【正文】 裝誤差，一般要求孔位偏差不超過 10cm，外插角超過 1176。錨入長度不小于設(shè)計長度的 96%。其尾端應(yīng)盡可能多地與系統(tǒng)錨桿及鋼筋網(wǎng)焊連。 ⑤開挖后應(yīng)及時噴射混凝土，并盡快封閉環(huán)形初期支護。 超前錨桿 圖 7 超前錨桿預(yù)錨固圍巖 管棚 (1)構(gòu)造組成 管棚是利用鋼拱架沿開挖輪廓線以較小的外插角、向開挖面前方打入鋼管或鋼插板構(gòu)成的棚架來形成對開挖面前方圍巖的預(yù)支護 (圖 8)。 (2)性能特點及適用條件 管棚因采用鋼管或鋼插板作縱向預(yù)支撐，又采用鋼拱架作環(huán)向支撐，其整體剛度較大，對圍巖變形的限制能力較強，且能提前承受早期圍巖壓力。如土砂質(zhì)地層、強膨脹性地層、 強流變性地層、裂隙發(fā)育的巖體、斷層破碎帶、淺埋有顯著偏壓等圍巖的隧道中。 短管棚一次超前量少，基本上與開挖作業(yè)交替進行，占用循環(huán)時間較多，但鉆孔安裝或頂入安裝較容易。在長鋼管的有效超前區(qū)段內(nèi)，基本上可以進行連續(xù)開挖，也更適于采用大中型機械進行大斷面開挖。長棚管長度不宜小于10m，一般為 10~45m；管徑 70~180mm，孔徑比管徑大 20~30mm，環(huán)向間距 ~；外插角 1176。；兩組管棚間的縱向搭接長度不小于 ；鋼拱架常采用工字鋼拱架或格柵鋼架。 2176。 5cm；鋼管應(yīng)從工字鋼腹板圓孔穿過，或穿過花鋼拱架；鉆孔方向應(yīng)用測斜儀檢查控制，鋼管不得侵入開挖輪廓線。 圖 8 管棚預(yù)支護圍巖（長管棚） a)棚管的環(huán)向布置 b)管棚鋼管縱向錯接 c)鋼管端部橫向聯(lián)接 ③第一節(jié)鋼管前端要加工成尖錐狀，以利導(dǎo)向插入。 ④長鋼管應(yīng)用 4~6m的管節(jié)逐段接長，打入一節(jié)，再 連接后一節(jié)，連接頭應(yīng)采用厚壁管箍，上滿絲扣，絲扣長度不應(yīng)小于 15cm；為保證受力的均勻性，鋼管接頭應(yīng)縱向錯開，一般按編號，偶數(shù)第一節(jié)用 4m，奇數(shù)第一節(jié)用 6m，以后各節(jié)均采用 6m。 ⑥水泥砂漿標號可用 C20~C30，并適當(dāng)加大灰砂比。 超前小導(dǎo)管注漿 (1)構(gòu)造組成 超前小導(dǎo)管注漿是在開挖前，先用噴射混凝土將開挖面和 5m范圍內(nèi)的坑道封閉，然后沿坑道周邊向前方圍巖內(nèi)打入帶孔小導(dǎo)管，并通過小導(dǎo)管向圍巖壓注起膠結(jié)作用的漿液，待漿液硬化后，坑道周圍巖體就形成了有一定厚度的加固圈。若小導(dǎo)管前端焊一個簡易鉆頭，則可外孔、插管一次完成，稱為自進式注漿錨桿。因此 ，超前小導(dǎo)管注漿不僅適用于一般軟弱破碎圍巖，也適用于地下水豐富的軟弱破碎圍巖。 ②小導(dǎo)管一般采用 φ 32mm的焊接管或 φ 40mm 的無縫鋼管制作，長度宜為 3~6m，前端做成尖錐形，前段管壁上每隔 10~20cm交錯鉆眼，眼孔直徑宜為 6~8mm。 ~30176。 ④Ⅴ級圍巖劈裂、壓密注漿時采用單排管；Ⅵ級圍巖或處理坍方時可采用雙排管；地下水豐富的松軟層，可采用雙排以上的多排管；滲入性注漿宜采用單排管；大斷面或注漿效果差時，可采用雙排管。 (4)注漿材料種類及適用條件 ①在斷層破碎帶及砂卵石地層 (裂隙寬度或顆粒粒徑大于 1mm，滲透系數(shù) k≥ 5179。一般對于無水的松散地層，宜優(yōu)先選用單液水泥漿；對 于有水的強滲透地層，則宜選用水泥－水玻璃雙漿液，以控制注漿范圍。 ③中、細、粉砂層、細小裂隙巖層及斷層地段等弱滲透地層中，宜選用滲透性好、低毒及遇水膨脹的化學(xué)漿液，如聚胺脂類。 (5)注漿材料的配比 注漿材料的配比應(yīng)根據(jù)地層情況和膠凝時間要求，并經(jīng)過試驗而定，一般地： ①采用水泥漿液時，水灰比可采用 :1~2:1，需縮短凝結(jié)時間，則可加入氯鹽、 三乙醇胺速凝劑。~40176。 (6)注漿 ①注漿設(shè)備應(yīng)性能良好，工作壓力應(yīng)滿足注漿壓力要求，并應(yīng)進行現(xiàn)場試驗運轉(zhuǎn)。注漿壓力與地層條件及注漿范圍要求有關(guān)，一般要求單管注漿能擴散到管周 ~。 ④注漿結(jié)束后，應(yīng)做一定數(shù)量的鉆孔檢查或用聲波探測儀檢查注漿效果，如未達到要求，應(yīng)進行補注漿。 ⑥自進式注漿錨桿又稱邁式錨桿，它是將超前錨桿與超前小導(dǎo)管注漿相結(jié)合的一種先進的超前支護措施。 其一是它在小導(dǎo)管的前端焊接了一個簡易的一次性鉆頭或尖端， 從而將鉆孔和頂管同時完成，縮短了導(dǎo)管安裝時間；尤其適用于鉆孔易坍塌的地層； 其二是對于可以采用水泥漿的地層，它改用水泥砂漿壓注，可進一步降低造價； 其三是它的管體采用波紋或變徑外形，以增加粘結(jié)和錨固力，增強了加固效果。因此，在不便采取其它施工方法 (如盾構(gòu)法 )時，深孔預(yù)注漿加固圍巖就較好地解決了這些問題。 (1)注漿機理及適用條件 注漿機理可以分成四種： ①滲透注漿 即是對于破碎巖層、砂卵石石層、中細、粉砂層等有一定滲透性的地層，采用中低壓力將漿液壓注到地層中的空穴、裂縫、孔隙里、凝固后將巖土或土顆粒膠結(jié)為整體，以提高地層的穩(wěn)定性和強度。 ③壓密注漿 即用濃稠的漿液 注入土層中，使土體形成漿泡，向周圍土層加壓使得到加固。 深孔預(yù)注漿一般可超前開挖面 30~50m，可以形成有相當(dāng)厚度的和較長區(qū)段的筒狀加固區(qū)，從而使得堵水的效果更好，也使得注漿作業(yè)的次數(shù)減少，它更適用于有壓地下水及地下水豐富的地層中，也更適用于采用大中型機械化施工，見圖 10。 (2)注漿范圍 圖 10 中已示意出對圍巖進行注漿加固的大致范圍，即形成筒狀加固區(qū)。 (3)注漿數(shù)量及注漿材料選擇 注漿數(shù)量應(yīng)根據(jù)加固區(qū)需充填的地層孔隙數(shù)量來確定。所謂充填率是指注漿體積占孔 隙總體積的比率。a 后兩項可參見表 13。必要時還要做現(xiàn)場注漿和抽水試驗。 (4)鉆孔布置及注漿壓力 圖 9 中注漿鉆孔的布置方式。 鉆孔間距要視地層條件、注漿壓力、及鉆孔能力等來確定。 實際工程中應(yīng)計算出每孔注漿量，單孔平均注漿量可用下式計算： mQq? (4) 式中， m－鉆孔數(shù)量； q－單孔平均注漿量。 (5)施工要點 ①注漿管。注漿管壁上有眼部分的長度應(yīng)根據(jù)注漿孔的位置和注漿區(qū)域來確定，其余部分不鉆眼，并用止?jié){塞將其隔開，使?jié){液只注入到有效區(qū)域。安裝時，將 止?jié){塞固定在注漿管上的設(shè)計位置，一起放入鉆孔，然后用壓縮空氣或注漿壓力使其膨脹而堵塞注漿管與鉆孔之間的間隙，此法主要用于深孔注漿。但全孔注漿因漿液流速慢，易造成“死管”問題，尤其是深孔注漿時。鉆孔可用 沖擊式鉆機，或旋轉(zhuǎn)式鉆機，應(yīng)根據(jù)地層條件及成孔效果選擇。鉆孔應(yīng)清洗干凈，并作好鉆孔檢查記錄。應(yīng)先上方后下方，或先內(nèi)圈后外圈，先無水孔后有水孔，先上游 (地下水 )后下游順序進行。 ④結(jié)束條件。單孔結(jié)束條件為：注漿壓力達到設(shè)計終壓；漿液注入量已達到計算值的 80%以上。 注漿結(jié)束后必須對注漿效果進行檢查，如未達到設(shè)計要求，應(yīng)進行補孔注漿。除在注漿前進行鉆孔質(zhì)量、材料質(zhì)量檢查、注漿后對注漿效果檢查外，注漿過程中應(yīng)密切注意注漿壓力的變化。 ⑥開挖時間。若注漿工作在正洞以外進行，則超前時間易于保證。 表 14 客運專線隧道常用輔助 工法主要設(shè)計參數(shù)和應(yīng)用實際 隧道洞口施工 洞口地段的一般概念 隧道施工的洞口地段，是指隧道進口 (或出口 )附近對隧道施工有影響的地段，該地段通常因地質(zhì)地形復(fù)雜需要做特殊處理。 隧道洞口地段，一般地質(zhì)條件差，且地表水匯集，施工難度較大。 由于每座隧道的地形、地質(zhì)及線路位置不同，要很 明確規(guī)定洞口段的范圍是比較困難的。每座隧道應(yīng)根據(jù)各自的圍巖條件來確定洞口段范圍，一般亦可參照圖 10確定。為了有效地防止洞口地段圍巖失穩(wěn)，保證進出隧道的道路暢通，應(yīng)及早修好隧道洞口開始一段的襯砌和洞門。其特點為：洞口地段地層一般較破碎，多屬堆積、坡積、嚴重風(fēng)化或節(jié)理裂隙發(fā)育的 松軟巖層，穩(wěn)定性較差；當(dāng)巖層層面坡度與洞門主墻開挖坡度一致時，容易產(chǎn)生縱向推滑力；洞口附近山體覆蓋層較薄，一旦塌方可能塌穿到地表面；若隧道處于溝谷一側(cè)或傍山時，通常會產(chǎn)生側(cè)向壓力。 洞口地段施工注意事項 洞口段施工時應(yīng)注意以下事項： (l)在場地清理作施工準備時，應(yīng)先清理洞口上方及側(cè)方有可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等。之后施做洞口邊、仰坡頂處的天溝。 在進行洞口上石方工程時，不得采用深眼大爆破圖 11 洞口范圍 1 2 3 4 5 6 7 2~3m 1－2D 或集中藥包爆破，以免影響邊、仰坡的穩(wěn)定。 (3)洞口部分圬工基礎(chǔ)必須置于穩(wěn)固的地基上。對于地基強度不夠時，可結(jié)合具體條件采取擴大基礎(chǔ)、樁基、壓漿加固地基等措施。洞門端墻的砌筑與回填應(yīng)兩側(cè)同時進行，防止對襯砌產(chǎn)生側(cè)壓。洞口段洞身襯砌應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地形條件，至少設(shè)置不小于 5m長的模筑混凝上加強段，以提高圬工的整體性。如仰坡地層松軟破碎，宜用漿砌片石或鋪種草皮防護。隧道進洞前應(yīng)對邊仰坡進行妥善防護或加固，作好排水系統(tǒng)。如施工機具設(shè)備情況、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和地形條件；洞外相鄰建筑的影響；隧道自身構(gòu)造特點等。施工支護，于拱部可施做局部錨桿；墻、拱采用素噴混凝上支護。 (2)洞口段圍巖為Ⅲ ~IV 級，地層條件較好時，宜采用正臺階法進洞 (不短于 20m 區(qū)段 )爆破進尺控制在 ~。必要時設(shè)鋼拱架加強施工支護。上半斷面先進 50m左右后，拉中槽落底，在保證巖體穩(wěn)定的條件下，再進行邊墻擴大及底部開挖。施工支護采用超前錨桿與系統(tǒng)錨桿相結(jié)合，掛網(wǎng)噴射混凝土。 (4)洞口段圍巖為Ⅴ級以上，地層條件差時，可采用分部開挖法和其它特殊方法進洞施工。開挖 進尺控制在 1m以下，宜采用人工開挖，必要時才采用弱爆破。在洞身開挖中，支撐應(yīng)緊跟開挖工序，隨挖隨支。開挖完畢后及早施作混凝土內(nèi)層襯砌。 不良地質(zhì)地段的變異條件是非常復(fù)雜的，設(shè)計文件提供的地質(zhì)資料，施工前所制定的施工方法和防范措施及對策，不可能自始至終完全符合實際情況，因此，在施工過程中，應(yīng)經(jīng)常觀察地層與地質(zhì)條件的變化、檢查支護與襯砌的受力狀態(tài)，及時排險，防止突然事故發(fā)生。 特殊地質(zhì)地段隧道，由于巖層的地質(zhì)成因復(fù)雜，地質(zhì)條件具有突變性，事故具有突發(fā)性， 對隧道施工的危害極大，如果僅靠常規(guī)的隧道施工技術(shù)和施工方法是很難克服的。在開挖、支護襯砌施工中，由于各種因素的影響可能會發(fā)生土石坍塌，坑道受壓支撐被壓壞，襯砌結(jié)構(gòu)斷裂和各種特殊施工難題，嚴重影響施工進度、安全和工程質(zhì)量。 隧道現(xiàn)場圍巖及支護結(jié)構(gòu)變形監(jiān)控變形量測，以及反饋用于修改設(shè)計支護參數(shù)，指導(dǎo)施工，對于隧道建筑構(gòu)造物來說，具有重要作用和積極的意義，效果 也是十分顯著的。 這樣，施工開挖與支護襯砌就有了較充分的科學(xué)依據(jù)，可以減少施工中認為主觀因素的影響等。 在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)圍巖級別結(jié)合施工單位的具體情況，綜合考慮各方面的因素，擬定施工方案。使工程達到安全、優(yōu)質(zhì)、高效的目的。一旦發(fā)生險情，應(yīng)立即分析情況并采取相應(yīng)技術(shù)措施，迅速處理。特殊地質(zhì)地段隧道施工，以“先治水、短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤檢查、穩(wěn)步前進”為指導(dǎo)原則。同時應(yīng)考慮圍巖變化時施工方法的適應(yīng)性及其變更的可能性，以兔造成工程失誤和增加投資。 對軟巖淺埋地段隧道，須進行地表下沉觀測，以及對開挖面的地質(zhì)素描及對圍巖和支護的盈利 —— 應(yīng)變測試等，這些對及時預(yù)報洞體穩(wěn)定程度和力學(xué)動態(tài)，及時修正支護設(shè)計參數(shù)和改變施工方法，采取針對性技術(shù)措施都是十分重要的。施工時應(yīng)符合下列要求： ①爆破后如開挖工作面有坍塌可能時，應(yīng) 在清除危石后及時噴射混凝土護面。 ②錨噴支護后仍不能提供足夠的支護能力時，應(yīng)及早裝設(shè)鋼拱架支撐加強支護。 (5) 采用臨時支護時注意事項 不宜采用錨噴支護的特殊地質(zhì)地段，應(yīng)用構(gòu)件支撐作臨時支護，并應(yīng)符合下列要求： ①支撐要有足夠的強度和剛度，能承受開挖后的圍巖壓力。當(dāng)支撐出現(xiàn)變形、斷裂時，應(yīng)立即加固或部分撤 換，以確保安全和工程質(zhì)量； ②圍巖出現(xiàn)底部壓力，產(chǎn)生底膨現(xiàn)象或可能產(chǎn)生沉陷時應(yīng)加設(shè)底梁； ③當(dāng)圍巖極為松軟破碎時，應(yīng)采用先護后挖，暴露面應(yīng)用支撐封閉嚴密； ④根據(jù)現(xiàn)場條件，可結(jié)合管棚或超前錨桿等支護，形成聯(lián)合支撐； ⑤支護作業(yè)應(yīng)迅速、及時，以充分發(fā)揮構(gòu)件支撐的作用。無論是采用鉆爆開挖法、機械開挖法或人工和機械混合開挖法，應(yīng)視地質(zhì)、環(huán)境、安全、工程質(zhì)量等條件合理選用。爆破應(yīng)嚴格按照鉆爆設(shè)計進行施工，如遇地質(zhì)變化應(yīng)及時修改完善設(shè)計。當(dāng)擴挖后發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應(yīng)立好拱架和模板先灌筑滿足設(shè)計斷面部分的拱圈，待混凝土達到所需強度并加強拱架支撐后，再行挑頂灌筑其余部分。 (8) 遇有松散、自穩(wěn)差的圍巖掘進時注意事項 對于極松散的未固結(jié)圍巖和自 穩(wěn)性極差的圍巖，當(dāng)采用先護后挖法仍不能開挖成形時，宜采用壓注水泥砂漿或化學(xué)漿液加固圍巖的方法，以提高其自穩(wěn)性。襯砌混凝土應(yīng)采用高標號或早強水泥，提高混凝土等級，或采用摻速凝劑、早強劑等措施，提高襯砌的早期承載能力。 不良地質(zhì)地段隧道施工方法 富水軟弱破碎地質(zhì) 在山嶺隧道中，富水破碎軟弱地質(zhì)多出現(xiàn)在斷層斷裂帶及影響帶，這類地質(zhì)隧道一般都在水位以下施工，施工中易出現(xiàn)涌水甚至導(dǎo)致塌方。施工技術(shù)的關(guān)鍵是對地下水的處理。 上述研究成果均為單線和雙線隧道斷面下應(yīng)用實施的，對于特大斷面因圍巖壓力增大，洞室穩(wěn)定性條件惡化等因素，對止水帷幕的合理厚度、預(yù)支護的剛度以及多分部工法中臨時支護強度要求還應(yīng)在實踐中研究決定。在山區(qū)鐵路建設(shè)中，遇到的巖溶災(zāi)害，嚴重影響了隧道的施工安全和施工進度，并對運營安全造成潛在危害。針對巖溶地質(zhì)類型、規(guī)模大小、發(fā)育程度、充填物及地下水的