整体，从而形成多层有效组合拱，即喷网组合拱、锚杆压缩区组合拱、浆液扩散加固拱，提高了支护结构的整体性和承载能力。几种常见的联合支护形式锚注喷射混凝土机理图分砌筑式和浇筑式两类。砌筑式主要指用料石、砖、混凝土或钢筋混凝土块砌筑

34、而成的地下支护结构形式。浇筑式是指在施工现场浇注混凝土而形成的支护结构形式。连续式衬砌支护石材支架 石材支架的主要断面形式是直墙、拱顶。它由拱、墙和基础所构成。使用料石砌筑拱、墙（壁）时，一般均采用拱、壁等厚；使用混凝土砌拱、料石砌壁时，一般拱、壁不等厚。 石材支架的施工，多数情况下是在掘进后先架设临时支架，以防止未衬砌段坑道的顶、帮岩石的垮落。临时支护可用锚喷或金属拱形支架形式。砌筑式支护 1-金属贮胎；2-工作台；3-风筒；4-风带；5-水带；6-压风管 施工顺序：拆除临时支架的架腿 掘砌基础 砌筑侧墙 砌拱 大型砼预制块砌筑支护 C100大型高强钢筋砼弧板支护（简称高强弧板） 适用：高地

35、应力、松软、破碎、膨胀地层巷道、圆形断面。 安装：地面预制、工作面组装，错缝安装； 由于重量大（ 10kN左右），需用机械手安装。 结构：每圈由4-5块组成，每块厚200-300mm，宽300-500mm；平接头，中间垫20-30mm的木垫板；壁后用灰包充填密实。充填前要浸水，以便充填后固化。 钢筋砼管片支护 钢筋混凝土管片衬砌是城市地铁盾构隧道中广泛使用的一次衬砌支护形式，隧道贯通后在其内再用现浇混凝土进行二次衬砌。现浇混凝土衬砌施工的主要工序有：准备工作拱架与模板施工混凝土制备与运输混凝土灌筑混疑土养护与拆模等 现浇混凝土衬砌施工 准备工作 清理场地，中线和水平测量，放线定位，架设衬砌模板

36、支架或架立拱架，衬砌材料、机具准备等。 拱架与模板施工 拱架间距：一般可取1m，最大不应超过1.5m。 拱架材料：宜采用金属或其它新型模板结构， 装拆方便、表面光滑、接缝严密、 有足够的刚度和稳定性。 现浇混凝土衬砌施工 模板形式：衬砌模板台车或移动式整体模架 普通钢模板或钢木混合模板（中、小长度隧道） 拱架形式：一般多采用钢拱架，用废旧钢轨制成。 拱架模板架设： 位置准确，连接牢固，严防走动； 用前应先在样台上试拼装； 拱架外缘与围岩之间加支撑顶紧； 预留沉落量； 挡头板应按衬砌断面制作，与岩壁间隙应嵌堵紧密； 拱架应在垂直于隧道中线方向架设。现浇混凝土衬砌施工 立墙架时应做好以下工作：立墙架时，应对墙基标高进行检查；衬砌施工时，其中线，标高、断面尺寸和净空大小均须符合隧道设计要求；模筑衬砌的模板放样时，允许