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隧道加固具體方法
來源:m.feifanband.com 發布時間:2025年05月16日
隧道加固具體方法
1. 表面加固法
噴射混凝土加固
原理:利用壓縮空氣將混凝土拌合料通過管道輸送并高速噴射到受噴面上,混凝土在高速沖擊下與受噴面緊密粘結,形成一層具有較高強度和抗滲性的混凝土層,從而提高隧道圍巖的穩定性和承載能力。
適用場景:適用于隧道圍巖表面破碎、風化嚴重,或存在局部掉塊、剝落等情況。例如,在一些地質條件較差的鐵路隧道中,經常采用噴射混凝土對隧道拱頂和邊墻進行加固。
操作要點:噴射前需對受噴面進行清理,去除浮石、雜物等;控制好噴射距離和角度,一般為0.8 - 1.2m,與受噴面垂直;分層噴射時,后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行。
抹面加固
原理:在隧道圍巖表面涂抹一層水泥砂漿或混凝土,以封閉圍巖表面的裂隙和孔隙,防止圍巖風化和滲水,同時提高圍巖的整體性和表面強度。
適用場景:適用于圍巖較為完整,但表面存在輕微裂隙或風化現象的隧道。比如,在一些城市地鐵隧道中,對于一些地質條件相對較好的區段,可采用抹面加固來提高隧道的使用壽命。
操作要點:抹面前應將圍巖表面清理干凈,并用水濕潤;抹面材料應攪拌均勻,涂抹厚度一般為2 - 3cm,且要保證涂抹均勻、密實。
2. 錨桿加固法
砂漿錨桿
原理:通過向錨桿孔內注入水泥砂漿,將錨桿與圍巖粘結在一起,利用錨桿的抗拉強度來約束圍巖的變形,提高圍巖的自承能力。
適用場景:廣泛應用于各種地質條件的隧道加固,尤其是對于節理裂隙發育的圍巖效果好。例如,在公路隧道建設中,砂漿錨桿是常用的加固手段之一。
操作要點:鉆孔直徑應比錨桿直徑大15 - 20mm,鉆孔深度應符合設計要求;注漿時要保證注漿飽滿,錨桿插入后應及時進行二次補漿。
中空注漿錨桿
原理:中空注漿錨桿桿體為中空結構,在鉆孔安裝錨桿后,可通過桿體中空通道進行注漿,使漿液充滿錨桿孔和圍巖裂隙,形成錨固體,增強錨桿與圍巖的粘結力。
適用場景:適用于軟弱破碎圍巖、富水地層等地質條件復雜的隧道加固。比如,在一些地下水位較高的城市隧道中,中空注漿錨桿能更好地發揮加固和止水作用。
操作要點:安裝錨桿時要確保桿體居中,注漿壓力和注漿量應根據圍巖情況進行調整,一般注漿壓力控制在0.5 - 2.0MPa。
3. 鋼架加固法
型鋼鋼架
原理:型鋼鋼架由工字鋼、槽鋼等型鋼焊接或螺栓連接而成,將其架設在隧道內,能夠立即承受圍巖壓力,限制圍巖的變形,為隧道施工提供臨時或長久的支護。
適用場景:常用于圍巖自穩能力差、變形速度快的隧道區段,如淺埋隧道、斷層破碎帶等。例如,在穿越山體的鐵路隧道施工中,遇到斷層破碎帶時,型鋼鋼架是不可少的加固措施。
操作要點:鋼架的加工尺寸應符合設計要求,安裝時要保證鋼架與圍巖之間的間隙均勻,并用混凝土楔塊或木楔塊塞緊;鋼架之間應設置縱向連接筋,增強鋼架的整體性。
格柵鋼架
原理:格柵鋼架由鋼筋焊接而成,具有較好的柔韌性和適應性,能夠與圍巖緊密貼合,共同承受圍巖壓力。
適用場景:適用于軟弱圍巖、小斷面隧道等。比如,在一些城市地鐵的小斷面區間隧道中,格柵鋼架因其施工方便、適應性強等優點而得到廣泛應用。
操作要點:鋼筋的焊接質量要符合規范要求,格柵鋼架的安裝間距應根據圍巖變形情況確定;安裝后應及時噴射混凝土,使鋼架與圍巖形成整體。
4. 注漿加固法
水泥注漿
原理:將水泥漿液通過注漿管注入圍巖裂隙或孔隙中,漿液凝固后填充裂隙,將松散的圍巖顆粒膠結成一個整體,提高圍巖的強度和穩定性。
適用場景:適用于圍巖裂隙發育、自穩能力較差的隧道。例如,在一些巖溶地區的隧道中,水泥注漿可以填充巖溶裂隙,防止地下水涌入隧道。
操作要點:注漿前應進行注漿試驗,確定合理的注漿參數,如注漿壓力、漿液水灰比等;注漿過程中要密切觀察注漿壓力和注漿量的變化,防止跑漿、漏漿。
化學注漿
原理:采用化學漿液(如聚氨酯、環氧樹脂等)進行注漿,化學漿液具有粘度低、可灌性好、凝固時間可調等特點,能夠深入微小裂隙進行加固。
適用場景:適用于對加固精度要求高、圍巖裂隙細微的隧道,或需要快速止水、加固的工程。比如,在一些重要建筑物的地下隧道中,化學注漿可以有效地提高圍巖的強度和防水性能。
操作要點:化學漿液具有一定的毒性和腐蝕性,施工時要做好防護措施;嚴格按照漿液的配比和施工工藝進行操作,確保注漿效果。
1. 表面加固法
噴射混凝土加固
原理:利用壓縮空氣將混凝土拌合料通過管道輸送并高速噴射到受噴面上,混凝土在高速沖擊下與受噴面緊密粘結,形成一層具有較高強度和抗滲性的混凝土層,從而提高隧道圍巖的穩定性和承載能力。
適用場景:適用于隧道圍巖表面破碎、風化嚴重,或存在局部掉塊、剝落等情況。例如,在一些地質條件較差的鐵路隧道中,經常采用噴射混凝土對隧道拱頂和邊墻進行加固。
操作要點:噴射前需對受噴面進行清理,去除浮石、雜物等;控制好噴射距離和角度,一般為0.8 - 1.2m,與受噴面垂直;分層噴射時,后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行。
抹面加固
原理:在隧道圍巖表面涂抹一層水泥砂漿或混凝土,以封閉圍巖表面的裂隙和孔隙,防止圍巖風化和滲水,同時提高圍巖的整體性和表面強度。
適用場景:適用于圍巖較為完整,但表面存在輕微裂隙或風化現象的隧道。比如,在一些城市地鐵隧道中,對于一些地質條件相對較好的區段,可采用抹面加固來提高隧道的使用壽命。
操作要點:抹面前應將圍巖表面清理干凈,并用水濕潤;抹面材料應攪拌均勻,涂抹厚度一般為2 - 3cm,且要保證涂抹均勻、密實。
2. 錨桿加固法
砂漿錨桿
原理:通過向錨桿孔內注入水泥砂漿,將錨桿與圍巖粘結在一起,利用錨桿的抗拉強度來約束圍巖的變形,提高圍巖的自承能力。
適用場景:廣泛應用于各種地質條件的隧道加固,尤其是對于節理裂隙發育的圍巖效果好。例如,在公路隧道建設中,砂漿錨桿是常用的加固手段之一。
操作要點:鉆孔直徑應比錨桿直徑大15 - 20mm,鉆孔深度應符合設計要求;注漿時要保證注漿飽滿,錨桿插入后應及時進行二次補漿。
中空注漿錨桿
原理:中空注漿錨桿桿體為中空結構,在鉆孔安裝錨桿后,可通過桿體中空通道進行注漿,使漿液充滿錨桿孔和圍巖裂隙,形成錨固體,增強錨桿與圍巖的粘結力。
適用場景:適用于軟弱破碎圍巖、富水地層等地質條件復雜的隧道加固。比如,在一些地下水位較高的城市隧道中,中空注漿錨桿能更好地發揮加固和止水作用。
操作要點:安裝錨桿時要確保桿體居中,注漿壓力和注漿量應根據圍巖情況進行調整,一般注漿壓力控制在0.5 - 2.0MPa。
3. 鋼架加固法
型鋼鋼架
原理:型鋼鋼架由工字鋼、槽鋼等型鋼焊接或螺栓連接而成,將其架設在隧道內,能夠立即承受圍巖壓力,限制圍巖的變形,為隧道施工提供臨時或長久的支護。
適用場景:常用于圍巖自穩能力差、變形速度快的隧道區段,如淺埋隧道、斷層破碎帶等。例如,在穿越山體的鐵路隧道施工中,遇到斷層破碎帶時,型鋼鋼架是不可少的加固措施。
操作要點:鋼架的加工尺寸應符合設計要求,安裝時要保證鋼架與圍巖之間的間隙均勻,并用混凝土楔塊或木楔塊塞緊;鋼架之間應設置縱向連接筋,增強鋼架的整體性。
格柵鋼架
原理:格柵鋼架由鋼筋焊接而成,具有較好的柔韌性和適應性,能夠與圍巖緊密貼合,共同承受圍巖壓力。
適用場景:適用于軟弱圍巖、小斷面隧道等。比如,在一些城市地鐵的小斷面區間隧道中,格柵鋼架因其施工方便、適應性強等優點而得到廣泛應用。
操作要點:鋼筋的焊接質量要符合規范要求,格柵鋼架的安裝間距應根據圍巖變形情況確定;安裝后應及時噴射混凝土,使鋼架與圍巖形成整體。
4. 注漿加固法
水泥注漿
原理:將水泥漿液通過注漿管注入圍巖裂隙或孔隙中,漿液凝固后填充裂隙,將松散的圍巖顆粒膠結成一個整體,提高圍巖的強度和穩定性。
適用場景:適用于圍巖裂隙發育、自穩能力較差的隧道。例如,在一些巖溶地區的隧道中,水泥注漿可以填充巖溶裂隙,防止地下水涌入隧道。
操作要點:注漿前應進行注漿試驗,確定合理的注漿參數,如注漿壓力、漿液水灰比等;注漿過程中要密切觀察注漿壓力和注漿量的變化,防止跑漿、漏漿。
化學注漿
原理:采用化學漿液(如聚氨酯、環氧樹脂等)進行注漿,化學漿液具有粘度低、可灌性好、凝固時間可調等特點,能夠深入微小裂隙進行加固。
適用場景:適用于對加固精度要求高、圍巖裂隙細微的隧道,或需要快速止水、加固的工程。比如,在一些重要建筑物的地下隧道中,化學注漿可以有效地提高圍巖的強度和防水性能。
操作要點:化學漿液具有一定的毒性和腐蝕性,施工時要做好防護措施;嚴格按照漿液的配比和施工工藝進行操作,確保注漿效果。
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