地下工程施工：隧道支护技术.ppt

《地下工程施工：隧道支护技术.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、支护体系基本构成锚杆喷混凝土二次衬砌岩体围岩松弛区隧道支护技术概述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。第一节概述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

2、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：第一节概述分为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牢固的钢支撑第一节概述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。第一节概述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

3、过程，为永久支护创造有利条件。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件。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，

4、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，厚度有了大幅度减小。第一节概述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。第一节概述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，也是较难实的，而用现代支护技术，则可采取分次喷射，增设锚杆或调整

5、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，以便根据变化的地质条件进行合理的选择。第二节隧道支护结构分类及基本参数一、根据其使用目的分类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。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

6、。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。第二节隧道支护结构分类及基本参数二、根据采用的材料分类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）喷混凝土支护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……等第二节隧道支护结构分类及基本参数三、各类支护结构的技术特征及其存在的问题木支撑：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，与围岩接触条件比

7、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。第二节隧道支护结构分类及基本参数模筑混凝土支护：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0.30～0.40m，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

8、围岩紧密结合和迅速施喷方面；在岩体条件和坑道形状的适应性上，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。第二节隧道支护结构分类及基本参数四、隧道支护类型的选择隧道支护类型的选择主要根据下述条件决定：（