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支护结构 支护结构的基本作用在于：与围岩一起组成一个有足够安全度的隧道结构体系，能承受可能出现的各种荷载；保持隧道断面的使用净空；防止围岩质量的进一步恶化；提供空气流通的光滑表面。因此，任何一种类型的支护结构都应具有与上述作用相适应的构造、力学特性和施工的可能性。 支护有：超前支护，初期支护，二次衬砌支护。 隧道支护设计 根据新奥法原理，软弱围岩隧道支护一般采用复合衬砌。 复合衬砌由初期支护、二次衬砌两部分组成。 隧道开挖后先实施喷射混凝土、锚杆、钢拱架等与围岩密贴的初期支护，约束围岩变形，并根据变形监控量测结果，适时施作二次衬砌。 初期支护设计 初期支护是由喷射混凝土、锚杆、钢架组成的联合支护体系，是复合衬砌隧道的主要承载结构。 喷混凝土设计及施工要点: 喷混凝土应具有必要的早期强度，以尽快对围岩提拱支承力，24小时抗压强度不应低于10MPa。 喷混凝土应有足够的后期强度，强度等级不应低于C25。 与围岩应具有足够的粘附强度，使喷混凝土与围岩尽快形成整体，阻止围岩松动下滑，与围岩的粘结强度不应低于0.5MPa。 软弱围岩采用钢筋网喷混凝土，增强喷混凝土的抗剪强度、提高粘附性。 喷混凝土施工要求做到： 喷混凝土应采用湿喷工艺 湿喷法其喷射混合料进入喷射机前已经按规定加入水拌合均匀，因此较干喷工艺具有水灰比能准确控制，利于水泥的水化，施工粉尘小，回弹少，混凝土均质性好，强度高的优点。 喷混凝土必须与岩面密贴，不可有空洞，以保证良好的共同受力状态 喷混凝土必须快速、及时施作。 1）围岩中锚杆的作用 在围岩中单凭喷射混凝土往往难以抵抗围岩的巨大形变压力，不能有效地保证支护的可靠性。在这种情况下，需要将喷射混凝土与锚杆联合使用，并把锚杆作为主要的支护措施。 围岩中锚杆的主要作用是通过形成具有一定厚度的“加固圈”来“加固围岩”。 “加固圈”承担外层围岩传来的荷载，使得最后传到喷射混凝土层的荷载大为减小。 2）围岩锚杆设计与施工要点： 锚杆的布置一般沿洞室周边径向均匀布置，必要时底部也要加锚杆； 为保证加固带有一定厚度，锚杆的长度与间距之比一般为2:1； 为防止锚杆间围岩坍落，还应配合网喷混凝土，喷层主要承担锚杆间的局部坍塌荷载； 为达到设计目的，软弱围岩锚杆施工中要求做到： 锚杆锚固可靠，全长粘结； 要用垫板，且垫板要求与岩面紧贴。 超前支护 –超前大管棚 管棚是利用导向架，沿着开挖外轮廓线，以较小的外插角，向开挖前方打入钢管，形成对开挖前方围岩的预支护。管棚施工工序有开挖管棚钻机工作室，导向墙施工，搭设平台，安装钻机，安装管棚钢管，注浆。 超前支护 –超前小导管 超前小导管注浆是在开挖掘进前，先用喷混凝土将开挖面和隧道一定范围内的地段封闭，然后隧道拱部轮廓线打人带孔的钢管，并向钢管内注浆， 浆液即由导管渗透到地层中，在隧道拱部形成固结体并加固围岩。 超前小导管适用于自稳时间短的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。 超前支护 –超前锚杆 超前锚杆是沿开挖轮廓线，以一定的外角打入开挖工作面，形成对前方围岩的预支护。主要适应于围岩应力较小，地下水较少、岩体软弱较破碎，开挖面有可能坍塌的隧道中，和钢架配合使用。 超前地质预报 隧道施工超前地质预报是在隧道洞内外地质调查、掌子面素描结果的基础上，根据隧道开挖揭示的洞身围岩条件的变化趋势、洞内外构造相关分析结果；采用地球物理探测手段对隧道施工掌子面进行探测，运用地质学、数学、物理学、逻辑学等各学科知识结合预报人员经验，对隧道工程可能遇到的各种不良地质体及因此可能发生的各种地质灾害的性质、分布位置、规模的判断和预报。 地质超前预报内容及应用原则 隧道所在地区地质分析与宏观地质预报：采用传统的地质分析方法，辅以必要的物探技术等手段，主要是宏观的预报开挖面前方的围岩级别、稳定性，随时提出修改设计，调整支护类型；预报洞内涌水量大小和变化规律以及对环境地质与工程的影响。 隧道洞身不良地质及灾害地质超前预报：在传统地质分析方法的基础上，结合施工方法、工艺、工期等要求，以先进的物探技术为主要探测手段，并辅以必要的超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法。主要预报掌子面前方岩性变化和不良地质体的范围、规模、性质，以及突水、突泥、坍塌、岩爆、有害气体等灾害地质的发生概率，提出施工预防措施；预报断层的位置、宽度、产状、性质、破碎带物质状态、充水情况、稳定程度等，提出施工对策。 重大施工地质灾害临警预报：在传统地质分析方法的基础上，结合施工方法、工艺、工期等的要求，以超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法为主，综合利用各种有效的物探手段，针对掌子面前方有可能引发的大规模突水、突泥、坍塌、冒落、变形、瓦斯爆炸等