隧道礦山法施工超前支護(hù)施工工法

southwestjIaotongunIversIty西南交通大學(xué)SouthwestJiaotongUniversity隧道礦山法施工超前支護(hù)施工工法張俊儒制作

前面介紹隧道開挖方法時(shí)，都假定開挖面和開挖后的坑道能夠暫時(shí)穩(wěn)定，但事實(shí)并非如此，特別是對軟弱圍巖。因此需要采取一些圍巖預(yù)加固或預(yù)支護(hù)技術(shù)，控制和減少坑道開挖后周邊收斂變形，防止隧道坍塌。一、輔助工法概述施工中常用的輔助穩(wěn)定措施：穩(wěn)定工作面：預(yù)留核心土擋護(hù)開挖面、噴射混凝土封閉工作面；超前錨桿；管棚超前支護(hù)前方圍巖：小導(dǎo)管、大管棚一、輔助工法概述施工中常用的輔助穩(wěn)定措施：水平旋噴超前預(yù)支護(hù)；預(yù)切槽超前預(yù)支護(hù)；注漿加固圍巖和堵水：超前小導(dǎo)管注漿、超前深孔帷幕注漿一、輔助工法概述二、超前錨桿

超前錨桿是指沿開挖輪廓線，以一定的外插角，向開挖面前方鉆孔安裝錨桿，形成對前方圍巖的預(yù)錨固，在提前形成的圍巖錨固圈的保護(hù)下進(jìn)行開挖等作業(yè)。二、超前錨桿

性能特點(diǎn)及適用條件：柔性較大，整體剛度較??；它主要適用于地下水較少的破碎、軟弱圍巖隧道工程。如：裂隙發(fā)育的巖體、斷層破碎帶、淺埋無顯著偏壓的隧道；采用風(fēng)槍、鑿巖機(jī)或?qū)Ｓ玫腻^桿臺車鉆孔，錨固劑或砂漿錨固，其工藝簡單、工效高。二、超前錨桿

設(shè)計(jì)、施工要點(diǎn)：超前長度為循環(huán)進(jìn)尺的3～5倍，環(huán)向間距0.3～1.0m；外插角10°～30°；搭接長度為超前長度的40％～60％左右；宜用早強(qiáng)砂漿全黏結(jié)式錨桿，錨桿材料可用不小于直徑22mm的螺紋鋼筋；安裝孔位偏差不超過10cm，外插角不超過1°～2°，錨入長度不小于設(shè)計(jì)長度的96％。二、超前錨桿

設(shè)計(jì)、施工要點(diǎn)：開挖時(shí)應(yīng)注意保留前方有一定長度的錨固區(qū)，以使超前錨桿的前端有一個(gè)穩(wěn)定的支點(diǎn)，其尾端應(yīng)盡可能多的與系統(tǒng)錨桿及鋼筋網(wǎng)焊連；開挖后應(yīng)及時(shí)噴射混凝土，并盡快封閉環(huán)形初期支護(hù)。開挖過程中密切注意觀察錨桿變形及噴射混凝土層的開裂、起鼓等情況。二、超前錨桿

三、管棚管棚超前前支護(hù)作為地下下工程輔輔助施工工方法，，是在地地質(zhì)條件件惡劣和和特殊條條件下作作為安全全開挖預(yù)預(yù)先提供供增強(qiáng)地地層承載載力的臨臨時(shí)支護(hù)護(hù)方法，，對控制制塌方和和抑制地地表沉陷陷有明顯顯的效果果，是防防止地中中及地面面結(jié)構(gòu)物物開裂、、塌倒的的有效方方法之一一。由于其施施工精度度要求高高、要求求專用設(shè)設(shè)備、造造價(jià)高、、速度慢慢、縱向向搭接設(shè)設(shè)置第二二排管棚棚難度大大等原因因，一般般只在特特殊地段段采用。。三、管棚棚定義：管棚是利用鋼鋼拱架沿沿開挖輪輪廓線以以較小的的外插角角、向開開挖面前前方打入入鋼管構(gòu)構(gòu)成的棚棚架來形形成對開開挖面前前方圍巖巖的預(yù)支支護(hù)。長長度小于于10m的叫短管棚，10～45m之間且較較粗的鋼鋼管叫長管棚。三、管棚棚性能特點(diǎn)點(diǎn)及適用用條件：：管棚采用用鋼管或或鋼插板板作縱向向預(yù)支撐撐，又采采用鋼拱拱架作環(huán)環(huán)向支撐撐，其整體剛度度較大，對圍巖巖變形的的限制能力力較強(qiáng)，且能提提前承受受早期的的圍巖壓壓力。管管棚主要要適用于于圍巖壓壓力來得得快來得大、對圍巖巖變形及及地表下下沉有較較嚴(yán)格要要求的軟弱、破碎圍巖巖隧道工程程中。三、管棚棚管棚的布布設(shè)：在隧道洞洞口、淺淺埋段、、拱頂?shù)氐刭|(zhì)松軟軟易塌落落、下穿穿公路與與建（構(gòu)構(gòu)）筑物物、地表表沉降要要求嚴(yán)格格的地段段，沿著著隧道斷斷面周邊邊的一部部分或全全部，以以一定的的間距環(huán)環(huán)向布設(shè)設(shè)，以形形成管棚棚群。沿周邊布布設(shè)的長長度及形形狀，主主要取決決于地形形、地層層以及地地中或地地面和周周圍建（（構(gòu)）筑筑物的狀狀況，一一般采用用以下幾幾種形狀狀。三、管棚棚管棚的布布設(shè)：(1)扇形布設(shè)設(shè)：用于于隧道斷斷面內(nèi)地地層比較較穩(wěn)定，，但拱部部附近的的地層不不穩(wěn)定的的場合。。三、管棚棚管棚的布布設(shè)：(2)半圓形布布設(shè)：用用于隧道道下半部部地層穩(wěn)穩(wěn)定，但但起拱線線以上的的地層不不穩(wěn)定的的場合。。此外，，即使地地層比較較穩(wěn)定，，但地表表周圍有有結(jié)構(gòu)物物、埋深深很小時(shí)時(shí)，也多多采用此此種布設(shè)設(shè)。三、管棚棚管棚的布布設(shè)：(3)門形布設(shè)設(shè)：隧道道基礎(chǔ)穩(wěn)穩(wěn)定，但但斷面內(nèi)內(nèi)地層及及上部地地層不穩(wěn)穩(wěn)定時(shí)采采用。三、管棚棚管棚的布布設(shè)：(4)全周布設(shè)設(shè)：用于于軟弱地地層或膨膨脹性、、擠出性性圍巖等等極差的的場合。。但不提提倡采用用全周布布設(shè)，用用垂直底底部和邊邊墻的錨錨桿注漿漿取代，，效果更更好。三、管棚棚管棚的布布設(shè)：(5)上部一側(cè)側(cè)布設(shè)：：隧道一一側(cè)有公公路、鐵鐵路、重重要結(jié)構(gòu)構(gòu)物等需需防護(hù)，，或斜坡坡地形可可能形成成偏壓時(shí)時(shí)采用。。三、管棚棚管棚的布布設(shè)：(6)上部雙層層布設(shè)：：用于隧隧道上部部有重要要設(shè)施，，拱部地地層是崩崩塌性的的、不穩(wěn)穩(wěn)定的地地段，或或地鐵車車站等大大斷面隧隧道施工工或突破破水下段段施工時(shí)時(shí)采用。。三、管棚棚管棚的布布設(shè)：(7)一字形布布設(shè)：在在鐵路、、公路正正下方施施工，或或在某些些結(jié)構(gòu)物物下方施施工時(shí)采采用。三、管棚棚設(shè)計(jì)、施施工要點(diǎn)點(diǎn)：長管棚長長度一般般為10～45m；管徑70～180mm；孔徑比比管徑大大20~30mm，環(huán)向間間距0.2～0.8m，外插角角1°～2°；兩組管棚棚間的縱縱向搭接接長度不不小于1.5m；第一節(jié)鋼鋼管前端端要加工工成尖錐錐狀，以以利導(dǎo)向向插入；；要打一一眼，裝裝一管，，由上而而下順序序安裝；；三、管棚棚設(shè)計(jì)、施施工要點(diǎn)點(diǎn)：長鋼管應(yīng)應(yīng)用4～6m的管節(jié)逐逐段接長長，打入入一節(jié)，，再連接接后一節(jié)節(jié)，連接接頭應(yīng)采采用厚壁壁管箍，，上滿絲絲扣，絲絲扣長度度不應(yīng)小小于15cm；為保證證受力的的均勻性性，鋼管管接頭應(yīng)應(yīng)縱向錯(cuò)錯(cuò)開；；當(dāng)需增加加管棚剛剛度時(shí)，，可在安安裝好的的鋼管內(nèi)內(nèi)注入水水泥砂漿漿，一般般在第一一節(jié)管的的前段管管壁交錯(cuò)錯(cuò)鉆10～15mm孔若干，，以利排排氣和出出漿，或或在管內(nèi)內(nèi)安裝出出氣導(dǎo)管管，漿注注滿后方方可停止止壓注。。三、管棚棚四、超前前注漿小小導(dǎo)管超前注漿漿小導(dǎo)管管是在開挖挖前，沿沿坑道周周邊，向向前方圍圍巖鉆孔孔并安裝裝帶孔小小導(dǎo)管，，或直接接打入帶帶孔小導(dǎo)導(dǎo)管，并并通過小小導(dǎo)管向向圍巖壓壓注膠結(jié)結(jié)作用的的漿液，，待漿液液硬化后后，坑道道周圍巖巖體就形形成了有有一定厚厚度的加加固圈；；在此加加固圈的的保護(hù)下下即可安安全進(jìn)行行開挖等等作業(yè)。。四、超前前注漿小小導(dǎo)管四、超前前注漿小小導(dǎo)管性能特點(diǎn)點(diǎn)及適用用條件：：漿液被壓壓注到巖巖體裂隙隙中并硬硬化后，，不僅將將巖塊或或顆粒膠膠結(jié)為整整體起到到了加固固作用，，而且堵堵塞了裂裂隙，阻阻隔了地地下水滲滲流的通通道，起起到了堵堵水作用用。超前注漿漿小導(dǎo)管管不僅適適用于一一般軟弱弱破碎圍圍巖，也也適用于于含水的的軟弱破破碎圍巖巖。四、超前前注漿小小導(dǎo)管小導(dǎo)管布置和和安裝：小導(dǎo)管鉆孔安安裝前，應(yīng)對對開挖面及5m范圍內(nèi)的坑道道噴射5~10cm厚的混凝土封封閉；導(dǎo)管一般采用用φ32mm的焊接管或φ40mm的無縫管，長長度3~6m，前端做成尖尖錐形；鉆孔直徑較管管徑大35mm以上，環(huán)向間間距采用35~50cm；外插角3~15°。四、超前注漿漿小導(dǎo)管注漿材料：無水的松散地地層，優(yōu)先選選用單液水泥漿；有水的強(qiáng)滲滲透地層，選選用水泥-水玻璃漿液；斷層帶優(yōu)先先選用水玻璃類和木胺類漿液；弱滲透地層，，選用滲透性性好、低毒及及遇水膨脹的的化學(xué)漿液，，如聚氨酯類、、超細(xì)水泥泥漿；不透水的的粘土層采采用高壓劈裂注注漿；注漿材料的的配比應(yīng)根根據(jù)地層情情況和膠凝凝時(shí)間要求求，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)確定。四、超前注注漿小導(dǎo)管管注漿：：注漿壓力0.5~1.0MPa；一般要求求單管注漿漿能擴(kuò)散到到管周0.5~1.0m的半徑范圍圍；注漿結(jié)束，，做一定數(shù)數(shù)量的鉆孔孔檢查或聲聲波探測儀儀檢查注漿漿效果；注漿后視漿漿液種類，，等待4h（水泥-水玻璃漿））~8h（水泥漿））方可開挖挖，開挖長長度不宜太太長，以保保留一定長長度的止?jié){漿墻。四、超前注注漿小導(dǎo)管管五、注漿工工法注漿是將注漿材材料按一定定配合比制制成的漿液液，通過一一定的方式式壓入隧道道圍巖或襯襯砌背后的的空隙中，，經(jīng)凝結(jié)、、硬化后起起到堵水和和加固圍巖巖作用的一一種輔助施施工方法。。圍巖注漿的的作用有：加固圍圍巖，增強(qiáng)強(qiáng)圍巖的自自身強(qiáng)度、、承載能力力、自穩(wěn)能能力；提高高圍巖的密密實(shí)性，減減少地下水水的滲量，，承擔(dān)外水水壓力；減減輕初期支支護(hù)噴射混混凝土層承承受的外荷荷載，降低低其剛度，，增強(qiáng)其柔柔性，提高高其抗?jié)B能能力。五、注漿工工法注漿機(jī)理及及適用條件件：滲透注漿：適用有一一定滲透性性的地層，，如破碎巖巖層、砂卵卵石層、中中細(xì)沙層等等；采用中中低壓力將將漿液壓注注到地層中中的空穴、、裂縫、孔孔隙里，凝凝固后將巖巖土或土顆顆粒膠結(jié)成成整體，以以提高地層層的穩(wěn)定性性和強(qiáng)度。。五、注漿工工法注漿機(jī)理及及適用條件件：劈裂注漿：對于顆粒粒更細(xì)的粘粘土質(zhì)不透透水地層，，采用高壓壓漿液強(qiáng)行行擠壓孔周周，在注漿漿壓力的作作用下，漿漿液作用的的周圍土體體被劈裂并并形成裂縫縫，通過土土體中形成成的漿液脈脈狀固結(jié)作作用對粘土土層起到擠擠壓加固和和增加高強(qiáng)強(qiáng)夾層加固固作用，以以提高其強(qiáng)強(qiáng)度和穩(wěn)定定性。五、注漿工工法注漿機(jī)理及及適用條件件：壓密注漿：即用濃稠稠的漿液注注入土層中中，使土體體形成漿泡泡，向周圍圍土層加壓壓使土層得得到加固。。高壓噴灌注注漿：通過灌漿管管在高壓作作用下，從從管底部的的特殊噴嘴嘴中噴射出出高速漿液液射流，促促使土粒在在沖擊力、、離心力及及重力作用用下被切割割破碎，隨隨注漿管的的向外抽出出與漿液混混合形成柱柱狀固結(jié)體體，以達(dá)到到加固之目目的。五、注漿工工法注漿機(jī)理及及適用條件件：深孔預(yù)注漿漿一般可超超前掌子面面30~50m，可以形成成有相當(dāng)厚厚度和較長長區(qū)段的筒筒狀加固區(qū)區(qū)，從而使使得堵水的的效果更好好，也使得得注漿作業(yè)業(yè)次數(shù)減少少，它更適適用于有壓壓地下水及及地下水豐豐富的地層層中，也更更適用于采采用大中型型機(jī)械化施施工。五、注漿工工法注漿機(jī)理及及適用條件件：如果隧道埋埋深較淺，，則注漿作作業(yè)可在地地面進(jìn)行；；對于深埋埋長大隧道道可利用輔輔助平行導(dǎo)導(dǎo)坑對正洞洞進(jìn)行預(yù)注注漿，這樣樣就可以避避免與正洞洞施工的干干擾，縮短短施工工期期?？磶追鶊D！五、注漿工工法洞內(nèi)超前注注漿五、注漿工工法地表超前注注漿平導(dǎo)超前注注漿五、注漿工工法注漿方法：：注漿方法主主要包括小小導(dǎo)管預(yù)注注漿工法、、帷幕注漿漿工法、徑徑向局部注注漿工法、、地表旋噴噴樁加固工工法等。五、注漿工工法注漿方法：：（1）小導(dǎo)管預(yù)預(yù)注漿工法法隧道周圍小小導(dǎo)管注漿漿，是在開開挖面前方方，沿隧道道開挖輪廓廓線外鉆孔孔安管注漿漿，起穩(wěn)定定開挖面和和止水作用用，同時(shí)小小導(dǎo)管還起起到超前管管棚支護(hù)作作用。該工工法具有施施工設(shè)備少少、工藝簡簡單、成本本低、質(zhì)量量可靠、安安全等特點(diǎn)點(diǎn)。五、注漿工工法注漿方法：：（1）小導(dǎo)管預(yù)預(yù)注漿工法法在隧道開挖挖前，沿開開挖面的拱拱部外周打打入直徑為為38~70mm的鋼管，壓壓注漿液，，開挖時(shí)用用鋼架支護(hù)護(hù)等支承這這種鋼管。。小導(dǎo)管預(yù)預(yù)注漿法適適用于拱頂頂薄層松軟軟帶、斷層層破碎帶、、有地下水水影響的地地質(zhì)下穩(wěn)定定、易于塌塌落掉塊的的Ⅳ、Ⅴ級圍巖隧道道段，它常常同臺階法法施工配合合使用。五、注漿工工法注漿方法：：（1）小導(dǎo)管預(yù)預(yù)注漿工法法拱腳徑向小小導(dǎo)管注漿漿法還具有有鎖腳錨桿桿的功能，，對防止正正臺階落底底時(shí)的下沉沉非常有利利。五、注漿工工法注漿方法：：（2）帷幕注漿漿工法帷幕注漿是是在隧道開開挖前，為為了固結(jié)圍圍巖，填充充空隙或堵堵水而沿著著開挖面及及周圍進(jìn)行行的注漿。。帷幕注漿工工法主要適適用于極軟軟弱圍巖、、大的富水水?dāng)鄬悠扑樗閹?、地下下水發(fā)育可可能引起大大量地下水水流失的隧隧道。五、注漿工工法注漿方法：：（2）帷幕注漿漿工法五、注漿工工法注漿方法：：（3）徑向局部部注漿工法法徑向局部注注漿是在隧隧道開挖后后，沿隧道道徑向進(jìn)行行的局部鉆鉆孔注漿。。徑向局部部注漿工法法主要適用用于封堵隧隧道周邊局局部股流或或小面積滲滲水以及固固結(jié)局部圍圍巖。五、注漿工工法注漿方法：：（3）徑向局部部注漿工法法五、注漿工工法注漿方法：：（4）地表旋噴噴樁加固工工法地表旋噴樁樁加固是指指在需要進(jìn)進(jìn)行加固的的土體上方方，垂直鉆鉆設(shè)灌漿孔孔，高壓注注入空氣、、水及水泥泥漿，撕裂裂土體擴(kuò)大大灌漿范圍圍，并利用用水泥漿固固結(jié)土壤，，達(dá)到增加加土壤自承承力不足的的作用。地地表旋噴樁樁加固工法法主要適用用于軟巖淺淺埋隧道、、基礎(chǔ)支承承承載力不不足、地下下水位較高高的明挖法法圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的防水等等。五、注漿工工法注漿材料：：常用的注漿漿漿液有水水泥漿液、、超細(xì)水泥泥漿液、特特種水泥漿漿液、水泥泥—水玻璃漿液液及各種化化學(xué)漿液(如鉻木素、、聚氨酯、、丙凝)等。注漿材材料在很大大程度上直直接影響到到堵水防滲滲和固結(jié)的的效果，并并關(guān)系到注注漿工藝、、工期及工工程費(fèi)用。。選用注漿漿材料時(shí)，，應(yīng)注意以以下幾點(diǎn)：：五、注漿工工法注漿材料：：(1)漿液在地層層中要有良良好的可灌灌性，即在在一定的壓壓力下，能能滲到一定定寬度的空空隙和裂隙隙中。(2)漿液凝膠時(shí)時(shí)間可以調(diào)調(diào)節(jié)。(3)固化時(shí)收縮縮小，與巖巖石、混凝凝土、土壤壤等有一定定的粘結(jié)力力。(4)固結(jié)后有一一定的抗壓壓、抗拉強(qiáng)強(qiáng)度和抗?jié)B滲性、耐久久性。五、注漿工工法注漿材料：：(5)穩(wěn)定性好，，以免過早早地發(fā)生沉沉淀，影響響漿液的壓壓注。(6)為便于施工工和增大漿漿液的擴(kuò)散散范圍，漿漿液須具有有良好的流流動性。(7)當(dāng)?shù)叵滤杏星治g性時(shí)時(shí)，應(yīng)具有有相應(yīng)的耐耐侵蝕性。。(8)無毒或低毒毒，對環(huán)境境污染小。。(9)注漿工藝簡簡單，操作作方便、安安全。五、注漿工工法注漿參數(shù)：：1．注漿擴(kuò)散散半徑在注漿過程程中，漿液液擴(kuò)散半徑徑與巖石裂裂隙大小、、漿液黏度度、凝固時(shí)時(shí)間、注漿漿速度和壓壓力、壓注注量等因素素有關(guān)。施施工中對壓壓力、漿液液濃度和壓壓入量等參參數(shù)進(jìn)行人人為控制與與調(diào)整，對對控制擴(kuò)散散范圍可以以起到一定定作用。五、注漿工工法注漿參數(shù)：：1．注漿擴(kuò)散散半徑以水玻璃為為主劑的漿漿液，其實(shí)實(shí)際有效擴(kuò)擴(kuò)散半徑見見下表。。五、注漿工工法巖層類別砂礫粗砂中砂細(xì)砂淤泥黏土有效擴(kuò)散半徑R（m）1.75~2.001.20~1.450.80~1.000.50~0.700.500.50注漿參數(shù)：：1．注漿擴(kuò)散散半徑以水泥漿液液在裂隙巖巖石中的有有效擴(kuò)散半半徑見下表表。五、注漿工工法裂隙寬度＜53~30＞30有效擴(kuò)散半徑R（m）246注漿參數(shù)：：2．注漿壓力力注漿壓力影影響注漿效效果，其大大小決定于于涌水壓力力(開挖工作面面靜水壓力力、突水的的動壓力)、裂隙大小小和粗糙度度、漿液的的性質(zhì)和濃濃度、要求求的擴(kuò)散半半徑等。合合理的注漿漿壓力既能能避免壓力力過高造成成的不利影影響，又能能保證漿液液的結(jié)石強(qiáng)強(qiáng)度和不透透水性，有有利于形成成良好的隔隔水帷幕。。五、注漿工工法注漿參數(shù)：：2．注漿壓力力對注漿壓力力的確定，，通常采用用以靜水壓壓力為依據(jù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)公公式，即只只考慮靜水水壓力，而而對影響注注漿的其他他因素均不不考慮。通通常有下述述兩個(gè)公式式可供選擇擇：(1)P=3～5倍靜水壓力力(2)P=P靜+(0.5～1.5)MPa五、注漿工工法注漿參數(shù)：：3．漿液濃度度常用的水泥泥漿液濃度度為1.5：1～0.5：1。水泥漿液液壓漿過程程中，某一一種濃度級級的吸漿率率約為吸水水率的80％～85％時(shí)，可以以認(rèn)為濃度度適宜。在在某一種濃濃度壓力保保持不變、、吸漿率隨隨壓漿時(shí)間間延長而逐逐漸減少，，或吸漿率率不變而壓壓力卻逐漸漸升高時(shí)，，不需改變變漿液濃度度。遇有冒冒漿或巖層層破碎帶、、大裂隙、、裂隙發(fā)育育地層時(shí)，，應(yīng)越級加加濃，或采采用間歇注注漿、水泥泥一水玻璃璃雙液注漿漿等措施。。五、注漿工工法注漿參數(shù)：：3．漿液濃度度在巖溶發(fā)育育的石灰?guī)r巖地層注漿漿，可利用用下表所列列數(shù)據(jù)進(jìn)行行選擇。五、注漿工工法［L(min.m2)］＜0.10.1~0.50.5~1.0＞1.0漿液起始濃度（水：灰）＞4：12：1~1：12：1~1：1＜1：1注漿參數(shù)：：4．注漿壓力力控制注漿過程中中，嚴(yán)格地地選擇與控控制注漿壓壓力，選用用合適的漿漿液，適當(dāng)當(dāng)?shù)刈儞Q漿漿液配合比比，是保證證注漿質(zhì)量量的重要因因素。以水水泥漿為例例，注漿過過程中控制制壓力的方方法一般有有兩種：五、、注注漿漿工工法法注漿漿參參數(shù)數(shù)：：4．注注漿漿壓壓力力控控制制（1）一一次次升升壓壓法法注漿漿一一開開始始就就在在短短時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)將將壓壓力力升升到到設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)定定值值，，并并一一直直保保持持到到注注漿漿結(jié)結(jié)束束。。在在規(guī)規(guī)定定壓壓力力下下，，每每一一級級濃濃度度漿漿液液的的累累計(jì)計(jì)吸吸漿漿率率達(dá)達(dá)到到一一定定限限度度后后，，調(diào)調(diào)換換漿漿液液配配合合比比，，逐逐漸漸加加濃濃；；隨隨著著漿漿液液濃濃度度增增加加．．地地層層裂裂隙隙逐逐漸漸被被填填充充，，吸吸漿漿率率逐逐漸漸減減少少，，直直至至達(dá)達(dá)到到結(jié)結(jié)束束標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，，即即結(jié)結(jié)束束注注漿漿。。五、、注注漿漿工工法法注漿漿參參數(shù)數(shù)：：4．注注漿漿壓壓力力控控制制(2)分級級升升壓壓法法注漿漿過過程程中中，，將將壓壓力力分分為為幾幾個(gè)個(gè)階階段段，，逐逐漸漸升升到到設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)定定值值。。開開始始階階段段，，以以最最低低壓壓力力開開始始注注漿漿，，當(dāng)當(dāng)吸吸漿漿率率下下降降到到一一定定限限度度時(shí)時(shí)則則將將壓壓力力升升高高一一級級，，當(dāng)當(dāng)吸吸漿漿率率又又減減少少到到下下限限時(shí)時(shí)再再提提高高一一級級壓壓力力，，直直到到在在規(guī)規(guī)定定壓壓力力下下吸吸漿漿率率減減少少到到結(jié)結(jié)束束階階段段標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)時(shí)時(shí)止止。。五、、注注漿漿工工法法注漿漿參參數(shù)數(shù)：：5．注注漿漿量量注漿漿量量可可根根據(jù)據(jù)擴(kuò)擴(kuò)散散半半徑徑及及巖巖層層裂裂隙隙率率進(jìn)進(jìn)行行粗粗略略估估算算，，作作為為施施工工參參考考。。五、、注注漿漿工工法法注漿漿參參數(shù)數(shù)：：6．注注漿漿結(jié)結(jié)束束標(biāo)標(biāo)志志注漿漿結(jié)結(jié)束束標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)通通常常考考慮慮兩兩個(gè)個(gè)指指標(biāo)標(biāo)：：達(dá)達(dá)到到設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)壓壓力力(即終終壓壓)時(shí)的的持持續(xù)續(xù)時(shí)時(shí)間間和和進(jìn)進(jìn)漿漿速速度度小小于于規(guī)規(guī)定定值值。。一一般般結(jié)結(jié)束束標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)是是：：注注漿漿壓壓力力達(dá)達(dá)到到設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)終終壓壓；；雙雙液液(水泥泥～～水水玻玻璃璃漿漿液液)吸漿漿率率為為18～35L／min，單單液液(水泥泥漿漿)為7～20L／min，即即可可結(jié)結(jié)束束。。五、、注注漿漿工工法法注漿漿工工藝藝：：1．注注漿漿方方案案初初選選原原則則(1)對可可溶溶巖巖與與非非可可溶溶巖巖接接觸觸帶帶、、斷斷層層破破碎碎帶帶及及向向斜斜核核部部預(yù)預(yù)測測水水壓壓大大、、極極可可能能產(chǎn)產(chǎn)生生嚴(yán)嚴(yán)重重突突水水突突泥泥地地段段，，預(yù)預(yù)測測地地下下水水壓壓力力≥≥3.０MPa時(shí)，，采采用用超超前前預(yù)預(yù)注注漿漿方方案案。。預(yù)預(yù)注注漿漿加加固固圈圈固固結(jié)結(jié)范范圍圍為為開開挖挖輪輪廓廓線線外外5～8m。五、、注注漿漿工工法法注漿漿工工藝藝：：1．注注漿漿方方案案初初選選原原則則(2)對可可溶溶巖巖與與非非可可溶溶巖巖接接觸觸帶帶、、斷斷層層破破碎碎帶帶及及向向斜斜核核部部預(yù)預(yù)測測水水壓壓大大、、極極可可能能產(chǎn)產(chǎn)生生較較嚴(yán)嚴(yán)重重突突水水突突泥泥地地段段，，預(yù)預(yù)測測地地下下水水壓壓力力＜＜3.0MPa但≥≥2.0MPa時(shí)，，采采用用超超前前預(yù)預(yù)注注漿漿方方案案。。預(yù)預(yù)注注漿漿加加固固圈圈固固結(jié)結(jié)范范圍圍為為開開挖挖輪輪廓廓線線外外3～5m。五、、注注漿漿工工法法注漿漿工工藝藝：：1．注注漿漿方方案案初初選選原原則則(3)對不不同同年年代代地地層層巖巖層層接接觸觸帶帶、、物物探探異異常常區(qū)區(qū)、、預(yù)預(yù)測測水水壓壓大大、、可可能能產(chǎn)產(chǎn)生生突突水水突突泥泥地地段段，，預(yù)預(yù)測測地地下下水水壓壓力力＜＜2.0MPa但≥≥1.0MPa時(shí)，，正正洞洞采采用用超超前前帷帷幕幕注注漿漿。。預(yù)預(yù)注注漿漿加加固固圈圈固固結(jié)結(jié)范范圍圍為為開開挖挖輪輪廓廓線線外外2～3m。五、、注注漿漿工工法法注漿漿工工藝藝：：1．注注漿漿方方案案初初選選原原則則(4)對巖巖體體完完整整，，其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)性性能能可可保保證證開開挖挖安安全全，，但但大大面面積積淌淌水水且且流流量量大大于于控控制制排排水水量量，，且且預(yù)預(yù)測測地地下下水水壓壓力力＜＜1.0MPa時(shí)，，實(shí)實(shí)施施開開挖挖后后全全斷斷面面徑徑向向注注漿漿。。注注漿漿加加固固圈圈固固結(jié)結(jié)范范圍圍為為開開挖挖輪輪廓廓線線外外3～5m。五、、注注漿漿工工法法注漿漿工工藝藝：：1．注注漿漿方方案案初初選選原原則則(5)巖體體完完整整，，其其結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)性性能能可可保保證證開開挖挖安安全全，，但但局局部部出出水水且且流流量量大大于于控控制制排排水水量量時(shí)時(shí)，，僅僅對對出出水水處處實(shí)實(shí)施施局局部部注注漿漿。。(6)注漿后后流量量仍大大于控控制排排水量量、注注漿固固結(jié)圈圈綜合合滲透透系數(shù)數(shù)大于于設(shè)計(jì)計(jì)控制制值或或仍有有局部部出水水點(diǎn)時(shí)時(shí)，實(shí)實(shí)施補(bǔ)補(bǔ)注漿漿。五、注漿工工法注漿工藝：：2．注漿設(shè)計(jì)計(jì)(1)注漿鉆孔布布置注漿鉆孔的的布置，需需根據(jù)注漿漿范圍、注注漿段長、、單個(gè)注漿漿鉆孔的作作用范圍、、巖溶(巖層裂隙)發(fā)育情況、、含水層分分布情況、、開挖輪廓廓大小和鉆鉆孔作業(yè)要要求而定。。超前預(yù)注注漿注漿鉆鉆孔宜長短短結(jié)合，并并呈傘形輻輻射狀布置置；全斷面面徑向注漿漿注漿，鉆鉆孔按梅花花狀布置。。五、注漿工工法注漿工藝：：2．注漿設(shè)計(jì)計(jì)(1)注漿鉆孔布布置注漿鉆孔一一般布置為為雙圈(內(nèi)外圈鉆孔孔按梅花狀狀布置)或三圈，如如巖層裂隙隙不甚發(fā)育育則可布置置成單圈。。注漿孔孔孔底間距可可按單個(gè)注注漿鉆孔作作用范圍(經(jīng)試驗(yàn)所得得)進(jìn)行確定，，一般為3～5m?；鶐r裂隙隙比較發(fā)育育、涌水量量較大時(shí)，，孔底間距距可適當(dāng)加加大。五、注漿工工法注漿工藝：：2．注漿設(shè)計(jì)計(jì)(2)超前預(yù)注漿漿注漿方式式與分段長長度的確定定注漿鉆孔的的注漿方式式分為前進(jìn)進(jìn)式注漿、、后退式注注漿和一次次全孔注漿漿。為使?jié){漿液在巖層層裂隙中均均勻擴(kuò)散，，保證注漿漿質(zhì)量，提提高注漿堵堵水率，對對于單個(gè)注注漿鉆孔，，宜采用分分段注漿方方式。注漿漿段分段長長度應(yīng)根據(jù)據(jù)巖層裂隙隙發(fā)育程度度和涌水量量確定。為為實(shí)現(xiàn)分段段注漿，可可采用分段段前進(jìn)式注注漿或分段段后退式注注漿兩種方方式。五、注漿工工法注漿工藝：：2．注漿設(shè)計(jì)計(jì)(2)超前預(yù)注漿漿注漿方式式與分段長長度的確定定①.分段前進(jìn)式式注漿這種方式是是注漿鉆孔孔鉆進(jìn)一段段注漿一段段，由外向向里依次推推進(jìn)。分段段前進(jìn)式注注漿宜用于于裂隙發(fā)育育或破碎巖巖層。其優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是堵水水效果好，，缺點(diǎn)是注注漿鉆孔鉆鉆進(jìn)重復(fù)、、工程量較較大。五、注漿工工法注漿工藝：：2．注漿設(shè)計(jì)計(jì)(2)超前預(yù)注漿漿注漿方式式與分段長長度的確定定②.后退式注漿漿這種方式是是將注漿鉆鉆孔一次鉆鉆完，由孔孔底向外分分段注漿。。分段后退退式注漿宜宜用于裂隙隙不甚發(fā)育育的巖層。。其優(yōu)點(diǎn)是是注漿鉆孔孔無重復(fù)鉆鉆進(jìn)，工程程量相對較較小。五、注漿工工法注漿工藝：：2．注漿設(shè)計(jì)計(jì)(3)注漿工藝及及要求①.在類似地質(zhì)質(zhì)條件下的的巖層中進(jìn)進(jìn)行注漿試試驗(yàn)，初步步掌握漿液液填充率、、注漿率、、漿液配合合比、凝膠膠時(shí)間、漿漿液擴(kuò)散半半徑、注漿漿終壓等指指標(biāo)。②.應(yīng)準(zhǔn)確定位位，與設(shè)計(jì)計(jì)位置的容容許偏差為為±5cm，偏角應(yīng)符符合設(shè)計(jì)要要求，每鉆鉆進(jìn)一段檢檢查一段，，糾偏，孔孔底位置應(yīng)應(yīng)小于30cm。五、注漿工工法注漿工藝：：2．注漿設(shè)計(jì)計(jì)(3)注漿工藝及及要求③.孔開孔直徑徑不小于108mm,終孔直徑不不小于90mm。④.與注漿順序序應(yīng)由外向向內(nèi)，同一一圈孔間隔隔施工。⑤.破碎容易造造成坍孔或或鉆孔涌水水量過大時(shí)時(shí)，應(yīng)采取取前進(jìn)式注注漿．否則則采取后退退式注漿。。五、注漿工工法注漿工藝：：2．注漿設(shè)計(jì)計(jì)(3)注漿工藝及及要求⑥.設(shè)3m長的φ108mm(熱軋無縫鋼鋼管，壁厚厚5mm)孔口管?？卓卓诠軕?yīng)埋埋設(shè)牢固．．并有良好好的止?jié){措措施。⑦.孔段的注漿漿作業(yè)一般般應(yīng)連續(xù)進(jìn)進(jìn)行，不宜宜中斷。應(yīng)應(yīng)盡量避免免因機(jī)械故故障、停電電、停水、、器材等問問題造成被被迫中斷。。因?qū)嵭袉枂栃{、、制止串漿漿冒漿等而而有意中斷斷時(shí)，則應(yīng)應(yīng)先掃孔至至原設(shè)計(jì)深深度以后進(jìn)進(jìn)行復(fù)注。。五、注漿工工法注漿工藝：：2．注漿設(shè)計(jì)計(jì)(4)注漿設(shè)備注漿設(shè)備宜宜采用高壓壓、大流量量單液和雙雙液注漿泵泵。注漿泵泵壓力宜大大于10MPa，注漿量宜宜為50～200L／min?？傊磧?nèi)內(nèi)注漿是一一項(xiàng)十分復(fù)復(fù)雜的技術(shù)術(shù)，隧道所所處的工程程地質(zhì)條件件對施工方方案、施工工工藝影響響較大。若若注漿后圍圍巖局部仍仍存在軟弱弱區(qū)域，開開挖時(shí)還應(yīng)應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)護(hù)，如采用用超前大管管棚及密排排小導(dǎo)管加加強(qiáng)支護(hù)、、型鋼格柵柵拱支護(hù)，，短進(jìn)尺開開挖，及時(shí)時(shí)封閉等。。五、注漿工工法六、其他輔輔助工法水平旋噴預(yù)預(yù)支護(hù)噴射注漿法法又稱為旋旋噴法，分分為垂直和和水平旋噴噴注漿兩種種方法。水水平旋噴注注漿法是在在一般的初初期導(dǎo)管注注漿的基礎(chǔ)礎(chǔ)上發(fā)展起起來的，它它以高壓旋旋噴的方式式壓注水泥泥漿，從而而在隧道開開挖輪廓線線外形成拱拱形預(yù)襯砌砌的超前預(yù)預(yù)支護(hù)方法法。水平旋旋噴注漿的的施工原理理類似于垂垂直旋噴注注漿，只是是一個(gè)為水水平，一個(gè)個(gè)為垂直，，我國垂直直旋噴注漿漿技術(shù)已比比較成熟。。六、其他輔輔助工法水平旋噴預(yù)預(yù)支護(hù)目前，水平平旋噴注漿漿技術(shù)在我我國已初步步獲得應(yīng)用用，如神延延鐵路的沙沙哈拉茆隧隧道和宋家家坪隧道。。其施工方方法為：首首先使用旋旋噴注漿機(jī)機(jī)，沿著隧隧道掌子面面周邊的設(shè)設(shè)計(jì)位置旋旋噴注漿形形成旋噴柱柱體，通過過固結(jié)體的的相互咬合合形成預(yù)支支護(hù)拱棚。。六、其他輔輔助工法水平旋噴預(yù)預(yù)支護(hù)水平旋噴預(yù)預(yù)支護(hù)主要要適用于粘粘性土、砂砂類土、淤淤泥等地層層。下圖為為水平旋噴噴工法的操操作程序和和旋噴柱布布置。六、其他輔輔助工法水平旋噴預(yù)預(yù)支護(hù)下圖為水平平旋噴工法法的操作程程序和旋噴噴柱布置。。六、其他輔輔助工法水平旋噴預(yù)預(yù)支護(hù)下圖為水平平旋噴工法法的操作程程序和旋噴噴柱布置。。六、其他輔輔助工法水平旋噴預(yù)預(yù)支護(hù)下圖為水平平旋噴工法法的操作程程序和旋噴噴柱布置。。六、其他輔輔助工法水平旋噴預(yù)預(yù)支護(hù)下圖為水平平旋噴工法法的操作程程序和旋噴噴柱布置。。六、其他輔輔助工法水平旋噴預(yù)預(yù)支護(hù)下圖為水平平旋噴工法法的操作程程序和旋噴噴柱布置。。六、其他輔輔助工法機(jī)械預(yù)切槽槽法(1)預(yù)切槽法原原理機(jī)械預(yù)切槽槽法是用專專用的預(yù)切切槽機(jī)沿隧隧道橫斷面面周邊預(yù)先先切割或鉆鉆一條有限限寬度的溝溝槽。在硬硬巖中，切切槽可作為為爆破的臨臨空面，起起爆順序與與傳統(tǒng)爆破破相反，不不是由里向向外而是由由外向里逐逐層起爆，，這種方法法可以顯著著降低鉆爆爆法施工的的爆破振動動速度。六、其他輔輔助工法機(jī)械預(yù)切槽槽法(1)預(yù)切槽法原原理在松散地層層中，切槽槽后立即向向槽內(nèi)噴入入混凝土，，在開挖面面前方形成成一個(gè)預(yù)筑筑拱，隨后后才將切槽槽所界定的的開挖面開開挖出來，，這樣就能能有效地減減少因開挖挖面開挖而而產(chǎn)生的圍圍巖變形與與地表沉降降，并使開開挖工作能能在預(yù)筑拱拱保護(hù)下安安全高效地地進(jìn)行。六、其他輔輔助工法機(jī)械預(yù)切槽槽法(1)預(yù)切槽法原原理①.硬巖中的機(jī)機(jī)械預(yù)切槽槽法在硬巖中，，切槽的目目的是避免免城市工地地上由爆破破引起振動動的徑向傳傳播。切槽槽的寬度一一般為8～10cm，長度為3～4m。對于非常常硬的地層層，寬度可可以減少到到4cm