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施工方法：锚杆预先在洞外钢结构厂按照设计要求加工制作，锚杆的砂浆强度不得低于M20。施工采用风动凿岩机或锚杆台车，按设计要求钻孔，达到标准后，用高压风清除孔内的岩屑；用注浆泵将水泥砂浆注入孔内，砂浆填充锚杆孔体积的2/3后停止注浆；及时将加工好的杆体插入孔内，安装锚杆垫板。
施工时应注意：锚杆的钻孔位置及孔深必须准确；锚杆要除去铁锈、油污及杂质；锚杆体插入孔内不小于设计长度的95%。锚杆施工应在初喷混凝土后再进行，以保证锚杆垫板有较平整的基面。锚杆用的水泥砂浆，其强度不应低于M20。锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。水泥砂浆达到一定强度后才能上紧垫板螺母。
④初期支护
本标段隧道初期支护采用中空、钢筋网、砂浆锚杆、型钢钢架、格栅钢架、喷射混凝土。依据围岩类别设计综合使用。支护紧跟开挖面及时施作，尽量减少围岩的暴露时间，抑制围岩变形，防止围岩在短期内松弛剥落。
钢筋网、钢架和锚杆在洞外构件厂加工，人工安装钢架，挂设钢筋网，多功能作业台车施作系统锚杆，喷射湿喷混凝土。喷锚支护工艺流程见“图8.2-7”
安装钢架及挂钢筋网 初喷混凝土4cm 安装锚杆 超前地质预报 开 挖
监 控 量 测 反馈、调整确定支护参数 图8.2-7 喷锚支护施工工艺流程图
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否 是否符合标准 是 施作系统锚杆 喷射混凝土达到设计厚度 调安徽理工大学毕业设计
A、锚杆
本标段隧道拱部采用Ф25组合中空锚杆；边墙采用Ф22全螺纹砂浆锚杆。 B、钢筋网
隧道钢筋网预先在洞外钢结构厂加工成型，钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋冷拉调直后使用，钢筋表面不得有油污、裂纹、颗粒或片状锈蚀。安装搭接的长度为1～2个网格，采用焊接。钢筋网随受喷面起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm，与锚杆或其它固定装置连接牢固。
C、格栅、型钢钢架
格栅、型钢钢架施工工艺框图见“图8.2-8”。
初喷 复 喷 混 凝 土 图8.2-8型钢钢架安装工艺框图
中线标高测量 型钢钢架加工质量检验 型钢钢架组拼 清除底脚浮碴 安装型钢钢架 型钢钢架组拼 隐蔽工程检查验收 钢架按设计预先在洞外钢结构厂加工成型，在洞内用螺栓连接成整体。 制作加工及钢架架设要求：
型钢钢架采用冷弯成型。格栅钢架在洞外钢构件厂钢板作业平台上，先按设计钢格栅放出大样图，然后沿放出的大样焊接短钢筋，制作出格栅加工大样。再将已弯制好的钢筋放入格栅加工大样焊接成钢格栅。钢架加工焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹和焊瘤等缺陷。每个钢架加工完成后放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为±3cm，平面翘曲小于2cm。钢架应在开挖或喷混凝土后及时架设。
安装前应清除底脚下的虚碴和杂物。钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm，垂直度误差为±2cm°。
钢架拼装可在开挖面以外的地方进行，各节钢架间以螺栓连接，连接板密贴。 沿钢架外缘每隔2m要用钢楔或混凝土预制块楔紧。
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钢架底脚置于牢固的基础上，钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间应按设计纵向连接。
分部开挖法施工时，钢拱架拱脚打设锁脚锚杆，锚杆长度不小于3.4m，数量为2～4根。下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环。
钢架应与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷混凝土充填密实；各种形式的钢架全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于50mm。 D.喷射混凝土
喷射混凝土采用洞外自动计量拌和站拌和，湿式喷射早强混凝土施工，湿喷混凝土可减少回弹量，降低粉尘，提高工作的效率和施工质量。
喷射支护前撬去表面松土和欠挖部分，用高压风清除杂物；遇开挖面水量大时，采取措施将水集中引排。
喷前对设备进行检查和试运转；在受喷面、各种机械设备操作场所应配备充足照明及通风设备。
按照设计厚度利用原有部件如锚杆外露长度等，也可在岩面上打入短钢筋，标出刻度，做为标记。
粗骨料加入拌和前要再次过筛，以防超径骨料混入，造成堵管；细骨料应堆放在防雨料库以控制含水量。
混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机。
喷射时，送风之前先打开计量泵，送风后调整风压，使之控制在0.45～0.70MPa之间，若风压过大，粗骨料碰围岩后会回弹；风压小，喷射动能小，粗骨料冲不进砂浆层而脱落，都将导致回弹量增大。以混凝土回弹量小、表面湿润有光泽、易粘着为院子来控制喷射的压力。
喷射方向与受喷面垂直，工作中喷头与受喷面采用计算机自动控制，与岩面方向垂直、等距喷射；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不宜小于70度。
一次喷射的厚度不宜超过5～6cm，过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，使喷层因自重过大而大片脱落，或使拱顶处喷层与围岩面形成空隙；过小，则粗骨料容易弹回。分次喷至设计厚度，两层喷射的时间间隔为15～20min。影响喷层厚度的主要原因是速凝剂作用效果及气温。
为提高工作效率和保证质量，喷射作业应分片进行。为防止回弹物附着在未喷岩面上影响喷层与岩面间的粘结力，按照从下往上施喷，呈“S”形运动；喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀的移动，保证混凝土层面平顺光滑。
喷混凝土的原材料、配合比、速凝剂的添加量不仅要满足要求，而且速凝剂的凝结
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时间、与水泥的相容性、对强度的影响都要达到要求。
喷射混凝土的现场配比应适当提高其强度等级，以确保附着在围岩面上的混凝土层的设计强度。
喷射混凝土紧跟开挖掌子面进行，当围岩破碎、稳定性差时，一般采用小药量的松动爆破，初喷（厚4cm以上）、钢筋网、锚杆、钢架、复喷（二喷、三喷）等作业可以连续进行，直到达到设计要求。架设好格栅钢架后，迅速用喷射混凝土封填，使之发挥支护能力。围岩较完整、稳定时间较长时，初喷、锚杆、钢筋网等施工后即可进行开挖作业，待下一循环初期支护时间再复喷，可将设计厚度的喷层厚分两、三次完成，由于每层间隔为一循环时间，每层因爆破产生的裂纹在下一次喷混凝土时被填充，而新喷层距掌子面渐远，所受爆破振动亦越小，使喷射的混凝土层的支护能力更强。
(3)地质预报项目
地面预报：在施工过程中，根据设计提供的地质勘探资料，对重点地段地表开展可控源音频大地电磁法为主的综合物探，沿隧道轴线绘制纵向剖面图；同时进行地表补充地质测绘。
洞内预报：施工中加强断裂破碎带、涌水的超前地质预报工作，采用开挖面掌子面地质素描、超前钻孔并辅以TSP203等物探手段进行综合预测。对软岩塑性变形进行超前预报，根据超前预报及有关监测结果及时的变更施工方案。
(4)超前地质探测与预报
①TSP203超前地质预报系统及特点
TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况。它是在掌子面的后方边墙一定范围内布置一排爆破点，进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围的岩体内传播，当岩石强度发生变化，比如有断层或岩层变化时，会造成一部分的信号返回，界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号越大。返回的时间和方向，通过专用的数据处理软件处理，得到岩体强度变化界面的信号也就越强。返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大，根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，就可以得到岩体强度变化界面的位置和方位。
TSP203地质预报系统在实际操作中有如下特点：适用范围广，适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况；距离长，能预测掌子面前方100m～200m范围内的地质状况，围岩越硬越完整预报的长度就越大；对施工干扰小，可在施工间隙进行，即使专门安排时间，也就一小时左右；提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交正式的成果报告。采用专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的波形能量分析图。将隧道
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顶部和底部的波形能量分析图确定之后，可得出断层破碎带、软弱夹层或其它不良地质相对于隧道的空间位置，计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图。但也存在预报准确性和预报精度方面的问题，需要采用其他预报手段来完善。
② 超前钻孔探测
“物探先行，钻探验证”，超前钻探是一种传统而可靠的工程地质探测方法，针对本标段隧道围岩特点，拟采用超前钻探方法来进行探测，以超前水平岩芯钻探为主，辅以浅孔钻探。
超前水平岩芯钻探可根据需要探测和了解到隧道开挖前方几米、几十米乃至上百米范围内围岩的工程地质情况；通过钻孔了解和释放影响隧道掘进施工的地下水；通过岩芯观察和分析对隧道开挖前方的不稳定岩层和断层破碎带进行准确定位；直接采取岩芯样进行各种抗压强度试验，获取岩石物理力学性质参数。
为节约施工时间减少经费，对地质情况稳定、岩性坚硬完整且变化小的地段可减少超前水平岩芯钻探工作量，在钻进过程中，尽可能避免钻头偏移，导致探测发生误差。根据岩石的坚硬程度，调整钻机转速和钻压，坚硬岩石采用较低钻压。采用RPD-150C地质钻机进行超前深孔钻探。
超前钻探方法是在钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线，大致确定断层的规模和产状。
实际施工中用喷距代替射速进行预报，施作程序如下：暂时封闭水量较小的探孔，只留一个喷距最远的测量其喷距离；把实测喷距换算成标准条件下的喷距，即高出水平面1m时的喷距；根据换算后的喷距，对涌水量进行预报。一般喷距小于5m，流量小于100～400m3/h为小型突水，可加大探孔长度，试挖前进；喷距9～12m，流量400m3/h以上为中型突水，应停止施工，探明情况；喷距12m以上，为大型突水，应立即停止施工，探明情况，从速处理。
此方法要求在探孔揭露之前，岩体能承受管道水的压力而保持稳定。因此在临近突水地段，最好多打一些超前探孔，并改放小炮，避免工作面出现冲溃现象，喷距应比较稳定。若探孔水喷距逐渐缩短，说明遇到储量不大的静储量水，危害不大。喷距大于5m时，可加补几个探孔加速施工，查清水情。若探孔水喷距突然缩小，或时大时小，说明管道中有较多的泥砂堵塞，应以初喷距为准。探孔水喷距和隧道涌水量之间的关系还受到其它一些因素的影响，应对于隧道的每一出水段，建立单独预报标准。
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