第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第一節(jié)圍巖預(yù)支護(hù)(預(yù)加固)輔助穩(wěn)定措施穩(wěn)定工作面噴射混凝土封閉工作面預(yù)留核心土擋護(hù)開挖面超前錨桿錨固前方圍巖臨時仰拱封底管棚超前支護(hù)前方圍巖插板長管棚短管棚注漿加固圍巖和堵水超前深孔圍幕注漿超前小導(dǎo)管注漿第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)一超前錨桿1.構(gòu)造組成

超前錨桿是沿開挖輪廓線，以稍大的外插角，向開挖面前方安裝錨桿，形成對前方圍巖的預(yù)錨固，在提前形成的圍巖錨固圈的保護(hù)下進(jìn)行開挖等作業(yè)。超前錨桿

第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2.性能特點(diǎn)及適用條件特點(diǎn)：柔性較大，整體剛度較小。適用條件：

地下水較少的軟弱圍巖的隧道工程中，如土砂質(zhì)地層、弱膨脹性地層、流變性較小的地層、裂隙發(fā)育的巖體、斷層破碎帶等、淺埋無顯著偏壓隧道。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)3.設(shè)計、施工要點(diǎn)超前錨桿的超前長度為循環(huán)進(jìn)尺的3~5倍，宜采用3~5m長，環(huán)向間距采用0.3~1.0m；外插角宜用10°~30°；搭接長度宜為超前長度的40%~60%左右，即大致形成雙層或雙排錨桿。超前錨桿宜用早強(qiáng)砂漿全粘結(jié)式錨桿，錨桿材料可用不小于φ22的螺紋鋼筋。工程實(shí)例：高速鄂陜界至安康段張啞子2#隧道，出口端巖石破碎，容易出現(xiàn)順層滑坡，采用超前錨桿進(jìn)行預(yù)加固。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)二管棚

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(hù)。1.構(gòu)造組成第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)超前大管棚施工第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2.性能特點(diǎn)及適用條件特點(diǎn)：整體剛度較大，對圍巖變形的限制能力較強(qiáng)，且能提前承受早期圍巖壓力。適用條件：主要適用于圍巖壓力來得快來得大、對圍巖變形及地表下沉有較嚴(yán)格要求的軟弱破碎圍巖隧道工程中。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)3.設(shè)計、施工要點(diǎn)長管棚長度不宜小于10m，一般為10~45m；管徑70~180mm，孔徑比管徑大20~30mm，環(huán)向間距0.2~0.8m；外插角1°~2°

。施工工藝流程為：設(shè)置管棚基地→水平鉆孔→壓入鋼管→管棚支護(hù)條件下進(jìn)行開挖第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)3.設(shè)計、施工要點(diǎn)兩組管棚間的縱向搭接長度不小于1.5m；鋼拱架常采用工字鋼拱架或格柵鋼架。

工程實(shí)例：翔安端洞口位于V級圍巖地段，最小埋深6m，覆蓋層為殘積黏土、亞黏土，風(fēng)化嚴(yán)重，穩(wěn)定性差，洞口開挖后易導(dǎo)致滑坡、坍塌，圍巖破損軟弱，成洞比較困難。對于淺埋軟弱圍巖洞口地段，尤其是在地質(zhì)條件復(fù)雜多變的區(qū)域內(nèi)，采用管棚(40m)注漿作為輔助施工中的超前支護(hù)，效果明顯。

工程實(shí)例：上海威寧路站預(yù)支護(hù)管幕

預(yù)支護(hù)管幕施工是本工程的重點(diǎn)，其施工步驟為：反力座和推進(jìn)裝置準(zhǔn)備→鋼管推進(jìn)→清孔→灌注管內(nèi)混凝土→封孔→工作面深孔注漿加固→進(jìn)行隧道開挖。管幕按全周邊封閉布置，各管間咬合。管幕布置如圖所示43211′7′5678910111213141516171819202122232425262727′288′9′10′11′12′13′14′15′16′17′18′19′20′21′22′23′24′25′26′730041833503006′5′4′3′2′2883圖管幕預(yù)支護(hù)鋼管布置構(gòu)造第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)三超前小導(dǎo)管注漿鉆孔15°小導(dǎo)管鋼支撐0.2m1.構(gòu)造組成第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2.性能特點(diǎn)及適用條件特點(diǎn)：漿液被壓注到巖體裂隙中并硬化后，不僅將巖塊或顆粒膠結(jié)為整體起到了加固作用，而且填塞了裂隙，阻隔了地下水向坑道滲流的通道，起到了堵水作用。適用條件：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。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)3.小導(dǎo)管布置和安裝小導(dǎo)管鉆孔安裝前，應(yīng)對開挖面及5m范圍內(nèi)的坑道噴射5~10cm厚的混凝土封閉。小導(dǎo)管一般采用φ32mm的焊接管或φ40mm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。工程實(shí)例：廣梧高速鵝公髻隧道由于隧道洞口處巖體風(fēng)化，土體松散，極易發(fā)生坍塌，施工進(jìn)洞困難，采用大管棚結(jié)合小導(dǎo)管對洞口段進(jìn)行注漿加固，然后再開挖，有效保證了洞口邊仰坡安全，且使開挖部位形成棚幕和一層殼體，從而大大增加了進(jìn)洞施工的安全性，確保順利進(jìn)洞。廣梧高速鵝公髻隧道第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)四、超前深孔圍幕注漿1.注漿機(jī)理及適用條件(1)滲透注漿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(qiáng)度。適用條件：破碎巖層、砂卵石石層、中細(xì)、粉砂層等有一定滲透性的地層第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)滲透注漿第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)劈裂注漿

采用高壓漿液強(qiáng)行擠壓孔周，在注漿壓力的作用下，漿液作用的周圍土體被劈裂并形成裂縫，通過土體中形成的漿液脈狀固結(jié)作用對粘土層起到擠壓加固和增加高強(qiáng)夾層加固作用，以提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。適用條件：顆粒較細(xì)的粘土質(zhì)不透水(漿)地層第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)壓密注漿

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。(4)高壓噴灌注漿通過灌漿管在高壓作用下，從管底部的特殊噴咀中噴射出高速漿液射流，促使土粒在沖擊力、離心力及重力作用被切割破碎下，隨注漿管的向上抽出與漿液混合形成柱狀固結(jié)體，以達(dá)到加固之目的。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)正洞平行導(dǎo)坑(c)平導(dǎo)超前注漿正注漿區(qū)域已注漿區(qū)域(a)洞內(nèi)超前注漿(b)地表超前注漿第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2.注漿范圍確定其塑性破壞區(qū)的大小(R0－r0)，這也就是應(yīng)加固區(qū)的大小。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。3.注漿數(shù)量及注漿材料選擇工程實(shí)例：廈門翔安(海底)隧道全長約5.9km，其中海域段長約4.2km。隧道設(shè)雙向6車道，采用3孔隧道型式，兩側(cè)為行車主洞，中間為服務(wù)隧道。海域F1、F2、F3為局部發(fā)育風(fēng)化深槽，F(xiàn)4為風(fēng)化囊，巖體主要為全、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，每處長約50~100m。在穿越風(fēng)化深槽施工時需重點(diǎn)考慮的因素有：1.此類風(fēng)化巖體強(qiáng)度低、自穩(wěn)能力差，易發(fā)生滲透破壞；2.在海域范圍內(nèi)地層中存在地下水，在穿越風(fēng)化槽時，很有可能遇到小范圍水囊及裂隙水；3.地下水靜水壓力較大，襯砌結(jié)構(gòu)需承受較大壓力。以上這些因素給施工帶來了相當(dāng)大的難度和風(fēng)險．

大管棚+深孔帷幕注漿第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)五、水平旋噴預(yù)支護(hù)

噴射注漿法，又稱旋噴法，分為垂直和水平旋噴注漿兩種方法。

水平旋噴注漿法：使用旋噴注漿機(jī)，沿著隧道掌子面周邊的設(shè)計位置旋噴注漿形成旋噴柱體，通過固結(jié)體的相互咬合形成預(yù)支護(hù)拱棚。水平旋噴鉆機(jī)

寶蘭二線東巨寺溝隧道第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)六、機(jī)械預(yù)切槽法

用專用的預(yù)切槽機(jī)沿隧道橫斷面周邊預(yù)先切割或鉆一條有限寬度的溝槽。1.基本原理第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

在硬巖中，切槽可作為爆破的臨空面，起爆順序與傳統(tǒng)的爆破相反。

在松散地層中，切槽后立即向槽內(nèi)噴入混凝土，在開挖面前方形成一個預(yù)筑拱，隨后才將切槽所定的開挖面開挖出來，這樣有效地減少因開挖面開挖而產(chǎn)生的圍巖變形與地表沉降，并使開挖工作能在預(yù)筑拱保護(hù)下安全有效地進(jìn)行。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第二節(jié)裝渣與運(yùn)輸一、裝渣

裝渣就是把開挖下來的石渣裝入運(yùn)輸車輛。(一)渣量計算

出渣量應(yīng)為開挖后的虛渣體積，可按下式計算：式中，Z——單循環(huán)爆破后石渣量；

R——巖體松脹系數(shù)，見表；

△——超挖系數(shù)，視爆破質(zhì)量而定，一般可取1.15~1.25；

L——設(shè)計循環(huán)進(jìn)尺；

S——開挖斷面面積。巖體級別ⅥⅤⅣⅢⅡⅠ土石名稱砂礫粘性土砂夾卵石硬粘土石質(zhì)石質(zhì)石質(zhì)石質(zhì)松脹系數(shù)1.151.251.301.351.61.71.81.85第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(二)裝渣方式

裝渣的方式可采用人力裝渣或機(jī)械裝渣。人力裝渣：勞動強(qiáng)度大、速度慢，在短隧道缺乏機(jī)械或斷面小無法使用機(jī)械裝渣時才考慮采用。機(jī)械裝渣：速度快、可縮短作業(yè)時間，目前隧道施工中經(jīng)常采用，但仍需配少數(shù)人工輔助。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(三)裝渣機(jī)械(1)翻斗式裝渣機(jī)(2)蟹爪式裝渣機(jī)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)立爪式裝渣機(jī)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)挖斗式裝渣機(jī)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(5)鏟斗式裝渣機(jī)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)二、運(yùn)輸

隧道施工的洞內(nèi)運(yùn)輸(出渣和進(jìn)料)分為有軌運(yùn)輸和無軌運(yùn)輸。

1.出渣車輛

有軌運(yùn)輸較普遍采用的出渣車輛有斗車、梭式礦車和槽式車等。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)斗車第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)梭式礦車第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)槽式列車第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2.牽引機(jī)車與道路常用的牽引機(jī)車分電動和內(nèi)燃兩類。3.調(diào)車設(shè)備和軌道延伸

常用的調(diào)車設(shè)備有簡易道岔、平移調(diào)車器、水平移車器和浮放道岔等。4.軌道布置與調(diào)車方法

常用的軌道布置形式有單車道和雙車道。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)5.機(jī)車、斗車數(shù)目的確定和列車運(yùn)行圖

(1)機(jī)車、斗車數(shù)目的確定①機(jī)車牽引定數(shù)Qc

式中F——機(jī)車牽引力；

——列車的單位阻力，N/t，考慮附加阻力，可近似取80N/t；

ip——坡度單位阻力；

W——機(jī)車自重，t。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)②每列車牽引的斗車數(shù)目n

式中Qc——機(jī)車牽引定數(shù)，t；

Q——斗車載重量，t。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)③出渣需要的斗車數(shù)量

y

式中N——每班出渣總車數(shù)，即

V——開挖數(shù)量(實(shí)方)，m3；

K——土石松散系數(shù)，松軟土石為1.1~1.2，堅硬巖石為1.15~1.6；

m——斗車容積，m3；

n1——每工班車輛循環(huán)次數(shù)，即；第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

n2——斗車裝滿系數(shù)，一般取0.7~0.9；

T——每工班凈出渣時間，min；

t——車輛循環(huán)一次需要的時間，min。④需要機(jī)車數(shù)量式中m1——每工班機(jī)車的循環(huán)次數(shù)，即m1=T/Tp；

Tp——機(jī)車循環(huán)一次需要的時間，min，由調(diào)車、編組、運(yùn)行、會車、卸渣等時間綜合求得；

N、n、T同前。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)列車運(yùn)行圖

列車運(yùn)行圖是根據(jù)隧道施工方法，軌道布置及機(jī)車車輛配備情況，各施工工序在隧道中所處的位置和進(jìn)度安排，以及裝渣、調(diào)車、編組、運(yùn)行、錯車、卸渣、列車解體等所需要的時間，綜合考慮確定列車數(shù)量后編制而成的。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)圖示列車運(yùn)行圖橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示距離，列車的運(yùn)行用斜線表示，裝渣、卸渣、編組、解體、調(diào)車等用水平線表示。圖中：

洞外洞內(nèi)卸渣編組站時間(min)102030405060708090100110120第一組列車

第二組列車第三組列車

會讓站裝渣130第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)自卸汽車（翻斗車）(二)無軌運(yùn)輸

主要指汽車運(yùn)輸。重點(diǎn)內(nèi)容第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)1.裝渣方式。2.常用裝渣機(jī)械及特點(diǎn)。3.運(yùn)輸方式及特點(diǎn)。4.常用調(diào)車設(shè)備。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第三節(jié)初期支護(hù)一、初期支護(hù)的基本概念

隧道開挖后，立即施作剛度較小并作為永久承載結(jié)構(gòu)一部分的結(jié)構(gòu)層，稱為初期支護(hù)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)1.靈活性：支護(hù)類型、參數(shù)、數(shù)量可靈活調(diào)整。2.及時性：噴射砼，如早強(qiáng)，能迅速給圍巖提供支護(hù)抗力；錨噴支護(hù)工程特點(diǎn):

3.密貼性：噴射砼與圍巖能全面密貼粘結(jié)，粘結(jié)力一般可達(dá)70kg/cm3；第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)4.深入性：錨桿可深入圍巖一定深度加固圍巖，形成承載圈。5.柔性：容易調(diào)節(jié)圍巖變形，可控制圍巖塑性變形適度發(fā)展，發(fā)揮自承能力；6.封閉性：可阻止水對圍巖的侵蝕而引起風(fēng)化等。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

二、錨桿

錨桿(索)是用金屬或其它高抗拉性能的材料制作的一種桿狀構(gòu)件。1、錨桿的支護(hù)效應(yīng)(1)支承圍巖：錨桿噴射混凝土軸力第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)加固圍巖:承載拱第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)提高層間摩阻力，形成“組合梁”:PPσσ第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)“懸吊”作用:

第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)錨桿分類：2、錨桿的種類及各自的設(shè)計施工要點(diǎn)(1)端頭錨固式(2)全長粘結(jié)式(3)摩擦式(4)混合式第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)錨桿分類：2、錨桿的種類及各自的設(shè)計施工要點(diǎn)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2、錨桿的種類及各自的設(shè)計施工要點(diǎn)

端頭錨固式錨桿，利用內(nèi)、外錨頭的錨固來限制圍巖變形松動。安裝容易，工藝簡單，安裝后即可以起到支護(hù)作用，并能對圍巖施加預(yù)應(yīng)力。但桿體易腐蝕，錨頭易松動，影響長期錨固力，一般用于硬巖地下工程中的臨時加固。隧道工程中，常用做局部錨桿。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2、錨桿的種類及各自的設(shè)計施工要點(diǎn)預(yù)應(yīng)力錨索施工第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

全長粘結(jié)式錨桿，采用水泥砂漿(或樹脂)作為填充粘結(jié)料，不僅有助于錨桿的抗剪和抗拉以及防腐蝕作用，而且具有較強(qiáng)的長期錨固能力，有利于約束圍巖位移。安裝簡便，在無特殊要求的各類地下工程中，可大量用于初期支護(hù)和永久支護(hù)。隧道工程中，常用做系統(tǒng)錨桿和超前錨桿第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

摩擦式錨桿是用一種沿縱向開縫(或預(yù)變形)的鋼管，裝入比鋼管直徑小的鉆孔，對孔壁施加摩擦力，從而約束孔周巖體變形。安裝容易，安裝后立即起作用，能及時控制圍巖變形，又能與孔周變形相協(xié)調(diào)。但其管壁易銹蝕，故一般不適于作永久支護(hù)。隧道工程中，常由于端頭機(jī)械錨固容易失效，或全長粘結(jié)不便施工(不能生效)，而采用全長摩擦式錨桿第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

混合式錨固錨桿是端頭錨固方式與全長粘結(jié)錨固方式的結(jié)合使用，它既可以施加預(yù)應(yīng)力，又具有全長粘結(jié)錨桿的優(yōu)點(diǎn)。但安裝施工較復(fù)雜，一般用于大體積、大范圍工程結(jié)構(gòu)的加固，如高邊坡、大壩、大型地下洞室等

大型地下廠房高邊坡第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)普通水泥砂漿錨桿(1)構(gòu)造組成砂漿桿體墊板螺母第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2、錨桿的布置分為局部布置和系統(tǒng)布置。局部布置

它主要用在裂隙圍巖。重點(diǎn)加固不穩(wěn)定塊體，隧道拱頂受拉破壞區(qū)為重點(diǎn)加固區(qū)域。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2、錨桿的布置局部布置

布置原則：拱腰以上部位錨桿方向應(yīng)有利于錨桿的受拉；拱腰以下及邊墻部位錨桿宜逆向不穩(wěn)定巖塊滑動方向。

第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2、錨桿的布置局部布置

錨桿的間距為式中D——錨桿間距，m；d——錨桿直徑，m；Ra——錨桿鋼筋的設(shè)計強(qiáng)度，Pa；K——安全系數(shù)，可取K＝1.5~2.0；P——危石或不穩(wěn)定塊體的重力，N，當(dāng)側(cè)墻存在不穩(wěn)定塊體時，P值為下滑力減去抗滑力；A——危石或不穩(wěn)定塊體出露面積，m2。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2、錨桿的布置局部布置

錨桿錨桿深入穩(wěn)定巖體的深度為式中Lm——錨入穩(wěn)定巖體的深度（其值不宜小于桿體直徑的30~40倍），m；

τ——砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度，N/m2；

Ra、d與前式相同第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)系統(tǒng)布置

系統(tǒng)布置的原則：(1)在隧道橫斷面上，錨桿宜垂直隧道周邊輪廓布置，對水平成層巖層，應(yīng)盡可能與層面垂直布置，或使其與層面呈斜交布置。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)錨桿間距不宜大于錨桿長度的1/2，在Ⅳ、Ⅴ級圍巖中，錨桿間距宜為0.5~1.2m，但當(dāng)錨桿長度超過2.5m時，若仍按間距不大于1/2錨桿長度的規(guī)定，則錨桿間的巖塊可能因咬合和連鎖不良而導(dǎo)致掉塊墜落，為此，其間距不宜大于1.25m。(2)在巖面上錨桿宜成菱形排列，縱、橫間距為0.6~1.5m，其密度約為0.6~3.6根/m2；三、噴射混凝土第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(一)噴混凝土的作用(2)“卸載”作用(1)支撐圍巖(3)填平補(bǔ)強(qiáng)圍巖承載圈NN粘結(jié)粘結(jié)剪切剪切第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)覆蓋圍巖表面(5)阻止圍巖松動(6)分配外力潮氣裂隙水ττ第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(二)噴混凝土的特點(diǎn)及力學(xué)性能(1)噴射混凝土具有強(qiáng)度增長快、粘結(jié)力強(qiáng)、密度大、抗?jié)B性好的特點(diǎn)。

1.噴混凝土的特點(diǎn)

(2)與普通模筑混凝土相比，噴射混凝土施工將輸送、澆注、搗固幾道工序合而為一，更不需模板，因而施工快速、簡捷。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2.噴層的力學(xué)性能(3)噴射混凝土能及早發(fā)揮承載作用。它能在10min左右終凝，一般2h后即具有強(qiáng)度，8h后可達(dá)2MPa，16h后達(dá)5MPa,一天后可達(dá)7~8MPa，四天達(dá)到28d強(qiáng)度的70%左右。(4)試驗表明，噴射混凝土與模筑混凝土相比，密實(shí)性和性能穩(wěn)定性要差。

噴射混凝土的主要力學(xué)特性有強(qiáng)度和變形特性。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(1)主要強(qiáng)度指標(biāo)：設(shè)計強(qiáng)度與受壓彈性模量。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

噴射混凝土與巖石的粘結(jié)強(qiáng)度，與待噴巖石性質(zhì)、巖面條件、節(jié)理充填物等有密切關(guān)系(表)。注意：噴射混凝土層與巖石之間的粘結(jié)力取決于巖石表面的清潔度，所以噴射前應(yīng)清洗巖石表面

(2)變形機(jī)理第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

噴層的受力變形分為三個階段，第一階段為粘結(jié)抵抗，第二階段為梁效應(yīng)，第三階段為薄殼效應(yīng)。薄殼效應(yīng)階段撓曲階段粘著階段255075100020406080變形(mm)承載能力(kN)噴層逐漸拉伸破壞圖7-4-17

噴射混凝土變形曲線在變形初期，噴層起粘結(jié)抵抗作用，粘結(jié)抵抗效應(yīng)主要取決于圍巖質(zhì)量(圍巖表面礦物成份)及其表面清潔程度，并在一定程度上隨噴層厚度增加而增強(qiáng)。(2)變形機(jī)理第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)相對破壞荷載相對厚度h/r01/151/121/81/5彎曲破壞剪切破壞圖7-4-18噴層相對厚度與相對破壞荷載當(dāng)h/r0=1/8~1/12時，支護(hù)能力最大，噴層處于從剪切破壞到彎曲的過渡階段。所以噴層要具有柔性，必須控制其厚度，柔性較好且有足夠抗力的噴層厚度應(yīng)控制在：

h=(0.025~0.033)r0

3、噴射工藝種類噴射混凝土的工藝流程有干噴、潮噴、濕噴和混合噴四種。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)細(xì)骨料粗骨料水泥攪拌機(jī)干式噴射機(jī)壓縮空氣速凝劑水噴頭干噴、潮噴工藝流程第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)細(xì)骨料粗骨料水泥水外加劑攪拌機(jī)濕式噴射機(jī)壓縮空氣速凝劑濕噴工藝流程第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)砂漿泵攪拌機(jī)攪拌機(jī)干噴機(jī)混合管噴頭一次水水泥二次水減水劑砂石速凝劑混合噴射工藝流程第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)噴射混凝土機(jī)械設(shè)備(1)噴射機(jī)。干式噴射機(jī)濕式噴射機(jī)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)HSP5-15S濕噴機(jī)干噴機(jī)(2)機(jī)械手。(3)強(qiáng)制式攪拌機(jī)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)噴前檢查及準(zhǔn)備(1)開挖斷面尺寸檢查，清除松動危巖，欠挖超標(biāo)嚴(yán)重的應(yīng)予處理。(2)根據(jù)石質(zhì)情況，用高壓風(fēng)或水清洗受噴面。(3)受噴巖面有集中滲水時，作好排水引流處理，無集中水時，根據(jù)巖面潮濕程度，適當(dāng)調(diào)整水灰比。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)埋設(shè)噴層厚度檢查標(biāo)志，一般是在石縫處釘鐵釘，或用快硬水泥安設(shè)鋼筋頭，并記錄其外露長度。(5)檢查調(diào)試好各機(jī)械設(shè)備的工作狀態(tài)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)123789654邊墻噴射分區(qū)及噴射順序施噴注意事項

(1)噴射時應(yīng)分段(不超過6m)、分部(先下后上)、分塊，嚴(yán)格按先墻后拱，先下后上的順序進(jìn)行。？第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)以減少混凝土因重力作用而引起的滑動或脫落現(xiàn)象發(fā)生。拱腳線拱頂中心線2m2m2m23654131078911121415拱圈噴射分區(qū)及噴射順序1(2)噴射時可以采用S形往返移動前進(jìn)，也可以采用螺旋形移動前進(jìn)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)噴射時噴嘴要垂直于受噴面，距離0.8~1.2m。

(4)對于巖面凹陷處應(yīng)先噴多噴，凸出處應(yīng)后噴少噴。(5)噴射時一次噴射厚度不得太薄或太厚，它主要與混凝土的粘結(jié)力和受噴部位及回彈情況等有關(guān)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(6)設(shè)計噴層較厚時，應(yīng)分層噴射。(7)應(yīng)在其終凝1~2h后進(jìn)行水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間一般不少于7d。(8)冬季施工時作業(yè)區(qū)的氣溫不得低于5℃。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(9)回彈物料的利用。5、鋼纖維噴射混凝土

混凝土增強(qiáng)纖維鋼纖維非鋼纖維高彈纖維低彈纖維第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)6、聚丙稀纖維噴射混凝土

聚丙烯纖維根據(jù)其形狀和構(gòu)造不同，可分為單絲纖維和網(wǎng)狀纖維。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)東巨寺溝隧道地處渭河右岸，進(jìn)口在一泥石流溝左岸，出口與巨寺溝大橋相接，地勢陡峻。進(jìn)口端地表有粘質(zhì)黃土覆蓋，出口端基巖裸露。最大凍結(jié)深度為1.0m，最冷月平均氣溫-4.7℃。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)寶蘭二線東巨寺溝隧道7、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土構(gòu)造組成鋼筋網(wǎng)通常作環(huán)向和縱向布置。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)環(huán)向筋一般為受力筋，由設(shè)計確定，直徑φ12左右；縱向筋一般為構(gòu)造筋，直徑φ6~φ10；網(wǎng)格尺寸一般為20cm×20cm，20cm×25cm，25cm×25cm，25cm×30cm或30cm×30cm。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)四、鋼拱架1、構(gòu)造組成鋼拱架可以采用型鋼、工字鋼、鋼管或鋼筋制成。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)四、鋼拱架現(xiàn)場采用以鋼筋制作的格柵鋼架較多。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

格柵鋼架采用鋼筋現(xiàn)場加工制作，技術(shù)難度和要求不高；對隧道斷面變化適應(yīng)性好。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

鋼拱架的安裝架設(shè)方便。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)五、聯(lián)合支護(hù)(1)聯(lián)合支護(hù)宜聯(lián)不宜散，彼此要直接地牢固相連，以充分發(fā)揮聯(lián)合支護(hù)效應(yīng)。(2)鋼筋網(wǎng)及鋼拱架要盡可能多地與錨桿頭焊連，錨桿要有適量的露頭。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)鋼筋網(wǎng)及鋼拱架要被噴射混凝土所包裹、覆蓋，即噴射混凝土要將鋼筋網(wǎng)和鋼拱架包裹密實(shí)。(4)分次施作的聯(lián)合支護(hù)，應(yīng)盡快將其相聯(lián)，如超前錨桿與系統(tǒng)錨桿及鋼拱架的聯(lián)結(jié)。(5)分次施作的聯(lián)合支護(hù)，要在量測指導(dǎo)下進(jìn)行，以做到及時、有效，并作適當(dāng)調(diào)整。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)重點(diǎn)內(nèi)容第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)1.裝渣方式。2.常用裝渣機(jī)械及特點(diǎn)。3.運(yùn)輸方式及特點(diǎn)。4.常用調(diào)車設(shè)備。5.錨桿的支護(hù)效應(yīng)及分類。內(nèi)容回顧1.錨噴支護(hù)的特點(diǎn)。2.錨桿的支護(hù)效應(yīng)、錨桿種類及各自適用情況。3.錨桿的布置原則。三、噴射混凝土第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(一)噴混凝土的作用(2)“卸載”作用(1)支撐圍巖(3)填平補(bǔ)強(qiáng)圍巖承載圈NN粘結(jié)粘結(jié)剪切剪切第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)覆蓋圍巖表面(5)阻止圍巖松動(6)分配外力潮氣裂隙水ττ第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(二)噴混凝土的特點(diǎn)及力學(xué)性能(1)噴射混凝土具有強(qiáng)度增長快、粘結(jié)力強(qiáng)、密度大、抗?jié)B性好的特點(diǎn)。

1.噴混凝土的特點(diǎn)

(2)與普通模筑混凝土相比，噴射混凝土施工將輸送、澆注、搗固幾道工序合而為一，更不需模板，因而施工快速、簡捷。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)2.噴層的力學(xué)性能(3)噴射混凝土能及早發(fā)揮承載作用。它能在10min左右終凝，一般2h后即具有強(qiáng)度，8h后可達(dá)2MPa，16h后達(dá)5MPa,一天后可達(dá)7~8MPa，四天達(dá)到28d強(qiáng)度的70%左右。(4)試驗表明，噴射混凝土與模筑混凝土相比，密實(shí)性和性能穩(wěn)定性要差。

噴射混凝土的主要力學(xué)特性有強(qiáng)度和變形特性。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(1)主要強(qiáng)度指標(biāo)：設(shè)計強(qiáng)度與受壓彈性模量。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

噴射混凝土與巖石的粘結(jié)強(qiáng)度，與待噴巖石性質(zhì)、巖面條件、節(jié)理充填物等有密切關(guān)系(表)。注意：噴射混凝土層與巖石之間的粘結(jié)力取決于巖石表面的清潔度，所以噴射前應(yīng)清洗巖石表面

(2)變形機(jī)理第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

噴層的受力變形分為三個階段，第一階段為粘結(jié)抵抗，第二階段為梁效應(yīng)，第三階段為薄殼效應(yīng)。薄殼效應(yīng)階段撓曲階段粘著階段255075100020406080變形(mm)承載能力(kN)噴層逐漸拉伸破壞圖7-4-17

噴射混凝土變形曲線在變形初期，噴層起粘結(jié)抵抗作用，粘結(jié)抵抗效應(yīng)主要取決于圍巖質(zhì)量(圍巖表面礦物成份)及其表面清潔程度，并在一定程度上隨噴層厚度增加而增強(qiáng)。(2)變形機(jī)理第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)相對破壞荷載相對厚度h/r01/151/121/81/5彎曲破壞剪切破壞圖7-4-18噴層相對厚度與相對破壞荷載當(dāng)h/r0=1/8~1/12時，支護(hù)能力最大，噴層處于從剪切破壞到彎曲的過渡階段。所以噴層要具有柔性，必須控制其厚度，柔性較好且有足夠抗力的噴層厚度應(yīng)控制在：

h=(0.025~0.033)r0

3、噴射工藝種類噴射混凝土的工藝流程有干噴、潮噴、濕噴和混合噴四種。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)潮噴是將骨料預(yù)加少量水，使之呈潮濕狀，再加水泥拌和，從而降低上料、拌和和噴射時的粉塵。但大量的水仍是在噴頭處加入和噴出的干噴是將骨料、水泥和速凝劑按一定的比例干拌均勻，然后裝入噴射機(jī)，用壓縮空氣使干集料在軟管內(nèi)呈懸浮狀態(tài)送到噴槍，再在噴嘴處與高壓水混合，以較高速度噴射到巖面上

細(xì)骨料粗骨料水泥攪拌機(jī)干式噴射機(jī)壓縮空氣速凝劑水噴頭干噴、潮噴工藝流程第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)目前施工現(xiàn)場較多使用的是潮噴工藝

細(xì)骨料粗骨料水泥水外加劑攪拌機(jī)濕式噴射機(jī)壓縮空氣速凝劑濕噴工藝流程第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)對于噴層較厚的軟巖和滲水隧道，則不易使用濕噴。

砂漿泵攪拌機(jī)攪拌機(jī)干噴機(jī)混合管噴頭一次水水泥二次水減水劑砂石速凝劑混合噴射工藝流程第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)混合噴射工藝一般只用在噴射混凝土量大和大斷面隧道工程中第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

(1)為使噴射混凝土有一定的力學(xué)性能和耐久性以及早期強(qiáng)度，噴射混凝土設(shè)計的最低強(qiáng)度不應(yīng)低于15MPa，一般設(shè)計強(qiáng)度為20MPa，一天齡期抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于5MPa。4.素噴混凝土設(shè)計與施工

噴射工藝不同，噴射混凝土強(qiáng)度不同，干噴和潮噴混凝土強(qiáng)度較低，一般只能達(dá)到C20，而混合噴射和濕噴則可達(dá)到C30~C35

對Ⅱ~Ⅲ級圍巖，噴射混凝土與巖面的粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)低于0.8MPa，對Ⅳ級圍巖，噴射混凝土與巖面的粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)低于0.5MPa。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)噴射混凝土支護(hù)的設(shè)計厚度，若作為防止圍巖風(fēng)化、浸蝕，不得小于3cm，若作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，不得小于5cm；若圍巖含水，不得小于8cm；第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)隧中線線中線內(nèi)軌頂面O2O2r3r2=321O1r145°33°51’8027BO3O3Hh1h1dr4二次襯砌防水層網(wǎng)噴混凝土錨桿烏鞘嶺隧道復(fù)合式襯砌示意圖(2)為防止噴射混凝土由于收縮裂紋而剝落并妨礙噴射混凝土的柔性特點(diǎn)的發(fā)揮，以及減少在軟弱圍巖中產(chǎn)生較大變形壓力，噴射混凝土最厚不宜超過20cm。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級圍巖中，易出現(xiàn)局部不穩(wěn)定巖塊，噴射混凝土的設(shè)計厚度應(yīng)按下式驗算：式中：d－設(shè)計的噴砼厚度，當(dāng)d＞10cm時，取10cm；fct－噴砼設(shè)計抗拉強(qiáng)度；ur－局部不穩(wěn)定塊體出露的周邊長度；G－不穩(wěn)定巖塊重量；ks－安全系數(shù)，一般取2.5。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)噴射混凝土中含有較多的大小適中、分布均勻、彼此不串通的氣泡，故提高了抗?jié)B性。一般若水灰比不超過0.55時，可以達(dá)到P8。要求有較高的抗?jié)B性時，水灰比最好不超過0.45~0.50

(5)采用水泥裹砂噴射工藝時，除應(yīng)試驗確定總的水灰比外，還應(yīng)注意試驗選擇最佳造殼水灰比W1/C第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)水泥裹砂噴混凝土Sandenvelopedbycement(SEC)shotcrete

水泥裹砂法、裹石法、裹砂石法、凈漿裹石法等都在攪拌過程中生成了緊挨骨料的一層水灰比較小的漿體,造成了漿體內(nèi)的水灰比梯度,都屬于造殼混凝土。

“殼”的本質(zhì)是“水灰比小于平均水灰比的漿體”;“造殼”的本質(zhì)是造成漿體內(nèi)的水灰比梯度。(6)拌制SEC砂漿應(yīng)采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，以縮短攪拌時間和改善造殼效果。尤其第二次加水后的攪拌時間不能太長，要加以嚴(yán)格控制第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)原料

(1)水泥。優(yōu)先采用425號以上的普通硅酸鹽水泥，其次是礦碴硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。

(2)砂。應(yīng)采用堅硬而耐久的中砂或粗砂

(3)碎石或卵石(細(xì)石)。應(yīng)采用堅硬耐久的細(xì)石，粒徑不宜大于15mm，以細(xì)卵石較好。

(4)骨料成分和級配。砂石骨料級配應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)控制在表7-4-6的范圍之內(nèi)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)原料

(5)水。飲用水均可用于噴射混凝土；不能使用污水以及PH值小于4的酸性水，也不能使用硫酸鹽含量(按計算)超過水重1‰的水。(6)外加劑，主要是速凝劑，在噴射混凝土中添加速凝劑的目的是使噴射混凝土速凝，以減少回彈和早強(qiáng)，選用時應(yīng)做與水泥的相容性試驗。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)配比

(1)干集料中水泥與砂石重量比，一般為1:4~1:4.5(2)砂率一般為45%~55%。(3)水灰比一般為0.4~0.45。(4)速凝劑和其它外加劑的摻量，一定要由試驗來確定其最佳摻量，并達(dá)到各齡期的設(shè)計強(qiáng)度要求。(5)噴射混凝土攪拌時間及攪拌后臨時存放時間均應(yīng)按工藝要求及規(guī)范規(guī)定進(jìn)行。噴射混凝土機(jī)械設(shè)備(1)噴射機(jī)。干式噴射機(jī)濕式噴射機(jī)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)HSP5-15S濕噴機(jī)干噴機(jī)(2)機(jī)械手。(3)強(qiáng)制式攪拌機(jī)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)噴前檢查及準(zhǔn)備(1)開挖斷面尺寸檢查，清除松動危巖，欠挖超標(biāo)嚴(yán)重的應(yīng)予處理。(2)根據(jù)石質(zhì)情況，用高壓風(fēng)或水清洗受噴面。(3)受噴巖面有集中滲水時，作好排水引流處理，無集中水時，根據(jù)巖面潮濕程度，適當(dāng)調(diào)整水灰比。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)埋設(shè)噴層厚度檢查標(biāo)志，一般是在石縫處釘鐵釘，或用快硬水泥安設(shè)鋼筋頭，并記錄其外露長度。(5)檢查調(diào)試好各機(jī)械設(shè)備的工作狀態(tài)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)123789654邊墻噴射分區(qū)及噴射順序施噴注意事項

(1)噴射時應(yīng)分段(不超過6m)、分部(先下后上)、分塊，嚴(yán)格按先墻后拱，先下后上的順序進(jìn)行。？第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)以減少混凝土因重力作用而引起的滑動或脫落現(xiàn)象發(fā)生。拱腳線拱頂中心線2m2m2m23654131078911121415拱圈噴射分區(qū)及噴射順序1(2)噴射時可以采用S形往返移動前進(jìn)，也可以采用螺旋形移動前進(jìn)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)噴射時噴嘴要垂直于受噴面，距離0.8~1.2m。

(4)對于巖面凹陷處應(yīng)先噴多噴，凸出處應(yīng)后噴少噴。(5)噴射時一次噴射厚度不得太薄或太厚，它主要與混凝土的粘結(jié)力和受噴部位及回彈情況等有關(guān)。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(6)設(shè)計噴層較厚時，應(yīng)分層噴射。(7)應(yīng)在其終凝1~2h后進(jìn)行水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間一般不少于7d。(8)冬季施工時作業(yè)區(qū)的氣溫不得低于5℃。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(9)回彈物料的利用。5、鋼纖維噴射混凝土

混凝土增強(qiáng)纖維鋼纖維非鋼纖維高彈纖維低彈纖維第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)6、聚丙稀纖維噴射混凝土

聚丙烯纖維根據(jù)其形狀和構(gòu)造不同，可分為單絲纖維和網(wǎng)狀纖維。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)東巨寺溝隧道地處渭河右岸，進(jìn)口在一泥石流溝左岸，出口與巨寺溝大橋相接，地勢陡峻。進(jìn)口端地表有粘質(zhì)黃土覆蓋，出口端基巖裸露。最大凍結(jié)深度為1.0m，最冷月平均氣溫-4.7℃。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)寶蘭二線東巨寺溝隧道7、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土構(gòu)造組成鋼筋網(wǎng)通常作環(huán)向和縱向布置。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)環(huán)向筋一般為受力筋，由設(shè)計確定，直徑φ12左右；縱向筋一般為構(gòu)造筋，直徑φ6~φ10；網(wǎng)格尺寸一般為20cm×20cm，20cm×25cm，25cm×25cm，25cm×30cm或30cm×30cm。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)四、鋼拱架1、構(gòu)造組成鋼拱架可以采用型鋼、工字鋼、鋼管或鋼筋制成。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)四、鋼拱架現(xiàn)場采用以鋼筋制作的格柵鋼架較多。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

格柵鋼架采用鋼筋現(xiàn)場加工制作，技術(shù)難度和要求不高；對隧道斷面變化適應(yīng)性好。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

鋼拱架的安裝架設(shè)方便。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)五、聯(lián)合支護(hù)(1)聯(lián)合支護(hù)宜聯(lián)不宜散，彼此要直接地牢固相連，以充分發(fā)揮聯(lián)合支護(hù)效應(yīng)。(2)鋼筋網(wǎng)及鋼拱架要盡可能多地與錨桿頭焊連，錨桿要有適量的露頭。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)鋼筋網(wǎng)及鋼拱架要被噴射混凝土所包裹、覆蓋，即噴射混凝土要將鋼筋網(wǎng)和鋼拱架包裹密實(shí)。(4)分次施作的聯(lián)合支護(hù)，應(yīng)盡快將其相聯(lián)，如超前錨桿與系統(tǒng)錨桿及鋼拱架的聯(lián)結(jié)。(5)分次施作的聯(lián)合支護(hù)，要在量測指導(dǎo)下進(jìn)行，以做到及時、有效，并作適當(dāng)調(diào)整。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)重點(diǎn)內(nèi)容第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)1.裝渣方式。2.常用裝渣機(jī)械及特點(diǎn)。3.運(yùn)輸方式及特點(diǎn)。4.常用調(diào)車設(shè)備。5.錨桿的支護(hù)效應(yīng)及分類。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)1.噴混凝土的特點(diǎn)。2.素噴混凝土設(shè)計要點(diǎn)。3.混凝土噴射方式及工藝。內(nèi)容回顧5、鋼纖維噴射混凝土

混凝土增強(qiáng)纖維鋼纖維非鋼纖維高彈纖維低彈纖維第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)玻璃纖維(高彈)鋼纖維聚丙烯纖維(低彈)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)噴纖維混凝土與噴普通混凝土的最大區(qū)別是：彎曲拉伸及抗剪強(qiáng)度大；峰值強(qiáng)度后的殘留強(qiáng)度大；峰值強(qiáng)度后的變形能力及韌性大，開裂發(fā)生后也能傳遞拉力；耐沖擊、抗凍融性好。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

鋼纖維噴射混凝土是在噴射混凝土中加入鋼纖維，彌補(bǔ)噴射混凝土的脆性破壞缺陷，改善噴射混凝土的物理力學(xué)性能。在發(fā)生很大荷載和變形的隧道洞口和斷層破碎帶、膨脹性圍巖、彎曲應(yīng)力大的扁平斷面、隧道分叉地段、發(fā)生復(fù)雜應(yīng)力的地段等，使用效果明顯。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

通常在噴射鋼纖維混凝土中，鋼纖維的直徑(或等效直徑)為0.3~0.6mm，長度為20~40mm，長徑比為40~60，鋼纖維的體積摻量為1％~2％。性能特點(diǎn)(1)鋼纖維噴射混凝土中的鋼纖維主要在噴射平面內(nèi)呈兩維分布，且相當(dāng)均勻。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)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。(3)在一般摻量情況下比普通噴射混凝土的抗壓強(qiáng)度提高30%~60%，抗拉強(qiáng)度提高50%~80%，抗彎強(qiáng)度提高40%~70%。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)當(dāng)鋼纖維摻量大于1.5%時，鋼纖維噴射混凝土的韌性(加載至試件完全破壞所做的功)為普通噴射混凝土的20~50倍，抗沖擊性能提高8%~30%，抗磨損性能能提高30%第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)西康鐵路秦嶺Ⅰ號隧道局部采用濕噴鋼纖維混凝土襯砌

第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)設(shè)計要點(diǎn)(1)物理力學(xué)性能除與噴射混凝土的物理力學(xué)性能有直接關(guān)系外，同時與鋼纖維的形狀、尺寸、摻量、以及鋼纖維在基體材料中的分布狀態(tài)和排列方向、噴射工藝等有直接關(guān)系。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)鋼纖維摻量與抗拉、抗彎強(qiáng)度關(guān)系0.51.01.52.02.5100140180220260鋼纖維摻量(%)強(qiáng)度比（與素混凝土相比）1-抗拉強(qiáng)度：鋼纖維d=0.4mm，l=25mm2-抗彎強(qiáng)度：鋼纖維d=0.3mm，l=25mm12(2)當(dāng)鋼纖維尺寸相同時，其抗拉、抗彎強(qiáng)度隨鋼纖維含量的增強(qiáng)而提高。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)當(dāng)鋼纖維長度、摻量相同時，細(xì)纖維較粗纖維的強(qiáng)度有顯著提高(圖)。不同直徑鋼纖維在相同摻量下抗撓比較12荷載(kN)鋼纖維形狀：1-d=0.3mm；l=25mm2-d=0.4mm,l=25mm；鋼纖維摻量：2%1.02.03.04.05.02.04.06.08.010.00撓度(mm)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)當(dāng)鋼纖維的尺寸相同，摻量高的較摻量低的抗沖擊性能顯著提高。鋼纖維摻量與抗沖擊性能的關(guān)系0.51.01.52.02.53.0010203040鋼纖維摻量(%)抗沖擊次數(shù)比（與素噴混凝土相比）第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(5)鋼纖維噴射混凝土的配合比：水泥:砂:石＝1:1.6:1.6，水泥標(biāo)號不低于525號，砂子采用中砂，石子采用篩洗卵石，最大粒徑10mm，鋼纖維摻量一般為噴射混凝土重量的1.0%~2.0%，規(guī)格尺寸為直徑×長度＝0.3mm×20mm或0.4mm×20mm或0.4mm×25mm。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)施工要點(diǎn)(1)應(yīng)選用經(jīng)過實(shí)用檢驗的噴射機(jī)械。防止鋼纖維結(jié)團(tuán)堵管。(2)鋼纖維和基料必須拌和均勻，避免結(jié)成噴射機(jī)拔料盤堵塞或堵管。方法是先將水泥、砂、石拌和均勻，然后摻入鋼纖維和速凝劑，再拌和均勻，裝入運(yùn)輸車。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)操作同普通噴射混凝土，但輸料管的磨耗大，一般要高于普通噴射混凝土30%~40%。(4)風(fēng)壓要比普通噴射混凝土高0.02~0.05MPa；當(dāng)輸送距離不大于40m時，風(fēng)壓一般可為0.05~0.18MPa。6、聚丙稀纖維噴射混凝土

聚丙烯纖維根據(jù)其形狀和構(gòu)造不同，可分為單絲纖維和網(wǎng)狀纖維。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)單絲纖維網(wǎng)狀纖維東巨寺溝隧道地處渭河右岸，進(jìn)口在一泥石流溝左岸，出口與巨寺溝大橋相接，地勢陡峻。進(jìn)口端地表有粘質(zhì)黃土覆蓋，出口端基巖裸露。最大凍結(jié)深度為1.0m，最冷月平均氣溫-4.7℃。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)寶蘭二線東巨寺溝隧道7、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土構(gòu)造組成鋼筋網(wǎng)通常作環(huán)向和縱向布置。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)環(huán)向筋一般為受力筋，由設(shè)計確定，直徑φ12左右；縱向筋一般為構(gòu)造筋，直徑φ6~φ10；網(wǎng)格尺寸一般為20cm×20cm，20cm×25cm，25cm×25cm，25cm×30cm或30cm×30cm。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)施工要點(diǎn)(1)鋼筋網(wǎng)應(yīng)根據(jù)被支護(hù)圍巖面上的實(shí)際起伏形狀鋪設(shè)，且應(yīng)在噴射一層混凝土后再行鋪設(shè)。鋼筋與巖面或與初噴混凝土面的間隙應(yīng)不小于3~5cm，鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度不小于3cm，有水部位不小于4cm。(2)為便于掛網(wǎng)安裝，常將鋼筋網(wǎng)先加工成網(wǎng)片，長寬可為100~200cm。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿或錨釘頭連結(jié)牢固，并應(yīng)盡可能多點(diǎn)連接，以減少噴射混凝土?xí)r使鋼筋發(fā)生“弦振”。錨釘?shù)腻^固深度不得小于20cm。(4)開始噴射時，應(yīng)縮短噴頭至受噴面之間的距離，并適當(dāng)調(diào)整噴射角度，使鋼筋網(wǎng)背面混凝土密實(shí)。對于干燥土質(zhì)隧道，第一次噴射不能太厚，以防起鼓剝落。四、鋼拱架1、構(gòu)造組成鋼拱架可以采用型鋼、工字鋼、鋼管或鋼筋制成。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)四、鋼拱架現(xiàn)場采用以鋼筋制作的格柵鋼架較多。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

格柵鋼架采用鋼筋現(xiàn)場加工制作，技術(shù)難度和要求不高；對隧道斷面變化適應(yīng)性好。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

2、性能特點(diǎn)(1)鋼拱架的整體剛度較大，可以提供較大的早期支護(hù)剛度；型鋼拱架較格柵鋼架能更早承載。(2)鋼拱架可以很好地與錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合，構(gòu)成聯(lián)合支護(hù)，增強(qiáng)支護(hù)的有效性，且受力條件較好。尤以格柵鋼架結(jié)合最好。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

2、性能特點(diǎn)(3)格柵鋼架采用鋼筋現(xiàn)場加工制作，技術(shù)難度和要求并不高；對隧道斷面變化適應(yīng)性好。(4)鋼拱架的安裝架設(shè)方便。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(1)鋼拱架的設(shè)計可按其單獨(dú)承受早期松弛荷載來設(shè)計。

q′＝μq

式中：q′——鋼拱承受的早期松弛荷載；

q——圍巖松弛荷載，按松弛荷載統(tǒng)計公式計算；

μ——鋼拱架的荷載系數(shù)，一般取0.1~0.4。3、設(shè)計要點(diǎn)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

(2)擬定鋼拱架尺寸后，進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性檢算。常用的鋼拱架設(shè)計參數(shù)見表。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)鋼拱架的截面高度應(yīng)與噴射混凝土厚度相適應(yīng)，一般為16~20cm，且要有一定保護(hù)層。鋼拱架通常是在初噴封面混凝土后架設(shè)的，初噴混凝土厚度約4cm。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)為架設(shè)方便，每榀鋼拱架一般應(yīng)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φ22的縱向鋼拉桿。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(5)當(dāng)圍巖變形量較小或只允許圍巖有小量變形時，鋼拱架可以設(shè)計為固定型。當(dāng)圍巖流動性強(qiáng)、變形量大，且允許圍巖有較大變形時，宜將鋼拱架設(shè)計為可縮性，其可縮節(jié)點(diǎn)位置宜設(shè)置在拱頂節(jié)點(diǎn)處。五、聯(lián)合支護(hù)(1)聯(lián)合支護(hù)宜聯(lián)不宜散，彼此要直接地牢固相連，以充分發(fā)揮聯(lián)合支護(hù)效應(yīng)。(2)鋼筋網(wǎng)及鋼拱架要盡可能多地與錨桿頭焊連，錨桿要有適量的露頭。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)鋼筋網(wǎng)及鋼拱架要被噴射混凝土所包裹、覆蓋，即噴射混凝土要將鋼筋網(wǎng)和鋼拱架包裹密實(shí)。(4)分次施作的聯(lián)合支護(hù)，應(yīng)盡快將其相聯(lián)，如超前錨桿與系統(tǒng)錨桿及鋼拱架的聯(lián)結(jié)。(5)分次施作的聯(lián)合支護(hù)，要在量測指導(dǎo)下進(jìn)行，以做到及時、有效，并作適當(dāng)調(diào)整。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)1.噴混凝土的特點(diǎn)。2.素噴混凝土設(shè)計要點(diǎn)。3.混凝土噴射方式及工藝。內(nèi)容回顧5、鋼纖維噴射混凝土

混凝土增強(qiáng)纖維鋼纖維非鋼纖維高彈纖維低彈纖維第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)玻璃纖維(高彈)鋼纖維聚丙烯纖維(低彈)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)噴纖維混凝土與噴普通混凝土的最大區(qū)別是：彎曲拉伸及抗剪強(qiáng)度大；峰值強(qiáng)度后的殘留強(qiáng)度大；峰值強(qiáng)度后的變形能力及韌性大，開裂發(fā)生后也能傳遞拉力；耐沖擊、抗凍融性好。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

鋼纖維噴射混凝土是在噴射混凝土中加入鋼纖維，彌補(bǔ)噴射混凝土的脆性破壞缺陷，改善噴射混凝土的物理力學(xué)性能。在發(fā)生很大荷載和變形的隧道洞口和斷層破碎帶、膨脹性圍巖、彎曲應(yīng)力大的扁平斷面、隧道分叉地段、發(fā)生復(fù)雜應(yīng)力的地段等，使用效果明顯。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

通常在噴射鋼纖維混凝土中，鋼纖維的直徑(或等效直徑)為0.3~0.6mm，長度為20~40mm，長徑比為40~60，鋼纖維的體積摻量為1％~2％。性能特點(diǎn)(1)鋼纖維噴射混凝土中的鋼纖維主要在噴射平面內(nèi)呈兩維分布，且相當(dāng)均勻。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(2)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。(3)在一般摻量情況下比普通噴射混凝土的抗壓強(qiáng)度提高30%~60%，抗拉強(qiáng)度提高50%~80%，抗彎強(qiáng)度提高40%~70%。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)當(dāng)鋼纖維摻量大于1.5%時，鋼纖維噴射混凝土的韌性(加載至試件完全破壞所做的功)為普通噴射混凝土的20~50倍，抗沖擊性能提高8%~30%，抗磨損性能能提高30%第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)西康鐵路秦嶺Ⅰ號隧道局部采用濕噴鋼纖維混凝土襯砌

第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)設(shè)計要點(diǎn)(1)物理力學(xué)性能除與噴射混凝土的物理力學(xué)性能有直接關(guān)系外，同時與鋼纖維的形狀、尺寸、摻量、以及鋼纖維在基體材料中的分布狀態(tài)和排列方向、噴射工藝等有直接關(guān)系。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)鋼纖維摻量與抗拉、抗彎強(qiáng)度關(guān)系0.51.01.52.02.5100140180220260鋼纖維摻量(%)強(qiáng)度比（與素混凝土相比）1-抗拉強(qiáng)度：鋼纖維d=0.4mm，l=25mm2-抗彎強(qiáng)度：鋼纖維d=0.3mm，l=25mm12(2)當(dāng)鋼纖維尺寸相同時，其抗拉、抗彎強(qiáng)度隨鋼纖維含量的增強(qiáng)而提高。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)當(dāng)鋼纖維長度、摻量相同時，細(xì)纖維較粗纖維的強(qiáng)度有顯著提高(圖)。不同直徑鋼纖維在相同摻量下抗撓比較12荷載(kN)鋼纖維形狀：1-d=0.3mm；l=25mm2-d=0.4mm,l=25mm；鋼纖維摻量：2%1.02.03.04.05.02.04.06.08.010.00撓度(mm)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)當(dāng)鋼纖維的尺寸相同，摻量高的較摻量低的抗沖擊性能顯著提高。鋼纖維摻量與抗沖擊性能的關(guān)系0.51.01.52.02.53.0010203040鋼纖維摻量(%)抗沖擊次數(shù)比（與素噴混凝土相比）第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(5)鋼纖維噴射混凝土的配合比：水泥:砂:石＝1:1.6:1.6，水泥標(biāo)號不低于525號，砂子采用中砂，石子采用篩洗卵石，最大粒徑10mm，鋼纖維摻量一般為噴射混凝土重量的1.0%~2.0%，規(guī)格尺寸為直徑×長度＝0.3mm×20mm或0.4mm×20mm或0.4mm×25mm。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)施工要點(diǎn)(1)應(yīng)選用經(jīng)過實(shí)用檢驗的噴射機(jī)械。防止鋼纖維結(jié)團(tuán)堵管。(2)鋼纖維和基料必須拌和均勻，避免結(jié)成噴射機(jī)拔料盤堵塞或堵管。方法是先將水泥、砂、石拌和均勻，然后摻入鋼纖維和速凝劑，再拌和均勻，裝入運(yùn)輸車。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)操作同普通噴射混凝土，但輸料管的磨耗大，一般要高于普通噴射混凝土30%~40%。(4)風(fēng)壓要比普通噴射混凝土高0.02~0.05MPa；當(dāng)輸送距離不大于40m時，風(fēng)壓一般可為0.05~0.18MPa。6、聚丙稀纖維噴射混凝土

聚丙烯纖維根據(jù)其形狀和構(gòu)造不同，可分為單絲纖維和網(wǎng)狀纖維。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)單絲纖維網(wǎng)狀纖維東巨寺溝隧道地處渭河右岸，進(jìn)口在一泥石流溝左岸，出口與巨寺溝大橋相接，地勢陡峻。進(jìn)口端地表有粘質(zhì)黃土覆蓋，出口端基巖裸露。最大凍結(jié)深度為1.0m，最冷月平均氣溫-4.7℃。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)寶蘭二線東巨寺溝隧道7、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土構(gòu)造組成鋼筋網(wǎng)通常作環(huán)向和縱向布置。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)環(huán)向筋一般為受力筋，由設(shè)計確定，直徑φ12左右；縱向筋一般為構(gòu)造筋，直徑φ6~φ10；網(wǎng)格尺寸一般為20cm×20cm，20cm×25cm，25cm×25cm，25cm×30cm或30cm×30cm。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)施工要點(diǎn)(1)鋼筋網(wǎng)應(yīng)根據(jù)被支護(hù)圍巖面上的實(shí)際起伏形狀鋪設(shè)，且應(yīng)在噴射一層混凝土后再行鋪設(shè)。鋼筋與巖面或與初噴混凝土面的間隙應(yīng)不小于3~5cm，鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度不小于3cm，有水部位不小于4cm。(2)為便于掛網(wǎng)安裝，常將鋼筋網(wǎng)先加工成網(wǎng)片，長寬可為100~200cm。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿或錨釘頭連結(jié)牢固，并應(yīng)盡可能多點(diǎn)連接，以減少噴射混凝土?xí)r使鋼筋發(fā)生“弦振”。錨釘?shù)腻^固深度不得小于20cm。(4)開始噴射時，應(yīng)縮短噴頭至受噴面之間的距離，并適當(dāng)調(diào)整噴射角度，使鋼筋網(wǎng)背面混凝土密實(shí)。對于干燥土質(zhì)隧道，第一次噴射不能太厚，以防起鼓剝落。四、鋼拱架1、構(gòu)造組成鋼拱架可以采用型鋼、工字鋼、鋼管或鋼筋制成。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)四、鋼拱架現(xiàn)場采用以鋼筋制作的格柵鋼架較多。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

格柵鋼架采用鋼筋現(xiàn)場加工制作，技術(shù)難度和要求不高；對隧道斷面變化適應(yīng)性好。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

2、性能特點(diǎn)(1)鋼拱架的整體剛度較大，可以提供較大的早期支護(hù)剛度；型鋼拱架較格柵鋼架能更早承載。(2)鋼拱架可以很好地與錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合，構(gòu)成聯(lián)合支護(hù)，增強(qiáng)支護(hù)的有效性，且受力條件較好。尤以格柵鋼架結(jié)合最好。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

2、性能特點(diǎn)(3)格柵鋼架采用鋼筋現(xiàn)場加工制作，技術(shù)難度和要求并不高；對隧道斷面變化適應(yīng)性好。(4)鋼拱架的安裝架設(shè)方便。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(1)鋼拱架的設(shè)計可按其單獨(dú)承受早期松弛荷載來設(shè)計。

q′＝μq

式中：q′——鋼拱承受的早期松弛荷載；

q——圍巖松弛荷載，按松弛荷載統(tǒng)計公式計算；

μ——鋼拱架的荷載系數(shù)，一般取0.1~0.4。3、設(shè)計要點(diǎn)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)

(2)擬定鋼拱架尺寸后，進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性檢算。常用的鋼拱架設(shè)計參數(shù)見表。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)鋼拱架的截面高度應(yīng)與噴射混凝土厚度相適應(yīng)，一般為16~20cm，且要有一定保護(hù)層。鋼拱架通常是在初噴封面混凝土后架設(shè)的，初噴混凝土厚度約4cm。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(4)為架設(shè)方便，每榀鋼拱架一般應(yīng)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φ22的縱向鋼拉桿。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(5)當(dāng)圍巖變形量較小或只允許圍巖有小量變形時，鋼拱架可以設(shè)計為固定型。當(dāng)圍巖流動性強(qiáng)、變形量大，且允許圍巖有較大變形時，宜將鋼拱架設(shè)計為可縮性，其可縮節(jié)點(diǎn)位置宜設(shè)置在拱頂節(jié)點(diǎn)處。五、聯(lián)合支護(hù)(1)聯(lián)合支護(hù)宜聯(lián)不宜散，彼此要直接地牢固相連，以充分發(fā)揮聯(lián)合支護(hù)效應(yīng)。(2)鋼筋網(wǎng)及鋼拱架要盡可能多地與錨桿頭焊連，錨桿要有適量的露頭。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(3)鋼筋網(wǎng)及鋼拱架要被噴射混凝土所包裹、覆蓋，即噴射混凝土要將鋼筋網(wǎng)和鋼拱架包裹密實(shí)。(4)分次施作的聯(lián)合支護(hù)，應(yīng)盡快將其相聯(lián)，如超前錨桿與系統(tǒng)錨桿及鋼拱架的聯(lián)結(jié)。(5)分次施作的聯(lián)合支護(hù)，要在量測指導(dǎo)下進(jìn)行，以做到及時、有效，并作適當(dāng)調(diào)整。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)信息反饋法施工信息內(nèi)容？位移、應(yīng)力等第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)信息來源？監(jiān)控量測第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)監(jiān)控量測量測目的量測項目量測方法數(shù)據(jù)處理第五節(jié)監(jiān)控量測與數(shù)據(jù)分析一、現(xiàn)場量測(一)量測目的(1)掌握圍巖力學(xué)形態(tài)的變化和規(guī)律；(2)掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)；(3)為理論解析、數(shù)據(jù)分析提供計算數(shù)據(jù)與對比指標(biāo)；(4)為隧道工程設(shè)計與施工積累資料。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)0.3250.1890.2130.0320.0400.0030.0020.0020.0080.2090.1110.1210.008圖6-2DK88+583斷面圍巖壓力分布(MPa)圖6-8DK88+575斷面拱頂下沉?xí)r間曲線表7-5-1隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測項目及量測方法(二)監(jiān)測項目與內(nèi)容表7-5-1隧道現(xiàn)場監(jiān)控量測項目及量測方法第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)圖

F4斷層段斷面測點(diǎn)布置圖水平收斂錨桿軸力圍巖壓力初支砼應(yīng)力及鋼架應(yīng)力拱頂下沉二襯接觸壓力及二襯砼應(yīng)力(二)監(jiān)測項目與內(nèi)容(1)地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài)現(xiàn)場觀察：(2)巖體(巖石)力學(xué)參數(shù)測試：(3)應(yīng)力應(yīng)變測試：(4)壓力測試：(5)位移測試：第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(6)溫度測試：(7)物理探測：

隧道工程的量測項目：應(yīng)測項目地質(zhì)和支護(hù)狀態(tài)觀察周邊位移拱頂下沉地表下沉第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)選測項目地表沉降(地表設(shè)點(diǎn))圍巖內(nèi)部位移(洞內(nèi)設(shè)點(diǎn))圍巖壓力及兩層支護(hù)間壓力鋼支撐內(nèi)力及外力支護(hù)、襯砌內(nèi)應(yīng)力、表面應(yīng)力及裂縫測量錨桿或錨索內(nèi)力及抗拔力圍巖彈性波測試第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)二、量測方法(一)地質(zhì)素描l.代表性測試斷面的位置、形狀、尺寸及編號；2.巖石名稱、結(jié)構(gòu)、顏色；3.結(jié)構(gòu)面情況；4.巖脈穿插情況及其與圍巖接觸關(guān)系，軟硬程度及破碎程度；第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)5.巖體風(fēng)化程度、特點(diǎn)、抗風(fēng)化能力；6.地下水的類型、出露位置、水量大小及噴錨支護(hù)施工的影響等；7.施工開挖方式方法、錨噴支護(hù)參數(shù)及循環(huán)時間；8.圍巖內(nèi)鼓、彎折、變形、巖爆、掉塊，坍塌的位置、規(guī)模、數(shù)量和分布情況，圍巖的自穩(wěn)時間等；第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)9.溶洞等特殊地質(zhì)條件描述；10.噴層開裂起鼓、剝落情況描述；11.地質(zhì)斷面展示圖(1:20~1:100)或縱橫剖面圖(1:50~1:100)。必要時應(yīng)附彩色照片。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(二)拱頂下沉和地表沉降第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)由已知高程的臨時或永久水準(zhǔn)點(diǎn)，使用較高精度的水準(zhǔn)儀，可觀測出隧道拱頂或隧道上方地表各點(diǎn)的下沉量。精密水準(zhǔn)儀第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(二)拱頂下沉和地表沉降第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)精密水準(zhǔn)儀(二)拱頂下沉和地表沉降第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)(二)拱頂下沉和地表沉降第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)精密水準(zhǔn)儀(三)坑道周邊相對位移

為量測方便起見，除對拱頂、地表下沉及底鼓可以量測絕對位移值外，坑道周邊其它各點(diǎn)，一般均用收斂計量測其中兩點(diǎn)之間的相對位移值。第七章隧道施工工藝及施工技術(shù)SI型隧道收斂計

拱頂下沉變形量測水平收斂JSS30A型數(shù)顯收斂計量測范圍:0.5～10、0.5～15、0.5～20及0.5～30m

分辯率0.01mm 測量精度:0.1mmJSS30A型數(shù)顯收斂計

收斂計主要由(1)鉤、(2)尺架、(3)調(diào)節(jié)螺母、(4)外殼、(5)塑料蓋、(6)顯示窗口、(7)張力窗口、(8)聯(lián)尺架、(9)尺卡、(10)尺孔銷、(11)帶孔鋼尺等部件組成

收斂計是利用機(jī)械傳遞位移的方法，將兩個基準(zhǔn)點(diǎn)間的相對位移轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)顯位移計的兩次讀數(shù)差。當(dāng)用掛鉤連接兩基準(zhǔn)點(diǎn)予埋件時，通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺母，改變收斂計機(jī)體長度可產(chǎn)生對鋼尺的恒定張力，從而保證量測的準(zhǔn)確性及可比性，機(jī)體長度的改變量，由數(shù)顯電路測出。當(dāng)兩點(diǎn)間隨時間發(fā)生相對位移時，在不同時間內(nèi)所測讀數(shù)的不同，其差值就是兩基準(zhǔn)點(diǎn)間的相對位移值。

測試方法及注意事項(l