12 隧道施工预支护
四、超前小导管注浆
4.注浆材料
（1）种类及适用条件 断层破碎带及砂卵石地层，裂隙宽度(或粒径)大于1mm或渗透系数大于 5×10-4m/s时：应采用来源广价格便宜的注浆材料。
一般无水松散地层：优选单液水泥浆 无水强渗透地层：优选水泥-水玻璃双液浆
断层带，裂隙宽度(或粒径)大于1mm或渗透系数大于1×10-4m/s时，应 优选水玻璃类或木胺类浆液。 细、粉砂层、细小裂隙岩层及断层弱透水地层：选渗透性好、低毒及 遇水膨胀的化学浆液，如聚氨酯类或超细水泥类。 不透水粘土地层：选水泥浆、水泥-水玻璃双液浆，用高压劈裂注浆。
4.注浆孔距和加固范围
确定注浆孔距的理论公式很多，根据实践经验最大取1.5m。 为了确定加固范围，即确定围岩塑性破坏区的大小，可以按岩体力
学和弹塑性理论计算出开挖坑道后围岩的压力重力分布结果，并确定其 塑性破坏区的大小(R0—r0)，这也就是应加固区的大小。
12 隧道施工预支护
五、超前深孔帷幕注浆
12 隧道施工预支护
七、机械预切槽法
2.应用
在硬岩地层中，利用该切槽，作为爆破振动的隔振层，主要起隔振 或减振目的。 切槽宽度8-10cm，3-4m。
在软石或砂质地层中，在切槽内填筑混凝土，形成预支护拱，提高 隧道稳定性。 切槽宽度10-25cm，3-5m，沿隧道轮廓稍呈喇叭状，以便搭接； 要求切槽内混凝土2-4h后，强度达6-10MPa。
第六章 隧道施工
本章主要内容：
1 隧道施工概述 2 新奥法 3 洞口段及明洞施工方法 4 明挖法 5 盖挖法 6 盾构法 7 掘进机法 8 沉管法 9 顶进法 10 浅埋暗挖法 11 特殊地段施工方法 12 辅助施工方法—预支护控制 13 隧道施工辅助导坑及辅助作业
13 隧道施工的辅助坑导及辅助作业
辅助坑道的作用: 增加作业面以加快施工速度，缩短工期； 改善施工条件、减少施工干扰； 有利于合理布置施工中的管路、线路。
辅助坑道的形式: 1.横洞 2.平行导坑 3.斜井 4.竖井
13 隧道施工的辅助坑导及辅助作业
一、隧道施工的辅助导坑
1.横洞
在隧道侧面修筑的与之相交的坑道。当隧道傍山沿河、 侧向覆 盖层较薄时，就可以考虑设置横洞。
12 隧道施工预支护
三、管棚
3.设计及施工要点
12 隧道施工预支护
三、管棚
管棚配置和形状
12 隧道施工预支护 开挖前用5~10cm厚喷混凝土将开挖面和5m范围内隧道封闭 然后沿隧道周边打入带孔的纵向小导管
四、超前小导由上管而注下浆向小导管内压浆，渗透到地层中
1.概念及构造组浆成液硬化后，在隧道周围形成一个加固圈
5.注浆数量控制
注浆数量应根据加固区需充填的地层孔隙数量来确定。 现代注浆技术都是采用定压和定量相结合的方法，也就是注浆的数量 基本是固定的。这个数量按浆液需填充的孔隙数量选定，而且常以被处 理围岩总体积的百分比数表示。
这个百分数在砂层可高达40％，而裂隙岩体也许只为5％ ，具体计 算公式如下：
拱部形成环向咬合、纵向搭接的预支护拱棚
12 隧道施工预支护
六、旋喷预支护
（a）意大利产重型水平选喷钻机
（b）1983年研制的轻型水平选喷钻机
（c）三一重工2008年产中型水平选喷钻机
12 隧道施工预支护
七、机械预切槽法
1.基本原理
用预切槽机沿隧道横断面周边预先 切割或钻出一条有限宽度的沟槽 进行预衬砌 方式有带锯式和排钻式两种
正交和斜交
13 隧道施工的辅助坑导及辅助作业
一、隧道施工的辅助导坑
1.横洞
横洞
13 隧道施工的辅助坑导及辅助作业
一、隧道施工的辅助导坑
1.横洞
横洞现场布置
横洞
13 隧道施工的辅助坑导及辅助作业
一、隧道施工的辅助导坑
1.ห้องสมุดไป่ตู้洞
蓁山 隧道 横动
13 隧道施工的辅助坑导及辅助作业
一、隧道施工的辅助导坑
12 隧道施工预支护
一、隧道施工常用的辅助稳定措施
超前预支护—隧道开挖之前，在掌子面前方地层设置一个像拱壳的连续 体，既加固掌子面前方地层，又保持自然地层特性，保证掌子面及地层稳 定，减少地表沉降量
用于破碎或松散 地层、自稳能力
稳定工作面
留核心土支挡开挖面 喷混凝土封闭开挖面
差的地层
预 超前锚杆锚固前方围岩
12 隧道施工预支护
四、超前小导管注浆
钢拱架 小导管
12 隧道施工预支护
四、超前小导管注浆
小导管
12 隧道施工预支护
五、超前深孔帷幕注浆(预注浆加固围岩)
1.概念
在掌子面前方的围岩中注浆，提高地层强度和稳定性，降 低渗透性，形成较大范围筒状封闭加固区，在其范围内进行开 挖作业。
2.注浆机理及适用条件
N=Q/A=n·a% 式中 Q—注浆总数量(m3)
A—被加固围岩的体积(m3) n—被加固围岩的孔隙率(％) a—过去实践证实了的充填率(％)
12 隧道施工预支护
五、超前深孔帷幕注浆
6.施工要点
1）注浆管 2）钻孔 3）注浆顺序 4）结束条件 5）注浆检查 6）开挖时间
12 隧道施工预支护
单根旋喷体形成
支 临时仰拱封底 护
短管棚
措 管棚超前支护
长管棚
施
插板
超前小导管注浆 注浆加固围岩和堵水
超前深孔帷幕注浆
12 隧道施工预支护
二、超前锚杆
1.构造组成
2.性能特点及适用条件
沿开挖轮廓线，以外插角
特点：柔性较大，整体刚度较小
向前方安装锚杆
适用条件：地下水较少的软弱围岩
形成预锚固 在围岩锚固圈保护下开挖
13 隧道施工的辅助坑导及辅助作业
一、隧道施工的辅助导坑
3.斜井
斜井是从隧道侧 上方，以倾斜井筒通 向隧道正洞的辅助坑 道。
在此加固圈防护下安全开挖。
钻孔
15°
小导管
钢支撑
0.2m
a<40cm
r
r
管箍(φ6钢筋加焊)
φ25~35mm有缝钢管
b (取30cm)
1.5m不钻孔 出浆孔 3.5~6.0m
0.2m
12 隧道施工预支护
四、超前小导管注浆
2.性能特点及适用条件
加固和堵水 适用于一般软弱破碎围岩和地下水 丰富的软弱破碎围岩
3.布置及安装
小导管：φ32mm的焊接钢管或φ 40mm的无缝钢管 长度：3~6m，前端尖锥 前端管壁每隔10~20cm交错钻眼，眼孔直径6~8mm 钻孔直径：比管径大20mm以上 环向间距：一般20~50cm 外插角：10~30度，一般15度 小导管应外露一定长度，以连接注浆管，并用塑胶泥封堵导管周围孔隙 极破碎或处理塌方、地下水丰富的软弱地层、大断面等可用双排管
注浆机理分为二种： 第一种：包括“浸透”注浆、“裂缝”注浆和“空穴”注浆。 适用于破碎岩体、砂卵石地层、中、细粉砂层等 第二种：“劈裂”注浆 适用于粘性土地层，先劈裂再充填，起挤压加固作用
12 隧道施工预支护
五、超前深孔帷幕注浆
2.注浆机理及适用条件
12 隧道施工预支护
五、超前深孔帷幕注浆(预注浆加固围岩)
第六章 隧道施工
本章主要内容：
1 隧道施工概述 2 新奥法 3 洞口段及明洞施工方法 4 明挖法 5 盖挖法 6 盾构法 7 掘进机法 8 沉管法 9 顶进法 10 浅埋暗挖法 11 特殊地段施工方法 12 辅助施工方法—预支护控制 13 隧道施工辅助导坑及辅助作业
12 隧道施工预支护
隧道施工常用的辅助稳定措施 超前锚杆 管棚 超前小导管注浆 超前深孔帷幕注浆 旋喷预支护 机械预切槽
13 隧道施工的辅助坑导及辅助作业
一、隧道施工的辅助导坑
2.平行导坑(平导 )
平行导坑是修建在隧道一侧与隧道走向平行，掘进面总是超前于 隧道正洞开挖作业面的导坑。平行导坑的造价约为隧道工程造价的 15％～25％。
40～45。
平导 图 8-2
(单位：m)
13 隧道施工的辅助坑导及辅助作业
一、隧道施工的辅助导坑
3.设计及施工要点
适用条件： 围岩压力来得快、来得大 对围岩变形及地表沉降要求严格 洞口围岩软弱破碎
工艺：设置管棚基底－水平钻孔－压（打）入钢管－开挖 长度：不宜小于10m，一般为10~45m 管径：70~180mm，孔径比管径大20~30mm 环向间距：0.2~0.8m；外插角：1~2度 纵向搭接长度：不小于1.5m 钢拱架：工字钢或钢格栅 钻孔平面误差：不大于15cm，角度误差：不大于0.5度 钢管不得侵入开挖轮廓线 用4~6m的管节逐段接长，连接头用厚壁管箍，上满丝扣，丝扣长度不小于15cm
三、管棚
1.构造组成
管或钢插板 形成棚架，对前方围岩进行预支护 在管棚预支护保护下开挖
a)管棚的环向布置
b)管棚钢管纵向错接
c)钢管端部横向联接
12 隧道施工预支护
三、管棚 人行通道管棚预支护
12 隧道施工预支护
三、管棚
1.构造组成
12 隧道施工预支护
三、管棚
2.性能特点及适用条件
特点： 整体刚度大，对围岩变形限制能力较强 能提前承受早期围岩压力
3.设计及施工要点
超前长度：循环进尺的
超前锚杆
3~5倍，宜3~5m 环向间距：3~5m
外插角：10~30度
搭接长度：超前长度的
40%~60%
12 隧道施工预支护
二、超前锚杆
表 超前锚杆(或小钢管)设计参数
围岩级别
锚杆直径 小钢管直径 锚杆长度
(mm)
(mm)
(m)
环向间距 (cm)
外插角
锚杆
1.横洞