学习资料八：初期支护及注浆加固技术课件.ppt

1、本章所学内容本章所学内容一、初期支护原则二、锚杆三、喷射混凝土四、钢拱架五、超前支护六、注浆加固围岩和堵水第一部分第一部分 初期支护施工的三大原则初期支护施工的三大原则初期支护可以采取哪些方式？初期支护可以采取哪些方式？成洞三种情形成洞三种情形有时不需要任何有时不需要任何支撑就可获得稳支撑就可获得稳定的洞室定的洞室有时则需要加以有时则需要加以支撑才能获得稳支撑才能获得稳定的洞室定的洞室由于支撑不及由于支撑不及时或不足而导时或不足而导致围岩坍塌堵致围岩坍塌堵塞洞室塞洞室是最希望的是最希望的先开挖后支护先开挖后支护先支护后开挖先支护后开挖喷射混凝土锚杆布设钢筋网钢拱架超前支护注浆加固围岩和堵水初期

2、支护三大原则初期支护三大原则预防为主原则先护后挖原则联合效应原则在进行隧道开挖之前要做哪些工作？在进行隧道开挖之前要做哪些工作？隧隧道道开开挖挖之之前前要要做做哪哪些些工工作作？1.1.探明前方工探明前方工程地质情况程地质情况2.2.选择横断面选择横断面开挖方法。开挖方法。3.3.选择纵向的选择纵向的掘进方式。掘进方式。4.4.选择初期支选择初期支护的类型护的类型判断不准判断不准选择方法选择方法错误错误掘进方式掘进方式不对不对支护类型支护类型不恰当不恰当出出现现意意外外情情况况采采取取处处理理措措施施预预防防为为主主原原则则一、预防为主原则一、预防为主原则隧道会出现哪些异常情况？隧道会出现哪些

3、异常情况？隧隧道道会会出出现现哪哪些些异异常常情情况况？开挖异常开挖异常初期支护异常初期支护异常开挖面顶部掉块，掌子面不稳定。开挖面顶部掉块，掌子面不稳定。开挖面出现涌水，涌水量增加。开挖面出现涌水，涌水量增加。地基承载力不足，产生底鼓，拱顶下沉地基承载力不足，产生底鼓，拱顶下沉增大，周边位移增大。增大，周边位移增大。喷射混凝土层起鼓、开裂、剥落。喷射混凝土层起鼓、开裂、剥落。锚杆松脱或断裂。锚杆松脱或断裂。钢拱架产生较大变形。钢拱架产生较大变形。1.1.开挖异常。开挖异常。开挖面附近开挖面附近围岩异常围岩异常A A类措施类措施B B类措施类措施开挖面顶部掉块，掌子面不稳定。1.缩短掘进进尺。

4、2.掌子面喷射混凝土。3.掌子面打锚杆。1.缩小开挖断面，采用分部开挖。2.超前支护。3.增设钢拱架开挖面出现涌水，涌水量增加。1.沿洞壁布设排水盲管。2.涌水少时，在喷射混凝土中加入速凝剂，也可以加设钢筋网后再喷射混凝土。1.涌水量少时，采用井点降水、钻孔排水、泄水洞排水。2.涌水量多时，采用预注浆加固围岩和堵水。地基承载力不足，产生底鼓，拱顶下沉增大，周边位移增大。1.开挖时不损害地基底部围岩。2.加强临时底拱，向下加打锚杆。3.加厚边墙脚，增加支撑面积。4.缩短台阶长度，及早闭合初期支护承载环。5.增加锚杆长度、直径或强度1.采用超短台阶开挖，上半断面设置临时仰拱。2.增设钢拱架。3.对

5、地层进行预加固。图图2-8-1 降低地下水位法的原理降低地下水位法的原理a）排水工法；）排水工法； b）浅井点工法；）浅井点工法； c）深井点工法；）深井点工法； d）负压）负压深井点工法深井点工法2.2.初期支护异常。初期支护异常。初期支护异常初期支护异常A A类措施类措施B B类措施类措施喷射混凝土层起鼓、开裂、剥落。1.加钢筋网再喷射混凝土。2.引排积水，降低水压力。3.在混凝土层中设纵向伸缩缝。1.增加锚杆，加厚喷层 。2.增设钢拱架锚杆松脱或断裂。加密锚杆。增加锚杆长度、直径或强度。钢拱架产生较大变形。1.增加锚杆长度、直径或强度2.加密钢拱架。3.凿开喷层，松开拱架接头螺栓，释放应

6、力。1.采用可伸缩的钢拱架2.在喷层混凝土中设纵向伸缩缝。3.修筑内层衬砌。初初期期支支护护原原则则先挖后护先挖后护先护后挖先护后挖二、先护后挖原则二、先护后挖原则常规支护：先开挖断面，然后初期常规支护：先开挖断面，然后初期支护，顺序施作。支护，顺序施作。超前支护：先支护超前支护：先支护/ /先加固、后开先加固、后开挖，顺序逆做；短进尺、慎开挖，挖，顺序逆做；短进尺、慎开挖，万勿冒进；强支护、快衬砌，及时万勿冒进；强支护、快衬砌，及时封闭；重观察、勤量测，莫等塌方。封闭；重观察、勤量测，莫等塌方。三、联合效应原则三、联合效应原则1.概念：将初期支护的各种类型，进行恰当组合，共同构成人工复合的支

7、护结构体系。2.技术要求：锚杆要露头，露头部分要和钢筋网、钢拱架焊接。钢筋网、钢拱架要被喷射混凝土包裹、覆盖密实。分次施作的联合支护，应将各部分联结在一起。超前支护和常规支护要联结。第二部分第二部分 锚杆锚杆锚锚杆杆锚杆种类锚杆作用悬吊作用悬吊作用加固作用加固作用组合梁作用组合梁作用加固区域加固区域锚固形式锚固形式系统锚杆系统锚杆局部锚杆局部锚杆超前锚杆超前锚杆全长黏结式（水泥浆、中空注浆、全长黏结式（水泥浆、中空注浆、树脂）树脂）端头锚固式（黏结式、机械式）端头锚固式（黏结式、机械式）混合式（先灌浆后张拉、预应力中混合式（先灌浆后张拉、预应力中空、先张拉后灌浆空、先张拉后灌浆) )锚杆布置方

8、形方形梅花形梅花形支撑作用支撑作用一、锚杆的作用一、锚杆的作用1.支撑作用锚杆能限制约束围岩变形，并向围岩施加压力，从而使处于二轴应力状态的洞室内表面附近的围岩保持三轴应力状态，因而能制止围岩强度恶化。2.悬吊作用悬吊作用是利用锚杆将软弱的直接顶悬吊于上部坚固稳定的岩层上，或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连结在松动区外的完整坚固岩体上，使松动岩块不致冒落。3.加固作用由于系统锚杆的加固作用，使围岩中，尤其是松动区中的节理裂隙、破裂面等得以联结，因为增大了锚固区围岩的强度（即c、值）；锚杆对加固节理发育的岩体和围岩松动区十分有效，有助于裂隙岩体和松动区形成整体，成为“加固带”。4.组合梁

9、作用将锚固范围内的岩层挤紧，增加各岩层间的摩擦力，防止岩石沿层面滑动，避免各岩层出现离层现象，提高其自撑能力。将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层锁紧成一个较厚的岩层（组合梁）。在上覆岩层载荷的作用下，这种组合厚岩层内的最大弯曲应变和应力都将大大减小，组合梁的挠度亦减小。 根据围岩的性质，锚杆可排列成方形、梅花形等。方形适用于稳定的岩层，梅花形适用于稳定性较差的岩层，其布置如图所示。锚杆的锚入方向，应与岩层面或主要裂隙面成较大的角度相交，尽可能与其正交；层面与裂隙面不明显时，锚杆应垂直于巷道周边锚入。图 5-20 锚杆的布置形式（a）方形布置；（b）梅花形布置 三、锚杆的布置三、锚杆的布置三、锚杆

10、的种类三、锚杆的种类按加固区域来分：锚杆种类锚杆种类作用作用系统锚杆锚杆间的联合作用（群锚效应）局部锚杆对围岩的局部加固作用超前锚杆支护的超前性按锚固形式来分：锚杆种类锚杆种类锚固方式锚固方式特点特点用途用途全长黏结式锚杆水泥砂浆或树脂等胶结材料作为锚固剂1.发挥锚杆的抗剪、抗拉及防腐蚀。2.长期锚固能力系统锚杆超前锚杆端头锚固式锚杆内、外锚头的锚固来限制围岩变形松动1.安装后立即起作用，施加预应力。2.杆体易腐蚀，影响长期锚固力。局部锚杆混合式锚固锚杆全长黏结式与端头锚固式结合1.上述两者的优点2.安装复杂复杂结构的加固1.普通水泥砂浆锚杆1）施工顺序：施工准备初喷砼面上标注孔位钻孔清孔往孔

11、中注入水泥砂浆插入杆体固定杆体、待强安装垫板。2）设计、施工要点：钻孔：钻孔：钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面垂直。钻孔孔径比杆径钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面垂直。钻孔孔径比杆径大大15mm15mm。孔位允许偏差为。孔位允许偏差为151550mm50mm，孔深允许偏差为，孔深允许偏差为50mm50mm。 清孔：孔钻好后用高压水清孔：孔钻好后用高压水( (风风) )将孔眼冲洗干净，用塞子塞紧孔口，将孔眼冲洗干净，用塞子塞紧孔口，防止石渣掉入。防止石渣掉入。水泥砂浆：水泥一般选用普通硅酸盐水泥，砂子粒径不大于3mm，并过筛；砂浆强度不低于M20；配合比一般为水泥:砂:水1:(1-1.5):(0.4

12、5-0.5)。粘结砂浆应拌和均匀，并调整其和易性，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。注浆体积应略多于需要体积，将注浆管全部抽出后，应立即迅速插入杆体，可用锤击或通过套筒用风钻冲击，使杆体强行插入钻孔。杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%，实际粘结长度亦不应短于设计长度的95%。杆体到位后要用木楔或小石子在孔口卡住，防止杆体滑出。锚杆安设后不得随意敲击；终凝以前不得在端部悬挂重物；水泥砂浆终凝以后安装垫板。2.中空注浆锚杆施工顺序：施工准备布孔钻孔、清孔组装中空锚杆体、排气管、止浆塞安装锚杆连接注浆管、注浆锚杆杆体孔口回浆杆体待强、安装垫板螺栓。3.早强药包内锚头锚杆1）施工顺序：施

13、工准备布孔钻孔、清孔浸湿药包孔内塞入药包顶入杆体浆体待强、安装垫板螺栓。2）锚固剂：快硬水泥卷、早强砂浆卷或树脂卷。快硬水泥卷设计需要三个参数：直径d；长度L；水泥质量G。直径d要与钻眼直径搭配。长度L:L=kl（D2-2）/d2l-内锚固段长度；D-钻眼直径；-锚杆直径；k-富余系数（1.05-1.10）。质量G：G=Ld2/4。-装填密度。3）施工要点：孔眼应比锚杆长度短4-5cm。水泥药卷要浸入水中一段时间，但不超过水泥初凝时间。将用水浸湿好的水泥药卷用锚杆送至眼底，并轻轻捣实。在锚杆外端套上连接套筒，装上搅拌机，开动搅拌机，带动锚杆旋转，搅拌水泥浆，并用人力推进锚杆至眼底，保持10s的

14、搅拌时间，总时间为30-40s。轻轻卸下搅拌机头，用木楔楔住杆体，使杆体位于钻眼中心。待快硬水泥达到强度后，用扳手卸下连接套筒。4.涨壳中空注浆锚杆施工顺序：施工准备布孔钻孔、清孔组装中空锚杆体、排气管、止浆塞安装锚杆连接注浆管、注浆锚杆杆体孔口回浆杆体待强、安装垫板螺栓。 钢质涨壳头钢质涨壳头 5.楔缝式内锚头锚杆 主要用于临时加固。第三部分第三部分 喷射混凝土喷射混凝土喷喷射射混混凝凝土土喷射混凝土工艺喷射混凝土作用支撑围岩支撑围岩卸载作用卸载作用填平补强围岩填平补强围岩干喷干喷湿喷湿喷混合喷射混合喷射喷射混凝土特点喷射混凝土设备喷射机喷射机机械手机械手强制式搅拌机强制式搅拌机喷射混凝土方

15、式钢筋网喷射混凝土钢筋网喷射混凝土钢纤维喷射混凝土钢纤维喷射混凝土潮喷潮喷覆盖围岩覆盖围岩传递应力传递应力一、喷射混凝土的作用一、喷射混凝土的作用1.支撑作用 喷射混凝土以较高的速度注入节理裂隙，产生如同石墙灰缝一样的粘结作用，从而提高了岩体粘结力和内摩擦角，也就是提高了围岩的强度。2.卸载作用 由于喷层属柔性，能有控制地使围岩在不出现有害变形的前提下，进行一定程度的变形，从而使围岩“卸载”，同时喷层中的弯曲应力减小，有利于混凝土承载力的发挥。3.填平补强围岩 喷射混凝土可填充表面凹穴，使裂隙分割的岩层面粘联在一起，保护岩块之间的咬合、镶嵌作用，提高其间的粘结力，摩阻力，有利于防止围岩松动，并

16、避免或缓和围岩应力集中。4.覆盖围岩 喷层直接粘贴岩面，形成风化和止水的防护层，并阻止节理裂隙中填充物流失。5.传递应力 通过喷射混凝土把应力传给锚杆、钢筋网、钢拱架，使支护结构受力均匀。二、喷射混凝土的工艺二、喷射混凝土的工艺1.干喷干喷是将集料和水泥按一定比例在搅拌机内干拌均匀，然后连同速凝剂一起装入喷射机，用压缩空气使干集料在软管内呈悬浮状态压送到喷枪，再在喷嘴处与高压水结合，以较高速度喷射到岩面上。细骨料细骨料粗骨料粗骨料水泥水泥搅拌机搅拌机干式干式喷射机喷射机压缩空气压缩空气速凝剂速凝剂水水喷头喷头2.潮喷潮喷是为降低喷射时的粉尘和回弹，将细石、砂预加少量水，使之呈潮湿状态，再加水泥

17、拌合成潮集料，再按干喷工艺将大部分水在喷头处加入和喷出。细骨料细骨料粗骨料粗骨料水泥水泥搅拌机搅拌机干式干式喷射机喷射机压缩空气压缩空气速凝剂速凝剂水水喷头喷头少量水少量水3.湿喷潮喷是将集料、水泥和水按设计比例在搅拌机内拌合均匀，形成湿集料，装入湿式喷射机，通过压缩空气把湿集料押送到喷头处，再在喷头处加速凝剂后喷出。细骨料细骨料粗骨料粗骨料水泥水泥水水外加剂外加剂搅拌机搅拌机湿式湿式喷射机喷射机压缩空气压缩空气速凝剂速凝剂喷头喷头4.混合喷射混合喷射又称分次投料混合喷射法，是将一部分砂加第一次水拌湿，再投入全部水泥强制搅拌造壳；然后加第二次水和减水剂拌和成SEC砂浆；将另一部分砂和石、速凝剂

18、强制搅拌均匀。然后分别用砂浆泵和干式喷射机压送到混合管混合后喷出。 砂砂 浆泵浆泵搅拌机搅拌机搅拌机搅拌机干喷机干喷机混合管混合管喷头喷头一次水一次水水泥水泥二次水二次水减水剂减水剂砂砂石石速凝剂速凝剂SEC砂浆：在砂子中加上适量的水，使水泥颗粒粘结在砂子表面，形成低水灰比的净浆薄壳，用以提高混凝土或砂浆强度。三、喷射混凝土的特点三、喷射混凝土的特点 8.岩面凹陷处先喷、多喷，凸出处后喷、少喷。 9.喷射混凝土较厚时，应分层喷射。四、喷射混凝土的设备四、喷射混凝土的设备1.喷射机 喷射混凝土的专用设备。分为干式喷射机和湿式喷射机两类。混凝土湿喷机混凝土干喷机2.机械手 控制喷头的移动方向、距离

19、。分为人力控制和机械手控制。人力控制劳动强度大，粉尘危害人身健康，软弱围岩还会危机人身安全，仅用于局部喷射。机械手控制方便灵活，工作范围大。人工控制机械手控制3.强制式搅拌机强制式搅拌机是利用拌筒内运动着的叶片强迫物料朝着各个方向运动，由于各物料颗粒的运动方向、速度各不相同，相互之间产生剪切滑移而相互穿插、扩散，从而在很短的时间内，使物料拌和均匀，其搅拌机理被称为剪切搅拌机理。五、喷射混凝土的方式五、喷射混凝土的方式1.钢筋网喷射混凝土施工顺序：先喷射一层混凝土，再挂设钢筋网，然后再喷射混凝土，将钢筋网覆盖，形成钢筋混凝土层。2.钢纤维喷射混凝土在喷射混凝土中加入钢纤维，以弥补素喷射混凝土脆性

20、强而韧性差的缺陷。第四部分第四部分 钢拱架钢拱架钢钢拱拱架架钢拱架分类钢拱架作用限制围岩变形限制围岩变形超前支护的反支点超前支护的反支点承受部分松弛荷载承受部分松弛荷载花钢拱架（格栅拱架）花钢拱架（格栅拱架）型钢拱架型钢拱架钢拱架特点一、钢拱架的作用一、钢拱架的作用1.加强限制围岩变形 因钢拱架刚度较大，它对围岩松弛变形的限制更强硬2.作为超前支护的后支点3.承载部分松弛荷载 因钢拱架的强度较大，它可以承受已发生的松弛荷载，保证坑道稳定和安全。 钢拱架分为花钢拱架和型钢拱架。二、钢拱架的分类二、钢拱架的分类格栅钢架的断面1.花钢拱架（格栅拱架）2.型钢拱架工字钢工字钢钢管钢管槽钢槽钢 三、钢拱

21、架的特点三、钢拱架的特点第五部分第五部分 超前支护超前支护超超前前支支护护超前锚杆概念及作用概念及作用特点及适用条件特点及适用条件设计施工要点设计施工要点超前管棚概念及作用概念及作用特点及适用条件特点及适用条件设计施工要点设计施工要点一、超前锚杆一、超前锚杆1.概念及作用 概念：超前锚杆是沿开挖轮廓线，以稍大外插角，向开挖前方一定范围内安装的斜向锚杆。 作用：超前锚杆可以形成对前方围岩的预锚固，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖等作业。超前锚杆超前锚杆2.特点及适用条件 特点：柔性较大，整体刚度较小。（超前锚杆单独使用，有时和系统锚杆焊接在一起发挥作用，钢筋柔性大刚度小） 适用条件：地下水

22、较少的软弱围岩的隧道工程中，如裂隙发育的岩体、断层破碎带等、浅埋无显著偏压隧道。3.设计施工要点 超前锚杆的超前长度为循环进尺的3-5倍，宜采用3-5m长，环向间距采用0.3-1.0m；外插角宜用10-30；搭接长度宜为超前长度的40%-60%左右，即大致形成双层或双排锚杆。 二、超前管棚二、超前管棚1.概念及作用 概念：超前管棚是沿开挖轮廓线，以较小外插角，向开挖面前方打入的钢管与钢拱架构成的一种钢结构棚架。 作用：超前管棚可以预先支护开挖面前方的围岩，然后在其保护下进行开挖等作业。2.特点及适用条件 特点：整体刚度较大，对围岩变形的限制能力较强，且能提前承受早期围岩压力。（先行插入前方围岩

23、的钢管作纵向支撑，又采用钢拱架做环向支撑，并采用锚杆、钢筋网和喷射混凝土作为连接和整合介质） 适用条件：主要适用于围岩压力来得快来得大、对围岩变形及地表下沉有较严格要求的软弱破碎围岩隧道工程中。 3.设计施工要点 管棚长度应根据地层情况选用，一般为10-45m。管径为70-180mm，孔径比管径长20-30mm，外插角为1-2。两组管棚间的搭接长度不应小于1.5m。长钢管应用4-6m的管节逐段接长，第一节钢管前端加工成尖锥状，打入一节，在接后一节。为保证钢管受力均匀，钢管接头应纵向错开，一般按编号，偶数第一节为4m，奇数第一节为6m，以后各节均为6m。打一眼，装一管，由上而下顺序进行。管棚应采

24、用热轧无缝钢管制作，必要时钢管内安装钢筋笼。当需增加管棚支护刚度时，可在钢管内注入水泥砂浆。一般在第一节管的前端交错钻10-16mm孔若干，间距宜为15-20cm，呈梅花型布置。或者不钻孔，在管内安装排气导管，浆注满后方可停止压注。超前锚杆超前锚杆超前管棚超前管棚材料螺纹钢筋热轧无缝钢管加固范围开挖面前方3-5m开挖面前方10-45m直径2270-180mm外插角10-301-2特点柔性较大，整体刚度较小整体刚度较大，对围岩变形的限制能力较强适用条件地下水较少的软弱围岩的隧道工程(不太稳定的岩体）围岩压力来得快来得大、对围岩变形及地表下沉有较严格要求的软弱破碎围岩隧道工程（很不稳定的岩体）超前

25、锚杆与超前管棚的比较超前锚杆与超前管棚的比较第六部分第六部分 注浆加固围岩和堵水注浆加固围岩和堵水注注浆浆加加固固围围岩岩和和堵堵水水作用机理注浆方法渗透注浆渗透注浆劈裂注浆劈裂注浆工艺种类超前小导管注浆超前小导管注浆超前深孔帷幕注浆超前深孔帷幕注浆注浆量施工要点一、作用机理一、作用机理1.概念 注浆就是胶结材料渗透或挤入到岩体的空隙或裂隙中。2.作用机理注浆方式渗透渗透挤入挤入将岩块或土体将岩块或土体颗粒胶结为整体颗粒胶结为整体以高强夹层的形以高强夹层的形式将黏土分隔包围式将黏土分隔包围加固围岩加固围岩注浆方式渗透渗透挤入挤入填塞了孔隙或裂隙，填塞了孔隙或裂隙，阻断了地下水渗流阻断了地下水渗

26、流的通道。的通道。堵水堵水三三层层含含义义工艺工艺作用作用1.加固加固2.堵水堵水3.加固与堵水兼有加固与堵水兼有扩散扩散凝胶凝胶利用注浆泵利用注浆泵浆液浆液地层地层机理机理固化固化注浆泵浆液桶浆液桶软土或含水地层软土或含水地层注浆管路注浆管路基本工艺基本工艺二、注浆方法二、注浆方法1.胶结材料 水泥浆液或化学浆液。 水泥浆液：采用32.5级以上普通硅酸盐水泥，因浆液含水泥颗粒，适用于孔隙直径大的地层。 化学浆液：采用水玻璃为主的浆液，流动性好，无颗粒，适用于细沙或粘土层。2.注浆方法注浆方法压力注浆压力注浆电动化学注浆电动化学注浆渗透注浆渗透注浆劈裂注浆劈裂注浆1）电动化学注浆：注浆管为阳极

27、，滤水管为阴极，通过直流电电渗作用使孔隙水从阳极流向阴极，在土中形成渗浆通道，化学浆液随之渗入孔隙而使土体结硬。劈裂注浆：在有渗透性差或不透水的地层，采用较高压力将胶结材料强行挤压钻孔周壁，使胶结材料将黏土层劈裂成缝并充塞凝结与其中，从而对黏土地层或软土地层起到加固的作用。2）压力注浆：在各种大小压力作用下将水泥浆液或化学浆液挤压到充填土的孔隙或岩层缝隙中。渗透注浆：在有一定渗透性的地层，采用中低压力将胶结材料压注到地层中的裂缝、孔隙中，待胶结材料凝固后。岩体的结构体或土颗粒被胶结成整体。三、注浆工艺三、注浆工艺注浆工艺通常有超前小导管注浆和超前深孔帷幕注浆两种形式。1.超前小导管注浆1）概念

28、：超前小导管注浆是在开挖前，先用喷射混凝土将开挖面和一定范围内的坑道周边岩面封闭，然后沿坑道周边轮廓向前方围岩内打入带孔小导管，并通过小导管向围岩内压注胶结作用的浆液，待浆液硬化后，坑道周围岩体形成一定厚度的加固圈。打止浆墙钻注浆孔安注浆管注浆观察出浆补孔注浆结束自进式注浆锚杆：在小导管前端焊一个廉价钻头，将钻孔和小导管合二为一，缩短了注浆管安装时间，适用于钻孔易坍塌的地层，它的管体采用波纹或变径外形，增加其粘结和锚固能力，浆液采用水泥浆，可降低造价。2）优缺点：超前小导管注浆作业只能在隧道内进行，导管安装和注浆作业占用了作业循环时间，不利于提高施工速度。喷射前需要对掌子面和一定范围内岩面用喷

29、射混凝土封闭，但在下次掘进循环中会随岩体一同被挖除，从而造成较大浪费。3）适用条件：超前小导管注浆压力低，适用于渗透系数大的无地下水或水量和压力较小的软弱破碎岩体中。2.超前深孔帷幕1）概念：在开挖前，先用喷射混凝土将开挖面和一定范围内的坑道周边岩面封闭，然后沿坑道周边轮廓向前方围岩内打入带孔长钢管，并通过长钢管向围岩内压注胶结作用的浆液，待浆液硬化后，坑道周围岩体形成一定厚度的加固圈。打止浆墙钻注浆孔安注浆管注浆观察出浆补孔注浆结束2）优缺点：超前深孔帷幕注浆作业可以在洞内也可以在辅助坑道内进行，当隧道埋置较浅时，可以在洞顶地面上进行。钻孔和注浆作业不进入洞内作业循环，可有效缩短施工工期超前

30、深孔帷幕注浆可比开挖面超前30-50m，既保证了安全，也便于大中型机械施工，加快施工速度。3）适用条件：不仅适用渗透系数大的无地下水或水量和压力较小的一般破碎岩体的地层条件，尤其适用水量和压力均较大的破碎岩体的地层条件。超前小导管注浆超前小导管注浆超前深孔帷幕注浆超前深孔帷幕注浆注浆管小导管长钢管加固范围开挖面前方3-6m开挖面前方30-50m作业区域隧道内隧道内、辅助坑道内或洞顶地面上。是否占用作业循环是是（隧道内）否（辅助坑道、洞顶地面）适用条件渗透系数大的无地下水或水量和压力较小的软弱破碎岩体中。渗透系数大的无地下水或水量和压力均较小的一般破碎岩体、水量和压力均较大的破碎岩体四、注浆量四

31、、注浆量1.加固区注浆总量Q=naAQ-注浆总量；A-加固区土层的体积；n-加固区地层的孔隙率；a-以往实践经验充填率。2.平均单孔注浆量qq=Q/mq-平均单孔注浆量；m-钻孔数量。五、施工要点五、施工要点施施工工要要点点止浆墙对开挖面及对开挖面及5m5m范围内坑道周边喷范围内坑道周边喷5-10cm5-10cm混凝土。混凝土。钻孔钻孔直径比钢管直径长钻孔直径比钢管直径长20mm20mm以上，孔口位置偏差不超过以上，孔口位置偏差不超过5cm5cm，孔底位置偏差不超过孔深的，孔底位置偏差不超过孔深的1%1%。注浆管小导管直径小导管直径32-40mm32-40mm，长度宜为，长度宜为3-6m3-6

32、m；长钢管直径；长钢管直径70-70-180mm180mm，长度，长度30-50m30-50m。注浆管前端为尖锥形，注浆管前。注浆管前端为尖锥形，注浆管前端端0.5m0.5m范围内每隔范围内每隔10-20cm10-20cm交错布置直径为交错布置直径为6-8mm6-8mm的钻孔的钻孔眼。眼。试水试水目的：一是冲洗注浆管，二是了解土的渗透系数。试水目的：一是冲洗注浆管，二是了解土的渗透系数。结束条件单孔：注浆压力达到设计终压，注浆量达到单孔：注浆压力达到设计终压，注浆量达到80%80%以上。以上。全段：所有注浆孔均达到单孔条件。全段：所有注浆孔均达到单孔条件。注浆检查注浆前：钻孔质量、浆液质量、注

33、浆设备工作状态。注浆前：钻孔质量、浆液质量、注浆设备工作状态。注浆中：注浆压力是否达到设计值。注浆中：注浆压力是否达到设计值。注浆后：用声波探测仪检查注浆效果。注浆后：用声波探测仪检查注浆效果。开挖时间水泥水泥- -水玻璃浆液水玻璃浆液4h4h后，水泥浆液后，水泥浆液8h8h后。后。保留止浆墙开挖应保留一定程度的止浆墙。开挖应保留一定程度的止浆墙。第五次作业第五次作业1.解释炮轰感度、最佳密度、临界直径、临界密度解释炮轰感度、最佳密度、临界直径、临界密度和殉爆距离的含义。和殉爆距离的含义。2.炮眼分哪三类？各自的作用是什么？光面爆破的炮眼分哪三类？各自的作用是什么？光面爆破的作用机理？作用机理？3.超前锚杆和超前管棚的区别？超前锚杆和超前管棚的区别？4.隧道防排水的基本原则是什么？做一下具体的解隧道防排水的基本原则是什么？做一下具体的解释。释。