单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六节初期支护,一、概述,初期支护是为了解决隧道在施工期间的稳定和安全的工程措施；二次衬砌则是为了保证隧道永久稳定和安全，作为安全储藏的工程措施。初期支护加二次衬砌，构成复合式衬砌。,(一)初期支护的根本概念,隧道开挖后马上施作刚度较小并作为永久承载构造一部份的构造层，称为初期支护。,1),概念,锚杆、喷射混凝土、钢架、钢筋网等及其它的组合组成，它是现代隧道工程中最常用的支护形式和方法。,锚喷支护较传统的构件支撑，无论在施工工艺和作用机理上都有一些特点：,二锚喷支护工程特点：,2初期支护的组成,1.敏捷性：锚喷支护是由喷射混凝土、锚杆、钢筋网等支护部件进展适当组合的支护形式，它们既可以单独使用，也可以组合使用；既可用于局部加固；也易于实施整体加固；既可一次完成，也可分次完成。充分表达“先柔后刚，按需供给”的原则。,2.准时性：锚喷支护能在施作后快速发挥其对围岩的支护作用，这不仅表现在时间上，而且表现在空间上。,3.密贴性：喷射混凝土能与坑道周边的围岩全面、严密地粘结，因而可以反抗岩块之间沿节理的剪切和张裂。,4.深入性：锚杆能深入围岩体内部肯定深度，对围岩起约束作用。径向加固，纵向预支护,5.柔性：锚喷支护属于柔性支护，它可以较便利地调整围岩变形，允许围岩作有限的变形，即允许在围岩塑性区有适度的进展，以发挥围岩的自承力量。,6.封闭性：喷射混凝土能全面准时地封闭围岩，这种封闭不仅阻挡了洞内潮气和水对围岩的侵蚀作用，削减了膨胀性岩体的潮解软化和膨胀，而且能够准时有效地阻挡围岩变形，使围岩较早地进入变形收敛状态。,二、锚杆,锚杆,(,索,),是用金属或其它高抗拉性能的材料制作的一种杆状构件,。,(,一,),锚杆的支护效应,锚杆的支护效应一般认为有如下几种：,(1)支承围岩：,锚杆能限制约束围岩变形，并向围岩施加压力，从而使处于二轴应力状态的洞室内外表四周的围岩保持三轴应力状态，因而能制止围岩强度的恶化，如下图。,内压力,P,1,喷射混凝土,轴力,N,(2)加固围岩:,锚杆对加固节理发育的岩体和围岩松动区是特别有效的，有助于裂隙岩体和松动区形成整体，成为“加固带”(如图)。,加固带,t,l,(3)提高层间摩阻力，形成“组合梁”:,对于水平或缓倾斜的层状围岩，用锚杆群能把数层岩层连在一起，增大层间摩阻力，层构造力学观点来看就是形成“组合梁”(如图)。,P,P,(4),“,悬吊,”,作用,:,水平,“,悬吊,”,作用是指为防止个别危岩的掉落或滑落，用锚杆将其稳定围岩联结起来，这种作用主要表现在加固局部失稳的岩体,(,如图,),。,锚杆大致可分为以下几种：,(,二,),锚杆的种类及各自的设计施工要点,1.一般水泥浆锚杆,(1)构造组成,构造如图。,砂浆,杆体,垫板,螺母,(2)设计、施工要点,杆体材料宜用20MnSi钢筋，亦可以承受A3钢筋；直径1422mm为宜，长度23.5m，为增加锚固力杆体内端可劈口叉开。,水泥一般选用一般硅酸盐水泥，砂子粒径不大于3mm，并过筛。,砂浆标号不低于C20；协作比一般为水泥:砂:水1:(11.5):(0.450.5)。,钻孔孔径比杆径大15mm。孔位允许偏差为1550mm；孔深允许偏差为50mm。钻孔方向宜适当调整尽量与岩层主要构造面垂直。孔钻好后用高压水将孔眼冲洗洁净(假设是向下钻孔还须用高压风吹净水)，并用塞子塞紧孔口，防止石渣掉入。,锚杆及粘结剂材料应符合设计要求，锚杆应按设计要求的尺寸截取，并整直、除锈和除油，外端不用垫板的锚杆应先弯制弯头。,粘结砂浆应拌和均匀，并调整其和易性，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。,先注浆后插杆体时，注浆管应先插到钻孔底，开头注浆后，缓缓均匀地将注浆管往外抽出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中消失空洞。,注浆体积应略多于需要体积，将注浆管全部抽出后，应马上快速插入杆体，可用锤击或通过套筒用风钻冲击，使杆体强行插入钻孔。,杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，实际粘结长度亦不应短于设杆体到位后要用木楔或小石子在孔口卡住，防止杆体滑出。砂浆未到达设计强度的70%时，不得随便碰撞。计长度的95%。,2.,早强水泥砂浆锚杆,3.,早强药包内锚头锚杆,(1),构造组成,构造如图。,1-,不饱和聚脂树脂加速剂填料；,2-,纤维纸和塑料袋；,3-,固化剂填料；,4-,玻璃管；,5-,堵头,(,树脂胶泥封口,),；,6-,快硬水泥；,7-,湿强度较大的滤纸筒；,8-,玻璃纤维纱网；,9-,树脂锚固剂；,10-,带麻花头杆体；,11-,垫板；,12-,螺母,9,10,11,12,挡圈,1,2,3,4,5,6,7,8,a),b),第七节,现场监控量测技术,1、监控量测目的,由于锚喷支护理论目前还不成熟，故需依靠现场监控量测来把握围岩动态、修正设计，指导施工以及对支护效果作出正确评价。,2、现场量测内容：,隧道内目测观看,隧道收敛量测,地表下沉量测,位移反分析，指导施工,隧道内目测观看,隧道目测观看的目的,猜测开挖面前方的地质条件,为推断围岩稳定性供给地质依据,依据喷层外表状态及锚杆工作状态分析支护构造牢靠度,隧道目测观看的主要内容,了解开挖工作面的工程地质，包括地质种类及分布状态，岩石颜色、成分、构造等，节理状况，断层特征等,水文地质条件：地下水类型，涌水量大小，涌水位置，涌水压力，水的化学成分等,绘制开挖工作面的素描剖面图,开挖支护后的观看：初期支护的裂缝状况，锚杆端头状况，钢拱架是否被压曲，是否有底鼓现象,隧道目测观看中围岩破坏形态分析,危急性不大的破坏：构筑仰拱后在拱肩部消失的剪切破坏一般进展缓慢，危急性不大,危急性较大的破坏：在未构筑仰拱前拱顶混凝土因受弯曲压缩而产生的裂隙常常进展急剧，伴随有碎片飞散，危急性较大,塌方征兆的破坏：拱顶喷层消失对称的向下滑落的剪切破坏现象，或侧墙发生向内侧滑动的剪切破坏并伴随有底鼓现象，都会引起塌方事故的破坏形态,隧道收敛量测,净空相对位移测量收敛测量：洞壁上两点两次测量的位移差,测试频率：依据位移速度和离工作面的距离确定,位移速度,距开挖面距离,量测频率,10mm/d,以上,01B,12,次,/,日,10mm5mm/d,12B,1,次,/,日,5mm1mm/d,25B,1,次,/2,日,1mm/d,以下,5B,以上,1,次,/,周,拱顶下沉量测：测量方法，可承受水平仪计、挠度计等,围岩内部位移量测：通常承受钻孔伸长计或位移计，它由锚固、传递、孔口装置、测试仪器等组成,地表下沉量测,用水平仪在地表进展。量测范围确实定和不动点选取，量测频率：距开挖面距离2D时，1-2次/天；2D-5D时，1次/天，大于5D时，1次/周,位移反分析，指导施工,依据量测位移反分析围岩应力重分布状况,反分析围岩力学参数,反分析围岩原始地应力,依据反分析结果指导施工,新奥法思想核心：,1爱护围岩,2调动和进展围岩的自承力量,爱护围岩,准时封闭围岩,准时支护围岩,选择合理的断面形式,选择合理的施工方法,选择合理的支护形式,光面爆破,阻挡围岩围岩裂化,转变围岩的应力条件，限制围岩有害变形,改善构造的应力状态，使受力均匀,削减对围岩的扰动和破坏,由围岩的物理力学性质打算,削减集中及对围岩的扰动,调动和进展围岩的自承力量,选择合理的支护形式,与围岩密贴，形成共同的承载体,承受柔性支护,适时支护,允许围岩适度变形,分层喷射砼；设置纵向变形缝；先柔后刚；选择合理的支护刚度,依据围岩性质，选择合理的预留变形缝；依据现场监控量测数据，确定合理的支护时间；调整支护构造的封底时间。,