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超前支护

/forepoling/
条目作者郭小红

郭小红

最后更新 2023-05-05
浏览 239
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采用敷设钢筋、钢管或注浆等方法向隧道及地下工程施工开挖面前方施作的一种稳定开挖面及周边岩体的辅助支护措施。又称预支护或超前预支护。

英文名称
forepoling
又称
预支护、超前预支护
所属学科
土木工程

超前支护可给初期支护施工提供相对安全的施工环境,一般为临时支护。超前支护方法主要包括:超前锚杆、超前小导管、超前长管棚、超前水平旋喷、超前帷幕注浆、超前冻结等。①超前锚杆。采用长度3~5米的钢筋沿开挖轮廓线向前以一定角度打入,用以锚固前方围岩,防止爆破后出现过多掉块,减少超挖量。一般用于具有一定自稳能力的破碎岩体。如果杆体为钢管则称之为超前小钢管,杆体为自进式锚杆则称之为超前自进式锚杆。②超前小导管。采用长直径40~60毫米的小直径带孔钢管沿开挖轮廓线向前以一定角度打入,然后以一定压力向管内压注起胶结作用的水泥浆液或化学浆液,待其硬化后围岩得到预加固,防止爆破开挖后出现坍塌掉块。一般用于掌子面具有一定自稳能力的土体或极为破碎岩体。③超前长管棚。采用直径70~180毫米的大直径带孔钢管或直径50~90毫米自进式锚杆沿开挖轮廓线顺开挖方向向前打入,然后以一定压力通过钢管向周边地层注入水泥浆液或其他化学浆液。一般用于极不稳定的软弱围岩地段,每循环长度可达20~50米,搭配钢拱架使用。④超前水平旋喷。当隧道通过不稳定软土或沙土地层时,可通过沿隧道开挖轮廓线近水平方向钻孔、在钻孔内应用高压旋喷注浆工艺的施作超前支护的方式。一般适用于土层隧道当隧道处于含水量较高的不稳定土层时。旋喷桩直径一般为60~100厘米,与地质条件及旋喷工艺密切相关。⑤超前帷幕注浆。当隧道通过富水断层破碎带或富水软土地层,可能会出现突水突泥时,一般采用在掌子面打设密集注浆孔,对开挖面前方不稳定土体进行全面预加固的方式通过。根据对不稳定土体的加固范围,又可划分为全断面帷幕注浆、周边帷幕注浆、半断面帷幕注浆及半断面周边帷幕注浆等。为了保证注浆效果,一般在开挖面需先行施作止浆墙。⑥超前冻结。在隧道开挖轮廓线外侧钻孔,在钻孔内敷设冷冻管,采用低温盐水或液氮使土体内自由水冻结,在隧道周边形成具有一定强度的稳定的冻土地层来保证隧道施工安全。超前冻结法施工安全性较高,但是造价偏高,工期偏长。因此,只有当隧道穿越突水突泥风险极大而注浆加固的可靠性达不到安全要求时,才采用超前冻结法进行地层加固。

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