铁路隧道钻爆法施工技术要点手册.pdf

§2 超前支护与预加固围岩施工质量检测
隧道在浅埋地段、自稳性差的软弱破碎地层,严重偏压、岩溶流泥地段,砂土层、砂卵(砾)石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段施工时,由于开挖后围岩的自稳时间小于完成支护所需的时间,往往会发生开挖面围岩失稳,或由于初期支护的强度不能够满足围岩稳定的要求以及大面积淋水、涌水而导致洞体围岩丧失稳定而产生坍塌、冒顶。这时需要进行超前支护或预加固。
超前支护及预加固的方法有:地表砂浆锚杆或地表注浆加固;超前锚杆或超前小导管支护;管棚钢架超前支护;超前小导管注浆;超前围岩深孔预注浆。
其他方法:冻结法;水平高压旋喷法;隔断墙法。
1、地表砂浆锚杆或地表注浆加固;
适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段。能有效防止地表下沉、稳定隧道掌子面、处理偏压、防止坡面崩塌。
优点:对开挖作用无影响。
2、超前锚杆或超前小导管支护;
适用于浅埋松散破碎的地层内;地层应力不太大,地下水较少的软弱破碎围岩的隧道。这类超前支护的柔性较大,整体刚度较小。
优点:施工的灵活度较大。
3、管棚钢架超前支护;
适用于极破碎的地层、塌方体、岩堆等地段。管棚钢架与围岩一起形成棚架体系,产生下列效果:
⑴梁效应:因钢管是先行设置的,在掘进时,钢管在掌子面及其后方的支撑下,形成梁式结构,防止围岩崩塌和松弛。
⑵加固效应:钢管插入后,压注水泥浆,加强了钢管周边的围岩。
优点:最大限度控制变形和松弛,对地表结构物有利。
缺点:施工太麻烦、费用太高。
4、超前小导管注浆;
适用于自稳时间很短(12h)的砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋地段或处理塌方等地段。
5、超前围岩深孔预注浆。
适用于极其松散、破碎、软弱地层,或大量涌水的软弱地段以及断层破碎带的隧道。多用于断面较大和不允许有过大沉陷的各类地下工程中。
注浆材料性能试验
1、理想的注浆材料应满足的要求:
①浆液粘度低,渗透力强,流动性好;
②可调节并准确控制浆液的凝固时间;
③浆液凝固时体积不收缩;
④浆液稳定性好,长期存放不变质;
⑤浆液无毒,无臭,不污染环境。
2、注浆材料的主要性质:
①粘度;②渗透能力;③凝胶时间;④渗透系数;⑤抗压强度
超前支护施工质量检测
《公路工程质量检验评定标准》-JTG F80/1-2004
一、超前锚杆
1、基本要求
①锚杆的材质、规格;
②超前锚杆与隧道轴线的外插角5°~10°;
③锚杆搭接长度不小于1m。
2、实测项目
①长度--不小于设计值;
②孔位偏差--±50mm;
③孔深偏差--±50mm;
④孔径--大于杆体直径+15mm。
检查方法与频率:尺量:检查10%
3、外观鉴定
二、超前钢管
1、基本要求
①超前钢管的型号、规格、质量符合设计和规范要求;
②超前钢管与钢架配合使用时,应从钢架腹部穿过,尾端与钢架焊接。
2、实测项目
①长度--不小于设计值;
②孔位偏差--±50mm;
③孔深偏差--±50mm;
④孔径--大于杆体直径+20mm。
检查方法与频率:尺量:检查10%
3、外观鉴定二、超前钢管
1、基本要求
①超前钢管的型号、规格、质量符合设计和规范要求;
②超前钢管与钢架配合使用时,应从钢架腹部穿过,尾端与钢架焊接。
2、实测项目
①长度--不小于设计值;
②孔位偏差--±50mm;
③孔深偏差--±50mm;
④孔径--大于杆体直径+20mm。
检查方法与频率:尺量:检查10%
3、外观鉴定
三、注浆效果检查
1、分析法
2、检查孔法
3、声波监测仪
这些方法目前应用还不成熟,准确性有待进一步改进,隧道检验评定标准尚未列出注浆检验评定的方法。