錨噴支護原理

錨噴支護原理第一頁，共十七頁，2022年，8月28日錨噴支護噴錨支護：噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土、鋼拱架噴射混凝土結構組合起來的支護形式?？梢愿鶕?jù)不同圍巖的穩(wěn)定狀況，采用噴錨支護中的一種或幾種結構的組合。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混凝土噴射機與高壓水混合，噴射到巖面上，迅速凝結而成。第二頁，共十七頁，2022年，8月28日現(xiàn)代支護理論（新奧法原則）1、現(xiàn)代支護理論（1）處于一個發(fā)展階段，還沒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）這些理念和原則來源于大量工程實踐和深入廣泛的力學模型的研究，并經受了實際的反復經驗證明是正確的，是可行的，是地下工程修建者應遵守的基本準則。第三頁，共十七頁，2022年，8月28日現(xiàn)代支護理論（新奧法原則）2、現(xiàn)代支護理論的內容（1）地下工程修建方法、確定洞室分步開挖方案和暴露面積大小，選擇支護時機、支護方案和支護參數(shù)的時候要確保維護圍巖穩(wěn)定這一基本目標。A、做好工程地質勘察工作。貫穿錨噴支護設計與施工的全過程B、控制開挖引起的應力重分布程度第四頁，共十七頁，2022年，8月28日現(xiàn)代支護理論（新奧法原則）C、對于軟弱巖層要及時采取適當?shù)闹ёo形式，防止巖層垮落。不同巖層自穩(wěn)時間差別很大。D、選擇對巖層局部擾動較小的施工方法進行開挖，才會有利于巖層的穩(wěn)定。（2）把支護與圍巖視作統(tǒng)一的承載結構，認真研究支護與圍巖共同作用的機理和力學模型。傳統(tǒng)支護理論與現(xiàn)代支護理論在設計理念上的差別：第五頁，共十七頁，2022年，8月28日現(xiàn)代支護理論（新奧法原則）A、圍巖和圍巖壓力的認識

傳統(tǒng)支護理論針對松散體；現(xiàn)代支護理論認為巖層具有一定的自穩(wěn)能力，其力學機制已為圍巖特征線與支護特征線理論得到了很好的描述。B、圍巖與支護的相互關系圍巖與支護分開，荷載結構模型。圍巖與支護的不可分割的統(tǒng)一體。C、建立計算簡圖上錨噴支護是現(xiàn)代支護理論的物質基礎第六頁，共十七頁，2022年，8月28日現(xiàn)代支護理論（新奧法原則）（3）在圍巖與支護的統(tǒng)一體中，圍巖所占的比重最大，起的作用也最大，承載地應力的主體，對隧道穩(wěn)定起決定性作用。A、巖體的整體穩(wěn)定B、通過選擇支護時機、支護強度、預應力大小，恰到好處地控制圍巖產生有限的應力松弛或進入塑性狀態(tài)，又不致大規(guī)模喪失穩(wěn)定，去有效地調動圍巖的自承自穩(wěn)能力。C、過強支護對圍巖穩(wěn)定無必要。第七頁，共十七頁，2022年，8月28日錨噴支護特點1、及時性：錨噴支護工藝，超前支護。能迅速給圍巖提供支護能力，改善圍巖應力狀態(tài)；限制支護前變形的發(fā)展，防止圍巖進入松弛狀態(tài)。2、緊貼性聯(lián)鎖作用，復合作用，增強作用3、柔韌性錨噴支護屬于柔性薄型支護第八頁，共十七頁，2022年，8月28日錨噴支護特點4、深入圍巖內部加固：錨桿5、支護組合和設置時間的靈活性（1）錨噴支護的類型和參數(shù)可根據(jù)各段不同的地質條件隨時調整。（2）支護組合和設置時間的可分性（3）廣泛的適用性6、密封性：及時封閉圍巖的暴露面，阻止圍巖的潮解和風化。第九頁，共十七頁，2022年，8月28日錨噴支護設計原則和方法一、工程類比法（1）根據(jù)圍巖分級及工程斷面尺寸或隧道毛跨，直接確定錨噴支護參數(shù)與施工方法。（2）目前應用最廣泛，在工程設計中占主導地位。（3）對于一些簡單的小跨度工程，可以單獨使用工程類比法，但是大多數(shù)情況下，特別是那些地質復雜、經驗不多的地下工程，單憑工程類比法不足以保證設計的可靠性和合理性，此時應結合其他設計方法。第十頁，共十七頁，2022年，8月28日錨噴支護設計原則和方法二、監(jiān)控量測法（1）信息設計法，以施工監(jiān)控量測信息為依據(jù)，對支護參數(shù)、施工方法的合理性進行評價，并將這些分析結果反饋到設計施工中去。（2）較為科學，“錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范”中規(guī)定：對不穩(wěn)定的，穩(wěn)定性差的軟弱圍巖或較大跨度的工程及分次支護的工程，應采用監(jiān)控量測法。（3）不是一種獨立的方法，通常和經驗類比法、理論驗算法結合使用。（4）使用效果與量測手段、量測地段的選擇、量測數(shù)據(jù)的可靠性、量測數(shù)據(jù)的分析與利用關系很大。第十一頁，共十七頁，2022年，8月28日錨噴支護設計原則和方法三、理論驗算法（1）目前是地下工程支護設計的輔助方法，卻是今后設計的發(fā)展方向。分為整體穩(wěn)定性驗算與局部失穩(wěn)驗算。（2）對于淺埋隧道或洞門等隧道工程，可以采用荷載結構模型考慮圍巖的彈性抗力進行理論分析與計算。（3）對于軟巖隧道或埋深較大穩(wěn)定性較好的圍巖中的大跨度工程，可以采用地層-結構模型考慮巖石的彈塑粘性、各向異性、節(jié)理裂隙等諸多因素還可以用近似的解析計算方法或用數(shù)值計算方法進行整體的穩(wěn)定性分析。（4）任何情況下，凡可能出現(xiàn)局部失穩(wěn)的圍巖，都要通過不穩(wěn)定塊體的理論計算進行局部加固。第十二頁，共十七頁，2022年，8月28日錨噴支護設計原則和方法四、典型類比監(jiān)控反演法（1）綜合方法，較好地解決了巖體力學參數(shù)和地應力難以獲得的問題，又完善了監(jiān)控量測法的反饋工作。（2）用工程類比法初選錨噴支護參數(shù)；對“圍巖-支護”結構進行施工監(jiān)測；選擇可靠量測數(shù)據(jù)，利用適當?shù)牧W模型和數(shù)值計算方法進行反演分析，求得地應力和巖體力學參數(shù)；根據(jù)反演得到的地應力和巖體力學指標，采用“地層-結構”模型模擬開挖過程，分析圍巖受力狀態(tài)和圍巖穩(wěn)定性，對施工方法、支護時機、支護參數(shù)做出必要的修正。第十三頁，共十七頁，2022年，8月28日錨噴支護設計原則和方法五、特征線法（1）建立在現(xiàn)代巖石力學理論特別是空間效應分析基礎上的圖解分析法。（2）用工程類比法結合現(xiàn)場實際初選初期支護的設計參數(shù)；建立無量綱圍巖特征線；建立無量綱支護特征線；根據(jù)各支護組成部分的設置位置、先后次序、噴射混凝土的滯后效應等因素繪制組合支護特征線；計算組合支護的工作反力和安全系數(shù)，評價支護的適用性和可靠性。第十四頁，共十七頁，2022年，8月28日錨噴支護設計原則和方法事實上，在設計中人們常常采用的是一種綜合方法。在初步設計階段，用工程類比法初選支護的類型和大致參數(shù)，用于編制工程概算。在技術設計階段，運用特征線法或理論分析手段去確認或修改支護類型，詳盡地設計組合支護各組成部分的參數(shù)，乃至施工工藝就十分必要了。對于復雜地層或大型洞室工程，甚至還需要開挖試驗洞，安裝必要的測量儀器，為支護設計提供可靠的背景數(shù)據(jù)。在施工階段，根據(jù)開挖暴露出的地層情況和適時監(jiān)測數(shù)據(jù)去評價和修正原有的設計。因此，隧道工程支護設計，不僅貫穿于隧道修建的全過程，而且所用的設計手段也是多手段綜合性的。第十五頁，共十七頁，2022年，8月28日預應力錨噴支護預應力錨噴支護指的是預應力錨桿與錨噴支護的組合，預應力錨桿在支護中可以和其他錨桿交叉使用，也可以系統(tǒng)地使用。一、預應力錨噴支護的優(yōu)點1、主動支護，能主動對圍巖提供大的支護力，而且在提供支護抗力時不以損失被錨固體位移為代價，因此它能十分有效地抑制圍巖位移。其他錨桿，被動支護2、能提高軟弱結構面和滑移面處的抗剪強度?？辜魪姸扰c正壓力成正比，而預應力錨桿能提供很大的正壓力。3、承載拱（圈）4、張拉，無異于對錨桿進行質量檢驗，保證了工程質量第十六頁，共十七頁，2022年，8月28日預應力錨噴支護二、預應力錨噴支護的最佳應用