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将起拱线附近岩体所承受的较大拱部荷载传递至深部围岩，从而提高了施工中的围岩稳定性。
表 [3-1]预支护类型
类型 适用条件 技术要求 III～Ⅳ级围岩，开挖临空面后沿拱上部的纵向或沿拱脚附近超前锚杆 的数小时内可能剥落或局部坍的横向设砂浆锚杆 塌的岩块 沿拱上部的纵向或沿拱脚附近小导管注浆 Ⅳ级围岩自稳能力很低 的横向设φ42～50mm，长3～5m花管，管内注浆 沿隧道外缘设φ≥80mm，长L≥管棚 Ⅳ级及以上围岩，无自稳能力 10m的花管，管内注浆，管外端支于钢架上 超前锚杆设计锚杆参数按经验选取
（1）锚杆直径：III级围岩为18～22mm，Ⅳ级围岩为20～24mm。 （2）锚杆长度：一般为3～5m，与钻孔机具的钻眼能力和开挖工序循环进尺相配合，拱部超前锚杆纵向两排之间应重叠1m以上的水平搭接段。
（3）锚杆间距：III级围岩为40～60cm，Ⅳ级围岩为30～50mm。 （4）锚杆外插角：拱部III级围岩为5°～30°，IV级围岩拱部为10°～20°；边墙为10°～30°。填充砂浆标号≥200号，并选用早强砂浆。 2 小导管注浆设计
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小导管是沿隧道纵向在拱上部开挖轮廓线外一定范围内向前上方倾斜一定角度，或者沿隧道横向在拱脚附近向下方倾斜一定角度的密排注浆花管。注浆花管的外露端通常支于开挖面后方的格栅钢架上，共同组成预支护系统。
注浆小导管既能加固洞壁一定范围内的围岩，又能支托围岩其支护刚度和预支护效果均大于超前锚杆。对于我们隧道施工中可能碰到的砂土层、砂卵（砾）石层、断层破碎带、软弱围岩浅埋段等地段很有帮助。
小导管注浆设计锚杆参数按经验选取，
（1）小导管直径：小导管用φ42～50mm热轧无缝钢管加工制成，长度3～5m。 （2）小导管构造：小导管前部应钻注浆孔。孔径为6～8mm，孔间距10～20cm，并呈梅花形布置。前端加固成锥形，尾部长度不小于30cm，作为不钻注浆孔的预留止浆段。
小导管注浆参数按以下选取：压注浆泥砂浆水灰比w/c?0.5～1.0。当围岩破碎，岩体止浆效果不好时，同样可以采用水泥—水玻璃双液注浆。注浆压力控制在0.5～1.0MPa，必要时在孔口设止浆塞；小导管环向设置间距一般为20～50cm，外插角10°～30°。两组小导管间纵向水平搭接长度不小于100cm。 3 管棚设计
管棚是将钢花管安插在已钻好的孔中，沿隧道开挖轮廓线外排列形成的钢管棚，管内注浆，必要时还可加钢筋笼，并与强有力的型钢钢架组合成预支护系统以支承和加固自稳能力极低的围岩，对防止软弱围岩的下沉、松弛和坍塌等有显著的效果。
导管参数按经验选取：导管为热轧无缝钢管，外径80～180mm，长度为10～45m，分段安装，分段长度为4～6m，两段之间用“V”型对焊或丝扣连接；导管上须钻注浆孔，孔径为10～16mm，孔间距为15～20cm，呈梅花型布置。导管的尾部留有不钻孔的止浆段；导管中可以增设钢筋笼，以提高导管的抗弯能力。与管棚配合使用的钢架，可采用钢轨、H型钢及钢管的加工而成。
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3.4.2 初期支护设计
初期支护指锚杆喷射混凝土支护，在杨家川隧道中采用了钢筋网和钢架配合支护。
1 喷射混凝土支护设计
（1）喷射混凝土支护设计厚度的计算
对于喷层的抗局部冲切破坏或粘结破坏的计算如下，A.按冲切破坏计算喷层厚度d1，可按式[3-23]计算， dGK1?uR L式中，G——不稳定岩块重力，kg；
RL——喷射混凝土设计抗拉强度，MPa；
u——不稳定岩块露出面周边长度，cm；
K——安全系数，取2.5。
根据鹤山隧道的具体情况计算， IV类围岩分布区：
d1?GK272430?2.5uR??L4560?1014.93cm 其中，G=272.43MPa，RL=10MPa，u=4.56m，K=2.5。 III类围岩分布区、II类围岩分布区的情况按构造设计。B.按粘结破坏计算喷层厚度d2，可按式[3-24]计算。 dGK2?uR n式中，Rn——喷层与岩面间的粘结强度，MPa； 其他符号意义同前。
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式[3-23] 式[3-24]
同样根据鹤山隧道隧道的具体情况计算， IV级围岩分布区：d2?GK272430?2.5?4.98cm ?4560?30uRn其中，G=272.43MPa，Rn=30MPa，u=4.56m，K=2.5。 III级围岩分布区的情况按构造设计。
所以得出结论：喷射混凝土与岩石的粘结强度，与岩体强度、岩面粗糙及洁净程度等有关，一般情况是RL＞Rn，在硬岩中，粘结强度能满足要求，当喷层厚度＜100mm时，多为冲切破坏；当喷层厚度≥100mm时，粘结强度较低时，喷层可能为粘结破坏。
（2）钢筋网喷射混凝土支护设计
鹤山隧道施工的特殊地段，必须考虑架设钢筋网来辅助支护。钢筋网可提高喷射混凝土的抗剪和粘结强度，有利于抵抗岩石塌落和承受冲击荷载，能提高喷层的整体性，使其应力分布均匀，从而减少混凝土的收缩和喷层裂缝。在变形大而自稳性差的软弱围岩的混凝土喷层中，应设置1～2层钢筋网。当隧道掘进遇到喷层与土砂层一起剥落时，此时可以安设防剥落钢筋的网眼较密的钢筋网效果会很好。
钢筋网喷射混凝土支护设计应符合下列要求：
A、钢筋网喷射混凝土的厚度不应小于100mm，且不能大于250mm；
B、钢筋网按构造要求设计，钢筋直径一般为4～12mm，我们具体施工时可以参考选用直径在6～10mm范围内的钢筋；
C、钢筋间距考虑布置在150～300mm范围之间； D、钢筋网保护层厚度不应小于20mm。 2 锚杆支护设计：
锚杆在衬砌中取到的作用有：悬吊作用、组合梁作用、加固作用。
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