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安全支护

在地下开挖过程中,对开挖出来的空间进行支护,确保施工安全的措施,也称临时支护。其目的在于防止软弱破碎地层的坍塌和个别石块的下落。只有在岩层极其稳定的情况下,并经地质人员鉴定同意后,方可不加支护。安全支护是地下工程施工很重要的环节。开挖后需要支护的地段,应根据地质条件、支护空间的大小、施工条件、材料来源和经济条件等做出支护设计。

在地下开挖过程中,对开挖出来的空间进行支护,确保施工安全的措施,也称临时支护。其目的在于防止软弱破碎地层的坍塌和个别石块的下落。只有在岩层极其稳定的情况下,并经地质人员鉴定同意后,方可不加支护。安全支护是地下工程施工很重要的环节。开挖后需要支护的地段,应根据地质条件、支护空间的大小、施工条件、材料来源和经济条件等做出支护设计。支护的形式很多,据使用的材料可分为木支撑、钢支撑、预制钢筋混凝土支撑、锚杆和喷混凝土支护(见锚喷)等。支护应满足如下基本要求:①具有足够的强度和稳定性,能承受全部荷载,而不发生较大的变形和破坏。也应具有适应荷载变化的能力;②易于安装和拆卸,便于机械化施工;③不妨碍施工机械的运转和不影响开挖进度;④材料力求经济。水利工程中除特殊地段外,一般优先选用锚喷支护。开挖与支护的间隔时间,施工顺序及间隔距离,应据地质条件、爆破参数、支护类型等因素确定。稳定性差的围岩应先护后挖或支护紧跟开挖,随开挖随支护。支护后应随时观察定期检查,发现杆件破裂、倾斜、扭曲、变形及其它异常征兆时,要及时加固。

木支撑 具有重量轻、加工架立方便、损坏前有显著变化、不会突然折断等优点 其结构形式可分为门框形,拱形,扇形木。门框形木支撑适用于断面不大的导洞以及临时性平洞。拱形木支撑是各构件沿开挖断面组成一个曲线或折线形的构架,其下面净空大,便于施工,可作平洞扩大后的支撑。但平洞跨度大于9米则不宜使用。扇形木支撑是由各个构件组成的扇形支撑,其结构复杂,撑木多,材料消耗大,所占净空面积较大,可随开挖随支撑,避免因支撑不及时而造成塌方。它适用于中等断面、岩石破碎的情况。

钢支撑 在破碎而不稳定的岩层中,当支撑不能拆除须留在混凝土衬砌中要用钢支撑。其结构形式可分为门框形和拱形。钢支撑可多次使用,承载能力强,占空间小。但使用钢材多,一次性费用高。

预制钢筋混凝土支撑 按设计预先制做好的钢筋混凝土构件进行支撑。在围岩软弱,山岩压力大,支撑必须留在衬砌内,而钢材又缺乏时采用。这种支撑刚度大,耐久性高,能承受较大的山岩压力。但构件重量大,安装、运输都不方便。这种支撑只适用于中小断面。

地下工程开挖时虽然有安全支护,但因地质不良及其它原因,仍可能发生塌方。发生塌方时,应及时查明原因及其规模,制定措施迅速处理,防止塌方范围的延伸和扩大。塌方处理之前应先加固好端部未被破坏的支护(或岩体),其处理方案可考虑与永久支护结合。一般可按以下方法进行:①塌落物未将洞室堵塞时,应先护顶再清除石碴。②塌落物将洞室堵塞时,宜采用插钎、插板法,以小洞穿过塌体,然后衬砌顶拱的方法。亦可采用预灌浆法施工。③冒顶塌方时,应先将地表陷落洞穴撑固,或用不透水土壤夯填紧密,防止继续坍塌。陷穴四周应做好防雨和排水设施。洞内处理按竖井开挖要求进行。④地下水活动强烈时,宜先治水后治塌。