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超前支护的方式主要有哪几种?

2021-11-19 03:40:17

超前支护,是保证隧道工程开挖工作面稳定而采取的超前于掌子面开挖的辅助措施的一种。方式主要有管棚、小导管、水平旋喷桩等。

隧道穿越软弱破碎围岩时,开挖扰动会引起较大的围岩变形。如果初期支护施做不及时,围岩变形可能超过其容许范围,严重时引起掌子面失稳、隧道塌方,造成重大经济损失。此时,需采用隧道超前支护措施来控制围岩的变形,从而达到保证隧道施工安全的目的。

隧道超前支护的方式主要有管棚、小导管、水平旋喷桩等,目前国内外学者对其控制效果进行了充分的研究。贾金青等对管棚的加固机制及加固效果进行了研究,表明采用管棚注浆法能有效抑制软弱破碎围岩的变形,改善隧道支护结构受力,避免施工过程中产生塌方。张蓓等对超前小导管的加固参数与加固效果进行了研究,研究表明超前小导管注浆支护能够提高围岩的稳定性,减少洞室的变形和塑性区,其环向分布范围、管径等是主要的加固参数。J. C. Anon 等归纳、总结水平旋喷桩的施工要点,对其工程应用效果进行评价,水平旋喷技术在软弱砂层隧道预支护中具有良好的效果,对富水地层隔水效果良好,也可以避免隧洞水力破坏。因此,超前支护已经成为隧道穿越软弱破碎围岩的关键措施,其设计显得尤为重要。
 

超前支护


已有的关于超前支护设计的研究一般集中于对设计方案的优化分析或者单一参数的优化设计,对如何选择合适的隧道超前支护方式及合理参数范围的研究较少。隧道超前支护设计在某些条件下过于保守,造成浪费,然而在有些条件下又由于隧道结构设计过于薄弱而存在较大的安全隐患,给隧道工程的建设和后期的运营带来较大的安全风险。因此,有必要对如何选择合适的隧道超前支护方式及合理参数范围进行深入的研究。

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