隧道掘進(jìn)遇到碎石層怎么辦？自進(jìn)式管棚超前支護(hù)來幫忙

在隧道掘進(jìn)過程中，常常會遇到斷層破碎帶、碎石層等復(fù)雜地形，此類地層因為自身比較破碎會因為鉆機(jī)擾動帶來應(yīng)力釋放，容易出現(xiàn)掉塊、塌孔等問題。那么，隧道掘進(jìn)遇到碎石層怎么辦呢？自進(jìn)式管棚超前支護(hù)憑借“鉆進(jìn)、注漿、支護(hù)一體化”的獨特優(yōu)勢，成為此類復(fù)雜地質(zhì)條件下首選的高效支護(hù)方案。接下來，就讓小諾帶領(lǐng)大家一起來了解一下吧。

一、隧道碎石層支護(hù)的痛點

在隧道支護(hù)中，碎石層因為其松散、無粘結(jié)力的特性，常常為隧道支護(hù)帶來很大的挑戰(zhàn)：

1.塌方風(fēng)險

碎石層自身缺乏足夠的內(nèi)聚力，非常容易在掘進(jìn)過程中發(fā)生塌方等情況，特別是在富含地下水的情況下，風(fēng)險更高。

2.施工難度大

由于碎石層的不穩(wěn)定性，傳統(tǒng)的支護(hù)方法很難有效果。所以需要更先進(jìn)的技術(shù)來確保施工的安全。

3.工期和成本控制難

碎石層的不穩(wěn)定性往往會導(dǎo)致施工進(jìn)度的延誤，從而增加額外的支護(hù)處理費(fèi)用，最后影響項目的整體成本和進(jìn)度。

二、自進(jìn)式管棚超前支護(hù)的優(yōu)勢

自進(jìn)式管棚超前支護(hù)憑借自己獨特的施工方式，從根本上有效的解決了上述挑戰(zhàn)，具體優(yōu)勢如下：

1.一體化施工

自進(jìn)式管棚最大的優(yōu)勢就是能夠?qū)崿F(xiàn)一體化施工，在鉆進(jìn)的同時完成管棚的安裝。有效的避免了傳統(tǒng)方法中鉆孔和安裝管棚步驟分離導(dǎo)致的塌孔問題。

2.高效注漿

自進(jìn)式管棚的頭部包含合金鉆頭，鉆頭上設(shè)置的有出漿孔。能夠滿足注漿作業(yè)，快速固化碎石，增強(qiáng)圍巖的整體穩(wěn)定性。

3.適應(yīng)性強(qiáng)

自進(jìn)式管棚具備很強(qiáng)的適應(yīng)性，可以根據(jù)不同地質(zhì)條件的復(fù)雜程度調(diào)整管棚的長度、直徑以及強(qiáng)度等，以適應(yīng)更多復(fù)雜地層環(huán)境。

三、自進(jìn)式管棚超前支護(hù)施工方案

1.地質(zhì)勘探：

使用地質(zhì)雷達(dá)、超前水平鉆探等工具，精確的探明碎石層的位置、范圍、厚度、分布情況、含水比例以及壓力分布等。這些都是確定管棚參數(shù)所需的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計

管棚長度：一般情況管棚的長度范圍在10-30米這個區(qū)間，長度的影響因素有很多，比如施工設(shè)備的行程、隧道斷面尺寸、支護(hù)設(shè)計要求等因素決定。

直徑規(guī)格：自進(jìn)式管棚的常用直徑在 Φ76-Φ127mm范圍內(nèi)，壁厚在6-10mm的自鉆式錨桿作為管棚管體，桿體材質(zhì)為40Cr高強(qiáng)度合金鋼。

布置范圍：通常覆蓋隧道拱部120°-180°的范圍內(nèi)，地層破碎時需要全環(huán)布置。

外插角：地質(zhì)條件是影響外插角設(shè)計的重要因素，包括地層的類型、巖石的強(qiáng)度、破碎程度、節(jié)理裂隙發(fā)育情況以及地下水位比例等。在軟弱破碎地層條件下往往需要更大的外插角以增加自進(jìn)式管棚的穩(wěn)定性和錨固力。

間距與環(huán)距：一般情況下，自進(jìn)式管棚的間距通常為管徑間距的2-3倍。前后管棚搭接長度一般不小于3米。

3.注漿材料選擇

自進(jìn)式管棚的注漿材料選擇有以下幾種：水泥漿液、水泥-水玻璃雙液混合漿料、樹脂類材料以及其他材料等，通過一定的比例混合而成。漿液必須具備流動性好、可注性強(qiáng)、早期強(qiáng)度增長快以及收縮率小等特性。

4.設(shè)備準(zhǔn)備

自進(jìn)式管棚施工還需要專用的管棚施工鉆機(jī)（具備大扭矩、大直徑跟管鉆進(jìn)能力）、壓力注漿泵、漿液攪拌桶、孔口密封裝置等。

施工過程中應(yīng)確保鉆機(jī)的穩(wěn)定性和精確性，同時保證注漿材料的選擇符合碎石層地質(zhì)條件的應(yīng)用從而確保最終的支護(hù)效果。

因此，隧道掘進(jìn)遇到碎石層怎么支護(hù)？自進(jìn)式管棚超前支護(hù)提供了一種有效的解決方案。通過一體化的施工、高效注漿和強(qiáng)大的地質(zhì)條件適應(yīng)性，顯著的提高了隧道掘進(jìn)遇到碎石層支護(hù)的安全性和施工效率。如果您在隧道掘進(jìn)中也遇到了碎石層難支護(hù)的問題，歡迎您隨時來電咨詢，我們將竭誠為您提供專業(yè)支持與解決方案。