《隧道施工技術(shù)》 習題答案 模塊6

（1）試述隧道施工輔助工程措施適用范圍及一般規(guī)定。隧道在淺埋地段，自穩(wěn)性差的軟弱破碎地層、嚴重偏壓、巖溶流泥地段，砂土層、砂卵（礫）石層、斷層破碎帶以及大面積淋水或涌水地段施工時，常會發(fā)生開挖面圍巖失穩(wěn)，或由于初期支護的強度不能滿足圍巖穩(wěn)定的要求，以及由于大面積淋水、涌水，而導(dǎo)致洞體圍巖喪失穩(wěn)定而產(chǎn)生坍塌、冒頂?shù)?，這不僅使圍巖條件更加惡化，給施工帶來極大的困難，而且影響施工安全，延誤工期，費工費料，影響工程質(zhì)量和隧道使用年限。因此在上述地段進行施工時，可采用輔助施工方法對地層進行預(yù)加固、超前支護（在隧道施工中，對開挖工作面前方圍巖進行預(yù)加固的支護）或止水，以增強隧道圍巖的穩(wěn)定。隧道通過上述地質(zhì)地段時，是否一定要采用輔助施工方法，這應(yīng)根據(jù)隧道所處的地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、隧道長度、埋置深度、施工機械裝備、工期和經(jīng)濟等方面考慮決定。采用輔助施工方法施工時，應(yīng)遵守下列規(guī)定：①應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、施工隊伍的技術(shù)水平、機械設(shè)備狀況等，選用輔助施工方法，并做好相應(yīng)的工序設(shè)計。②必須堅持先支護（強支護）、后開挖（短進尺、弱爆破）、快封閉、勤量測的施工原則。③應(yīng)按采用的輔助施工方法，準備所需的材料及機具，制訂有關(guān)的安全施工措施。④施工中應(yīng)經(jīng)常注意地形和降水、地質(zhì)條件和地下水的變化以及量測數(shù)據(jù)的突變等情況，預(yù)防突發(fā)事故的發(fā)生。⑤做好詳細的施工記錄。（2）試述隧道施工輔助工程措施中排水的幾種常見方法。涌水處理措施主要有超前圍巖預(yù)注漿堵水、開挖后補注漿堵水、超前鉆孔排水、坑道排水、井點降水法和深井降水等。（3）簡述隧道采用超前錨桿和超前小鋼管輔助施工的步驟和施工基本要求。超前錨桿是在開挖前，沿隧道拱部按一定角度設(shè)置的起著預(yù)加固圍巖作用的錨桿，是一種超前預(yù)支護的方法，。其一般適用于在淺埋松散破碎的地層內(nèi)。首先用鑿巖機或鉆孔臺車沿隧道外輪廓線向外鉆孔，然后安設(shè)錨桿。超前錨桿根據(jù)圍巖情況，可采用雙層或三層。一般超前錨桿在設(shè)置后，即可進行開挖，但應(yīng)保證前后兩組支護在縱向應(yīng)有不小于1m的水平投影搭接長度。超前錨桿支護若采用一般砂漿作膠結(jié)物時，爆破后很可能影響其強度。為此宜采用早強砂漿作為錨桿與巖層孔壁間的膠結(jié)物，以使其盡早發(fā)揮超前支護作用。超前錨桿支護的基本要求:①錨桿的材質(zhì)、規(guī)格等應(yīng)符合設(shè)計和規(guī)范要求。②超前錨桿與隧道軸線外插角宜為5°～10°，長度應(yīng)大于循環(huán)進尺，宜為3～5m。③超前錨桿與鋼架支撐配合使用時，應(yīng)從鋼架腹部穿過，尾端與鋼架焊接。④桿插入孔內(nèi)的長度不得短于設(shè)計長度的95%。⑤錨桿搭接長度應(yīng)不小于1m。⑥超前錨桿宜用早強水泥砂漿錨桿。超前小導(dǎo)管周壁預(yù)注漿是在開挖前沿隧道開挖輪廓線向外將直徑為38～70mm的帶孔鋼管打入地層內(nèi)，并以一定的壓力向管內(nèi)壓注漿液。它既能將坑道周圍巖體預(yù)先加固及堵住圍巖裂隙水，又能起到超前預(yù)支護的作用。這種方法施工簡單，且注漿時間短。其適用于自穩(wěn)時間很短的砂層、砂卵（礫）石層、斷層破碎帶、軟弱圍巖淺埋地段或處理塌方等地段。超前小導(dǎo)管的基本要求:①鋼管的型號、規(guī)格、質(zhì)量等應(yīng)符合設(shè)計和規(guī)范要求。②超前鋼管與鋼架支撐配合使用時，應(yīng)從鋼架腹部穿過，尾端與鋼架焊接。③鋼管插入孔內(nèi)的長度不得短于設(shè)計長度的95%。（4）簡述隧道采用超前小導(dǎo)管預(yù)注漿輔助施工的步驟以及施工要求。為加速注漿，可在小導(dǎo)管前安裝分漿器，一次可注入3～5根小導(dǎo)管。注漿前，拌漿可按下列要點進行：①水泥漿液攪拌應(yīng)在拌和機內(nèi)進行，根據(jù)拌和機容量的大小，嚴格按要求投料。②攪拌投料的順序為：在放水的同時，將外加劑一并加入攪拌，待水量加足后，繼續(xù)攪拌1min，再將水泥投入，攪拌時間不應(yīng)小于3min，并在注漿過程中不停地攪拌。③采用水玻璃漿液時，其濃度宜為25～400°Bé（波美度，表示溶液濃度的一種方法）。為稀釋水玻璃，宜采取邊加水邊攪拌，邊用波美計（測量溶液濃度的儀器）量測的辦法進行。④配制水泥漿或稀釋水玻璃漿液時，嚴防水泥包裝紙及其雜物混入。拌好的漿液在進入儲漿槽及注漿泵之前均應(yīng)對漿液進行過濾，未經(jīng)過濾網(wǎng)過濾的漿液不允許進入泵內(nèi)。⑤配制的漿液應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)注完。注漿后至開挖的時間間隔，應(yīng)視漿液種類決定。當采用單液水泥漿時，開挖時間為注漿后8h，采用水泥—水玻璃漿液時為4h左右。這主要是為了保證注漿材料有充分的膠凝時間，使其與地層充分膠結(jié)硬化，達到加固、堵水的目的。超前小導(dǎo)管預(yù)注漿的施工應(yīng)符合下列要求：①超前小導(dǎo)管預(yù)注漿支護的鋼管直徑宜為Φ25～Φ50，長度宜為3～6m。管壁每隔lO～20cm交錯鉆眼，眼孔直徑宜為6～8，并按設(shè)計要求加工。②超前小導(dǎo)管沿隧道縱向開挖輪廓線向外以小于10°的外插角鉆孔，將小導(dǎo)管打入巖層。③小導(dǎo)管環(huán)向間距宜為20～50cm，縱向搭接長度應(yīng)大于0.5m。④導(dǎo)管注漿前，應(yīng)對開挖面及5m范圍內(nèi)的坑道噴射厚為5～lOcm混凝土或用模筑混凝土封閉。⑤注漿壓力應(yīng)為0.5～1.0MPa。必要時可在孔口處設(shè)置止?jié){塞。止?jié){塞應(yīng)能承受規(guī)定的最大注漿壓力或水壓。⑥挖前的時間間隔視漿液種類宜為4～8h。開挖時應(yīng)保留1.5～2.Om的止?jié){墻，防止下一次注漿時孔口跑漿。（5）試述隧道采用超前圍巖預(yù)注漿輔助施工漿液的拌制、注漿方式以及注漿結(jié)束后效果的檢查。略（6）試述隧道采用管棚拱架超前支護輔助施工的工藝及應(yīng)符合的要求。管棚鋼架超前支護施工流程：制作管棚鋼架—測設(shè)中線及水平基點—檢查已開挖斷面的尺寸及形狀—安設(shè)管棚鋼架—鉆管棚鋼管孔眼—打設(shè)管棚鋼管—開挖斷面—噴射混凝土—安設(shè)初期支護鋼架—錨噴。管棚超前支護施工應(yīng)符合下列要求：①為了便于檢查開挖斷面的尺寸及形狀，在施工中應(yīng)設(shè)置控制點。中線施工控制點在直線地段宜每10m設(shè)一個，在曲線地段宜每5m設(shè)一個，中線控制點應(yīng)設(shè)在拱頂處，高程施工控制點宜每10m設(shè)一個。已開挖好的斷面中線、高程等偏差應(yīng)為±30㎜。②超前管棚支護的鋼管外徑宜為Φ80～Φ180，鋼管中心間距為管徑2～3倍。外插角度宜為1°～5°。單根鋼管長度宜為4~6m，總長度應(yīng)大于10m。③超前管棚支護的長度和鋼管外徑應(yīng)滿足設(shè)計要求?？v向搭接長度應(yīng)不小于3m。④管棚鋼架在安設(shè)前應(yīng)清除底腳處的虛渣，嚴禁將鋼架置于虛渣上。在超挖處應(yīng)墊放型鋼等以調(diào)節(jié)高差。分片鋼架在開挖面組裝成整榀鋼架，每節(jié)連接螺栓應(yīng)擰牢固，鋼架立起后，根據(jù)中線、高程將其校正到正確位置，然后沿底腳兩邊每隔2m同時用對口楔子將鋼架與圍巖楔