高速铁路山岭隧道施工-围岩预支护施工

任务4.3围岩预支护（预加固）施工工作任务：（1）能确定隧道各种围岩预支护（预加固）的施工方法。任务4.3围岩预支护（预加固）施工1.超前锚杆及其施作（1）构造组成超前锚杆是指沿着开挖轮廓线，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，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖等作业。如图4.3.1所示。任务4.3围岩预支护（预加固）施工超前锚杆图4.3.1超前锚杆预锚固围岩任务4.3围岩预支护（预加固）施工（2）性能特点及适用条件锚杆超前支护的柔性较大，整体刚度较小。它主要适用于地下水较少的破碎、开挖面有可能坍塌的隧道中，应配合钢架使用。任务4.3围岩预支护（预加固）施工（3）超前锚杆施工应符合的规定

①超前锚杆应按设计长度加工，材质采用螺纹钢筋时，应将钢筋头部加工成扁铲形或尖锥形。

②超前锚杆宜采用凿岩机或凿岩台车钻孔，钻孔时应控制用水量，以防塌孔。钻孔的位置和外插角应符合设计要求。任务4.3围岩预支护（预加固）施工③锚杆砂浆应采用足够全长粘结的早强水泥砂浆从孔底注入。④锚杆端头应与钢架焊接牢固。任务4.3围岩预支护（预加固）施工2.管棚及其施作（1）构造组成管棚是指利用钢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(图4.3.2)。采用长度小于10m的钢管，称为短管棚；采用长度为10-45m且较粗的钢管，称为长管棚。任务4.3围岩预支护（预加固）施工任务4.3围岩预支护（预加固）施工（2）性能特点及适用条件管棚主要适用于松散破碎的软弱围岩、浅埋地段或隧道围岩变形过大时。任务4.3围岩预支护（预加固）施工（3）施工工艺流程为：设置管棚基地—水平钻孔—压入钢管（必须严格向钢管内或管周全土体注浆）—管棚支护条件下进行开挖。任务4.3围岩预支护（预加固）施工隧道管棚施工任务4.3围岩预支护（预加固）施工隧道管棚施工任务4.3围岩预支护（预加固）施工隧道管棚施工任务4.3围岩预支护（预加固）施工（4）管棚施工应符合的规定①钻进地层易于成孔时，宜采用钻孔顶入法。地质状况复杂、不宜成孔时，可采用跟管钻进工艺。②洞口管棚一般采用套拱内埋设导向管定位，套拱长度宜为2—3m。套拱施工时应将导向管牢固、准确固定在拱架上，再浇筑混凝土。任务4.3围岩预支护（预加固）施工④管棚安装后，管口应封堵钢管与孔壁间空隙，连接压浆管。⑤管棚注浆前，宜将开挖工作面用喷混凝土封闭。⑥管棚注浆应将钢管及周围的空隙充填密实。任务4.3围岩预支护（预加固）施工3.超前注浆小导管及其施作(1)构造组成超前注浆小导管是在开挖前，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，坑道周围岩体形成了有一定厚度的加固圈。在此加固圈的保护下即可安全地进行开挖等作用。（如图4.3.3）任务4.3围岩预支护（预加固）施工

图4.3.3超前小导管注浆预加固围岩b)注浆半径及孔距选择a<40cmrrb(取30cm)钻孔15oa)超前小导管布置小导管钢支撑0.2m3.5~6.0mc)小导管全图管箍(φ6钢筋加焊)出浆孔1.5m不钻孔0.2mφ25~φ35mm有缝钢管任务4.3围岩预支护（预加固）施工（2）性能特点及适用条件

浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅将岩块或颗粒胶结为整体起到了加固作用，而且填塞了裂隙，阻隔了地下水向坑道渗流的通道，起到了堵水作用。

超前注浆小导管不仅适用于一般软弱破碎围岩，也适用于含水的软弱破碎围岩。任务4.3围岩预支护（预加固）施工（3）小导管布置和安装①小导管钻孔安装前，应对开挖面及5m范围内的坑道喷射5—10cm厚的混凝土封闭。②小导管一般采用Φ38—50mm的无缝钢管制作，长度宜为3—5m，前端做成尖锥形。③钻孔直径一般与管径配套，不大于50mm。任务4.3围岩预支护（预加固）施工④极破碎围岩或处理坍方时采用双排管；地下水丰富的松软层，可采用双排以上的多排管；大断面或注浆效果差