冻土隧道湿喷混凝土支护施工工法

冻土隧道湿喷混凝土支护施工工法

   1、前言

    冻土隧道的开挖施工，除符合一股地区隧道的应力释放、松弛变形等规律外，还因冻土这一特殊地质条件的存在而带来了新的特点，即围岩的稳定性还与冻土的热平衡环境有关。当冻土隧道开挖后，不仅围岩原有的应力平衡状态发生变化，冻土的热平衡状态也发生了变化，冻土直接暴露在空气中，与空气按触的困岩表面冻土与外界环境发生热交换，冻土吸热发生融化，其强度和自稳能力大大降低，国岩表面逐层融化掉块，甚至坍塌，因此冻土隧道开挖支护不仅要解决强度、刚度等一般地区隧道支护施工的问题，还要解决冻土的热融坍塌问题。

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    目前，在钻爆法施工的隧道开挖过程中，临时支护手段主要以喷射混凝土为主，然而，如何保证喷射很凝上与徐土岩面有良好的粘结强度，如何控制混凝土硬化过程所放出的热量能保证冻土不过度融化，如何保证低温环境下喷射混凝土的早期强度能满足支护需要，这些都是施工中需要解决的问题。在高原冻土世界第一长隧一一昆仑山隧道的施工中，中铁五局(集团)有限公司在施工中开展了大量的试验研究，掌握了洞内温度场的分布和变化规律，解决了湿喷混凝土配制等工艺技术问题，通过施工中大量应用，取得了良好的效果，经总结形成本工法。湿喷混凝土支护技术是《高原多年冻土区隧道施工技术研究》成果的重要组成部分，该项成果2005年通过了贵州省科技成果鉴定，达到了国内领先水平，获得了贵州省2006年科技进步一等奖。

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2.1采用湿喷混凝土支护，可以随着开挖及时进行，同时能快速封闭开挖暴露的冻土，做到“随开挖，随支护，早封闭，快衬砌”，起到保护冻土和支护围岩的作用。

2.2 采用湿喷混凝土支护，具有粉尘小、回弹少、一次喷层厚度大、混凝土质量容易控制、对操作人员健康影响小等优点，更适台于高原地区隧道施工。
2.3采用湿喷混凝土支护，是通过封闭冻土，减少其与环境的热交换来保持冻土的冻结状态，不须采用大功率的空调风机，不须对冻土实施冷东，能源消耗小。2.4湿喷混凝土施工工艺所需设备少，工艺成熟，操作简单，工艺流程易于掌握。
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本工法适用于冻土地区钻爆法施工的隧道及地下工程，尤其适用于高原多年冻土地区采用新奥法原理设计、施工的隊道。部分工艺措施也可用于较寒冷地区隧道冬期施工。
4、工艺原理
湿喷混凝土支护在一般地区隧道施工已是比较成熟的技术，在多年冻土区隧道施工中，主要是委根据洞内温度场的情况，选择合适的速凝剂、防冻剂、水泥及拌合温度，以及合适的配合比，调整喷射混凝土的凝接时间和强度，达到早期强度满足临时支护变求且不被冻坏，水化反应过程的放热少，从而达到保护冻土开使混凝土喷层与冻土围岩共同受加的目的。为增加喷射混凝土与围右的粘结强度，在喷时混凝上中应适当掺加增强纤维材料。

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