【正文】 的焊管。 隧道的超前支護及其它輔助措施 1）超前支護 超前支護是對未開挖的隧道巖石進行提前予支護，然后在支護的保護下對圍巖進度開挖，是確保軟弱圍巖施工安全的一種有效措施。 在Ⅵ級圍巖及部分Ⅴ級圍巖的軟弱破碎圍段，采用鋼軌支撐要比工字鋼支撐效果要好，因為噴混凝土和這些型鋼的結(jié)合握裹力較差，而工字鋼的剛度較小，施工現(xiàn)場常出現(xiàn)工字鋼支撐應(yīng)受圍巖壓力產(chǎn)生扭曲變形，影響到隧道凈空尺寸或使隧道支護失穩(wěn)。因此在施工現(xiàn)場，對特別破碎的圍巖一般都采用噴鋼纖維混凝土進行臨時緊急加固措施。 噴錨支護的應(yīng)用 25 在軟弱破碎圍巖中，采用噴混凝土的支護效果，要優(yōu)于錨桿的支護效果，因為錨桿存在鉆孔和注錨、等強等工序，噴射混凝土施工要及時，而且對圍巖不產(chǎn)生擾動。 ⑤噴射混凝土?xí)r，應(yīng)注意將鋼支撐與巖面之間地間隙噴射密實，格柵支撐網(wǎng)格內(nèi)嚴(yán)禁填塞異物，并應(yīng)噴射密實。一般可以采用的措施有墊石、墊板、縱向托梁、鎖腳錨桿等。 2176。 施工要點： ①架設(shè)支撐前，應(yīng)嚴(yán)格檢查斷面，對欠挖部分應(yīng)進行處理，支撐的架設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按 中線、水平線進行，支撐固定前要仔細(xì)檢查架設(shè)尺寸，支撐應(yīng)緊貼巖面。 鋼架支撐一般分為鋼筋格柵支撐、工字鋼支撐（型鋼支撐）、鋼軌支撐，鋼軌的剛度最大，一般用于Ⅵ級圍巖及部分Ⅴ級圍巖，能及時提供較大的支護力，格柵支撐必須經(jīng)噴射混凝土工序后，噴混凝土產(chǎn)生強度后才能提供很好的支護力。對于干燥土質(zhì)隧道，第一次噴射不能太厚，以防起鼓剝落。 ②鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿或錨釘頭（其錨固深度不得小于 20cm）連結(jié)牢固，并應(yīng)盡可能多點連接。 （ 5）鋼筋網(wǎng)噴射混凝土 鋼筋網(wǎng)噴射混凝土是在噴射混凝土之前，在巖面上掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，然后再噴射混凝土，其物理力學(xué)性能基本上同鋼纖維噴射混凝土，只是其配筋均勻性較鋼纖維差，主要用于軟弱破碎 圍巖，而更多的是與錨桿或者鋼架構(gòu)成聯(lián)合支護。鋼纖維噴射混凝土的破壞呈塑性破壞，因此容許有較大的變形，裂縫出現(xiàn)后仍有一定的承載能力。通過噴層把外力傳給錨桿、鋼架支撐等，使支護結(jié)構(gòu)受力均勻分擔(dān)。噴層能緊跟掘進進程后及時進行支護，早期強度較高，因而能及時向圍巖提供抗力，阻止圍巖松動。噴層直接粘貼巖面，形成分化和止水的防護層，并阻止節(jié)理裂隙中充填物流失。噴射混凝土可射入圍巖張開的裂隙，填充表面凹穴，使裂隙分割的巖層面粘聯(lián)在一起，保護巖塊間的咬合、鑲嵌作用，提高其間的粘結(jié)力、摩擦力，有利于防止圍巖松動，并避免或緩和圍巖應(yīng)力集中。由于噴層屬柔性，能有控制地使圍巖在不出現(xiàn)有害變形的前提下，進行一定程度的變形，從而使圍巖“卸載”，有利于混凝土承載力的發(fā)揮。也可以阻止不穩(wěn)定塊體的滑塌。 噴 射混凝土的效果： ①支承圍巖。 ③噴射時應(yīng)分段、分部、分塊，嚴(yán)格按先墻后拱，先下后上的順序進行，以減少混凝土因重力作用而起的滑動或脫落現(xiàn)象的發(fā)生。噴前根據(jù)石質(zhì)情況，用高壓風(fēng)或水清洗受噴面。能在 10min 左右終凝，一般 2h 后即具有強度， 8h 后可達 2MPa，四天后達到 28d 強度的 70%。在Ⅱ～Ⅲ類圍巖的隧道中若采用復(fù)合式襯砌（即以錨噴作為初期支護），與整體式模板混凝土襯砌相比，能節(jié)約工程投資 5～ 10%。 （ 3）素噴混凝土的性能特點 噴射混凝土具有強度增長快、粘結(jié)力強、密度大、抗?jié)B性好的特點，它能較好地填充巖塊間的裂隙的凹突，增加圍巖的整體性，防止自由面的風(fēng)化 22 和松動，并與圍巖共同作用。 （ 2）濕噴 濕噴是將骨料、水泥和水按設(shè)計比例拌和均勻，用濕式噴射機壓送到噴頭處，再在噴頭上添加速凝劑后噴出。干噴的特點是產(chǎn)生的粉塵量大， 回彈量大，加水是由噴嘴處的閥門控制的，水灰比的控制程度與噴射手操作的熟練程度有關(guān)，使用的機械較簡單，機械清理和故障處理容易。 噴射混凝土分為干噴混凝土、潮噴混凝土、濕噴混凝土。 2）噴混凝土施工 使用混凝土噴射機，將摻有速凝 劑的細(xì)石混凝土，噴射到巖壁表面上，并迅速固結(jié)成一層支護結(jié)構(gòu) ，從而對圍巖起支護作用。 ④ “懸吊”作用。 ③ 提高層間摩擦阻力，形成“組合梁”。 ② 加固圍巖。 （ 2）錨桿的作用和效果 ① 支承圍巖。 注漿錨桿是采用特種空心鋼制成，錨桿和鉆頭相連，采用鑿巖機把帶鉆頭的錨桿鉆入，不再取出，然后對錨桿進行注漿，加固圍巖。 錨桿的送入可用錘擊或通過套筒用風(fēng)鉆沖擊，把桿體插入鉆孔。楔縫錨桿、縫管式錨桿安裝后要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)托板松動要再次緊固。在施工中錨桿應(yīng)盡量垂直巖面，并按梅花形布置。 楔縫錨桿是屬于端頭錨固錨桿，通過錨桿體的端頭和錨桿孔壁摩擦提供錨固力。 錨噴支護的種類 1）錨桿的施工 20 （ 1）錨桿：錨桿有鋼筋灌漿錨桿、樹脂錨桿、楔縫錨桿、縫管式錨桿，及近幾年發(fā)展起來的注漿錨桿。 6） 封閉性。錨噴支護屬于柔性支護，它可以較便利地調(diào)節(jié)圍巖變形，允許圍巖作有小的變形，以發(fā)揮圍巖的自承能力。錨桿能深入圍巖體內(nèi)部一定深度，對圍巖起約束作用，形成錨固區(qū)。填補了洞壁的凹穴，使洞壁變的圓順，減少應(yīng)力集中。 3） 密貼性。 2） 及時性。 錨噴支護的特點 1） 靈活性。但是，如果施工質(zhì)量不佳，反而會給人們造成虛假的安全感，導(dǎo)致事故的發(fā)生。 19 新奧法施工的錨噴支護類 型有：錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴混凝土、鋼架支撐等，可根據(jù)地質(zhì)狀況及斷面大小，采用一種支護手段或多種支護手段聯(lián)合對圍巖進行支護。若圍巖完全不能自穩(wěn)，表現(xiàn)為隨挖隨坍，甚至不挖即坍，則須先支護后開挖，稱為超前支護。 三、隧道的支護 隧道的支護有初期支護和超前支護兩種。 ⑤同一個開挖斷面，起爆順序是從臨空面由內(nèi)向外逐層起爆，臺階是由上向下逐層起爆 。 18 預(yù)留光面層爆破是開挖時，第一次沒有開挖到設(shè)計輪廓線，預(yù)留 40～60cm 的保護層，避免隧道爆破對周圍巖體的破壞，然后在后面施工中再開挖一次的施工方法。一般采用小藥卷間隔裝藥，以減弱破壞，周邊眼的裝藥集中度 g=～ ，對于特破碎的巖石，可采用只裝導(dǎo)爆索，或周邊眼間隔裝藥或不裝藥的方法，以減少對周圍巖體的震動破壞。 ①光面爆破周邊眼間距 E=（ 8～ 16） D=40～ 80cm， E/W=～ （ W 為周邊眼抵抗線，即周邊眼到二圈眼的距離）， W 應(yīng)大于 E，使巖石在爆破時，相鄰周邊眼首先互相作用形成裂縫，然后崩落，所以周邊眼的藥量只是爆破后使相鄰周邊眼形成裂縫的藥量，藥量不能太大，否則將會對隧道周圍巖體形成破壞，影響隧道的穩(wěn)定。 3）光面爆破和預(yù)裂爆破 光面爆破是周邊眼在其它炮眼起爆后，才一起起爆，即先掏槽眼起爆，首先形成臨空面，其它掘進眼在這個臨空面形成后起爆，然后周邊眼最后起爆形成圓順的開挖輪廓。 為了防止掏槽眼炸藥產(chǎn)生半拒爆，可用導(dǎo)爆索連接掏槽眼的藥卷，提高傳爆效果。堵塞長度一般為 20～30cm。 藥卷直接應(yīng)與炮眼的直徑相匹配，不耦合系數(shù)λ =D/d，對于周邊眼λ應(yīng)大于 ～ ，可減少對隧道周圍圍巖的擾動及破壞，對于其它眼λ應(yīng)在～ ，以提高炸藥的爆破利于效率。 ④殉爆距離：一個藥包爆炸后，能引起它不相接觸的鄰近藥包爆炸，叫被動藥包“殉爆”，其最大距離叫殉爆距離，和介質(zhì)性質(zhì)、藥卷直徑等有關(guān)。 ③管道效應(yīng)（又叫溝槽效應(yīng)）：藥卷起爆后，產(chǎn)生空氣波，壓縮未爆炸的炸藥，當(dāng)炸藥被壓縮超過臨界密度，就會導(dǎo)致爆速下降，甚至斷爆的現(xiàn)象。 ②最佳密度：對于炸藥，其裝藥密度越大，則其爆 速越大，爆炸越穩(wěn)定，爆速最大時的裝藥密度稱為最佳密度。 ①臨界直徑：柱狀裝藥時，被動藥卷能發(fā)生殉爆的最小直徑，臨界直徑越小，則其爆炸穩(wěn)定性越好，最常用的 2巖石炸藥的臨界直徑為 18cm。 (2)影響炸藥爆炸穩(wěn)定性的幾個因素 爆炸穩(wěn)定性是指炸藥起爆后，能否連續(xù)、完全爆炸的能力。實現(xiàn)隧道周邊眼的間隔裝藥。普通導(dǎo)火索不能用于瓦斯隧道。 導(dǎo)火索，為白色，用來傳遞火焰給火雷管，并使火雷管在火焰作用下爆炸。 隧道中使用的雷管有火雷管、非電毫秒雷管， 在瓦斯隧道采用電雷管，現(xiàn)在隧道中一般用火雷管引爆非電毫秒雷管實現(xiàn)隧道的一次性起爆，非電毫秒雷管安全性能好，而且是一次性起爆。炸藥的直徑有φ 3φ 3φ 3φ 40，長度 200mm、 400mm。輔助炮眼交錯均勻布置在周邊眼與掏槽眼之間，力求爆下的石碴塊度適合裝碴的需要。由于周邊眼控制著光面效果的形成及影響隧道超欠挖，所以現(xiàn)場應(yīng)該嚴(yán)格檢 14 查、并監(jiān)督周邊眼的開挖質(zhì)量。在有鋼架支撐的地段打周邊眼，更應(yīng)注意其外插角度。 掏槽形式有直眼掏槽和斜眼掏槽，根據(jù)隧道的開挖寬度選用不同的掏槽形式。 鉆爆法施工 1）鉆眼施工 當(dāng)前的隧道開挖一般采用光面爆破技術(shù)，以提高圍巖的自穩(wěn)能力。風(fēng)動鑿巖機，鉆孔速度慢，特別在硬巖中鉆進困難，但可以通過增加鑿巖機的數(shù)量，以加 快鉆眼循環(huán)時間，工人勞動強度高，施工成本低，對作業(yè)面施工環(huán)境污染較大，采用多臺鉆機同時施工時，相互之間的干擾小，施工時必須搭設(shè)簡易平臺，如果配合移動開挖平臺可進行全斷面開挖，采用風(fēng)動鑿巖機鉆眼，可適用各種圍巖、各種隧道的施工方法?，F(xiàn)階段一般都采用濕鉆，所以還必須提供高壓水。臺車有2 臂、 3 臂和 4 臂臺車，可以多個鉆臂同時施工，由電提供動力，通過液壓油泵系統(tǒng)工作。當(dāng)前的隧道施工仍以鉆爆法施工為主。 開挖方式 現(xiàn)階段隧道的開挖方式有鉆爆法施工和掘進機法施工，掘進機法施工成本高，機械維護復(fù)雜，掘進速度快，適用于地質(zhì)條件比較好的圍巖。改變施工順序，就可以變?yōu)?CRD 法（交叉中隔壁法）。 （ 4）、中隔壁法（ CD 法） 這種方法主要適用于有可能產(chǎn)生比較大的變形的松散、大跨度的隧道地段，如地鐵等工程。適用于Ⅲ、Ⅳ級圍巖。當(dāng)圍巖較差時，也可以變?yōu)槿_階法施工，上臺階 3～ 5m，中臺階 5m，下臺階 10～ 40m，適用于Ⅳ級圍巖。 ③ 短臺階， L=5～ 50m，適用于圍巖地質(zhì)條件較差的地段，隧道斷面開挖高度小，臺階上機械化施工程度差，主要用于人工開挖，不利于出碴運輸。 ② 長臺階， L＞ 50m，用于圍巖地質(zhì)條件差，隧道開挖斷面比較大的隧道，可以采用機械化施工，提前支護隧道頂部，保證下部施工的安全，工序相互干擾少，但施工進度慢，屬于強支護，穩(wěn)中求快的施工方式。 ① 臺階法按臺階的長度分為長臺階、 短臺階、微臺階。 臺階開挖法工作面多，上、下部作業(yè)有干擾，應(yīng)加強管理協(xié)調(diào)工作，采用上、下臺階后，施工斷面高度降低，有利于加強