《隧道初期支护》ppt课件

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1、第七节初期支护一、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，作为安全储备的工程措施。初期支护加二次衬砌，构成复合式衬砌。(一)初期支护的基本概念隧道开挖后立即施作刚度较小并作为永久承载结构一部份的结构层，称为初期支护。1)概念锚杆、喷射混凝土、钢架、钢筋网等及其它们的组合组成，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.灵活性：锚喷支护是由喷射混凝土、锚杆、钢筋网等

2、支护部件进行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。充分体现“先柔后刚，按需提供”的原则。2.及时性：锚喷支护能在施作后迅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、紧密地粘结，因而可以抵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一定深度，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，它可以较便利地凋节围岩变形，允许围岩作有限的变形，即允

3、许在围岩塑性区有适度的发展，以发挥围岩的自承能力。6.封闭性：喷射混凝土能全面及时地封闭围岩，这种封闭不仅阻止了洞内潮气和水对围岩的侵蚀作用，减少了膨胀性岩体的潮解软化和膨胀，而且能够及时有效地阻止围岩变形，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表面附近的围岩保持三轴应力状态，因而能制止围岩强度的恶化，如图所示。内压力P1喷射混凝土

4、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十分有效的，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tl(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，层结构力学观点来看就是形成“组合梁”(如图)。PPσσ(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.普通水泥浆锚杆(1)构造组

5、成构造如图。砂浆杆体垫板螺母(2)设计、施工要点①杆体材料宜用20MnSi钢筋，亦可以采用A3钢筋；直径14~22mm为宜，长度2~3.5m，为增加锚固力杆体内端可劈口叉开。②水泥一般选用普通硅酸盐水泥，砂子粒径不大于3mm，并过筛。③砂浆标号不低于C20；配合比一般为水泥:砂:水＝1:(1~1.5):(0.45~0.5)。④钻孔孔径比杆径大15mm。孔位允许偏差为±15~50mm；孔深允许偏差为±50mm。钻孔方向宜适当调整尽量与岩层主要结构面垂直。孔钻好后用高压水将孔眼冲洗干净(若是向下钻孔还须用高压风吹净水)，并用塞子塞紧孔

6、口，防止石渣掉入。⑤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。⑥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。⑦先注浆后插杆体时，注浆管应先插到钻孔底，开始注浆后，徐徐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，以免浆中出现空洞。⑧注浆体积应略多于需要体积，将注浆管全部抽出后，应立即迅速插入杆体，可用锤击或通过套筒用风钻冲击，使杆体强行插入钻孔。⑨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计长度的

7、95%。⑩杆体到位后要用木楔或小石子在孔口卡住，防止杆体滑出。砂浆未达到设计强度的70%时，不得随意碰撞。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9101112挡圈12345678a)b)