地表预加固，隧道工程

1．地面锚喷预加固

在浅埋、洞口地段，由于覆盖层较薄，可能会形成边挖边塌的局面，使得进洞困难；在偏压洞口段，往往一侧边坡开挖过高，形成不稳定边坡，危及施工和运营。在这样的情况下，采用地表锚喷加固是比较合适的。

（1）地表锚喷预加固类型与加固方法。

① 洞口边仰坡表层预加固。先按设计坡度刷坡，然后沿坡面喷射混凝土，必要时加设钢筋网。这种方法适用于松软砂土质地层坡面的加固，可防止表层的剥落和滑塌。其加固范围一般为刷坡范围。

② 洞门上方陡坎加固和仰坡加固。如图8-1-14所示，洞门上方陡坎系指洞门端墙施工前，衬砌拱顶外缘至仰坡坡脚的陡立壁面。如果岩体较软弱，可往陡坎中水平打入锚杆（或小导管），锚杆布置宽度以隧道洞宽为准，并喷射混凝土将陡坎面封闭，必要时加设钢筋网。地表锚杆可以垂直于坡面打入，也可以竖直打入（垂直于水平面），一般采用后者较多。

图8-1-14　洞门上方陡坎加固

③ 洞口浅埋段预加固。洞口浅埋段自然坡面较平缓，围岩软弱，隧道覆盖层浅（一般不大于25 m），洞口开挖后地层不能自稳时，以锚杆加固为主。为保证加固效果，锚固砂浆达到70% 强度后，才能进行下方隧道的开挖。

地表锚杆纵向布置如图8-1-15所示，纵向加固长度为浅埋段长度，也可以从洞口至埋深h≤2b时的长度作为加固长度。锚杆横向布置如图8-1-16所示，以不侵入隧道开挖范围为原则，按距隧道开挖线0.5 m的距离控制，锚杆加固范围的方法常用经验方法及破裂面估算法。经验方法是按横向加固宽度B≥（1～2）b（b为隧道开挖宽度）确定的；破裂面估算法按照隧道浅埋段围岩压力计算方法所述，在浅埋段会形成如图8-1-16（a）所示的破裂面，破裂面之间的土体会产生下沉，故破裂面与地表的两个相交点之间的宽度就是地表下沉变形的宽度B，一般取锚杆加固宽度略大于这一宽度（每边加宽1～2 m）。(www.xing528.com)

图8-1-15　地表锚杆纵向布置

图8-1-16　地表锚杆横向布置

（2）地表锚喷预加固经验参数。

地表锚喷预加固喷射混凝土厚度为5～10 cm；锚杆直径为16～22 cm，长度一般为3～6 m，或依具体情况而定。锚杆间距为1～2 m，沿隧道纵向宜密一些，横向可稀一些，呈梅花形布置。以往多采用砂浆锚杆，锚杆孔直径≥40 mm，如工程造价允许，建议采用中空锚杆，效果更好。钢筋网采用直径6～8 mm钢筋编扎成40 cm×40 cm的网格，焊接于锚杆地表出露端。

2．地表注浆加固

地表注浆加固也是一种浅埋隧道围岩加固方法，用于地层松散、围岩稳定性较差、掌子面自稳能力弱、开挖过程中可能引起坍方的浅埋段或洞口地段加固。

地表注浆加固注浆管宜竖向设置。注浆管深度应根据需加固地层范围、隧道埋深确定，但不宜超过隧道底部开挖线以下1 m。注浆管平面布置应满足设计要求。注浆管应采用钢花管，钢管直径不宜小于70 mm，在需加固地层范围的钢管管壁应留有出浆孔，孔直径宜为8～12 mm，间距宜为单孔浆液扩散半径的1.4～1.7倍或300～500 mm。沿隧道纵向加固范围应超出不良地质段5～10 m，加固宽度宜可取1.5～2.0倍隧道宽度控制。注浆管施工前应在现场进行试验，找出合理注浆压力、单孔注浆量和注浆配比等参数后再进行施工。相邻孔不得同时施工，应在一孔注浆浆液终凝后，再进行相邻孔开孔。注浆施工应满足环保要求。注浆强度达到设计强度70% 后方可进行隧道开挖。