1B414033 隧道支护与衬砌
一、隧道施工预支护技术
经常采用的预支护措施有超前锚杆、插板、或小钢管；管棚；超前小导管注浆；开挖工作面及围岩预注浆等。

1.超前锚杆
超前锚杆是沿隧道开挖面外轮廓钻孔，插入钢筋杆体并用水泥砂浆使杆体与围岩固结成整体。

2.管棚施工技术要点
管棚主要适用于围岩压力来得快、来得大，用于对围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中。

3.超前小导管注浆施工
超前小导管注浆不仅适用于一般软弱破碎围岩，也适用于地下水丰富的松软围岩。常作为一项主要的辅助措施，与管棚结合起来加固围岩。
超前小导管注浆是在开挖掘进前，先用喷混凝土将开挖面和5m范围内的坑道封闭，然后沿坑道周边打入带孔的纵向小导管并通过小导管向围岩注浆，待浆液硬化后，在坑道周围形成了一个加固圈，在此加固圈的防护下即可安全地进行开挖。

4.预注浆加固围岩施工
预注浆方法是在掌子面前方的围岩中将浆液注入，从而提高了地层的强度、稳定性和抗渗性，形成了较大范围的筒状封闭加固区，然后在其范围内进行开挖作业。
预注浆一般可超前开挖面30～50m，可以形成有相当厚度的和较长区段的筒状加固区， 从而使得堵水的效果更好，也使得注浆作业的次数减少，它更适用于有压地下水及地下水丰富的地层中，也更适用于采用大中型机械化施工。
预注浆加固围岩有洞内超前注浆、地表超前注浆和平导超前注浆三种方式。

二、初期支护
1.喷射混凝土
喷射混凝土的工艺流程有干喷、潮喷、湿喷和混合喷。
干喷：适用范围，粉尘污染及回弹情况较严重，隧道内不得采用。
潮喷：适用范围，粉尘少、目前施工现场较多。
湿喷：适用范围，软弱围岩特别是黄土隧道以及渗水隧道。
混合喷：适用范围，工艺复杂，使用机械多，机械清洗和故障处理很麻烦。一般只用在喷射混凝土量大和大断面隧道工程中。

2.锚杆
按照锚固形式可划分为全长粘结型、端头锚固型、摩擦型和预应力型四种。

3.钢支撑
钢支撑按其材料的组成可分为钢拱架和格栅钢架。
（1）钢拱架
钢拱架的最大特点是架设后能够立即承载。因此，多设在需要立即控制围岩变形的场合，在V、Ⅵ级软弱破碎围岩中或处理塌方时使用较多。
钢拱架与围岩间的空隙难以用喷射混凝土紧密充填，与喷射混凝土粘结也不好，导致钢拱架附近喷射混凝土出现裂缝。
（2）格栅
格栅能够很好地与喷射混凝土一起与围岩密贴，喷射混凝土能够充满格栅及其与围岩的空隙，且能和锚杆超前支护结构连成一体，支护效果好。
4.锚喷支护
作为初期支护，目前在隧道工程中使用最多的组合形式是锚杆+喷射混凝土；锚杆+钢筋网+喷射混凝土；钢架+锚杆+钢筋网+喷射混凝土。

三、模筑混凝土衬砌
单层衬砌中的现浇整体式混凝土衬砌常用于Ⅱ、Ⅲ级围岩中。复合式衬砌中的二次衬砌,除了起饰面和增加安全度的作用外，也承受了在其施工后发生的外部水压，软弱围岩的蠕变压力，膨胀性地压，或者浅埋隧道受到的附加荷载等。模筑混凝土的材料和级配，应符合隧道衬砌的强度和耐久性要求，同时必须重视其抗冻、抗渗和抗侵蚀性。
模筑混凝土衬砌的施工技术要点如下：
衬砌施工顺序，目前多采用由下到上、先墙后拱的顺序连续浇筑。在隧道纵向，则需分段进行，分段长度一般为8?12m。
衬砌施工的准备工作：
（1）整体移动式模板台车
整体移动式模板台车采用大块曲模板、机械或液压脱模、背附式振捣设备集装成整体，并在轨道上行走，有的还设有自行设备，从而缩短立模时间，墙拱连续浇筑，加快衬砌施工速度。
（2）衬砌模板施工
衬砌模板施工应符合下列规定：
①混凝土衬砌模板及支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
②挡头板应按衬砌断面制作，定位准确、安装牢固，挡头板与岩壁间隙应嵌堵紧密。施工缝挡头板应设预留槽成型条，并满足止水产品要求。
（3）主洞模板施工
隧道主洞模筑混凝土衬砌施工宜采用全断面衬砌模板台车。
（4）特殊洞室模板施工
①对车行横洞、人行横洞、紧急停车带等特殊洞室，宜采用移动式模架和拼装模板施工。
②采用拼装模板施工时，应采用先墙后拱或全断面浇筑，不得采用先拱后墙浇筑。
2.混凝土施工（参照2017版教材）
（1）灌注边墙混凝土时，要求两侧混凝土保持分层对称地均匀上升，以免两侧边墙模板受力不均匀而倾斜或移位。
（2）灌注拱圈混凝土时，应从两侧拱脚开始，同时向拱顶分层对称地进行，层面应保持辐射状。当灌注到拱顶时，需要改为沿隧道纵向进行灌注，边灌注边铺封口模板，这种封顶叫"活封口"当衬砌灌注到最后一个节段时，只能在拱顶中央留出一个50cm×50cm的缺口，进行"死封口"封顶。在整体移动式模板台车的适当位置上设置的检查窗是为了确认混凝土的捣固状态，窗的大小45cm×45cm以上。
3.仰拱和底板施工要求
（1）仰拱施工宜整断面一次成型，不宜左右半幅分次浇筑。底板混凝土可半幅浇筑，但接缝应平顺，做好防水处理。
（2）仰拱以上的混凝土或片石混凝土应在仰拱混凝土达到设计强度的70%后施工。
（3）仰拱和底板混凝土强度达到设计强度100%后方可允许车辆通行。
4.公路隧道施工安全步距要求
隧道安全步距是指隧道仰拱或二次衬砌到掌子面的安全距离，安全步距主要由隧道围岩级别决定。仰拱与掌子面的距离，Ⅲ级围岩不得超过90m，IV级围岩不得超过50m，V级及以上围岩不得超过40m。