何為隧道支護(hù)?隧道支護(hù)是指在隧道開(kāi)挖過(guò)程中或完成后,為了保證隧道的穩(wěn)定性和安全性,采取的一系列支撐和加固措施。隧道支護(hù)的主要目的是控制巖土體的位移,防止塌方、冒頂?shù)葹?zāi)害的發(fā)生,同時(shí)為隧道的使用提供一個(gè)安全的環(huán)境。
隧道支護(hù)的類型主要包括以下幾種:
1. 初期支護(hù):這是隧道開(kāi)挖后立即進(jìn)行的支護(hù)工作,通常包括噴射混凝土、設(shè)置鋼拱架、錨桿或錨索等。初期支護(hù)能夠及時(shí)地封閉巖土表面,防止巖土體松散和風(fēng)化,同時(shí)通過(guò)錨桿或錨索將不穩(wěn)定巖土體與穩(wěn)定的巖土體連接起來(lái),提高整體穩(wěn)定性。
2. 二次襯砌:在初期支護(hù)之后,為了進(jìn)一步加固隧道結(jié)構(gòu),提供更加光滑的內(nèi)表面,以及防水和防腐蝕等功能,會(huì)施作二次襯砌。二次襯砌通常采用澆筑混凝土的方式,形成一個(gè)完整的隧道內(nèi)壁。
3復(fù)雜地質(zhì)條件下的特殊支護(hù):在遇到斷層、軟弱夾層、涌水等地質(zhì)問(wèn)題時(shí),需要采取特殊的支護(hù)措施,如超前支護(hù)(如超前小導(dǎo)管、超前錨桿)、注漿加固、凍結(jié)法等。
4. 永久支護(hù):對(duì)于某些長(zhǎng)期使用的隧道,可能還需要設(shè)置永久性的支護(hù)結(jié)構(gòu),如鋼筋混凝土襯砌、預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌等。
隧道支護(hù)的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1. 保持隧道穩(wěn)定:隧道開(kāi)挖后,原有的巖土平衡被破壞,支護(hù)可以有效地支撐周?chē)膸r土體,防止因應(yīng)力重新分布而導(dǎo)致的坍塌、滑移或其他形式的變形,從而確保隧道的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
2. 控制變形:通過(guò)及時(shí)的支護(hù)措施,可以限制隧道圍巖的變形,避免過(guò)度松弛和裂縫的產(chǎn)生,減少對(duì)周?chē)h(huán)境的影響,如地面沉降、鄰近建筑物損害等。
3. 提供安全的工作空間:在進(jìn)行隧道開(kāi)挖時(shí),支護(hù)為施工人員提供了安全的工作環(huán)境,減少了因巖土體失穩(wěn)而導(dǎo)致的安全事故。
4. 保護(hù)襯砌結(jié)構(gòu):在隧道內(nèi)部設(shè)置的襯砌結(jié)構(gòu),需要支護(hù)來(lái)保護(hù)其不受外部壓力的直接作用,延長(zhǎng)襯砌的使用壽命,確保隧道的正常運(yùn)行。
5. 改善隧道使用功能:支護(hù)不僅保證了隧道的結(jié)構(gòu)安全,還通過(guò)平整的表面和良好的防水性能,提高了隧道的使用舒適度和耐久性。
6. 應(yīng)對(duì)特殊地質(zhì)條件:在遇到斷層、軟弱地層、地下水豐富等復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí),特殊的支護(hù)措施可以幫助隧道順利通過(guò)這些區(qū)域,避免嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。
7. 輔助施工方法:某些支護(hù)技術(shù),如預(yù)應(yīng)力錨桿、超前支護(hù)等,還可以作為施工方法的一部分,幫助施工隊(duì)伍更有效地進(jìn)行隧道開(kāi)挖。
8. 經(jīng)濟(jì)性:合理的支護(hù)設(shè)計(jì)可以減少不必要的材料和人力浪費(fèi),降低工程造價(jià),同時(shí)提高工程的整體經(jīng)濟(jì)效益。
隧道支護(hù)是確保隧道工程安全和成功實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它涉及到隧道的穩(wěn)定性、安全性、使用功能和經(jīng)濟(jì)效益等多個(gè)方面。不過(guò)隧道支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工需要綜合考慮地質(zhì)條件、隧道用途、施工技術(shù)、經(jīng)濟(jì)成本等因素。