錨噴支護(hù)原理

第七章錨噴支護(hù)原理1、掌握錨噴支護(hù)與傳統(tǒng)支護(hù)理論的差別2、掌握錨噴支護(hù)的特點(diǎn)3、熟悉錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)原則及預(yù)應(yīng)力錨噴支護(hù)錨噴支護(hù)噴錨支護(hù)：噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土、鋼拱架?chē)娚浠炷两Y(jié)構(gòu)組合起來(lái)的支護(hù)形式?？梢愿鶕?jù)不同圍巖的穩(wěn)定狀況，采用噴錨支護(hù)中的一種或幾種結(jié)構(gòu)的組合。加固隧道圍巖，提高圍巖的自撐能力噴射混凝土：利用高壓氣，將摻有速凝劑的混凝土混合料通過(guò)混凝土噴射機(jī)與高壓水混合，噴射到巖面上，迅速凝結(jié)而成?，F(xiàn)代支護(hù)理論（新奧法原則）1、現(xiàn)代支護(hù)理論（1）處于一個(gè)發(fā)展階段，還沒(méi)有形成自身比較完整的理論體系只能算是一些理念和原則（2）這些理念和原則來(lái)源于大量工程實(shí)踐和深入廣泛的力學(xué)模型的研究，并經(jīng)受了實(shí)際的反復(fù)經(jīng)驗(yàn)證明是正確的，是可行的，是地下工程修建者應(yīng)遵守的基本準(zhǔn)則?，F(xiàn)代支護(hù)理論（新奧法原則）2、現(xiàn)代支護(hù)理論的內(nèi)容（1）地下工程修建方法、確定洞室分步開(kāi)挖方案和暴露面積大小，選擇支護(hù)時(shí)機(jī)、支護(hù)方案和支護(hù)參數(shù)的時(shí)候要確保維護(hù)圍巖穩(wěn)定這一基本目標(biāo)。A、做好工程地質(zhì)勘察工作。貫穿錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)與施工的全過(guò)程B、控制開(kāi)挖引起的應(yīng)力重分布程度現(xiàn)代支護(hù)理論（新奧法原則）C、對(duì)于軟弱巖層要及時(shí)采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)形式，防止巖層垮落。不同巖層自穩(wěn)時(shí)間差別很大。D、選擇對(duì)巖層局部擾動(dòng)較小的施工方法進(jìn)行開(kāi)挖，才會(huì)有利于巖層的穩(wěn)定。（2）把支護(hù)與圍巖視作統(tǒng)一的承載結(jié)構(gòu)，認(rèn)真研究支護(hù)與圍巖共同作用的機(jī)理和力學(xué)模型。傳統(tǒng)支護(hù)理論與現(xiàn)代支護(hù)理論在設(shè)計(jì)理念上的差別：現(xiàn)代支護(hù)理論（新奧法原則）A、圍巖和圍巖壓力的認(rèn)識(shí)

傳統(tǒng)支護(hù)理論針對(duì)松散體；現(xiàn)代支護(hù)理論認(rèn)為巖層具有一定的自穩(wěn)能力，其力學(xué)機(jī)制已為圍巖特征線(xiàn)與支護(hù)特征線(xiàn)理論得到了很好的描述。B、圍巖與支護(hù)的相互關(guān)系圍巖與支護(hù)分開(kāi)，荷載結(jié)構(gòu)模型。圍巖與支護(hù)的不可分割的統(tǒng)一體。C、建立計(jì)算簡(jiǎn)圖上錨噴支護(hù)是現(xiàn)代支護(hù)理論的物質(zhì)基礎(chǔ)現(xiàn)代支護(hù)理論（新奧法原則）（3）在圍巖與支護(hù)的統(tǒng)一體中，圍巖所占的比重最大，起的作用也最大，承載地應(yīng)力的主體，對(duì)隧道穩(wěn)定起決定性作用。A、巖體的整體穩(wěn)定B、通過(guò)選擇支護(hù)時(shí)機(jī)、支護(hù)強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力大小，恰到好處地控制圍巖產(chǎn)生有限的應(yīng)力松弛或進(jìn)入塑性狀態(tài)，又不致大規(guī)模喪失穩(wěn)定，去有效地調(diào)動(dòng)圍巖的自承自穩(wěn)能力。C、過(guò)強(qiáng)支護(hù)對(duì)圍巖穩(wěn)定無(wú)必要。錨噴支護(hù)特點(diǎn)1、及時(shí)性：錨噴支護(hù)工藝，超前支護(hù)。能迅速給圍巖提供支護(hù)能力，改善圍巖應(yīng)力狀態(tài)；限制支護(hù)前變形的發(fā)展，防止圍巖進(jìn)入松弛狀態(tài)。2、緊貼性聯(lián)鎖作用，復(fù)合作用，增強(qiáng)作用3、柔韌性錨噴支護(hù)屬于柔性薄型支護(hù)錨噴支護(hù)特點(diǎn)4、深入圍巖內(nèi)部加固：錨桿5、支護(hù)組合和設(shè)置時(shí)間的靈活性（1）錨噴支護(hù)的類(lèi)型和參數(shù)可根據(jù)各段不同的地質(zhì)條件隨時(shí)調(diào)整。（2）支護(hù)組合和設(shè)置時(shí)間的可分性（3）廣泛的適用性6、密封性：及時(shí)封閉圍巖的暴露面，阻止圍巖的潮解和風(fēng)化。錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)原則和方法一、工程類(lèi)比法（1）根據(jù)圍巖分級(jí)及工程斷面尺寸或隧道毛跨，直接確定錨噴支護(hù)參數(shù)與施工方法。（2）目前應(yīng)用最廣泛，在工程設(shè)計(jì)中占主導(dǎo)地位。（3）對(duì)于一些簡(jiǎn)單的小跨度工程，可以單獨(dú)使用工程類(lèi)比法，但是大多數(shù)情況下，特別是那些地質(zhì)復(fù)雜、經(jīng)驗(yàn)不多的地下工程，單憑工程類(lèi)比法不足以保證設(shè)計(jì)的可靠性和合理性，此時(shí)應(yīng)結(jié)合其他設(shè)計(jì)方法。錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)原則和方法法二、監(jiān)控量測(cè)測(cè)法（1）信息設(shè)設(shè)計(jì)法，以施施工監(jiān)控量測(cè)測(cè)信息為依據(jù)據(jù)，對(duì)支護(hù)參參數(shù)、施工方方法的合理性性進(jìn)行評(píng)價(jià)，，并將這些分分析結(jié)果反饋饋到設(shè)計(jì)施工工中去。（2）較為科科學(xué)，“錨桿桿噴射混凝土土支護(hù)技術(shù)規(guī)規(guī)范”中規(guī)定定：對(duì)不穩(wěn)定定的，穩(wěn)定性性差的軟弱圍圍巖或較大跨跨度的工程及及分次支護(hù)的的工程，應(yīng)采采用監(jiān)控量測(cè)測(cè)法。（3）不是一一種獨(dú)立的方方法，通常和和經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法法、理論驗(yàn)算算法結(jié)合使用用。（4）使用效效果與量測(cè)手手段、量測(cè)地地段的選擇、、量測(cè)數(shù)據(jù)的的可靠性、量量測(cè)數(shù)據(jù)的分分析與利用關(guān)關(guān)系很大。錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)原則和方法法三、理論驗(yàn)算算法（1）目前是是地下工程支支護(hù)設(shè)計(jì)的輔輔助方法，卻卻是今后設(shè)計(jì)計(jì)的發(fā)展方向向。分為整體體穩(wěn)定性驗(yàn)算算與局部失穩(wěn)穩(wěn)驗(yàn)算。（2）對(duì)于淺淺埋隧道或洞洞門(mén)等隧道工工程，可以采采用荷載結(jié)構(gòu)構(gòu)模型考慮圍圍巖的彈性抗抗力進(jìn)行理論論分析與計(jì)算算。（3）對(duì)于軟軟巖隧道或埋埋深較大穩(wěn)定定性較好的圍圍巖中的大跨跨度工程，可可以采用地層層-結(jié)構(gòu)模型型考慮巖石的的彈塑粘性、、各向異性、、節(jié)理裂隙等等諸多因素還還可以用近似似的解析計(jì)算算方法或用數(shù)數(shù)值計(jì)算方法法進(jìn)行整體的的穩(wěn)定性分析析。（4）任何情情況下，凡可可能出現(xiàn)局部部失穩(wěn)的圍巖巖，都要通過(guò)過(guò)不穩(wěn)定塊體體的理論計(jì)算算進(jìn)行局部加加固。錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)原則和方法法四、典型類(lèi)比比監(jiān)控反演法法（1）綜合方方法，較好地地解決了巖體體力學(xué)參數(shù)和和地應(yīng)力難以以獲得的問(wèn)題題，又完善了了監(jiān)控量測(cè)法法的反饋工作作。（2）用工程程類(lèi)比法初選選錨噴支護(hù)參參數(shù)；對(duì)“圍圍巖-支護(hù)””結(jié)構(gòu)進(jìn)行施施工監(jiān)測(cè)；選選擇可靠量測(cè)測(cè)數(shù)據(jù)，利用用適當(dāng)?shù)牧W(xué)學(xué)模型和數(shù)值值計(jì)算方法進(jìn)進(jìn)行反演分析析，求得地應(yīng)應(yīng)力和巖體力力學(xué)參數(shù)；根根據(jù)反演得到到的地應(yīng)力和和巖體力學(xué)指指標(biāo)，采用““地層-結(jié)構(gòu)構(gòu)”模型模擬擬開(kāi)挖過(guò)程，，分析圍巖受受力狀態(tài)和圍圍巖穩(wěn)定性，，對(duì)施工方法法、支護(hù)時(shí)機(jī)機(jī)、支護(hù)參數(shù)數(shù)做出必要的的修正。錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)原則和方法法五、特征線(xiàn)法法（1）建立在在現(xiàn)代巖石力力學(xué)理論特別別是空間效應(yīng)應(yīng)分析基礎(chǔ)上上的圖解分析析法。（2）用工程程類(lèi)比法結(jié)合合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際初初選初期支護(hù)護(hù)的設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)；建立無(wú)量量綱圍巖特征征線(xiàn)；建立無(wú)無(wú)量綱支護(hù)特特征線(xiàn)；根據(jù)據(jù)各支護(hù)組成成部分的設(shè)置置位置、先后后次序、噴射射混凝土的滯滯后效應(yīng)等因因素繪制組合合支護(hù)特征線(xiàn)線(xiàn)；計(jì)算組合合支護(hù)的工作作反力和安全全系數(shù)，評(píng)價(jià)價(jià)支護(hù)的適用用性和可靠性性。錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)原則和方法法事實(shí)上，在設(shè)設(shè)計(jì)中人們常常常采用的是是一種綜合方方法。在初步設(shè)計(jì)階段段，用工程類(lèi)比比法初選支護(hù)護(hù)的類(lèi)型和大大致參數(shù)，用用于編制工程程概算。在技術(shù)設(shè)計(jì)階段段，運(yùn)用特征線(xiàn)線(xiàn)法或理論分分析手段去確確認(rèn)或修改支支護(hù)類(lèi)型，詳詳盡地設(shè)計(jì)組組合支護(hù)各組組成部分的參參數(shù)，乃至施施工工藝就十十分必要了。。對(duì)于復(fù)雜地地層或大型洞洞室工程，甚甚至還需要開(kāi)開(kāi)挖試驗(yàn)洞，，安裝必要的的測(cè)量?jī)x器，，為支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)提供可靠的的背景數(shù)據(jù)。。在施工階段，根據(jù)開(kāi)挖暴暴露出的地層層情況和適時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)去去評(píng)價(jià)和修正正原有的設(shè)計(jì)計(jì)。因此，隧隧道工程支護(hù)護(hù)設(shè)計(jì)，不僅僅貫穿于隧道道修建的全過(guò)過(guò)程，而且所所用的設(shè)計(jì)手手段也是多手手段綜合性的的。預(yù)應(yīng)力錨噴支支護(hù)預(yù)應(yīng)力錨噴支支護(hù)指的是預(yù)預(yù)應(yīng)力錨桿與與錨噴支護(hù)的的組合，預(yù)應(yīng)應(yīng)力錨桿在支支護(hù)中可以和和其他錨桿交交叉使用，也也可以系統(tǒng)地地使用。一、預(yù)應(yīng)力錨錨噴支護(hù)的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)1、主動(dòng)支護(hù)護(hù)，能主動(dòng)對(duì)對(duì)圍巖提供大大的支護(hù)力，，而且在提供供支護(hù)抗力時(shí)時(shí)不以損失被被錨固體位移移為代價(jià)，因因此它能十分分有效地抑制制圍巖位移。。其他錨桿，，被動(dòng)支護(hù)2、能提高軟弱結(jié)結(jié)構(gòu)面和滑移面處處的抗剪強(qiáng)度?？箍辜魪?qiáng)度與正壓力力成正比，而預(yù)應(yīng)應(yīng)力錨桿能提供很很大的正壓力。3、承載拱（圈））4、張拉，無(wú)異于于對(duì)錨桿進(jìn)行質(zhì)量量檢驗(yàn)，保證了工工程質(zhì)量預(yù)應(yīng)力錨噴支護(hù)二、預(yù)應(yīng)力錨噴支支護(hù)的最佳應(yīng)用領(lǐng)領(lǐng)域和設(shè)計(jì)