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1 小導(dǎo)管注漿是淺埋暗挖隧道支護(hù)的一種措施。在軟弱、破碎地層中鑿空后極易塌孔,且施作超前錨桿比較困難或者結(jié)構(gòu)斷面較大時(shí),應(yīng)采取超前小導(dǎo)管支護(hù)。超前小導(dǎo)管支護(hù)必須配合鋼拱架使用。在條件允許時(shí),也可在地面進(jìn)行超前注漿加固;在有導(dǎo)洞時(shí),也可在導(dǎo)洞內(nèi)對(duì)隧道周邊進(jìn)行徑向注漿加固。

  2 小導(dǎo)管注漿支護(hù)的一般測(cè)如下:鋼管直徑30 - 50mm 鋼管長(zhǎng) 3 - 5m ,鋼管鉆設(shè)注漿孔間距為 100 - 150 mm ,鋼管沿拱的環(huán)向布置間距為 300 - 500 mm .鋼管沿拱的環(huán)向外插角為 5°一 15° ,小導(dǎo)管是受力桿件,因此兩排小導(dǎo)管在縱向應(yīng)有一定搭接長(zhǎng)度,鋼管沿隧道縱向的搭接長(zhǎng)度一般不小于1m .

  導(dǎo)管安裝前應(yīng)將工作面封閉嚴(yán)密、牢固,清理干凈,并測(cè)放出鉆設(shè)位置后方可施工.

  3 采用小導(dǎo)管加固時(shí),為保證工作面穩(wěn)定和掘進(jìn),應(yīng)確保小導(dǎo)管安裝位置正確和足夠的有效長(zhǎng)度,嚴(yán)格控制好小導(dǎo)管的鉆設(shè)角度。用作小導(dǎo)管的鋼管鉆有注漿孔,以便向土體進(jìn)行注漿加固,也有利于提高小導(dǎo)管自身剛度和強(qiáng)度。

  4 小導(dǎo)管注漿宜采用水泥漿或水泥砂漿。漿液必須充滿例借及周圍空隙,注漿量和注漿壓力應(yīng)由試驗(yàn)確定。

  小導(dǎo)管在隧道開挖時(shí)承受地層的壓力,為保證灌漿質(zhì)量防止漏漿,小導(dǎo)管的尾部需設(shè)置封堵孔。

  注漿施工應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件選擇注漿法:在砂卵石地層中宜采用滲入注漿法;在砂層中宜采用擠壓、滲透注漿法;在粘土層中宜采用劈裂或電動(dòng)硅化注漿法;在淤泥質(zhì)軟土層中宜采用高壓噴射注漿法。

  注漿材料應(yīng)具備良好的可注性,固結(jié)后應(yīng)有一定強(qiáng)度、抗?jié)B、穩(wěn)定、耐久和收縮小,漿液須,注漿工藝應(yīng)簡(jiǎn)單、方便、注漿材料的選用和配比的確定,應(yīng)根據(jù)工程條件,經(jīng)試驗(yàn)確定。

  注漿施工期應(yīng)監(jiān)測(cè)地下水是否受污染,應(yīng)該防止注漿漿液溢出地面或超出注漿范圍。



開挖面的穩(wěn)定性時(shí)刻受到水的威脅,甚至發(fā)生。大范圍的淤泥質(zhì)軟土、粉細(xì)砂地層,降水有困難或者經(jīng)濟(jì)上不合算的地層,不適宜采用淺埋暗挖法。采用淺埋暗挖法要求開挖有一定的自立性和穩(wěn)定性。1997年日本學(xué)會(huì)曾提出開挖工作面土體穩(wěn)定的定量判別標(biāo)準(zhǔn):土壤中的細(xì)顆粒(<74μ)含量≤10%,且均勻系數(shù)Uc≤5%的突然不具備自立性.我國(guó)對(duì)土壤自立性提出了定性要求:工作面土體的自立時(shí)間,應(yīng)足以進(jìn)行必要的初期支護(hù)作業(yè)。因此開挖面前方對(duì)地層的預(yù)加固和預(yù)處理,是淺埋暗挖法的必要前提。十方針淺埋暗挖法的十方針“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù),快封閉、勤量測(cè)”。隧道開挖和初期支護(hù)強(qiáng)調(diào)“隨開挖、隨支護(hù)”的,選擇適當(dāng)?shù)拈_挖方法。
做到利用土體有限的自立時(shí)間進(jìn)行開挖和支護(hù),使土體開挖后暴露的時(shí)間盡可能短,使初期支護(hù)盡早封閉成環(huán)。(1)開挖方法:短臺(tái)階法、帶臨時(shí)仰拱的長(zhǎng)臺(tái)階法、中隔壁法(CD法)、交叉隔壁法(CRD法)、側(cè)壁導(dǎo)坑法(眼鏡法)、弧形導(dǎo)坑留核心土等。初期支護(hù):具有足夠的強(qiáng)度和剛度,主要采用鋼筋格柵,主要有以下原因:鋼筋格柵與噴射混凝土能緊密結(jié)合;鋼筋格柵在拼裝成環(huán)后,具有一定的強(qiáng)度和剛度,在噴射混凝土尚未具備足夠強(qiáng)度前,鋼筋格柵可以單獨(dú)承擔(dān)來(lái)自土層的一部分荷載。二次襯砌作用:提高初期支護(hù)強(qiáng)度和剛度、增強(qiáng)初期支護(hù)儲(chǔ)備的需要,也是支撐中間的防水隔離層、承受水壓力的需要。監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目:地表位移、拱頂下沉、隧道周邊收斂(必測(cè)項(xiàng)目)、土壓力、土移、支護(hù)應(yīng)力(選測(cè)項(xiàng)目)。
隧道穩(wěn)定判據(jù):當(dāng)測(cè)點(diǎn)位移時(shí)間曲線變化率呈明顯收斂趨勢(shì),隧道水平收斂變化率下于0.2mm/d,拱頂下沉變化率小于0.1mm/d,而且所測(cè)的位移值大于預(yù)計(jì)總位移值的80%以上。施工技術(shù)超前大管棚施工隧道拱部采用超前大管棚進(jìn)行注漿加固。(1)圍護(hù)樁施工,開挖基坑,預(yù)埋好管棚導(dǎo)向管,施工大管棚。(2)從管棚導(dǎo)向管按設(shè)計(jì)鉆孔,采用間隔鉆孔,先兩側(cè)后中間的順序。(3)安放鋼筋籠。(4)向管棚鋼管內(nèi)注漿,順序先下后上,全孔可采用注漿。注漿施工工序包括:封閉掌子面、鉆孔、安設(shè)小導(dǎo)管、注漿、效果檢查等。小導(dǎo)管采用手持式鑿巖機(jī)鉆孔。插管時(shí)采用風(fēng)動(dòng)錘振入,注漿采用注漿泵。邊墻注漿管施工與超前小導(dǎo)管施工方法基本相同。




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但由于在軟弱破碎圍巖中,圍巖變形和支護(hù)之間的極限平衡隨著支護(hù)變形程度而變化,難以確定。另一方面由于軟弱破碎圍巖早期變行快,有可能造成較大變形和一定范圍的荷載,因此鋼拱架的設(shè)計(jì)可按照其單獨(dú)承受早期荷載來(lái)設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)、早起荷載的量值一般按照全部荷載的10—40%來(lái)考慮,用下式表示Q=u—?jiǎng)偣俺惺艿脑缙诤奢dq—圍巖荷載,按照荷載統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算u—鋼拱架的荷載系數(shù),一般為0.1—0.4(2)擬定鋼拱架尺寸后,進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、性檢算。 常用的鋼拱架設(shè)計(jì)參數(shù)見表(3)鋼拱架的截面高度應(yīng)與混凝土厚度相適應(yīng),一般為16—20cm,且要有一定的保護(hù)層。鋼拱架通常是在初噴封面混凝土后架設(shè)的,初噴混凝土厚度4cm(4)為架設(shè)方便,每榀鋼拱架一般分為2—6節(jié),并保證接頭剛度,節(jié)數(shù)應(yīng)與斷面大小及開挖方法相適應(yīng)。每榀鋼拱架之間應(yīng)設(shè)置不小于直徑為22mm的縱向鋼拉桿。(5)當(dāng)圍巖變形量較小或只容許圍巖有小變形量時(shí),鋼拱架可以設(shè)計(jì)為固定性。當(dāng)圍巖流動(dòng)性強(qiáng)、變形量大,且容許圍巖較大變形時(shí),宜將拱架設(shè)計(jì)為可縮行,其可縮節(jié)點(diǎn)設(shè)置在拱頂節(jié)點(diǎn)處。工字鋼冷彎?rùn)C(jī)制作鋼拱架的架設(shè)要點(diǎn)(1)鋼拱架應(yīng)架設(shè)在橫向豎直平面內(nèi),其垂直度容許誤差±2°。(2)鋼拱架的拱角應(yīng),一般設(shè)有墊、縱向托梁、鎖腳錨桿等(3)鋼拱架的安設(shè)應(yīng)該在開挖后的兩小時(shí)內(nèi)完成。(4)鋼拱架應(yīng)盡可能焊接,以增強(qiáng)其聯(lián)合支護(hù)效應(yīng)。(5)可縮性鋼拱架的可縮行性節(jié)點(diǎn)不宜過(guò)早混凝土,帶起收縮后,再補(bǔ)混凝土。(6)混凝土?xí)r,應(yīng)注意將鋼拱架與巖面之間的間隙密實(shí)。(7)混凝土應(yīng)分層分次完成,初期噴混凝土應(yīng)盡早完成,復(fù)噴混凝土應(yīng)在量測(cè)指導(dǎo)下進(jìn)行,以保證其適時(shí)、有效。


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