地下建筑施工之隧道支護施工技術(shù)

地下建筑施工之隧道支護施工技術(shù)錨桿噴混凝土二次襯砌巖體圍巖松弛區(qū)一、概述在洞室施工中，支護工作量占有很大比重，其工作進度直接影響著地下工程的施工速度，施工質(zhì)量直接決定著地下工程的穩(wěn)定。

坑道支護體系是由巖體和支護結(jié)構(gòu)兩部分組成的，通常情況下，巖體是主要的承載單元，而支護結(jié)構(gòu)是輔助性的，但也是不可缺少的。在某些特殊情況下，支護結(jié)構(gòu)也是主要的承載單元，

支護結(jié)構(gòu)的基本作用：保持坑道斷面的使用凈空；防止巖體質(zhì)量的進一步惡化；承受可能出現(xiàn)的各種荷載；使坑道支護體系有足夠的安全度。1、能與周圍巖體大面積地牢固接觸即支護—圍巖體系作為一個的整體工作。接觸狀態(tài)的好壞，不僅改變了荷載的分布圖形，也改變了兩者之間相互作用的性質(zhì)。由于施工方法、支護類型的不同，兩者的接觸狀態(tài)也是不同的。接觸狀態(tài)可作如下分類：一個理想的支護結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的基本要求分為A、B、C、D四類。接觸狀態(tài)的不同，對圍巖應(yīng)力分布、支護結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)等都有著重要的影響。圍巖－支護結(jié)構(gòu)的接觸狀態(tài)模注砼、木支撐噴砼、泵送砼襯砌A任意的面接觸點接觸土質(zhì)隧道有回填B確定的C松散的D牢固的鋼支撐四類接觸狀態(tài)的力學狀態(tài)大致如圖所示。

現(xiàn)代支護理論的研究多數(shù)是以全面接觸為出發(fā)點的。因此在施工作業(yè)時必須盡量實現(xiàn)這一點。2重視初期支護，使之與永久支護相配合，協(xié)調(diào)一致地工作

初期支護：是為了暫時地、迅速地控制坑道圍巖的力學過程，為永久支護創(chuàng)造有利條件。

永久支護：作為隧道安全的基本承載支護結(jié)構(gòu)。早期一般忽視初期支護的作用。隨著支護技術(shù)的發(fā)展，逐步把初期支護與永久支護合并考慮，初期支護亦作為永久支護的一個重要部分。如：噴射混凝土—錨桿支護、薄板混凝土支護、鋼纖維噴混凝土等。第一節(jié)概述3、允許坑道—支護體系產(chǎn)生有限制的變形，充分協(xié)調(diào)發(fā)揮兩者的共同作用。

要求：支護結(jié)構(gòu)剛度小，構(gòu)造具有一定柔性或可縮性。允許支護結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的變形，充分發(fā)揮圍巖的承載作用，柔性結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生一定的變形，使支護—圍巖中的應(yīng)力重新調(diào)整，使兩者協(xié)調(diào)工作。目前的支護結(jié)構(gòu)，其剛度相對地降低很多，即以采用柔性支護結(jié)構(gòu)為主。與過去的剛性支護結(jié)構(gòu)—現(xiàn)灌混凝土襯砌相比，厚度有了大幅度減小。

4、保證支護結(jié)構(gòu)架設(shè)及時支護過晚會使圍巖暴露時間長，產(chǎn)生過度的位移而瀕臨破壞（極限平衡），因此，支護構(gòu)架應(yīng)在圍巖達到極限平衡之前發(fā)揮作用。坑道開挖后要及時地、盡快地加以支護，其目的在于控制圍巖的初始位移，這一點在埋深小、圍巖差的情況下，尤其重要。5、支護護結(jié)構(gòu)構(gòu)要根根據(jù)圍圍巖的的動態(tài)態(tài)（位移、、應(yīng)力力…），及及時地地進行行調(diào)整整和修修改參參數(shù)適應(yīng)不不斷變變化的的圍巖巖狀態(tài)態(tài)。這這一點點在傳傳統(tǒng)的的木支支撐條條件下下，也也是較較難實實現(xiàn)的的，而而用現(xiàn)現(xiàn)代支支護技技術(shù)，，則可可采取取分次次噴射射，增增設(shè)錨錨桿或或調(diào)整整其參參數(shù)（（間距距、錨錨桿直直徑和和長度度）等等方法法來實實現(xiàn)。。支護結(jié)結(jié)構(gòu)要要完全全滿足足上述述技術(shù)術(shù)要求求是很很困難難的，，這就就要求求我們們對各各種類類型的的支護護結(jié)構(gòu)構(gòu)有一一正確確的評評價，，以便便根據(jù)據(jù)變化化的地地質(zhì)條條件進進行合合理的的選擇擇。防護型型支護護支護中中最輕輕型者者，不不能阻阻止和和承受受巖體體壓力力，僅僅用以以封閉閉巖面面，防防止坑坑道圍圍巖進進一步步惡化化。通通常是是噴漿漿、噴噴混凝凝土或或單獨獨錨桿桿來完完成的的。二、隧隧道支支護結(jié)結(jié)構(gòu)分分類及及基本本參數(shù)數(shù)根據(jù)其其使用用目的的分類類構(gòu)造型型支護護用于長長時間間坑道道基本本穩(wěn)定定的巖巖體。。此時時力學學行為為是彈彈性的的，支支護參參數(shù)只只滿足足施工工要求求，如如砼最小小厚度度、錨錨桿最最小直直徑及及長度度等。支支護參參數(shù)不不由計計算決決定，，由施施工決決定。。承載型型支護護坑道支支護的的主要要類型型。視視坑道道圍巖巖的力力學動動態(tài)，，分為為輕、、中、、重型型。視視壓力力大小小，采采用頂頂部支支護和和完全全支護護。1、木支支撐2、鋼支支撐3、錨桿桿和金金屬網(wǎng)網(wǎng)支護護4、模注注混凝凝土和和噴混混凝土土支護護（1）混凝凝土支支護、、包括括混凝凝土預(yù)預(yù)制塊塊支護護（2）噴混混凝土土支護護根據(jù)采采用的的材料料分類類5、組合合支護護（1）鋼支支撐加加背板板（2）噴混混凝土土與錨錨桿（3）噴混混凝土土、鋼鋼支撐撐和錨錨桿……等地下工工程支支護從支護護時間間分：：初期支支護、、一次次支護護或臨臨時支支護二次襯襯砌、、永久久支護護被動式式支護護：木棚棚支架架、鋼鋼筋混混凝土土支架架、金金屬型型鋼支支架、、料石石碹、、混凝凝土及及鋼筋筋混凝凝土碹碹等。。從支護護效果果分：：積極支支護：錨噴噴支護護、錨錨網(wǎng)支支護、、錨梁梁支護護、錨錨索支支護、、錨注注支護護。。棚式支支護按地下下工程程的斷斷面形形式分分：梯形支支架、、矩形形支架架和拱拱形支支架等等。按支架架材料料分：木支支架、、金屬屬支架架、鋼鋼筋混混凝土土支架架、鋼鋼管混混凝土土支架架等。。棚式支支護木支撐撐：采用用立柱柱或支支架形形式，，目前部部分工工程還還在采采用，，逐漸漸在減減少。鋼支撐撐：可迅迅速架架設(shè)并并有足足夠的的阻力力，能能變換換支撐撐剛度度，與與圍巖巖接觸觸條件件比木木支撐撐好。。在部分分工程程中，，是不不拆除除的，，作為為永久久襯砌砌的一一部分分。錨桿支支護：是支支護技技術(shù)的的一大大進展展，從從內(nèi)部部提高高巖體體的承承載能能力。。預(yù)應(yīng)應(yīng)力的的錨桿桿更易易形成成主動動的支支護力力，阻阻止巖巖體強強度降降低。。一般說說錨桿桿的支支護阻阻力是是不充充分的的，但但可隨隨時給給以加加強。。各類支支護結(jié)結(jié)構(gòu)的的技術(shù)術(shù)特征征及其其存在在的問問題模筑混混凝土土支護護：能起起到有有效地地支護護暴露露巖體體這樣樣的目目的。。但模模筑混混凝土土的厚厚度幾幾乎不不會小小于0.30～0.40m，由此此會使使開挖挖成本本增加加。噴漿：是一一種噴噴射3cm厚的水水泥砂砂漿的的方法法，在在50年代初初代替替了頂頂部防防護木木支撐撐，現(xiàn)現(xiàn)在用用來防防止暴暴露巖巖面的的風化化，它的進進一步步發(fā)展展是噴噴混凝凝土。噴混凝凝土：是一一種較較好的的支護護方法法，在在圍巖巖緊密密結(jié)合合和迅迅速施施噴方方面；；在巖巖體條條件和和坑道道形狀狀的適適應(yīng)性性上，，噴混混凝土土支護護方法法也是是突出出的，，它的支支護能能力很很高，，并可可隨時時進行行加強強。隧道支支護類類型的的選擇擇主要要根據(jù)據(jù)下述述條件件決定定：（1）對預(yù)預(yù)計的的主要要巖體體類型型的評評價；；（2）對巖巖體類類別變變化的的適應(yīng)應(yīng)性；；（3）對很很大的的或特特殊地地壓的的適應(yīng)應(yīng)性；；（4）對地地下水水性質(zhì)質(zhì)的適適應(yīng)性性；（5）經(jīng)濟濟性；；（6）作業(yè)業(yè)時間間消耗耗。隧道支支護類類型的的選擇擇

支護類型要求木支撐鋼支撐錨桿加金屬網(wǎng)混凝土支護

混合支護防護砼噴漿噴砼鋼支撐噴砼鋼支撐短錨桿噴砼鋼支撐鋼背板緊密接觸1203-3132全面接觸1103-3132迅速施設(shè)0130-3122支護阻力小1213-2233預(yù)加應(yīng)力的可能性1120-0121以后加強的可能性2231-3232頂替造成的危害1-33-21--對巖體性質(zhì)的適應(yīng)性2211-3233對坑道形狀的適應(yīng)性0131-3132排水條件3132-33310不可用1可用2合適3很好

支護方法

地質(zhì)數(shù)據(jù)

木支撐鋼支撐錨桿網(wǎng)防護砼噴漿噴砼鋼支撐噴砼鋼支撐短錨桿噴砼鋼支撐鋼背板巖石強度高123032210巖石強度中等121202232粘性土120201233松散土020000113高巖壓或較小巖石強度22-301-2002-33-42裂隙間距小120213132裂隙間距大213112121很小分離度213233230很高分離度121203120張開裂隙111202130粘土充填裂隙121203133Advantages:加工容易、、安裝方便便、有一定定的可縮性性Defects:強度低、易易燃易腐、、木材消耗耗量大木支架Trapeziumsteelset（梯形金屬支架））Material:工字鋼（joist）16~24#鋼軌(rail）18～24kg/m金屬支架材料：I字鋼、H鋼、鋼軌、、鋼管、U型鋼等。I型鋼架：加工較簡簡易，使用用方便；容容易失穩(wěn)；；適用于跨度度較小的隧隧道施工支支護。H型鋼架:克服了I型鋼架的缺缺點，但自自重大，費鋼材多，，安裝較困困難，使用用不廣。鋼管鋼架:比H型鋼架輕便便，但造價較高。U型鋼架：強度高，可可制作可縮縮性支架（（可縮量0.2～0.4m），適合于動壓壓影響大，，圍巖變形形量大的巷巷道。archsteelset(拱形金屬支支架、鋼拱拱架)鋼拱架的特特點：整體剛度較較大，有較較大的早期期支護剛度度；能很好地與與錨桿、鋼鋼筋網(wǎng)、噴噴射混凝土土相結(jié)合，，構(gòu)成聯(lián)合合支護，受受力性能較較好；鋼拱架的安安裝架設(shè)比比較方便。鋼架的縱向向間距，一一般不宜大大于1.2m兩榀鋼架之之間應(yīng)設(shè)置置直徑20～22mm的鋼拉桿1-頂梁；2-棚腿；3-底座；4-U形卡子；5-墊板；6-螺母預(yù)制鋼筋混混凝土支架架▲具有鋼材和和混凝土優(yōu)優(yōu)點，互相相彌補了對對方的缺點點?！摴苤睆綖闉?08~159mm，壁厚4~6mm▲可根據(jù)巷道道斷面形狀狀制作成圓圓形、拱形形等▲每架由4~5節(jié)組成，每每節(jié)端部有有法蘭盤，，以便連接接▲支架的背板板采用鋼筋筋網(wǎng)，在鋼鋼筋網(wǎng)后面面用灰包充充填▲可使支架具具有可縮性性，可在法法蘭盤連接接處加可縮縮板▲缺點是重量量較大，人人工架設(shè)勞勞動強度高高?！萓形鋼相比，，耗鋼量降降低30%，成本低20%左右鋼管混凝土土支架錨桿是用金屬、木質(zhì)質(zhì)、化工等等材料制作作的一種桿桿狀構(gòu)件。錨桿支護護是首先在在巖壁上鉆鉆孔，然后后通過一定定施工操作作將錨桿安安設(shè)在地下下工程的圍圍巖或其它它工程體中中，即能形形成承載結(jié)結(jié)構(gòu)、阻止止變形的圍圍巖拱結(jié)構(gòu)構(gòu)或其它復(fù)復(fù)合結(jié)構(gòu)的的一種支護護方式。錨桿支護棚式支架是是在地下工工程圍巖外外部對巖石石進行支撐撐，它只是是被動地承承受圍巖產(chǎn)產(chǎn)生的壓力力和防止破破碎的巖石石冒落。錨桿支護護則是通過過錨入圍巖巖內(nèi)部的錨錨桿改變圍圍巖本身的的力學狀態(tài)態(tài)，在圍巖巖中形成一一個整體而而又穩(wěn)定的的巖石帶，，利用錨桿桿與圍巖共共同作用，，達到維護護巷道穩(wěn)定定的目的。。是一種積極極防御的支支護方法。錨桿支護錨桿支護效效果好，用用料省，施施工簡單，，有利于機機械化操作作，施工速速度快。但錨桿不不能封閉圍圍巖，防止止圍巖風化化；不能防防止各錨桿桿之間裂隙隙巖石的剝剝落。在圍圍巖不穩(wěn)定定情況下，，往往需配配合其它支支護措施，，如掛金屬屬網(wǎng)、噴射射混凝土等等，形成聯(lián)聯(lián)合支護形形式。錨桿支護懸吊理論(suspensiontheory)通過錨桿將將不穩(wěn)定的的巖層和危危石懸吊在在上部堅硬硬穩(wěn)定的巖巖體上，以以防止其離離層滑脫。。錨桿作用原原理組合梁理論論(compositebeamtheory)是指把層狀狀巖體看成成一種梁（（簡支梁）），沒有錨錨固時，它它們只是簡簡單地疊合合在一起。。由于層間間抗剪能力力不足，各各層巖石都都是各自單單獨地彎曲曲。錨桿作用原原理擠壓加固拱拱理論對于破裂狀狀圍巖，在在錨桿擠壓壓力作用下下，在每根根錨桿周圍圍都形成一一個以錨桿桿兩頭為頂頂點的錐形形體壓縮區(qū)區(qū)，各錨桿桿所形成的的壓縮區(qū)彼彼此重疊，，便形成一一條拱形連連續(xù)壓縮帶帶。錨桿作用原原理三向應(yīng)力平平衡作用地下工程的的圍巖在未未開挖前處處于三向受受壓狀態(tài)，，開挖后圍圍巖則處于于二向受力力狀態(tài)，故故易于破壞壞而喪失穩(wěn)穩(wěn)定性。錨錨桿安裝以以后，相當當于巖石又又恢復(fù)了三三向受力狀狀態(tài)，從而而增大了它它的強度。。上述錨桿的的支護作用用原理在實實際工程中中并非孤立立存在，往往往是幾種種作用同時時存在并綜綜合作用，，只是在不不同的地質(zhì)質(zhì)條件下某某種作用占占主導地位位而已。錨桿作用原原理錨桿的種類類及安裝方方法端頭錨固錨桿：錨固力集中中在錨孔內(nèi)內(nèi)一端的錨錨桿。如金屬倒楔楔式、金屬屬楔縫式、、快凝水泥泥式、樹脂脂藥包式、、脹殼式等等。全長錨固錨桿：錨固力分布布在錨孔內(nèi)內(nèi)全長的錨錨桿。如金屬砂漿漿式、水力力膨脹式、、吹脹式、、管縫式、、樹脂藥包包式、內(nèi)注注漿式等。。錨桿的種類類及安裝方方法（1）木質(zhì)錨桿桿:木質(zhì)錨桿有有木錨桿和和竹錨桿。木錨桿桿桿體直徑一一般為38mm、長l.2～1.8m。錨桿安裝裝到位后，，一般在孔孔口的錘擊擊作用下，，內(nèi)楔塊劈劈進錨桿體體桿端的楔楔縫，使桿桿體楔縫兩兩翼與孔壁壁擠緊而產(chǎn)產(chǎn)生錨固力力，然后裝裝上墊板，，再將外楔楔塊錘入桿桿尾楔縫，，將錨桿固固定，從而而實現(xiàn)對圍圍巖的支護護作用。木錨桿結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單、易易加工、成成本低，安安裝方便，，但其強度度和錨固力力較低，對對錨桿不作作防腐處理理的服務(wù)年年限只有1年左右。（1）木質(zhì)錨桿桿:竹錨桿是用用22號鉛絲將竹竹片箍成圓圓形桿體而而成，其錨錨固方法與與木錨桿相相同。墊板板均用木材材制作。竹竹片錨桿錨錨固力不夠夠穩(wěn)定，錨錨固力略低低于普通木木錨桿。木錨桿竹錨桿這種錨桿是是在孔內(nèi)放放入鋼筋或或鋼索，孔孔內(nèi)灌入砂砂漿或水泥泥漿，利用用砂漿或水水泥漿與鋼鋼筋、孔壁壁間的粘結(jié)結(jié)力錨固巖巖層。鋼筋灌漿錨錨桿一般用用螺紋鋼制制作。在礦礦山，鋼索索可用廢舊舊的鋼絲繩繩制作，節(jié)節(jié)省工程費費用。（2）金屬灌漿漿錨桿:灌漿錨桿的的安裝有先灌后錨式式和先錨后后灌式兩種，可根根據(jù)灌漿材材料和桿體體材料的不不同選擇。。采用鋼筋筋錨桿時，，先灌后錨錨或者先錨錨后灌都可可，采用鋼鋼索時一般般用先錨后后灌法。（2）金屬灌漿漿錨桿:金屬倒楔式式錨桿由桿桿體、固定定楔、活動動倒楔、墊墊板和螺帽帽組成。固定楔和活活動倒楔都都是鑄鐵的的，固定楔楔與鋼桿體體的一端澆澆注在一起起，桿體另另一端車有有螺紋，桿桿體直徑14～22mm。安裝時把把活動倒楔楔（小頭朝朝向孔底））綁在固定定楔下部，，一同送入入錨桿眼的的底部，然然后用一專專用的錘擊擊桿頂住活活動倒楔進進行錘擊，，直到擊不不進去為止止。最后套套上墊板并并擰緊螺帽帽。擰緊螺螺帽后，桿桿體便會給給圍巖一個個大小相同同、方向相相反的擠壓壓力，以抑抑制圍巖的的變形或松松動。（3）金屬倒楔楔式錨桿:（3）金屬倒楔楔式錨桿:1-固定楔；2-活動倒楔；；3-桿體；4-墊板；5-螺帽這種錨桿多多為端頭錨錨固型，其其原理是在在孔內(nèi)放入入錨固劑，，利用錨固固劑把錨桿桿的內(nèi)端錨錨定在錨孔孔內(nèi)。根據(jù)所使使用的錨固固劑不同，，分為樹脂脂錨桿、快快硬水泥錨錨桿和快硬硬膨脹水泥泥錨桿三種種。樹脂錨桿由由桿體和樹樹脂錨固劑劑組成，錨錨固劑被制制成圓卷狀狀，外用塑塑料包裝，，內(nèi)裝樹脂脂粘結(jié)劑填填料和固化化劑，樹脂脂填料和固固化劑之間間用塑料紙紙隔開。（4）錨固劑粘粘結(jié)錨桿:固化劑樹脂填料（a）錨桿桿體體（（b）樹脂藥卷卷快硬水泥玻璃纖維紗紗網(wǎng)外套內(nèi)套空心紗網(wǎng)錨固劑（c）快硬水泥泥卷（（d）快硬膨脹脹水泥卷管縫式錨桿桿又稱開縫縫式或摩擦擦式錨桿，，采用高強強度鋼板卷卷壓成帶縱縱縫的管狀狀桿體，用用鑿巖機強強行壓入比比桿徑小1.5～2.5mm的錨孔。為安裝方便，，打入端略呈錐錐形。由于管壁壁彈性恢復(fù)力擠擠壓孔壁而產(chǎn)生生錨固力，屬全全長錨固型自錨錨式錨桿。（5）管縫式錨桿:這是一類可用于于注漿的錨桿。。在破碎巖體中中施工時，為了了加固圍巖，利利用錨桿進行注注漿，形成錨注注支護形式。這這類錨桿形式較較多，如普通式式、自進式、半半自進式、脹殼殼式、組合式等等。（6）中空注漿錨桿桿:（a）自鉆式中空注注漿錨桿（（b）脹殼式中空注注漿錨桿當圍巖破碎范圍圍大，普通錨噴噴支護難以控制制圍巖變形時，，使用錨索可收收到良好效果。。地下工程用錨索索一般為由多根根高強鋼絲組成成的單股鋼絞線線。錨索直徑28～32mm，長度5～15m，用樹脂錨固劑劑錨固，錨固長長度1m以上。錨索一般般布置在地下工工程的頂部，在在跨度3～6m的拱形巷道里，，每排布置3～5根，每隔3～5m布置一排。（7）錨索1-鋼絞線；2-錨具；3-墊板；4-鋼托板；5-擋片；6-樹脂；L1－張拉端，L2－自由端，L3－錨固端▲錨桿的長度L（取下列兩公式式中的最大值））常用錨桿長度為為1.4m～3.5m。；L>2S（圍巖中節(jié)理間間距）式中B—洞室跨度，m；n—圍巖穩(wěn)定性系數(shù)數(shù)，穩(wěn)定性較好好0.9；中等穩(wěn)定1.0；穩(wěn)定性較差1.1；不穩(wěn)定1.2；▲錨桿直徑d主要依錨桿的類類型和錨固力而而定，常用錨桿桿直徑為16mm～24mm。錨桿支護技術(shù)參參數(shù)按懸吊理論計算算錨桿長度L=KH＋L1＋L2K－安全系數(shù)，一一般取2；H－軟弱巖層厚度度（或冒落拱高高度），m；L1－錨桿錨入穩(wěn)定定巖層的深度，，一般取0.25~0.23m；L2－錨桿外露長度度，一般取0.1m?！^桿間距D（取下列兩式中中的最小值）D≤0.5L；D<3S′（圍巖裂隙間距距）一般為0.8~1.0m，最大不超過1.5m。▲（anchorageforce）一般要求不小于于5t。大多為5～10t。Boltarrangement▲布置方式：方形形、梅花形布置置▲錨桿方向：原原則上應(yīng)盡可能能與層面垂直布布置，或使其與與巖面形成較大大的角度；對于于傾斜的成層巖巖層，錨桿應(yīng)與與層面斜交布置置，以便充分發(fā)發(fā)揮錨桿的作用用。噴射混凝土支護護是將一定配比比的混凝土，用用壓縮空氣以較較高速度噴射到到洞室?guī)r面上，，形成混凝土支支護層的一種支支護形式。噴射混凝土支護護■Actingmechanism(作用機理）▲充填粘結(jié)作用用高速噴射的混凝凝土充填到圍巖巖的節(jié)理、裂隙隙及凹凸不平的的巖石中，把圍圍巖粘結(jié)成一個個整體，大大提提高了圍巖的整整體性和強度。。▲封閉作用當隧道圍巖壁面面噴上一層混凝凝土后，完全隔隔絕了空氣、水水與圍巖的接觸觸，有效地防止止了風化、潮解解引起的圍巖破破壞和強度降低低。噴射混凝土作用用原理▲結(jié)構(gòu)作用靠噴射混凝土與與圍巖之間的粘粘結(jié)力及其自身身的抗剪力，形形成一個共同受受力的承載結(jié)構(gòu)構(gòu)。且噴射混凝凝土層將錨桿、、鋼筋網(wǎng)和圍巖巖粘結(jié)在一起，，構(gòu)成一個共同同作用的整體結(jié)結(jié)構(gòu)，從而提高高了支護結(jié)構(gòu)的的整體承載能力力?！嗷疽笫牵耗Y(jié)快，保水性性好，早期強度度增長快，收縮縮較少。應(yīng)優(yōu)先選用普通通硅酸鹽水泥。。水泥標號一般般不得低于31.5?！白又猩盎虼稚埃灰话阌眉毶埃ㄒ滓赘煽s、粉塵大大）細度模數(shù)：應(yīng)大大于2.5；含水率：5％～7％為宜；含泥量量：不得大于3％噴射混凝土材料料▲石子（又叫瓜子片））堅硬耐久的卵石石或碎石。最大粒徑：20mm。為減少回彈量量，大于15mm粒徑的顆?？刂浦圃?0％以下。石子的含泥量不不得大于1％。噴射混凝土材料料▲水不應(yīng)含有害雜質(zhì)質(zhì)，不得使用污污水及pH<4的酸性水一般用普通自來來水?！倌齽┳饔茫杭涌靽娚浠炷镣聊趟俣鹊耐馔饧觿﹪娚浠炷敛牧狭闲螤睿悍蹱詈鸵后w，目目前國內(nèi)粉狀為為多。型號：紅星Ⅰ型、711型、陽泉Ⅱ型、782型、J85型等。摻量：一般摻量為水泥泥重量的2.5％～4％速凝效果與水泥泥品種、速凝劑劑摻量、水灰比比、施工溫度等等有關(guān)。加入適適量的速凝劑，，可大大提高噴噴射混凝土的早早期強度，但后后期強度卻略有有降低，且加大大了混凝土的收收縮。因此，在在滿足施工條件件下，應(yīng)盡量少少摻速凝劑，并并拌合均勻。噴射混凝土材料料▲配合比為了減少噴混凝凝土時的回彈量量，與普通混凝凝土相比，其石石子含量要少得得多，且粒徑也也小，而砂子含量則相相應(yīng)增大，一般般含砂率在50％左右效果較好好。一般噴射混凝凝土的配合比：：噴砂漿：水泥：砂子為為1：(2～2.5)水灰比0.4～0.55。噴混凝土：水泥：砂：石石子為1：2：2或1：2.5：2；水灰比0.4～0.5。噴射混凝土材料料▲轉(zhuǎn)子Ⅱ型干式混凝土噴射機噴射混凝土機具具▲HPC—V型混凝土噴射機機是轉(zhuǎn)子Ⅱ型的改進型，采采用潮式噴法，，將初拌后的潮潮料加入料斗，，速凝劑采用自自動添加，由配配料盤輸入轉(zhuǎn)子子料腔，再由壓壓縮空氣將料腔腔中的混合料送送出機體?！鳳C5B型混凝土噴射機機亦屬轉(zhuǎn)子型噴射射機，可進行潮式作業(yè)。采用了防粘轉(zhuǎn)子子，體積小、重重量輕、作業(yè)時時粉塵少、回彈彈率低、易損部部件壽命長、使使用維修方便。。尤其采用了分分體式防粘轉(zhuǎn)子子，轉(zhuǎn)子不粘結(jié)結(jié)、不堵塞，作作業(yè)環(huán)境好，勞勞動強度低。PC5B型潮式混凝土噴噴射機濕式混凝土噴射機噴射混凝土機械械手▲噴射作業(yè)前，應(yīng)應(yīng)進行噴射機試試運轉(zhuǎn)?！鴩娚渥鳂I(yè)開開始時先送風后后開機，再給料料；噴射結(jié)束時時應(yīng)待噴漿機及及輸料管內(nèi)的混混合料噴完后再再停機、關(guān)風。。▲應(yīng)按分段段、分片、自自下而上、先先墻后拱的順順序操作?！鴩娚錂C供供料應(yīng)保持連連續(xù)、均勻，，以利噴射手手控制水灰比比?！娚渖渥鳂I(yè)時，噴噴頭應(yīng)正對受受噴面呈螺旋旋形軌跡均勻勻地移動，以以使混凝土噴噴射密實、均均勻和表面光光滑平順。噴射混凝土工工藝▲工作壓力工作壓力是指指噴射混凝土土正常施工時時，噴射機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子體內(nèi)的壓壓氣壓力?？刂茪鈮海途褪且ＷC噴噴頭處混凝土土的噴射速度度穩(wěn)定在一個個合理的范圍圍內(nèi)。一般混合料水水平輸送距離離30m～50m條件下，噴射射機的供氣壓壓力保持在0.12MPa～0.18MPa為宜。噴射混凝土的的主要工藝參參數(shù)▲水壓為了保證噴頭頭處加水能使使隨氣流迅速速通過的混凝凝土混合料充充分濕潤，通通常要求水壓壓比氣壓高0.1MPa左右。▲水灰比（w/cratio）理論上最佳水水灰比為0.4～0.5實際上全靠噴噴射手的經(jīng)驗驗加以控制混凝土易粘著著，回彈量小小，表面有一一定光澤，無無干斑或滑移移流淌現(xiàn)象說說明水灰比適適宜。噴射混凝土的的主要工藝參參數(shù)▲噴頭方向噴頭噴射方向向與受噴面垂垂直，并略向向剛噴過的部部位傾斜，除除噴巷幫側(cè)墻墻下部時，噴噴頭的噴射角角度可下俯10°∽15°外，其他部位位噴射時，均均要求噴頭的的噴射方向基基本上垂直于于圍巖受噴面面?！鴩婎^與受噴噴面的距離最大0.8m～1.0m。應(yīng)根據(jù)輸料距距離、供氣壓壓力大小調(diào)調(diào)整。噴距過過大、過小，，均可引起回回彈量的增大大。噴射混凝土的的主要工藝參參數(shù)▲一次噴射厚度度當噴層較厚時時，噴射作業(yè)業(yè)需分層進行行。通常應(yīng)在在前一層混凝凝土終凝后方方可施噴后一一層。若終凝凝1h以后再進行二二次噴射時，，應(yīng)先用壓氣氣、壓水沖洗洗噴層表面，，去掉粉塵和和雜物。一次噴射厚度度應(yīng)根據(jù)巖性性、圍巖應(yīng)力力、裂隙、隧隧道規(guī)格尺寸寸，以及與其其他形式支護護的配合情況況等因素確定定。噴射混凝土的的主要工藝參參數(shù)表2-7一次噴射厚度度（mm）噴射部位摻速凝劑不摻速凝劑邊墻70～10050～70拱部50～7030～50▲strengthofshotcrete噴射混凝土強強度就地提取噴混混凝土試件做做抗壓強度試試驗。對特殊要求的的，可增做抗抗拉強度與巖巖面的粘結(jié)力力、抗?jié)B性等等相應(yīng)試驗。?？箟簭姸炔粦?yīng)應(yīng)低于標準值值?！鴗hicknessofshotcretelayer噴射混凝土厚厚度凝結(jié)前用針探探法檢測，凝凝結(jié)后用鑿孔孔尺量法或取取芯法檢測。。要求噴層厚厚度不小于設(shè)設(shè)計值的90％。噴射混凝土質(zhì)質(zhì)量檢測■inspectionofbolt(錨桿的檢測））包括長度、間間排距、角度度、方向、錨固力（或拉拉拔力）等▲主要是錨固固力試驗，錨錨固力達不到到設(shè)計要求時時，一般可用用補打錨桿予予以補強▲錨桿質(zhì)量檢檢測的儀表工工具為錨桿拉拉力計和錨桿桿探測儀▲錨固力一般般為5～10t。錨噴支護是指指以錨桿和噴噴射混凝土為為主體的一類類支護形式的的總稱，根據(jù)據(jù)地質(zhì)條件及及圍巖穩(wěn)定性性的不同，它它們可以單獨獨使用也可聯(lián)聯(lián)合使用。聯(lián)合使用時時即為聯(lián)合支支護，具體的的支護形式依依所用的支護護材料而定，，如錨桿+噴射混凝土支支護，稱錨噴噴聯(lián)合支護，，簡稱錨噴支支護；錨桿+注漿支護，簡簡稱錨注支護護；錨桿+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土支支護，簡稱錨錨網(wǎng)噴聯(lián)合支支護等。錨噴聯(lián)合支護護聯(lián)合支護在設(shè)設(shè)計與施工中中應(yīng)遵循以下下原則：（1）有效控制圍圍巖變形，盡盡量避免圍巖巖松動，以最最大限度地發(fā)發(fā)揮圍巖自承承載能力。（2）保證實現(xiàn)圍圍巖、噴層和和錨桿之間具具有良好的粘粘結(jié)和接觸，，使三者共同同受力，形成成共同體；（3）選擇合理的的支護類型與與參數(shù)并充分分發(fā)揮其功效效；（4）合理選擇施施工方法和施施工順序，以以避免對圍巖巖產(chǎn)生過大擾擾動，縮短圍圍巖暴露時間間；（5）加強現(xiàn)場監(jiān)監(jiān)測，以指導導設(shè)計與施工工。（1）錨噴支護錨噴支護是同同時采用錨桿桿和噴射混凝凝土進行支護護的形式，適適用于Ⅲ、Ⅳ類圍巖和部分分Ⅱ類圍巖。它同同時能發(fā)揮錨錨桿和噴射混混凝土的作用用，并且能取取長補短，二二者合一，形形成了聯(lián)合支支護結(jié)構(gòu)，是是一種有效的的支護形式，，得到了廣泛泛應(yīng)用。幾種常見的聯(lián)聯(lián)合支護形式式開挖錨桿和噴射混凝土現(xiàn)澆鋼筋混凝土初期支護二次支護初期支護：錨桿和噴射混凝土二次支護：現(xiàn)澆鋼筋混凝土臺車（2）錨網(wǎng)噴支護護錨桿、金屬網(wǎng)網(wǎng)和噴射混凝凝土聯(lián)合形成成的一種支護護結(jié)構(gòu)。金屬屬網(wǎng)的介入，，提高了噴射射混凝土的抗抗剪、抗拉及及其整體性，，使錨噴支護護結(jié)構(gòu)更趨于于合理，在較較為松軟破碎碎的圍巖中得得到廣泛應(yīng)用用。金屬網(wǎng)網(wǎng)格尺尺寸：150mm××l50mm金屬網(wǎng)鋼筋直直徑:5mm～10mm幾種常見的聯(lián)聯(lián)合支護形式式（3）錨噴鋼架支支護對于松軟破碎碎嚴重的圍巖巖，其自穩(wěn)性性差，開挖后后要求早期支支護具有較大大的剛度，以以阻止圍巖的的過度變形和和承受部分松松弛荷載。此此時，就需要要采用剛度較較大的鋼拱架架支護。另外外，在淺埋、、偏壓隧道，，當早期圍巖巖壓力增長快快，需要提高高初期支護的的強度和剛度度時，也多采采用鋼拱架支支護。鋼拱架的整體體剛度較大，，能很好地與與錨桿、鋼筋筋網(wǎng)、噴射混混凝土相結(jié)合合，構(gòu)成聯(lián)合合支護，受力力性能較好；；鋼拱架的安安裝架設(shè)比較較方便。幾種常見的聯(lián)聯(lián)合支護形式式鋼拱架可用型鋼或格柵鋼架制作。型鋼多多用槽鋼、工工字鋼、鋼管管或鋼筋制作作。型鋼拱架架重量大，消消耗鋼材多，，在公路、鐵鐵路隧道工程程中的初次支支護中多用格格柵鋼架。格格柵鋼架一般般與錨噴支護護聯(lián)合采用。。格柵鋼架由由鋼筋焊接而而成，受力性性能較好，安安裝方便，并并能和噴射混混凝土結(jié)合較較好，節(jié)省鋼鋼材，優(yōu)點較較多。圖2-83格柵鋼架構(gòu)造造（尺寸單位位：mm）a）格柵鋼拱架架示意圖；b）接頭示意圖圖；c）格柵鋼架斷斷面；d）工字鋼鋼架架；e）鋼管鋼架；；f）鋼管鋼架可可塑接頭（4）鋼筋網(wǎng)殼錨錨噴支護用鋼筋在地面面焊接成板殼殼結(jié)構(gòu)，內(nèi)部部是立體縱橫橫交叉的鋼筋筋網(wǎng)架支撐著著外層鋼筋網(wǎng)網(wǎng)。每架支架由數(shù)數(shù)塊構(gòu)件對頭頭拼裝，用螺螺栓連接。一架緊接一架架安裝，架間間不留間隔。。先進行錨桿支支護，然后架架設(shè)網(wǎng)殼板塊塊，最后噴射射混凝土。每每棚支架可為為4~6片，每片寬0.8-1.0m，厚度100-150mm。適用于高地應(yīng)應(yīng)力軟弱、膨膨脹、破碎巖巖體的一項新新型支護技術(shù)術(shù)。幾種常見的聯(lián)聯(lián)合支護形式式（5）錨注噴射混混凝土支護這是在破碎軟軟巖中應(yīng)用的的一種支護結(jié)結(jié)構(gòu)，即在掘掘進后先利用用內(nèi)注式注漿漿錨桿及噴射射混凝土進行行錨噴初次支支護，滯后迎迎頭一定距離離再進行注漿漿二次支護。。錨注支護技術(shù)術(shù)利用錨桿兼兼作注漿管，，實現(xiàn)了錨注注一體化。注注漿可改善更更深層圍巖的的松散結(jié)構(gòu)，，提高巖體強強度，并為錨錨桿提供可靠靠的著力基礎(chǔ)礎(chǔ)，使錨桿與與圍巖形成整整體，從而形形成多層有效效組合拱，即即噴網(wǎng)組合拱拱、錨桿壓縮縮區(qū)組合拱、、漿液擴散加加固拱，提高高了支護結(jié)構(gòu)構(gòu)的整體性和和承載能力。。幾種常見的聯(lián)聯(lián)合支護形式式錨注噴射混凝凝土機理圖分砌筑筑式和和澆筑筑式兩兩類。。砌筑式式主要要指用用料石石、磚磚、混混凝土土或鋼鋼筋混混凝土土塊砌砌筑而而成的的地下下支護護結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式。澆筑式式是指指在施施工現(xiàn)現(xiàn)場澆澆注混混凝土土而形形成的的支護護結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式。連續(xù)式式襯砌砌支護護■石材支支架石材支支架的的主要要斷面面形式式是直直墻、、拱頂頂。它它由拱拱、墻墻和基基礎(chǔ)所所構(gòu)成成。使使用料料石砌砌筑拱拱、墻墻（壁壁）時時，一一般均均采用用拱、、壁等等厚；；使用用混凝凝土砌砌拱、、料石石砌壁壁時，，一般般拱、、壁不不等厚厚。石材支支架的的施工工，多數(shù)數(shù)情況況下是是在掘掘進后后先架架設(shè)臨臨時支支架，，以防防止未未襯砌砌段坑坑道的的頂、、幫巖巖石的的垮落落。臨臨時支支護可可用錨錨噴或或金屬屬拱形形支架架形式式。砌筑式式支護護1-金屬貯貯胎；；2-工作臺臺；3-風筒；；4-風帶；；5-水帶；；6-壓風管管施工順順序：拆除除臨時時支架架的架架腿掘掘砌砌基礎(chǔ)礎(chǔ)砌筑側(cè)側(cè)墻砌砌拱■大型砼砼預(yù)制制塊砌砌筑支支護▲C100大型高高強鋼鋼筋砼砼弧板板支護護（簡稱稱高強強弧板板）適用：高地地應(yīng)力力、松松軟、、破碎碎、膨膨脹地地層巷巷道、、圓形形斷面面。安裝：地面面預(yù)制制、工工作面面組裝裝，錯錯縫安安裝；；由于重重量大大（10kN左右）），需需用機機械手手安裝裝。結(jié)構(gòu)：每圈圈由4-5塊組成成，每每塊厚厚200-300mm，寬300-500mm；平接接頭，，中間間墊20-30mm的木墊墊板；；壁后后用灰灰包充充填密密實。充充填前前要浸浸水，，以便便充填填后固固化。?！摻铐彭殴芷ёo護鋼筋混混凝土土管片片襯砌砌是城城市地地鐵盾盾構(gòu)隧隧道中中廣泛泛使用用的一一次襯襯砌支護形形式，，隧道道貫通通后在在其內(nèi)內(nèi)再用用現(xiàn)澆澆混凝凝土進進行二二次襯襯砌?！，F(xiàn)澆混混凝土土襯砌砌施工工的主主要工工序有有：準備工工作拱架與與模板板施工工混凝土土制備備與運運輸混凝土土灌筑筑混疑土土養(yǎng)護護與拆拆模等等現(xiàn)澆混混凝土土襯砌砌施工工■準備工工作清理場場地，，中線線和水水平測測量，，放線線定位位，架架設(shè)襯襯砌模模板支支架或或架立立拱架架，襯襯砌材材料、、機具具準備備等。?！龉凹芘c與模板板施工工拱架間間距：一般般可取取1m，最大大不應(yīng)應(yīng)超過過1.5m。拱架材材料：宜采采用金金屬或或其它它新型型模板板結(jié)構(gòu)構(gòu)，裝拆方方便、、表面面光滑滑、接接縫嚴嚴密、、有足夠夠的剛剛度和和穩(wěn)定定性。?，F(xiàn)澆混混凝土土襯砌砌施工工模板形形式：襯砌砌模板板臺車車或移移動式式整體體模架架普通鋼鋼模板板或鋼鋼木混混合模模板（（中、、小長長度隧隧道））拱架形形式：：一般多多采用用鋼拱拱架，，用廢廢舊鋼鋼軌制制成。。拱架模模板架架設(shè)：：位置準準確，，連接接牢固固，嚴嚴防走走動；；用前應(yīng)應(yīng)先在在樣臺臺上試試拼裝裝；拱架外外緣與與圍巖巖之間間加支支撐頂頂緊；；預(yù)留沉沉落量量；擋頭板板應(yīng)按按襯砌砌斷面面制作作，與與巖壁壁間隙隙應(yīng)嵌嵌堵緊緊密；；拱架應(yīng)應(yīng)在垂垂直于于隧道道中線線方向向架設(shè)設(shè)?，F(xiàn)澆混混凝土土襯砌砌施工工■立墻架架時應(yīng)應(yīng)做好好以下下工作作：①立墻墻架時時，應(yīng)應(yīng)對墻墻基標標高進進行檢檢查；；②襯砌砌施工工時，，其中中線，，標高高、斷斷面尺尺寸和和凈空空大小小均須須符合合隧道道設(shè)計計要求求；③模筑筑襯砌砌的模模板放放樣時時，允允許將將設(shè)計計的襯襯砌輪輪廓線線擴大大50mm，確保保襯砌砌不侵侵入隧隧道建建筑限限界；；④襯砌砌的施施工縫縫應(yīng)與與設(shè)計計的沉沉降縫縫、伸伸縮縫縫結(jié)合合布置置，在在有地地下水水的隧隧道中中，所所有施施工縫縫、沉沉降縫縫和伸伸縮縫縫均應(yīng)應(yīng)進行行防水水處理理?，F(xiàn)澆混混凝土土襯砌砌施工工■混凝土土制備備與運運送▲混凝土土的配配合比比應(yīng)滿滿足設(shè)設(shè)計要要求。。特別別要重重視掌掌握加加水量量，控控制水水灰比比和坍坍落度度等。。▲邊墻處處混凝凝土坍坍落度度為lcm～4cm；在拱拱圈及及其他他不便便施工工處為為2cm～5cm?！炷镣涟韬秃秃?，，應(yīng)盡盡快澆澆筑。?；炷恋牡倪\送送時間間一般般不得得超過過45min。▲已達到到初凝凝的剩剩余混混凝土土，不不得重重新攪攪拌使使用?！，F(xiàn)澆混混凝土土