隧道施工技術-超前支護和地層預加固措施

項目二隧道構造

隧道基本構造隧道洞身襯砌結構類型洞門與明洞隧道凈空隧道附屬構筑物隧道的主體構筑物是為了保持坑道的穩(wěn)定，保證汽（列）車的安全運行而修筑的。任務一隧道凈空與限界隧道凈空直線隧道凈空曲線隧道凈空加寬隧道凈空是隧道襯砌的內輪廓線所包圍的空間。隧道建筑界限曲線地段隧道的加寬斷面任務一隧道凈空與限界一.隧道凈空

隧道凈空是指隧道襯砌的內輪廓線所包圍的空間。隧道凈空是根據“隧道建筑限界”確定的。

隧道建筑限界由行車道寬度（W）、側向寬度（L）、人行道（R）或檢修道（J）等組成。

參考規(guī)范：《公路隧道設計規(guī)范》

JTJ026-90

。

公路隧道凈空各級公路隧道建筑限界如圖所示，在建筑限界內不得有任何部件侵入。建筑限界高度，高速公路、一級公路、二級公路取5.0m；三、四級公路取4.5m任務一隧道凈空與限界任務一隧道凈空與限界公路隧道凈空任務一隧道凈空與限界二、公路隧道限界任務一隧道凈空與限界任務一隧道凈空與限界公路隧道平曲線加寬取值任務四隧道滲漏水預防技術項目七隧道水害及隧道防水任務四隧道滲漏水預防技術為了減少隧道滲漏水病害的發(fā)生，就必須采取相應的預防措施。

1、熟悉設計圖紙，領會設計意圖，正確仔細的施做每一個環(huán)節(jié)，并結合實際情況和可預見防排水質量隱患的特殊部位。

2、強化防排水工程的施工管理，提高防排水工程質量，是預防隧道滲漏水的關鍵所在。3、嚴格按防排水設計和施工規(guī)范進行施工：（1）防水板固定點間距拱頂0.5-0.7m，邊墻1.0-1.2m為宜，防水層表面平順、無褶皺、無破損，固定點間防水層要松緊適度無緊繃，防止混凝土施工時防水板被扯爛；（2）防水層要求采用內焊鋪掛，不可用射釘槍直接固定；（3）搭接寬度不少于10cm，搭接部分兩側焊縫寬度不小于2.5cm，無漏焊、假焊、焊焦、焊穿等現象；（4）要由有防排水工程施工經驗的人組織和進行施工，必要時可委托有防排水施工資質的專業(yè)隊伍進行施工。4、選用物理力學性能可滿足防水要求、穩(wěn)定性及耐久性好的防水材料，必須在眾多的防水材料中進行試驗、檢驗，挑選出物理力學性能滿足防水要求、穩(wěn)定性及耐久性好的防水材料。5、明洞防水層（1）做好洞頂天溝、排水溝的布設，可以有效的阻截疏導山體表面的明流水，防止自然降水對洞體的沖刷；（2）明暗交界線的防水層鋪掛是重中之重，在暗洞洞口施工防水層時，應將防水層及襯砌接頭錯開明暗交界線兩米左右，洞口焊接防水層時，應注意明暗洞襯砌厚度的變化，及時調整防水層鋪掛的松弛度，以免漲破褶皺；

（3）洞頂回填時，分層填筑并壓實，靠近洞身側采用人工填筑壓實，盡量避免回填土石砸破防水層；（4）對于地表水和自然降水比較豐富的地區(qū)，建議加強明洞防水層。在洞頂回填超過洞頂平面后，澆筑30cm厚的防水混凝土，目前取得了非常好的效果采用“三油兩氈”加強明洞防水項目二隧道襯砌裂損及防治

任務一基礎知識任務二襯砌裂縫處治任務三穩(wěn)固巖體任務四襯砌更換與加固任務五襯砌裂損的預防技術隧道襯砌裂損的描述充分穩(wěn)定不穩(wěn)定基本穩(wěn)暫時穩(wěn)定任務一基礎知識破損部位將襯砌劃分為左右拱圈、左右邊墻及仰拱5個部分，再將每個部分依周長劃分4個等份，即把隧道襯砌斷面分為20個部位，如圖。襯砌各部位的劃分1、以巖石強度或巖石的物理質指標為代表的分類方法。2、以巖體構造、巖性特征為代表的分類方法。3、與地質勘探手段相聯系的分級方法。4、組合多種因素的分級方法。任務一基礎知識2

襯砌移動襯砌移動是指襯砌整體或其中一部分出現轉動(傾斜)、平移和下沉(或上抬)等變化，也有縱向與橫向移動之分。3

襯砌開裂襯砌開裂是指襯砌表面出現裂紋和裂縫或貫通襯砌全部厚度的裂紋的總稱。襯砌開裂包括有張裂、壓潰和錯臺三種。1

襯砌變形襯砌變形有橫向變形和縱向變形兩種，其中橫向變形是主要變形。襯砌橫向變形是指襯砌由于受力原因而引起拱軸形狀的改變。隧道襯砌裂損的分類任務一基礎知識隧道襯砌裂損的成因1、設計、地質方面的原因

(1)勘測結果很難保證完整準確；

(2)襯砌的類型選擇不當。2、施工方面的原因(1)施工方法選擇不當；(2)施工質量不過關。3、地下水方面的原因

(1)地下水的動、靜壓力作用可將襯砌壓裂；

(2)嚴寒地區(qū)凍脹也是襯砌裂損的原因。4、運營維護方面的原因隧道襯砌在運營中，養(yǎng)護工作跟不上。項目八隧道襯砌裂損及防治

任務一基礎知識任務二襯砌裂縫處治任務三穩(wěn)固巖體任務四襯砌更換與加固任務五襯砌裂損的預防技術任務二襯砌裂縫處治1、整治原則整治襯砌裂損病害首先要消滅已有的襯砌裂損帶來的對結構及運營的一切危害，并防止再加大裂損。其次是采取以穩(wěn)固圍巖為主，穩(wěn)固圍巖與加固襯砌相結合的綜合治理措施。2、裂縫的種類（1）張裂彎曲受拉和偏心受拉引起的裂損，其特征是裂紋、裂面與應力方向正交，縫寬由表及里逐漸變窄。如圖所示。任務二襯砌裂縫處治（2）壓潰彎曲或偏心受壓引起的襯砌裂損。裂紋邊緣呈壓碎狀，嚴重時受壓區(qū)表面產生魚鱗狀碎片（中間厚，四周?。﹦兟涞魤K等現象，如圖所示。（3）錯臺由剪切力引起的裂縫，裂縫寬度在表面至深處大致相同，襯砌在裂縫兩側沿剪切方向有錯動，即形成錯臺，如圖所示。2、以巖體構造、巖性特征為代表的分類方法。3、與地質勘探手段相聯系的分級方法。4、組合多種因素的分級方法。任務二襯砌裂縫處治3、表面修補法

對已呈穩(wěn)定暫不發(fā)展的裂縫，如果不能采取壓漿加固者則采用嵌補加固。任務二襯砌裂縫處治4、壓漿修補法（1）圬工體內壓漿加固：襯砌裂損發(fā)展非常緩慢或者已呈穩(wěn)定，可以進行圬工體內壓漿，一般以壓環(huán)氧樹脂漿為主，并選擇無水季節(jié)施工。（2）襯砌背后壓漿加固：主要是針對襯砌的外鼓和整體側移。在拱后壓漿增加拱的約束可以起到提高襯砌剛度和穩(wěn)定性的作用，所以一般可以局部應用，主要在發(fā)生外鼓變形的部位。5、拱部掛網、噴錨裂損襯砌的所有內鼓變形和向內移動的裂損部位，采用（預應力）錨桿加固巖體（如圖所示），可將襯砌與巖體嵌固在一起，形成一個均勻壓縮帶，以增強圍巖的穩(wěn)定性。任務二襯砌裂縫處治項目八隧道襯砌裂損及防治

任務一基礎知識任務二襯砌裂縫處治任務三穩(wěn)固巖體任務四襯砌更換與加固任務五襯砌裂損的預防技術任務三穩(wěn)固巖體1、治水穩(wěn)固巖體地下水的浸泡與活動對各種圍巖的穩(wěn)定性消弱最大。通過疏干圍巖含水，堅決地采取治水措施是穩(wěn)固巖體的根本措施之一。2、錨桿加固巖體對較好的巖體（小于Ⅴ級），自襯砌內側向圍巖內打入一定數量和深度（3～5m）的金屬錨桿、砂漿錨桿，可以把不穩(wěn)定的巖塊固定在穩(wěn)定的巖體上，提高破碎圍巖的黏結力。任務三穩(wěn)固巖體3、注漿加固巖體通過向破碎松動的巖體壓入水泥漿液和其它化學漿液（如鉻木素、聚氨酯等），加固圍巖。4、支擋加固巖體對靠山、沿河偏壓隧道或滑坡地帶，除治水穩(wěn)固山體外，尚可采用支擋措施，包括設支擋墻、錨固沉井、錨固鉆（挖）孔樁等來預防山體失穩(wěn)與滑坡，這種工程措施只能用于洞外整治。1、以巖石強度或巖石的物理性質指標為代表的分類方法。3、與地質勘探手段相聯系的分級方法。4、組合多種因素的分級方法。任務三穩(wěn)固巖體5、回填與換填如果襯砌外周圍存在著各種大小空隙（如超挖而沒有回填等），要采取回填措施，用砂漿或混凝土將圍巖空隙回填密實。如果隧底存在厚度不大的軟弱不穩(wěn)定的巖體或有不穩(wěn)定的充填物，可以采取換填辦法處理。項目八隧道襯砌裂損及防治

任務一基礎知識任務二襯砌裂縫處治任務三穩(wěn)固巖體任務四襯砌更換與加固任務五襯砌裂損的預防技術任務四襯砌更換與加固一、壓漿加固1.圬工體內壓漿加固襯砌裂損發(fā)展非常緩慢或者已呈穩(wěn)定，可以進行圬工體內壓漿，一般以壓環(huán)氧樹脂漿為主，并選擇無水季節(jié)施工。2.砌背后壓漿加固主要是針對襯砌的外鼓和整體側移。在拱后壓漿增加拱的約束可以起到提高襯砌剛度和穩(wěn)定性的作用，所以一般可以局部應用，主要在發(fā)生外鼓變形的部位。任務四襯砌更換與加固二、嵌補加固對已呈穩(wěn)定暫不發(fā)展的裂縫，如果不能采取壓漿加固者則采用嵌補加固。1、以巖石強度或巖石的物理性質指標為代表的分類方法。2、以巖體構造、巖性特征為代表的分類方法。3、與地質勘探手段相聯系的分級方法。4、組合多種因素的分級方法。任務四襯砌更換與加固三、噴錨加固

裂損襯砌的所有內鼓變形和向內移動的裂損部位，采用（預應力）錨桿加固巖體（如圖所示），可將襯砌與巖體嵌固在一起，形成一個均勻壓縮帶，以增強圍巖的穩(wěn)定性。四、

套拱加固如果混凝土質量差，厚度不夠，或受機車煤煙侵蝕，掉塊剝落嚴重，并且拱頂凈空有富余時，可對襯砌拱部加筑套拱或全斷面加筑套拱（如圖所示）。任務四襯砌更換與加固拱部套拱加固全斷面套拱加固任務四襯砌更換與加固五、更換襯砌拱部襯砌破壞嚴重，已喪失承載能力，用其它整治補強手段難以保證結構穩(wěn)定，或者襯砌嚴重侵入限界，采用其它整治措施有困難時，采用全拱更換，徹底根除病害。

六、其它加固手段當僅有墻腳內移而不下沉和隧底巖土隆起時，可在墻基處增設混凝土支撐以擴大基礎。隧底圍巖軟弱下沉或隧底填充上鼓時，可加設仰拱。項目八隧道襯砌裂損及防治

任務一基礎知識任務二襯砌裂縫處治任務三穩(wěn)固巖體任務四襯砌更換與加固任務五襯砌裂損的預防技術任務五襯砌裂損的預防技術

一、勘察設計措施1.隧道設計時，應進行詳細勘察以準確劃分圍巖級別，在此基礎上選擇恰當的襯砌類型，使襯砌結構與圍巖實際荷載相適應而避免襯砌裂縫病害。2.隧道穿過偏壓地段、斷層破碎帶、褶皺區(qū)等局部圍巖松散壓力或結構壓力較大的地段，襯砌結構要相應地采取加強措施，進行特殊設計。3.隧道襯砌用混凝土必須選擇合適的水灰比，以延緩混凝土隨時間推移發(fā)生碳化，降低寒冷地區(qū)材料劣化。任務五襯砌裂損的預防技術二、施工控制措施1.隧道施工時應處理好施工縫、變形縫（溫度縫、沉降縫）。因施工質量問題沒有處理好而出現裂縫，主要表現為平行于隧道襯砌環(huán)的裂縫，裂縫產生的原因主要是施工質量和混凝土本身的因素。2.改善施工條件，加強施工中各個環(huán)節(jié)的質量控制，加強混凝土材料檢驗，嚴格控制施工配合比、水灰比。避免由于在隧道襯砌的施工縫處產生裂縫，以及襯砌表面產生蜂窩麻面等不良現象，降低承載能力。3.進行準確的施工放樣。防止超欠挖、模板拱架支撐變形、塌方等情況的發(fā)生，造成襯砌厚度偏薄或結構受力不對稱，降低襯砌的承載能力。1、巖石強度或巖石的物理性質指標為代表的分類方法。2、以巖體構造、巖性特征為代表的分類方法。3、與地質勘探手段相聯系的分級