喷锚支护在公路隧道复合式衬砌施工中的应用

喷锚支护在公路隧道复合式衬砌施工中的应用（通用5篇）

喷锚支护在公路隧道复合式衬砌施工中的应用 篇1

喷锚支护在公路隧道复合式衬砌施工中的应用

以陕西秦岭公路隧道复合式衬砌中喷锚支护实际施工为例,对喷锚支护在不同围岩中的作用及施工工艺进行了探讨,针对隧道施工具体情况,选择合理的.支护技术,以达到支护性能和经济效益的最佳组合.

作 者：王立琛 WANG Li-chen  作者单位：西安铁路工程职工大学,陕西,西安,710065 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 35(16) 分类号：U455 关键词：喷锚支护   锚杆   隧道   围岩   施工工艺  

喷锚支护在公路隧道复合式衬砌施工中的应用 篇2

浙赣铁路电气化提速改造工程周里冲隧道全长265m,迄止里程为DK929+793～DK930+058,设计时速200km/h;采用重型轨道结构,碎石道床,全隧采用整体式衬砌,该隧道于2004年11月开工,2005年12月投入运营使用。

隧道所处地区主要为山岭丘陵地貌,地形起伏较大,地表植被发育;地表分布第四系全新统坡残积粉质黏土,厚0～2m,局部厚约5m,基岩为元古界板溪群第一段变质砂岩、板岩,岩质软。全风化层呈土状,以下为强风化,呈土夹碎块状;地下水发育,经开挖揭示全隧处于全风化层。

2005年7月23日,DK929+872.5～+880段衬砌施作完成3个月后,拱顶出现一条长5m左右的纵向裂缝,宽度在1～2mm之间,随后在隧道左侧边墙处发现斜向裂纹两道,宽度在1～2mm之间。之后通过对裂缝的观测,至2006年2月,裂缝发展趋向稳定,边墙裂纹宽度最宽处发展到5mm,拱顶处裂纹长度有所增加,宽度没有发展。

2 衬砌结构现状及二衬开裂原因分析

2.1 衬砌结构现状

根据地质雷达对开裂段衬砌的监测显示,该段衬砌混凝土的厚度和抗压强度(C30)均满足设计要求,但无钢筋。裂缝宽度及分布:0.3～2mm的4条,分别是8、11、12、13号;2～20mm的8条,分别是2、3、5、6、7、9、14号,大于20mm的裂缝2条,分别是1、4号。其中6号裂缝出现错台,错台宽度约1mm,其余均属张裂缝。裂缝展示图如图1。

2.2 开裂原因分析

(1)隧道塌方为二衬开裂主导因素

隧道衬砌开裂段正处于坍塌范围的交界处,DK929+872.5～+880段为塌方段,当时洞外采用地面钢管桩注浆加固,洞内采用大管棚辅以小导管注浆超前支护,H175型钢支撑强支护通过塌方段,而在塌方处理中,只对塌方段2m范围内的拱部采用Φ42小导管注浆加固,塌方地段围岩压力较大,成为隧道衬砌边墙及拱顶开裂的主要原因。

(2)通过雷达监测来看,DK929+877存在空洞,存在空洞位置正是二衬开裂的位置,因为二衬壁后出现局部脱空,可能导致衬砌裂缝的发展。

3 隧道衬砌开裂加固方案的比选

考虑到现有衬砌开裂后承载力较弱,为确保隧道运营的耐久性和安全性,防止衬砌混凝土掉块,脱落,需对该段衬砌采取加固处理。由于洞内多处开裂,首先对洞内裂纹进行开槽,用环氧树脂砂浆封堵,(环氧树脂)化学注浆充填;对二次衬砌的漏水处理需埋管引排并用超细水泥作防渗注浆;脱空部位压注水泥浆填充。

原设计曾对开裂段采用嵌43kg/m钢轨拱架,钢轨间距0.8m/榀,与喷射钢纤维混凝土相结合的加固方案。通过隧道断面净空检测报告显示,线路左侧最大跨度以下及线路右侧拱腰以下净空不足,采用嵌轨方案需在凿除既有衬砌的基础上再安装钢轨拱架。由于凿槽较深,衬砌薄弱的地方甚至可能把衬砌凿透,严重破坏了原有衬砌结构的整体性。

另外,考虑到该隧道处于铁路运输繁忙线路,应尽量减少施工对行车的干扰,确保施工及运营的安全,须进行多方案比选。嵌轨加固方案中的衬砌凿槽、钢轨架设、模筑混凝土等施工作业工序施工条件复杂,很难保证电气化铁路的运营安全,实施困难。

因此,在保证隧道净空不侵限的前提下,洞内加固采用比较容易施作的办法,改用W钢带代替钢轨钢架,并辅以网喷相结合把分散的锚杆联结起来形成一个整体承载结构,以提高锚杆的整体效果和承载能力,达到加固衬砌结构的目的。

4 采用W钢带加固方案

采用锚固加固方案,即通过锚杆作用将隧道衬砌和周边围岩紧密的联系在一起,形成一个共同受力的整体,以防止裂纹的发展。锚杆的施工相应比较简单,施工机械设备的搬运和装卸比较容易。钻孔作业和锚固注浆可以进行流水作业施工,在施工时间安排上可以最大限度的减少对铁路运输的干扰。

4.1 W钢带及其作用

W钢带是一种新型的支护材料,由硅锰钢或A3钢制成,截面形状似W形。由于冷轧硬化的作用,与普通钢带相比,它具有更高的抗拉强度、抗弯模量和刚度。它与锚杆联合使用,不仅支护效果好,而且经济效益明显。W钢带在矿区中使用较多,在铁路施工中应用还比较少。W钢带有以下作用:

(1)顶托作用

锚杆之间是支护的薄弱环节,利用W钢带的高抗拉强度性能,来限制锚杆之间围岩的变形。

(2)协调锚杆受力

锚杆受力往往差别较大,通过W钢带的媒介作用,使各锚杆受力均匀。

(3)整体受力效应

W钢带充分利用自身的高抗拉强度,将锚杆联在一起,多根锚杆通过一条W钢带做为托锚力构件,两者形成一个支护结构,增强了整体支护能力。

4.2 锚网喷支护机理

锚喷网支护三者相互独立又共为一体,既能充分发挥锚杆作用,又充分发挥喷射混凝土的作用。同时网使围岩表面破碎圈完整化,使喷层平整均匀,增加抗弯、抗剪能力,并具有较高柔性和较大的允许变形量。

锚喷网支护突破了传统旧的支护形式和支护理论,不是消极地支护已松动的围岩,而是主动地保持围岩的完整性、稳定性,控制围岩变形、位移及裂隙发展,充分发挥围岩自身的支承作用。即以护为主,以支为辅,是加固松动圈而不是支护松动圈的一种较为合理且适用断层破碎带不稳定岩石的一种支护形式。

4.2.1 锚杆作用

(1)通过锚杆的挤压加固作用,在围岩中形成一定厚度,均匀地连接压缩带,即挤压加固作用,它不仅能保持自身稳定,即锚杆-围岩共承载组合拱,而且能够承受地压,阻止上部围岩的松动和变形。

(2)通过锚杆注浆,对衬砌背后空洞或松散段进行注浆回填处理,利用注浆的封闭、挤压填充、高压劈裂和水花凝结等机理封闭和加固围岩,改善衬砌受力状态以及封堵水源。

4.2.2 喷射混凝土作用

(1)改善应力状态,提高强度,充填张开的节理、裂隙,固结围岩,起到加固作用。

(2)可以使喷层与衬砌混凝土的粘结力和抗剪强度足以抵抗围岩的局部破坏,防止开裂混凝土掉块、脱落。

(3)形成组合拱作用,喷射混凝土把破坏的衬砌联成整体,形成承载结构,从而隔绝深部围岩进一步变形,使其达到三向应力状态。

4.2.3 钢筋网

(1)铺设钢筋网相应增大锚杆托板的面,从而改变了原来衬砌壁的点锚固,为全面积锚固挤压。在锚杆长度相同,密度相同的情况下,增大挤压加固拱的厚度,提高衬砌混凝土抵抗破坏的能力。

(2)提高了喷层抗剪、抗拉的能力,增强了喷层的支护强度。

(3)通过锚杆和钢筋网,把喷层与衬砌面牢固地结合在一起,使得喷层与衬砌面之间不易离层、脱落。

5 衬砌加固的措施

5.1 工艺流程

钻孔→安装锚杆→注水泥浆→安设W钢带→挂网→喷射钢纤维混凝土。

5.2 处理措施

对于开裂区DK929+872.5～+880段拱墙采用W钢带,锚网喷对二衬结构进行补强,Ф25中空注浆锚杆加固衬砌背后岩体。W钢带纵向间距0.6m,锚杆采用3m长,环向间距1.5m,纵向间距0.6m;注浆材料采用水灰比1∶0.8的纯水泥浆,注浆压力不大于0.5MPa,以防止压力过大破坏衬砌结构。

布置锚杆时需避开接触网位置。钢筋网采用Φ6钢筋,网格间距为15cm×15cm,喷射C20钢纤维混凝土,厚度为6cm,钢纤维掺量为50kg/m3,采用喷射效果较好的湿喷技术进行施工。

对于个别隧道净空不足的地方,需凿除衬砌混凝土。先对凿除范围衬砌背后注浆加固围岩,然后进行凿槽安装W钢带,打锚杆。凿除衬砌混凝土厚度为侵限值+6cm,最后补喷厚度6cm的C20钢纤维混凝土。凿除衬砌应跳槽施工,凿除补喷后的轮廓纵横向都应与既有衬砌平滑顺接。

6 结束语

浙赣电气化铁路周里冲隧道通过采用W钢带、锚网喷相结合对二衬开裂段进行了加固处理,保证了衬砌的整体性,取得了良好的整治效果。

喷锚支护在公路隧道复合式衬砌施工中的应用 篇3

[关键词]深层水泥搅拌桩；钢花管喷锚；建筑基坑；监测

一、工作原理

1.深层水泥搅拌桩工作原理

深层水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固、基坑支护止水的方法，它是利用水泥等材料作为固化剂，通过特定的攪拌机械，就地将软土和水泥浆液强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固体，从而提高地基土强度和物理力学性能、增大变形模量。钢花管采用标准原料、专业工艺制作,花费同等费用条件下,由于技术先进，钢花管具有外观精细、强度高等特点,专业的加工流程,产品符合设计规范,批量制作从而满足工地大批量使用的需要。

2.钢花管原料的组成和作用

应用于破碎岩层、软弱围岩、高地应力大变形等复杂地质条件，进行支护、抢险、治理坍方等自钻注浆的一切场合，适用范围更广，功能更高。它在中空锚杆体头部装上硬质合金钻头，用锚杆体代替钻杆进行钻进，钎尾连接杆把锚杆体和凿岩机相连，用凿岩机凿孔至设计锚杆深度后，安装止浆塞、垫板、螺母后，进行注浆。当在边坡支护或水电站施工中，也可用大直径锚杆代替潜孔钻钻杆，进行钻孔注浆，威力更大，作用比锚索更强，更快捷方便，施工成本更低。自钻锚杆作为一种有效的锚固手段，被大量地应用在隧道的超前支护，径向支护，边坡加固，路基加固以及隧道病整治工程，在各类地下工程中普遍存在着软弱围岩、断层破碎带、高地应力大变形等复杂地质条件，给岩锚施工带来了极大的困难，特别是在坍孔严重和需要特长锚杆的情况下，普遍的锚杆无能为力。自钻锚杆将钻孔、注浆及锚固等功能一体化，在隧道超前支护及各类边坡处理，高地应力大变形等病害的整治工程中均能很好地改良围岩，达到理想的支护效果。

二、工程应用实例

灌浆钢花管和排水钢花管打管质量验收完毕后,进行灌浆钢花管的压力灌浆。其中注浆泵要选用额定压力6MPa以上的可调控进浆压力的注浆泵,且泵上的压力表一定要安装正确,能正常显示准确读数。还要有额定压力为20MPa的高压注浆胶管若干米,洗孔用的喷水头及搅拌池等设备。灌浆前先要对管壁进行洗壁注浆,对钢花管内壁进行低浓度水泥浆清洗,当管口冒浆浓度与注浆浓度差不多时,则停止洗壁。然后用带喷头的洗孔水管插入到钢花管底部,用高压水边冲洗边上提,冲洗留在钢花管内的水泥浆,以疏通出浆孔。清洗完毕后开始正式灌浆,灌浆分多次,灌浆压力依次提高,初始压力一般控制在0.5MPa左右,每注完一定量(大约10kg/m)的水泥浆,需要休息片刻,然后继续灌注。一般注5次左右,水泥用量约水泥用量约200kg/m左右,每次灌注完需要休息半小时左右,再用压力水冲洗管壁,再进行下依次灌浆。

灌浆顺序一般采用间隔灌注,但由于本设计中每两根灌浆钢花管中均有一根排水钢花管,所以依次灌注即可。排水钢花管虽然不用灌浆,但也需要清洗管内壁,用带喷头的洗孔水管插入到排水钢花管底部,用高压水边冲洗边上提,排出打管时进入管内的杂质,并起到清洗排水孔的作用,利于排水。在施工过程中还需将在边坡底部修一条排水明沟将边坡上流下的水排入指定集水坑。

（1）钢花管锚杆支护设计

根据建筑物地下室的结构设计，基坑支护采用钢花管锚固支护结构类型，其基坑侧壁重要性系数为1.0，基坑深度为5.5m，地下水位为-1.5m，墙面坡角90O；

（2）深层水泥搅拌桩施工

工艺流程：测量定位→深层搅拌桩机就位→预搅下钻→喷浆搅拌提升→重复搅拌下钻→重复搅拌提升→至孔口→关闭搅拌机械→桩机就位；施工技术措施。桩机对中：施工时钻头严格对准桩位（误差≤20mm）；调整桩机，保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度（垂直度偏差不得超过1%）桩位偏差不得大于50mm；浆液配制：严格按0.50-0.55的水灰比配制浆液，水泥掺入比10%-12%，以土层平均比重约1.6T/m³，桩径Φ600mm进行计算：0.28m3/m×1.6T/m³×10%≈45kg/m，掺粘土粉10kg/m；按每桩一池浆的要求，一次性配制及使用；钻头检查：每班开工前检查钻头一次，当其直径<560mm时应及时更换或补焊；搅拌桩应采用“四搅四喷”工艺，即喷浆过程中按：“两下两上”的顺序进行，下和升的速度符合施工设计要求；使用32.5R普通硅酸盐水泥，每批水泥应有合格证及材料性能试验报告。

（3）钢花管锚杆支护施工

钢花管注浆锚杆及其加固围岩技术在中等以下强度的围岩软弱破碎带泥夹石不良地质岩体中是大跨度、高空间地下工程的新型支护形式和治理塌方行之有效的产品和方法。它以“ＮＡＴＭ”理论为依据，利用浆液固结岩块，锚杆组合围岩水泥砂浆以１／４杆长的固结半径围绕锚杆产生一个稳定地带，锚杆间的岩石以稳定地带为支柱，构成自承载拱承受山体压力。管体开有射浆孔且能分节组合，根据工程需要，可灵活组合成不同长度的锚杆加固围岩技术包括两种方法，一为联合加固法，二为顶管法。锚杆拉拔力有１５Ｔ、２５Ｔ、５０Ｔ、１００Ｔ不等。管体开有射浆孔，在较大范围有同样深度的注浆效果，受力性能好，有较大的抗弯、抗剪和抗拔力。工程实践证明，该产品、技术是推广应用“ＮＡＴＭ”法的好手段。

三、施工效果评价与总结

本工程采用深层水泥搅拌桩与钢花管锚杆结合施工，充分发挥两种方法的优点，经过现场开挖监控、位移观测，A区的最大位移量为6mm，B区的最大位移量为5mm。本基坑支护工程在确定采用深层水泥搅拌桩结合钢花管喷锚支护的方法前，曾详细论证其它支护结构的方法，如深层水泥搅拌桩结合排桩支护的方法，方法对比可节约35%的工程成本。在松散、疏松的砂层、粉砂层中，采用深层水泥搅拌桩作止水带时，适当渗入水泥粉和水泥搅拌，止水效果好，降低成本。

结束语

深基坑支护虽属临时工程，但技术复杂却远甚于永久性的基础结构或上部结构，稍有不慎，不仅危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建筑物、道路、桥梁等，它涉及到围护工程、土方开挖与支撑工程、降水工程、结构工程等，因此其支护结构类型的选择至关重要。

参考文献

[1]建筑基坑支护技术规程.JGJ120-99[S].北京,中国建筑工业出版社,1999.

[2]建筑地基处理技术规范.JGJ79-2002.[S].北京,中国建筑工业出版社,2002.

[3]锚杆喷射混凝土支护技术规范.GB50086-2001.北京,中国建筑工业出版社,2001.

喷锚支护在公路隧道复合式衬砌施工中的应用 篇4

随着我国基础设施建设不断进行, 水电、铁路、公路等行业的各个项目随之迅猛发展起来。而这些项目施工质量水平直接关系到国家中远期规划, 是国家整体运转效率提升的有力保障。隧道衬砌质量对于隧道施工建设更是有着举足轻重的作用。传统的施工质量检测往往采取钻孔取芯、开挖取样的破坏性手段, 这样对于防水要求极为严格的隧道施工极为不利。地质雷达方法以其经济、无损、快速、直观的特点成为隧道衬砌施工质量检测最主要的方法[1,2,3,4]。本文结合昌宁高速石马隧道实际工程, 对石马隧道初期质量进行了无损检测。结果表明地质雷达在隧洞空腔检测方面效果比较理想, 达到了指导施工的目的。

1 地质雷达的基本工作原理

探地雷达的基本原理如图1所示。探地雷达天线包括发射部分和接收部分。发射部分向地下定向发射高频脉冲电磁波, 电磁波在地下传播过程中, 遇到存在电性差异的地层或目标体时, 便在其边界面发生透射和反射现象。反射波经由接收部分采集并且转换为电信号, 经过适当的处理后, 最后在电脑主机中显示最终的波形图。当我们已知旅行时间、波形和振幅之后, 就可以计算出地下目标体的位置、大小、分布等信息[5,6]。

2 工程应用

2.1 工程概况及参数设置

石马隧道位于江西省吉安市永丰县石马镇, 为南昌—宁都高速C6与C7标段之间的连接隧道。石马隧道为分离隧道, 隧道全长为1 665 m, 净空宽为10.75 m, 高度5 m。

本次检测仪器采用美国GSSI公司研制的Terra SIRch SIR3000地质雷达。开始检测之前, 必须根据具体地质情况, 调节相应的参数 (主要包括雷达天线中心频率、时窗和采样次数等) , 以达到仪器的理想状态。考虑到探测对象主要为隧道初期支护, 检测对象为初期支护的厚度, 钢拱架数量及初期支护背后是否有空洞, 所以本次检测采用900 MHz中心频率的天线, 测量方式采用连续测量。探测的时窗主要取决于探测的深度, 考虑到本次探测主要为初期支护探测, 检测深度在1 m之内即可, 则时窗可取为50 ns。

2.2 测线布置

为了使隧道衬砌质量检测的效果全面、真实与可靠, 我们采取布置沿着隧道走向的五条测线, 即边墙两条 (测线1, 2) 、拱肩两条 (测线3, 4) 以及拱顶一条 (测线5) , 如图2所示。

2.3 地质雷达探测结果

1) 初支厚度检测结果。

由于隧道围岩情况复杂, 地下介质对电磁波的反射、吸收衰减作用, 以及各种背景噪声的干扰影响, 导致接收到的电信号是已经叠加后的, 信号振幅微弱, 目标体对应的有用信息被淹没在杂乱的波形中, 信噪比较低, 所以要进行必要的数据处理, 才可以识别出有用的波形信息。

图3是采用Reflex软件处理后的地质雷达波形图, 该检测段桩号范围是ZK177+097~ZK177+112, 沿测线3的位置数据采集。由于围岩与混凝土介电常数差别较大, 电磁波在围岩与混凝土界面传播时将产生较强反射信号, 图3中绘制出的曲线即为该反射信号, 表1列出了该检测段测线3位置的初支厚度的检测结果。

2) 拱架数量检测结果。

检测段里程桩号范围及测线位置同上, 由于钢拱架与混凝土介电常数差别同样很大, 电磁波在混凝土与钢拱架界面传播时将产生强烈反射信号, 图3中用垂直箭头标记出了钢拱架具体位置, 表2列出了该检测段钢拱架数量的检测结果。

综合表1, 表2所得到的初支厚度与钢拱架数量检测数据, 结果表明初期支护施工质量满足设计及有关规范的要求。

3 结语

通过在昌宁高速石马隧道进行的多次地质雷达无损检测, 得到了如下认识:

1) 地质雷达作为一种无损检测技术, 具有成本低, 操作方便快捷, 探测精度高, 数据采集与处理集于一身, 目标体等异常图像清晰且易于识别等特点, 能有效检测出钢拱架异常以及衬砌厚度。

2) 石马隧道现场检测结果表明, 左洞出口ZK183+180~ZK183+040段拱顶测线、左、右拱腰测线及左、右边墙测线初支混凝土喷射层厚度基本满足设计要求, 测线部位衬砌层与原岩耦合良好。钢拱架布设总数满足设计及有关规范的要求。

3) 在进行衬砌质量检测时, 应该尽量避免或减弱干扰, 最好绕开电导率较高或铁磁性的物体如施工台车等, 因此在检测过程中, 需要施工单位积极配合, 台车与地质雷达要保持一定距离, 其他施工作业尽量停止。

摘要：介绍了地质雷达的工作原理, 结合昌宁高速石马隧道实际工程, 阐述了地质雷达在隧道衬砌质量无损检测中的应用, 并简述了测线布置、数据采集、图像处理步骤, 对典型的雷达图像进行了分析, 证明了地质雷达技术在隧道工程无损检测中能取得较好的效果。

关键词：地质雷达,隧道,无损检测

参考文献

[1]白冰, 周健.探地雷达测试技术发展概况及其应用现状[J].岩石力学与工程学报, 2001, 20 (4) :527-531.

[2]肖兵, 周翔, 汤井田.探地雷达技术及其应用和发展[J].物探与化探, 1996, 20 (5) :378-383.

[3]李二兵, 潭跃虎, 段建立, 等.地质雷达在隧道工程检测中的应用[J].地下空间与工程学报, 2006 (2) :267-270.

[4]陈礼伟.地质雷达检测隧道衬砌质量中的问题研究[J].岩土力学, 2003, 24 (10) :146-149.

[5]李大心.探地雷达方法与应用[M].北京:地质出版社, 1994.

[6]洪代玲.隧道衬砌无损检测技术的发展[J].世界隧道, 1997 (1) :17-33.

喷锚支护在公路隧道复合式衬砌施工中的应用 篇5

在公路隧道项目建设中常用衬砌方式有三种, 即喷锚衬砌、整体式衬砌以及复合式衬砌, 下面笔者就这三种式样进行简单地分析:第一, 喷锚衬砌。把喷锚支护当作永久性衬砌结构, 通常在地下水不是很充裕的三级或者以上围岩短隧道应用, 该支护结构属于柔性, 经围岩自承能力的利用与围岩联合一体, 以此共同变形。第二, 整体式衬砌。为确保项目施工的可靠性以及安全性, 采取临时支护措施, 比如应用喷锚支护, 该支护不属于永久性受力结构, 其永久性受力结构为模筑混凝土。第三, 复合式衬砌。在项目施工建设初期, 把喷锚支护当作临时支护, 且内层应用模筑混凝土当作二次衬砌永久结构, 其中为避免初期喷锚支护以及二次模筑混凝土衬砌由于材料或者受力等因素而出现变形情况, 造成混凝土产生裂纹, 通常情况需按照要求在两层之间设隔离层或者防水层。上述这三种常见衬砌, 其施工质量和公路隧道项目整个建设质量有着密切的关系, 若出现质量问题, 不仅会使整个项目施工质量受到影响, 严重时还会引起安全事故, 对此必须要引起高度重视。

2 支护技术分析

2.1 钢架支护形式

钢架支护使用便捷, 具备即发性, 可有效弥补喷射混凝土支护不能达到理想固定强度这一不足, 在施工中架设钢架支护可有效避免脱落。一般情况下当锚杆砂浆达不到固定强度之前也可采用这种支护。在使用钢架支护时, 应事先清理干净施工位置, 确保其无杂物, 且安装横向偏差以及高程均在±5 cm内, 而垂直度偏差则不可大于±2°, 注意不可随意将钢架隔断, 同时用螺栓将各节间连接。此外, 为提高钢架纵向可靠性以及稳定性, 钢架之间应设钢拉杆, 沿钢架外边缘大约隔开2 m进行楔紧, 从而使钢架横纵向刚度得到增强。

2.2 喷射混凝土支护形式

喷射混凝土可充填围岩裂隙或者节理, 胶接不连续岩层层面, 使其成一个整体, 且还可产生相应的楔效应, 使岩块之间摩擦系数得以增加, 以此有效避免岩块沿着软弱面出现滑移或者脱落等现象, 确保表面岩块稳定性。喷射混凝土具有抗剪强度以及粘结力, 可和岩面粘贴并形成一个承载体系, 使喷层受力情况得到有效的改善。采用喷射混凝土时, 需及时分层施喷, 以便对围岩变形的控制, 避免围岩出现风化现象。在喷射混凝土施工之前, 应对喷射机以及混凝土搅拌机等相关设备进行仔细地检查和维修, 进行试运转。同时还应仔细检查开挖断面, 冲洗干净附着在岩面的杂物和污泥, 对于渗漏比较大的位置应进行引排水处理, 做好准备工作后方可继续下道工序。在操作期间应控制好水灰比、风压以及水压等。为确保喷射混凝土质量达标, 回弹率应下降, 及时清除粉尘, 合理控制风压, 适当地对压力的大小进行调整, 和风压相比, 水压一般要大50 k Pa~100 k Pa, 同时于喷头水环处需形成为水雾, 且干拌合料应充分湿润。在干喷时, 若所喷射的混凝土容易粘着, 表面湿润光泽, 回弹小, 则表示水量适中;若表面无光, 混凝土不密实, 回弹物多且灰尘大则表示水量小;若表面流淌滑动, 则表示水量大。控制好喷射距离以及角度, 通常情况下喷嘴和岩面之间所形成的角度和岩面垂直;若接近于边墙, 则把喷嘴稍微向下俯大约10°, 以便混凝土可更好地喷射于较厚岩面顶端。此外, 喷嘴和岩面之间的距离通常在0.8 m~1.2 m范围内, 喷射顺序为墙→拱, 自下而上, 事先对凹处进行喷射, 并找平, 而后逐渐向上进行喷射, 其中喷射混凝土施工工艺如图1所示。

2.3 锚杆支护形式

锚杆具有组合梁、悬吊以及加固的作用, 基于材质的不同可分为两种, 即自进注浆锚杆与砂浆锚杆。由于外部振动或者其他因素造成局部岩块稳定性下降, 为避免岩块脱落, 利用锚杆将活动岩块悬吊于稳定岩体上, 又或者把应力区域内这些不稳定围岩悬挂于应力区外牢固稳定岩体上, 以此确保该部分岩体稳定性, 发挥出锚杆所具悬吊作用。自围岩径向周围设置锚杆, 当挖空围岩时, 部分松软围岩基于锚杆固定下, 和主体形成一个承载拱形, 可有效避免脱落围岩形变, 同时喷射混凝土以后, 还可和围岩形成一个整体, 一同承载来自外部所产生的压力, 以此达到加固的目的。利用锚杆把岩层紧密连接, 提高岩层密合程度, 使岩层之间的摩擦力得以增加, 以此固定围岩, 发挥出其所具组合梁作用。要注意的是在应用锚杆的时候, 其布局必须要合理且准确, 一般情况下锚杆沿隧道周边布设, 布设形状为梅花状, 且方向和周围岩面应保持垂直。

2.4 相关注意事项

1) 隧道渗漏水防治。目前在公路隧道施工中, 通常联合应用堵与排方法防止出现渗漏水问题。二衬施工缝中一般设止水条, 二衬和初期支护的中间设复合型材料防水板, 铺设防水板时, 初期支护表面平顺程度必须要达到要求, 锚杆尾部外露长度不可超过1 cm;同时防水层施工区域不可进行强振动作业或者爆破作业, 防水板和初期支护贴合情况必须要满足标准, 不可过紧, 以免灌注混凝土时防水板出现胀破或者胀坏等现象;严格按照焊接要求操作, 可采用双焊缝焊接, 不可出现漏焊或者假焊等现象。此外, 加强施工质量的监测, 根据施工要求和进度利用相应的量测工具或者仪表等量测围岩、支柱结构变化情况, 以此为险情以及事故的预见、支护设计的调整与修改等提供更为合理且可靠的参考信息。

2) 加强监理。在公路隧道工程项目建设中, 初期支护与衬砌质量直接关系着整个项目的建设质量, 对此必须要严格按照行业规范以及技术标准进行施工、检验。为确保工程质量达标, 项目监理人员必须要全面且系统地对项目各施工作业进行监测, 在工作中必须要细心, 仔细观察和检测每个施工环节, 加强细节管理。同时还应有耐心, 深入分析在施工过程中所出现的各种问题, 找出引起这些问题的原因, 并采取相应的措施予以处理, 以免这些问题影响工程项目施工的进度以及质量。

3 结语

随着社会经济发展速度的加快, 信息技术水平的提高, 国内交通建设事业也取得了突飞猛进的发展, 公路隧道项目建设数量也不断增多。为确保公路隧道工程项目建设质量达标, 提高其使用的安全性以及可靠性, 预防和减少安全事故的发生, 本次研究笔者就公路隧道衬砌式样以及支护技术进行了研究分析, 望通过本文内容的介绍可为今后国内公路隧道建设提供相应的参考资料, 以此进一步推动国内交通事业的发展, 获得最大化的经济效益以及社会效益。

摘要：对公路隧道工程中喷锚衬砌、整体式衬砌以及复合式衬砌三种衬砌式样进行了分析, 基于围岩特性的不同, 提出了相应的支护形式, 并对钢架支护形式、喷射混凝土支护形式、锚杆支护形式作了阐述, 以供参考。

关键词：隧道,衬砌,支护形式,围岩

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