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喷锚加固

 一、作用原理


喷锚支护在洞室开挖后, 支护及时,与围岩密贴,柔性好,有良好的物理力学性能。它能侵入围岩裂隙,封闭节理,加固结构面和层面,提高围岩的整体性和自承能力,抑制变形的发展。在支护与围岩的共同工作中,有效地控制和调整围岩应力的重分布,避免围岩松动和坍塌,加强围岩的稳定性。它不像传统的模筑混凝土衬砌那样,只是在洞室开挖后被动地承受围岩压力,而是主动地加固围岩。对喷锚支护作用原理的研究还不完善,有待进一步探索和改进。


二、适用情况


根据岩体的产状,将围岩按大类分为整体、块状、层状和软弱松散等几类。不同结构类型的围岩,开挖洞室后力学形态的变化过程及其破坏机理各不相同,设计原则也有差别。
对于整体状围岩,可以只喷上一薄层混凝土,防止围岩表面风化和消除表面凹凸不平以改善受力条件;仅在局部出现较大应力区时才加设锚杆。在块状围岩中必须充分利用压应力作用下岩块间的镶嵌和咬合产生的自承作用;喷锚支护能防止因个别危石崩落引起的坍塌。通过利用全空间赤平投影的方法,查找不稳定岩石在临空面出现的规律和位置,然后逐个验算在危石塌落时的力作用下锚杆或喷射混凝土的安全度。在层状围岩中,洞室开挖后,围岩的变形和破坏,除了层面倾角较陡时表现为顺层滑动外,主要表现为在垂直层面方向的弯曲破坏,用锚杆加固使围岩发挥组合梁的作用。软弱围岩近似于连续介质中的弹塑性体,采用喷锚支护时,宜将洞室挖成曲墙式,必要时加固底部,使喷层成为封闭环,用锚杆使周围一定厚度范围内的岩体形成“承载环”,以提高围岩自承能力。


三、喷锚加固支护的施工要点:


1.喷锚暗挖施工必须配合开挖及时支护,保证施工安全。

2.喷射混凝土封闭开挖面时,应采用早强混凝土,喷射厚度宜为50-100mm;超前锚杆是沿开挖轮廓线,以一定的外插角,向开挖面前方安装锚杆,形成对前方围岩的预加固,超前锚杆、小导管支护应满足下列要求:宜与钢拱架配合使用;长度宜为3.0~3.5m,并应大于循环进尺的2倍。

3.喷射混凝土应紧跟开挖工作面,应分段、分片、分层,由下而上顺序进行,当岩面有较大凹洼时,应先填平。使用前应做凝结时间试验,要求初凝时间不应大于5min,终凝不应大于10min。

4.地面砂浆锚杆是一种地表预加固地层的措施,适用于浅埋、洞口地段和某些偏压地段的岩体松软破碎处。地面锚杆按矩形或梅花形布置。

锚杆类型应根据地质条件、使用要求及锚固特性进行选择。锚杆必须安装垫板,垫板应与喷射混凝土面密贴。锚杆漏出岩面长不大于喷射混凝土的厚度。




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