常用的超前支護方法有哪些?
在公路工程中,特別是在隧道施工和地質(zhì)條件較差的情況下,為了確保施工安全及結構穩(wěn)定,常采用超前支護技術。這些技術可以有效預防圍巖失穩(wěn)、坍塌等現(xiàn)象的發(fā)生,提高施工效率與安全性。以下是幾種常用的超前支護方法:
1. 超前小導管注漿:通過在開挖面前方一定距離內(nèi)鉆孔并插入直徑較小的鋼管(通常為32-50mm),然后向這些鋼管中注入水泥砂漿或其他化學漿液,以達到加固圍巖、提高其自穩(wěn)能力的目的。此方法適用于軟弱破碎、含水地層。
2. 超前大管棚:與小導管類似,但使用直徑較大的鋼管(一般大于108mm),并在開挖面前方較長的距離內(nèi)布置多排鋼管形成“管棚”。它能夠提供更強的支撐力和更好的防水效果,適用于地質(zhì)條件更復雜、更大規(guī)模的工程中。
3. 預加固錨桿:在隧道壁上預先安裝一定長度的錨桿,并通過灌漿等方式將其與圍巖緊密結合。這種方法可以有效提高圍巖的整體性和強度,減少開挖過程中的變形量。
4. 超前帷幕注漿:利用鉆孔將水泥砂漿或化學材料注入到預定位置形成連續(xù)的帷幕墻,以阻擋地下水流入工作面,并增強周圍巖石的穩(wěn)定性。適用于有大量地下水涌出的情況。
5. 凍結法:通過在地層中布置冷凍管并通入低溫介質(zhì)(如液氮)使土壤溫度降到冰點以下,從而使土體硬化、封閉水通道。此方法特別適合于處理含水量高且松散的地層,但成本相對較高。
6. 噴射混凝土:雖然嚴格意義上不屬于“超前”支護手段,但在隧道開挖過程中及時進行初襯噴射混凝土作業(yè),可以迅速形成一層保護殼,對新暴露的巖面起到即時支撐作用,有助于控制圍巖變形和防止表面剝落。
選擇具體的超前支護方案時需要綜合考慮工程地質(zhì)條件、施工環(huán)境、經(jīng)濟成本等因素。在實際操作中往往也會結合多種方法以達到最佳效果。