錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范

年4月19日錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范文檔僅供參考，不當之處，請聯(lián)系改正。中華人民共和國國家標準錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范GB50086—條文說明

目次1總則 33圍巖分級 44錨噴支護設計 84.1一般規(guī)定 84.2錨桿支護設計 124.3噴射混凝土支護設計 155現(xiàn)場監(jiān)控量測 265.1一般規(guī)定 265.2現(xiàn)場監(jiān)控量測的內(nèi)容與方法 265.3現(xiàn)場監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)處理與反饋 276光面爆破 297錨桿施工 317.1一般規(guī)定 317.2全長粘結(jié)型錨桿施工 327.3端頭錨固型錨桿施工 327.4摩擦型錨桿施工 337.5預應力錨桿施工 347.6預應力錨桿的試驗和監(jiān)測 358噴射混凝土施工 368.1原材料 368.2施工機具 368.3混合料的配合比與拌制 378.4噴射前的準備工作 388.5噴射作業(yè) 398.6鋼纖維噴射混凝土施工 418.7鋼筋網(wǎng)噴射混凝土施工 428.8鋼架噴射混凝土施工 428.9水泥裹砂噴射混凝土施工 438.10噴射混凝土強度質(zhì)量的控制 449安全技術與防塵 479.1安全技術 479.2防塵 4810質(zhì)量檢查與工程驗收 4910.1質(zhì)量檢查 4910.2工程驗收 511總則1.0.1、1.0.2錨桿噴射混凝土支護（簡稱錨噴支護）已在國內(nèi)地下工程中獲得廣泛應用，并收到了明顯的技術經(jīng)濟效果?？墒牵捎趪鴥?nèi)沒有一本完整的、統(tǒng)一的技術規(guī)范，錨噴支護工程設計保守，不適當?shù)卦黾庸こ掏顿Y及設計、施工不當，工程質(zhì)量低劣，危及安全使用的現(xiàn)象不乏其例，甚至出現(xiàn)隧洞工程片幫、冒頂，造成國家財產(chǎn)嚴重損失的事例也時有發(fā)生。制訂本規(guī)范，是為了使錨噴支護的設計、施工和驗收有一個全國統(tǒng)一的標準，符合技術先進、經(jīng)濟合理、安全適用、確保質(zhì)量的要求，更好地推動地下工程建設的發(fā)展。本規(guī)范主要適用于礦山巷道、豎井、斜井、鐵路隧道、公路隧道、城市地鐵、水工隧洞及各類地下工程的錨桿噴射混凝土初期支護和后期支護。也適用于邊坡工程的錨桿噴射混凝土支護的施工。1.0.3錨桿噴射混凝土支護與傳統(tǒng)支護不同，其主要作用在于主動加固圍巖，發(fā)揮圍巖的自支承能力。因此，錨噴支護的設計和施工，必須正確有效地運用錨噴支護的特性，遵循一整套與傳統(tǒng)支護不同的原則。做好工程的地質(zhì)勘察工作，是錨噴支護設計施工的一條總原則?？辈炷軌驗殄^噴支護的設計、施工提供依據(jù)。加強施工過程中的地質(zhì)調(diào)查，能為修改設計和指導施工提供信息。由于地下工程和礦山井巷所經(jīng)過的圍巖地質(zhì)條件錯綜復雜，正確的設計和合理的施工方法，必須根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)條件和工程要求來確定。因此，錨噴支護必須遵循因地制宜的原則，以達到經(jīng)濟合理和安全可靠的目的。1.0.4錨噴支護是一門綜合性、多科性和邊緣性強的工程技術，涉及到地質(zhì)勘察、巖土力學混凝土材料，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設計施工、地下工程防排水等技術領域，本規(guī)范不可能、也無必要包含錨噴支護工程設計施工可能涉及的所有技術規(guī)定。因此，本條規(guī)定除遵守本規(guī)范外，尚應符合現(xiàn)行有關國家標準的規(guī)定。

3圍巖分級3.0.1、3.0.2說明如下：1圍巖分級的依據(jù)和適用范圍。1）圍巖分級的依據(jù)和適用范圍。本規(guī)范的圍巖分級是以《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》GBJ86中的圍巖分級為基礎，并吸取了《工程巖體分級標準》GB50218的有關內(nèi)容制訂的，適用于隧道與地下工程錨噴支護設計與施工。2）圍巖等級劃分。本規(guī)范把圍巖分為Ⅰ～Ⅴ級，分別表示圍巖為穩(wěn)定、穩(wěn)定性較好、中等穩(wěn)定、穩(wěn)定性差和不穩(wěn)定五種狀態(tài)。分級表中前三級基本上是整體穩(wěn)定的圍巖，圍巖破壞形式主要是局部塊體、層狀體的塌落和片幫，產(chǎn)生的圍巖壓力主要是松動壓力。后兩級圍巖則是整體不穩(wěn)定的松散軟弱圍巖，大都會出現(xiàn)塑性狀態(tài)，產(chǎn)生的圍巖壓力主要是形變壓力。本規(guī)范圍巖分級采用了多因素定性和定量指標相結(jié)合的分級方法。雖然圍巖分級（本規(guī)范表3.0.2）中沒有給出以巖體完整性系數(shù)與巖石單軸抗壓強度的乘積為主要特征的巖體質(zhì)量系數(shù)，但由于表3.0.2中給出了巖石單軸抗壓強度和巖體完整性指標，因此，實際上也等于給出了巖體質(zhì)量系數(shù)，并基本上以此作為分級的主要定量指標。本規(guī)范的圍巖分級中，考慮了巖體的完整性、結(jié)構(gòu)面性狀、巖石強度、地下水和地應力狀況等自然地質(zhì)因素。在定性方面考慮了巖體完整性狀態(tài)，定量方面則增添了巖體聲波指標和巖體完整性系數(shù)。2圍巖分級基本因素的考慮。1）圍巖完整性。巖體完整性是影響圍巖穩(wěn)定性的首要因素，它一般取決于巖體結(jié)構(gòu)類型、地質(zhì)構(gòu)造影響與結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況。（1）巖體結(jié)構(gòu)類型。巖體是由不同地質(zhì)成因的巖石組成的。從地質(zhì)成因來說，巖體可概括為塊狀巖體與層狀巖體。塊狀巖體指塊狀的火成巖與變質(zhì)巖，層狀巖體指沉積巖、沉積變質(zhì)巖、噴出火成巖等具有原生成層的巖體。在巖體結(jié)構(gòu)類型劃分中，考慮了巖體結(jié)構(gòu)體的塊度尺寸。本圍巖分級中，塊狀巖體分為整體狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)與散塊狀結(jié)構(gòu)、碎裂鑲嵌結(jié)構(gòu)與碎裂狀結(jié)構(gòu)、散體狀結(jié)構(gòu)（見表1）。碎裂鑲嵌與碎裂狀結(jié)構(gòu)，雖然塊體大小相同，但其咬合程度不同，因而完整性不同。表1塊狀巖體按結(jié)構(gòu)體塊度的劃分巖體結(jié)構(gòu)類型塊度尺寸（以結(jié)構(gòu)面平均間距表示）（m）整體狀結(jié)構(gòu)＞0.8塊狀結(jié)構(gòu)與散塊狀結(jié)構(gòu)0.4～0.8碎裂鑲嵌與碎裂狀結(jié)構(gòu)0.2～0.4散體狀結(jié)構(gòu)＜0.2層狀巖體按其單層厚度分為厚層、中厚層與薄層，但層狀巖體結(jié)構(gòu)類型中按層間結(jié)構(gòu)程度，又細分為層間結(jié)合良好、較好和不良的三種情況，另外，還增加了軟硬巖互層巖體結(jié)構(gòu)類型。（2）構(gòu)造影響程度和結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況。圍巖分級（本規(guī)范表3.0.2）中，按地質(zhì)構(gòu)造影響大小可分為影響輕微、較重、嚴重、很嚴重四級。結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況包括節(jié)理裂隙或?qū)用娴拿芏龋ㄩg距）、組數(shù)、貫通程度、閉合程度、充填情況和結(jié)合情況等。主結(jié)構(gòu)面與洞軸線的不同交角關系，對拱部和邊墻的穩(wěn)定性能夠有不同的影響。如主結(jié)構(gòu)面為小于30°的緩傾角時，拱部需采用以錨桿為主的支護型式。軟弱結(jié)構(gòu)面及其組合關系，對圍巖穩(wěn)定性有重要影響。所謂軟弱結(jié)構(gòu)面，是指軟弱夾層、破碎帶、軟弱泥化帶、斷層及夾泥層結(jié)構(gòu)面等。軟弱結(jié)構(gòu)面的間距與組數(shù)，軟弱結(jié)構(gòu)面與洞軸線、臨空面的不利組合以及由軟弱結(jié)構(gòu)面形成的可能滑移的不穩(wěn)定塊體的大小與數(shù)量，都會危及圍巖的穩(wěn)定程度。本規(guī)范表3.0.2中反映了上述因素對圍巖穩(wěn)定性分級的影響。（3）巖體縱波速度與巖體完整性系數(shù)。巖體縱波速度Vpm能綜合表示巖體質(zhì)量，而巖體完整性系數(shù)Kv只能表示巖體的完整性，圍巖分級（本規(guī)范表3.0.2）中采用以巖體和巖石聲波速度的平方比表示巖體完整性系數(shù)Kv。表3.0.2中引用的各類圍巖的Vpm和Kv數(shù)值，大致與國內(nèi)外常見的數(shù)據(jù)相接近，尚需在今后實踐中不斷修正。本規(guī)范圍巖分級（表3.0.2）中的聲波速度測試規(guī)定采用孔測法。為測試方便起見，今后需開展錘擊法測試的研究。2）巖石強度。由于巖塊強度可由室內(nèi)試驗獲得，因此，圍巖分級中一般采用巖石單軸飽和抗壓強度（Pc）作為強度指標。該強度既考慮了地下水對巖石軟化，又考慮了巖石的風化情況，同時，它與其它力學指標有較好的互換性，而且，試驗方法簡單可靠。為了消除巖塊加工的麻煩，對小型工程可采用點荷載強度代替單軸抗壓強度。按本規(guī)范圍巖分級（表3.0.2）中所給的單軸飽和抗壓強度值，可將巖石分為A、B、C、D、E五級（見表2）。表2巖石強度等級劃分巖石強度等級單軸飽和抗壓強度（MPa）代表性巖石A＞60花崗巖，閃長巖，安山巖，玄武巖，流紋巖，晶質(zhì)凝灰?guī)r等火成巖類；片麻巖，片巖，大理巖，石英巖等變質(zhì)巖類B30～60硅質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)的礫巖，砂巖，硅質(zhì)頁巖，石灰?guī)r，白云巖等沉積巖類C20～30紅色砂巖D10～30（整體狀10～20）泥質(zhì)頁巖，泥灰?guī)r，粘土巖，泥質(zhì)砂巖和礫巖，綠泥石片巖，千枚巖，部分凝灰?guī)rE＜10實際上，與圍巖穩(wěn)定性直接有關的因素是巖體強度，但巖體強度需在現(xiàn)場測試，一般不容易做到。因此，在圍巖分級中常引入巖體準抗壓強度概念，以近似代替巖體強度。準抗壓強度可用巖體完整性系數(shù)Kv與巖石單軸飽和抗壓強度Rc的乘積表示。巖體完整性系數(shù)取決于巖體結(jié)構(gòu)類型。因此，相同的巖石抗壓強度相對于不同結(jié)構(gòu)類型的巖體，其巖體準抗壓強度是不同的。當前，圍巖分級中，常見巖體準抗壓強度作為分級指標?？紤]到巖體完整性系數(shù)與巖體結(jié)構(gòu)類型相對應，因此，在本規(guī)范圍巖分級中，主要以巖體結(jié)構(gòu)類型與巖石單軸飽和抗壓強度不同組合確定圍巖級別。3.0.4圍巖分級表（本規(guī)范表3.0.2）中考慮了地應力的影響。一般在Ⅰ、Ⅱ級圍巖中，巖體強度較高，地應力對圍巖穩(wěn)定性基本無影響，可不予考慮，而在Ⅲ、Ⅳ級圍巖中則需考慮。表征地應力影響的指標采用圍巖強度應力比Sm，見本規(guī)范公式（3.0.4-1）。在本圍巖分級中確定Sm時，參照了國外建議的巖石強度應力比（見表3），即（1）同時，根據(jù)對國內(nèi)某些礦區(qū)和隧道的調(diào)查，一般埋深在300m以上時，顯示出較明顯的地壓現(xiàn)象，支護破壞率增高。據(jù)此，我們把Ⅲ類圍巖的Sm極限值定為2，Ⅳ類圍巖的Sm極限值定為1。表3國外采用的巖石強度應力比（fr/σ1）分級分分級分類法地應力中地應力強地應力法國隧協(xié)＞42～4＜2日本應用地質(zhì)協(xié)會＞42～4＜2前蘇聯(lián)頓巴斯礦區(qū)＞42.2～4＜2.2日本國鐵隧規(guī)＞64～62～43.0.5在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖中，地下水是造成圍巖失穩(wěn)的重要因素之一，它可使巖石軟化，強度降低；還可使軟弱結(jié)構(gòu)面泥化或沖走充填物，減少摩阻力，促使巖塊滑動；地下水還可造成膨脹地壓。在Ⅰ、Ⅱ級圍巖中，巖石堅硬，軟弱結(jié)構(gòu)面較少，本圍巖分級中一般不再考慮地下水影響。但Ⅰ、Ⅱ級圍巖中若有充泥的軟弱結(jié)構(gòu)面存在，有時要求對軟弱結(jié)構(gòu)面進行加固處理。因此Ⅲ、Ⅳ級圍巖則應按地下水規(guī)模、巖石和結(jié)構(gòu)面的軟弱程度及地下水對圍巖穩(wěn)定性的危害大小，酌情降低圍巖級別。圍巖中地下水的規(guī)?？煞譃樗念悾簼B———裂隙滲水；滴———雨季時有滴水；流———以裂隙泉形式，流量小于10Ｌ/min；涌———涌水，有一定壓力，流量大于10Ｌ/min。3.0.6在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級圍巖中，當存在斷層或軟弱夾層時，應審慎地選擇洞軸線的方向，使其與斷層或軟弱夾層大角度相交。不然，當洞軸線與主要斷層或軟弱夾層交角較小時，則會影響隧洞的穩(wěn)定性，當夾角小于30°時，則圍巖級別應降低一級。

4錨噴支護設計4.1一般規(guī)定4.1.1當前，地下工程中錨噴支護設計有工程類比法、監(jiān)控量測法與理論驗算法等三種方法，尤以工程類比法應用最廣，一般在工程設計中占主導地位。因而，本條規(guī)定三種設計方法中以工程類比法為主。但考慮到某些地質(zhì)復雜、經(jīng)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(jié)合其它的設計方法。監(jiān)控量測法是一種較為科學的設計方法，應當予以高度重視和大力推廣。本規(guī)范相應條文中規(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，應采用監(jiān)控量測法。理論驗算法既是當今地下工程支護設計中的一種輔助方法，又是今后設計的發(fā)展方向，但鑒于巖體力學參數(shù)難以準確確定以及在計算模式方面還存在一些問題，因而，一般只作為工程設計中的輔助手段。本規(guī)范相應條文中規(guī)定，對處在穩(wěn)定性較好的圍巖中的大跨度工程，錨噴支護設計應輔以理論驗算。另外，無論何種情況下，凡可能出現(xiàn)局部失穩(wěn)的圍巖，都需要經(jīng)過理論計算，進行局部加固。4.1.2、4.1.3在地下工程設計和施工中，必須十分強調(diào)做好地質(zhì)勘察工作。地質(zhì)勘察工作是工程選點、圍巖分級和結(jié)構(gòu)設計的基礎，是指導施工的依據(jù)，特別是采用錨噴支護的地下工程，要求充分利用圍巖自身承載能力，更需要查明工程地質(zhì)情況。劃分圍巖級別一般分為兩個階段：勘察階段初步劃分圍巖級別與施工階段詳細劃分圍巖級別。勘察階段初步劃分圍巖級別。主要內(nèi)容是根據(jù)隧洞開挖前獲得的地質(zhì)資料選定洞軸線，并根據(jù)沿洞軸線的地質(zhì)剖面圖，按分級表中的定性指標與巖石強度，初步確定各段圍巖級別。然后，根據(jù)初定的圍巖級別及工程尺寸，按錨噴支護參數(shù)表（見本規(guī)范表4.1.2－1、表4.1.2－2）確定支護的類型和參數(shù)。施工階段詳細劃分圍巖級別。主要內(nèi)容是深入查明開挖地段的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)情況，并進行圍巖聲波測試和巖石點荷載測試等工作；繪制沿洞軸線的綜合地質(zhì)素描圖或展示圖，標出圍巖不穩(wěn)定塊體的出露位置和大小、滑塌方向；確定巖體強度應力比，詳細地確定各段圍巖級別，作為修正原設計支護類型和參數(shù)的依據(jù)。本規(guī)范中“隧洞和斜井的錨噴支護類型和設計參數(shù)”（見表4.1.2－1）的編制，其基本依據(jù)是國內(nèi)大量工程實踐和各部門現(xiàn)行的技術規(guī)定。圍巖產(chǎn)狀不同，結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線交角大小不同，對隧洞拱部和邊墻穩(wěn)定性影響也就不同。故支護參數(shù)表4.1.2－1對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類圍巖中一些不同跨度的隧洞，給出了兩種支護參數(shù)，即對于緩傾角圍巖中的隧洞拱部及急傾角圍巖中的隧洞易失穩(wěn)一側(cè)的邊墻，應優(yōu)選采用錨桿支護類型，使支護設計既安全可靠，又經(jīng)濟合理。從國內(nèi)112個錨噴支護隧洞工程實例統(tǒng)計的情況來看，錨桿的長度，大致如表4所示。表4統(tǒng)計的錨桿長度（m）毛洞跨度B（m）圍巖級別B≤55＜B≤1010＜B≤1515＜B≤2020＜B≤25Ⅰ————2～4Ⅱ—1.5～2.52～32.5～3.01.5～4Ⅲ1～21.5～3.01.5～3.52～4—Ⅳ1.5～22～32～3.52.5～3—Ⅴ1.5～2.52～3———本規(guī)范“隧洞和斜井的錨噴支護類型和設計參數(shù)”（見表4.1.2－1）中不同圍巖級別，不同隧洞跨度中選用的錨桿長度，大致上與工程實踐相一致。但對Ⅱ、Ⅲ級圍巖中跨度大于15m并小于25m的洞室工程，必要時錨桿長度應大于表4中所給的數(shù)值或采用預應力錨桿，以確保工程的穩(wěn)定性。4.1.4Ⅳ、Ⅴ級圍巖和Ⅲ級圍巖中跨度大于5m的工程，因地質(zhì)條件復雜，容易出現(xiàn)事故，因此單靠工程類比法設計是不夠的。本條文規(guī)定表明，Ⅳ級以下圍巖的初期支護參數(shù)，可按照錨噴支護參數(shù)（見本規(guī)范表4.1.2－1）中給出的數(shù)值確定，而后期支護應根據(jù)監(jiān)控量測法設計確定。并應注意，初期支護參數(shù)，應小于錨噴支護參數(shù)（表4.1.2－1）中的數(shù)值，因為表4.1.2－1中給出的數(shù)值是初期支護－與后期支護之和。4.1.5本條規(guī)定對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級圍巖中跨度大于15m的工程，除按照本規(guī)范表3.1.2－1選擇錨噴支護參數(shù)外，還需對圍巖穩(wěn)定性進行力學分析，最終確定支護設計參數(shù)。這是由于當前大跨度工程實例還不多，其次是大跨度隧洞圍巖不穩(wěn)定性增大，因此，為保證安全可靠和獲得合理支護參數(shù)，有必要對圍巖的穩(wěn)定性進行力學驗算或經(jīng)過模型試驗進行穩(wěn)定性分析。4.1.6關于圍巖整體穩(wěn)定性驗算，當前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的標準。圍巖應力狀態(tài)計算方法也不統(tǒng)一，但多數(shù)人認為應以彈塑性理論為計算依據(jù)，若只按彈性理論進行圍巖失穩(wěn)驗算是不合理的。因為不讓圍巖進入塑性，違反了現(xiàn)代支護理論的基本原則，即無法充分發(fā)揮圍巖的自承能力。事實也表明，圍巖出現(xiàn)一定范圍的塑性，并不會失穩(wěn)，反而能充分發(fā)揮圍巖的自承能力，從而節(jié)省了錨噴支護工程量。因此，本條中規(guī)定圍巖穩(wěn)定性驗算可采用以彈塑性理論為基礎的數(shù)值解法或解析解法。由于巖體參數(shù)不易準確確定，因此，計算中不必過于追求高精度的計算模型和計算方法。也允許采用將彈性應力代入莫爾—庫倫準則求塑性區(qū)的計算方法，這樣求出的塑性區(qū)范圍一般偏小，可乘以1.1～1.4的系數(shù)。當前，尚無評定圍巖穩(wěn)定性的標準方法。但從理論分析可知，限制圍巖受拉區(qū)、塑性區(qū)和松馳區(qū)的最大范圍或隧洞周邊的最大位移量，或洞周的最小支護抗力值，都能起到控制圍巖失穩(wěn)的作用，問題是其量值應為多少才合適，缺乏統(tǒng)一的標準，當前主要是依據(jù)設計人員的經(jīng)驗和參照過去的工程實例來確定。洞周的允許位移量亦可參考本規(guī)范表5.3.3來確定。本條規(guī)定體現(xiàn)了圍巖局部失穩(wěn)采用局部加固的設計原則。設計人員根據(jù)施工階段沿洞軸線地質(zhì)展示圖上標出的圍巖不穩(wěn)定塊體的大小，采用錨噴支護參數(shù)（本規(guī)范表4.1.2－1）中給出的支護參數(shù)，用塊體極限平衡方法進行局部穩(wěn)定性驗算。荷載只考慮不穩(wěn)定塊體的自重，一般不計由地應力作用引起的圍巖應力。這是因為應力重分布導致不穩(wěn)定塊體周邊的應力降低，同時，由于地應力數(shù)值不易取得和不便計算。拱腰以上部位的不穩(wěn)定塊體，一般呈現(xiàn)塌落的形式失去穩(wěn)定，因而不計結(jié)構(gòu)面上的C、值；而拱腰以下部位的不穩(wěn)定塊體，則呈現(xiàn)滑落的形式，應計自重引起的摩擦力作用，有時還考慮結(jié)構(gòu)面上的粘結(jié)力作用。4.1.7對邊坡工程錨噴支護設計，應在充分掌握邊坡的地質(zhì)勘察資料的前提下，首先根據(jù)巖土性狀和巖土結(jié)構(gòu)特征等分析判斷可能出現(xiàn)的失穩(wěn)破壞類型，如平面滑動、圓弧滑動、楔體滑動和傾倒破壞等。對于一般的邊坡穩(wěn)定問題，可采用極限平衡法求解。對于復雜的邊坡穩(wěn)定問題，可采用數(shù)值分析方法處理。邊坡采用數(shù)值分析方法的合理性主要取決于計算模型及計算參數(shù)是否符合邊坡的客觀狀況。數(shù)值分析方法能模擬邊坡開挖程序和錨桿施作時機，反映施工過程諸因素的變化對邊坡穩(wěn)定性的影響，給出邊坡開挖后的位移場和應力場。顯示塑性區(qū)和拉應力區(qū)分布的部位，這些都為邊坡的錨固設計提供重要依據(jù)。4.1.8由于現(xiàn)場測試中，存在著選取測點的代表性問題和巖體試件的尺寸效應等問題，設計中選用的E、C、值均較實測值低。特別當圍巖進入塑性破壞后，塑性區(qū)中C、E值隨之降低，靠近洞壁的C、E值降低多，而靠近彈塑性區(qū)交界處，C、E值降低少。如果計算中不考慮塑性區(qū)中C、E值的這種變化，則應取C、E的平均值作為計算參數(shù)，其值一般可由設計人員及勘察人員，按實測值和現(xiàn)場實際情況商定。實踐表明，塑性區(qū)中φ值降低不多，一般不再考慮折減。在本條中還根據(jù)1995年頒布的現(xiàn)行國家標準《工程巖體分級標準》GB50218給出了各級圍巖的力學指標及巖體結(jié)構(gòu)面抗剪斷峰值強度。地應力或支護前洞壁的位移值或釋放荷載值，在條文中雖未作規(guī)定，但這兩個數(shù)據(jù)都是計算中所必要的，無論在數(shù)值計算或分析計算中，都需要知道這兩個數(shù)據(jù)。對于重要工程，宜采用實測的地應力值。無實測條件時，垂直地應力可按覆蓋層的厚度計算確定，側(cè)壓系數(shù)值可參照當?shù)仄渌こ虒崪y資料和該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造情況估計確定。支護前洞壁位移或釋放的荷載值，隨施工方法的不同而不同，當前只能借助實測值和經(jīng)驗來確定。如果是實測值，還應考慮量測前已產(chǎn)生的位移和釋放的荷載。當前，有些程序中以洞壁實測位移作為邊界條件，這種計算方法更能反映實際情況。對封閉式支護結(jié)構(gòu)，如果計算中不考慮隧洞開挖和支護程序，則支護前洞壁位移值能夠近似取仰拱封底前的洞壁位移值或略小于該位移值。4.1.9豎井一般是礦山開采的咽喉工程，一般服務年限較長，故在選用錨噴支護時，均采取審慎態(tài)度。鑒于當前Ⅳ、Ⅴ級圍巖的豎井中，采用錨噴支護的實例不多，故在豎井錨噴支護類型及設計參數(shù)（本規(guī)范表4.1.2－2）中，僅列入Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級圍巖豎井錨噴支護類型與參數(shù)，而且，其支護參數(shù)均比同等橫斷面的隧洞有所增大。4.1.10本條規(guī)定主要是針對地下工程的特殊部位而言，體現(xiàn)了因地制定、區(qū)別對待的設計原則，以確保工程設計既安全可靠、又經(jīng)濟合理。1隧洞交岔點、斷面變化處等特殊部位，是應力比較集中的地方，加強其支護結(jié)構(gòu)，以確保這些地段的穩(wěn)定性。2噴射混凝土支護的作用，主要是依靠它與圍巖表面的緊密粘結(jié)來保證其與圍巖共同工作的。在光滑巖面上，這種粘結(jié)力就很小，因此，應采用以錨桿或鋼筋網(wǎng)噴射混凝土為主的支護類型，以獲得足夠的支護抗力，有效地加固圍巖。3圍巖較差地段的支護應向圍巖較好地段延伸一定長度，一般來說應延伸1.0m以上。4.1.11本條規(guī)定中提出的6種地質(zhì)條件都不屬于本規(guī)范圍巖分級中的正常類型。一些試驗表明，在膨脹性巖體中，采用錨噴支護與其它支護形式相結(jié)合的復合支護是行之有效的，采用錨噴支護作為復合支護的初期支護是適宜的。在其余5種情況下，采用錨噴支護尚無足夠把握?？偟膩碚f，本條所述6種巖層采用錨噴支護都缺乏經(jīng)驗，因而，其設計需要經(jīng)過試驗后確定。4.2錨桿支護設計4.2.1本條規(guī)定中所列出的前4種錨桿類型是按錨桿的作用原理來劃分的，后1種自鉆式錨桿是本次修訂規(guī)范時新增的。全長粘結(jié)型錨桿是一種不能對圍巖加預應力的被動型錨桿，適用于圍巖變形量不大的各類地下工程的永久性系統(tǒng)支護。端頭錨固型錨桿，安裝后能夠立即提供支護抗力，并能對圍巖施加不大于100kN的預應力，適用于裂隙性的堅硬巖體中的局部支護。摩擦型錨桿，安裝后可立即提供支護抗力，并能對圍巖施加三向預應力，韌性好，適用于軟弱破碎、塑性流變圍巖及經(jīng)受爆破震動的礦山巷道工程。預應力錨桿能對圍巖施加大于200kN的預應力，且能處理深部的穩(wěn)定問題，適用于大跨度地下工程的系統(tǒng)支護及局部大的不穩(wěn)定塊體的支護。自鉆式錨桿，是一種具有鉆進、注漿、錨固三位一體的錨桿，在復雜地層或需套管護壁鉆進且工作空間狹小條件下，施工簡便、錨固效果較好。4.2.3端頭錨固型錨桿，國內(nèi)當前有以下幾種結(jié)構(gòu)形式（見圖1）。其中機械式錨固適用于硬巖或中硬巖；粘結(jié)式錨固除用于硬巖及中硬巖外，也可用于軟巖。端頭錨固型錨桿的作用主要取決于錨頭的錨固強度。在錨頭型式選定后，其錨固強度是隨圍巖情況而變化的。因此，為了獲得良好的支護效果，使用前，應在現(xiàn)場進行錨桿的拉拔試驗，以檢驗所選定的錨頭是否與圍巖條件相適應。由于地下水或潮濕空氣的長期作用，端頭錨固型錨桿的桿體和錨頭易發(fā)生銹蝕，可使其錨固力減小或完全喪失。因此，服務年限大于5年的端頭錨固型錨桿，應采取灌注水泥砂漿或其它防腐措施。圖1端頭錨固型錨桿結(jié)構(gòu)形式粘結(jié)式錨固端的錨固劑，國內(nèi)有樹脂卷和快硬水泥卷兩種。樹脂錨固劑當前廣泛采用115松香封端不飽和聚脂樹脂。樹脂與填料之比一般為1∶5～1∶7，這種錨固劑的特點是固化時間短（由幾十秒到幾分鐘），強度增長快（半小時強度可達28d強度的65％～96％），強度高（最終強度達60～120MPa）。因此，能及時提供支護能力。快硬水泥卷錨固劑由硫鋁酸鹽水泥和雙快型水泥配制而成，水泥卷內(nèi)的裝填密度為1.14～1.48g/cm3，使浸水后的水灰比控制在0.34～0.35范圍內(nèi)。這種快硬水泥錨固劑，強度增長快（0.5～1.0h強度可達20MPa）。因此，快硬水泥卷錨桿也有能及時提供支護抗力的特點。4.2.4摩擦型錨桿，當前國內(nèi)有全長摩擦型（縫管式）和局部摩擦型（楔管式）兩種。摩擦型錨桿是一根沿縱向開縫的鋼管，當它裝入比其外徑小2～3mm的鉆孔時，鋼管受到孔壁的約束力而收縮，同時，沿管體全長對孔壁施加彈性抗力，從而錨固其周圍的巖體。這類錨桿的特點是安裝后能立即提供支護抗力，有利于及時控制圍巖變形；能對圍巖施加三向預應力，使圍巖處于壓縮狀態(tài)；而且，錨固力還能隨時間而提高。錨桿縱向開縫寬度規(guī)定為13～18mm，是基于當錨桿打入比其外徑小的鉆孔時，開縫不會全閉合甚至重疊。工程實踐表明，當其它條件不變時，摩擦型錨桿的錨固力隨錨桿與鉆孔徑差的加大而增高。要保證錨桿每米錨固長度的初錨固力不小于25kN，徑差常取2～3mm。另外，當徑差不變時，錨桿錨固力又同巖石的軟硬程度密切相關，在硬巖中的錨固力遠比在軟巖中的為高。因此，對于硬巖、中硬巖和軟巖，規(guī)定了不同的徑差。在某些特定條件下，需要提高摩擦型錨桿的初錨固力時，可采用帶端頭錨楔的縫管錨桿或楔管錨桿。工程實踐表明，在硬巖條件下，采用帶端頭錨楔的縫管錨桿或楔管錨桿，可使初始錨固力增加50kN以上。4.2.5本條的預應力錨桿是指預拉力大于200kN，長度大于8.0m的巖石錨桿。與非預應力錨桿相比，預應力錨桿有許多突出的優(yōu)點。它能主動對圍巖提供大的支護抗力，有效地抑制圍巖位移；能提高軟弱結(jié)構(gòu)面和塌滑面處的抗剪強度；按一定規(guī)律布置的預應力錨桿群使錨固范圍內(nèi)的巖體形成壓應力區(qū)而有利于圍巖的穩(wěn)定。另外這種錨桿施工中的張拉工藝，實際上是對每根工程錨桿的檢驗，有利于保證工程質(zhì)量。因而近年來國內(nèi)外在地下工程及邊坡工程中預應力錨桿的應用獲得迅速發(fā)展。這次規(guī)范修訂中，將預應力錨桿設計、施工及試驗監(jiān)測作為重點充實的條款。1當前國內(nèi)普遍采用的預應力錨桿是一種集中拉力型錨桿，大量的研究資料已經(jīng)證實這種錨桿固定長度上的粘結(jié)應力分布是極不均勻的，固定段的最近端應力集中現(xiàn)象嚴重，隨著荷載的增大，并在荷載傳至固定長度最遠端之前，桿體——灌漿體界面或者灌漿體——地層界面就會發(fā)生“粘脫”（debonding）。這種粘結(jié)作用逐步破壞的錨桿一般都會大大降低地層強度的利用率，特別在軟巖和土層中，當固定長度大于8～10m時，其承載力的增量很小或無任何增加。國內(nèi)已開發(fā)出一種單孔復合錨固系統(tǒng)，即壓力分散型或拉力分散型錨桿。這種錨固系統(tǒng)是在同一個鉆孔中安裝幾個單元錨桿，而每個單元錨桿都有自己的桿體，自己的錨固長度，而且承受的荷載也是經(jīng)過各自的張拉千斤頂施加的。由于組合成這類錨桿的單元錨桿錨固長度很小，所承受的荷載也小，錨固長度上的軸力和粘結(jié)應力分布較均勻，不會產(chǎn)生逐步粘脫現(xiàn)象，從而能最大限度地調(diào)用地層強度。從理論上講，使用這類錨桿的整個錨固長度并無限制，錨桿承載力可隨著整個錨固長度的增加而提高，適用于軟巖或土體工程。特別是壓力分散型錨桿，其單元錨桿的預應力筋采用無粘結(jié)鋼絞線，在荷載作用下灌漿體受壓，不易開裂，因而能大大提高錨桿的耐久性。2錨桿的傾角主要應考慮有利于地下工程與邊坡和穩(wěn)定性，一般錨桿軸線應與巖體主結(jié)構(gòu)面或滑移面成大角度相交。可是與水平面夾角為-10°～+10°的區(qū)域不應作安設錨桿的范圍。因為傾角接近水平的錨桿，注漿后灌漿體的沉淀和泌水現(xiàn)象，會影響錨桿的承載能力。3錨桿預應力筋采用鋼絞線、鋼絲或精軋螺紋鋼筋是最為適合的。一是因為其抗拉強度遠比Ⅱ、Ⅲ級鋼筋高，能夠大幅度降低錨桿的用鋼量。二是當預拉力達到錨桿拉力設計值時，預應力筋產(chǎn)生的彈性伸長比Ⅱ、Ⅲ級鋼筋大若干倍，這樣當錨頭松動或其它原因使預應力筋彈性伸長變小時，所引起的預應力損失要小得多。三是鋼絞線、鋼絲運輸安裝方便。即使在較狹窄的空間也可施工。對穿型錨桿應采用無粘結(jié)鋼絞線，一方面可大大提高錨桿的耐久性，另一方面當錨桿長度上某部位出現(xiàn)巖體裂隙張開時可在整個長度上調(diào)整應力，而不會發(fā)生粘結(jié)型錨桿那樣的應力集中和局部破壞。4規(guī)定錨桿的自由段長度不宜小于5.0m，是為了使預應力筋在設定的張力作用下有較大的彈性伸長量，不致在錨桿使用過程中因錨頭松動而引起預拉力的顯著衰減。5本條給出的安全系數(shù)K適用于預應力錨桿錨固段的設計。按錨桿破壞后影響程度和服務年限的長短給出了不同的安全系數(shù)，其取值主要考慮錨桿設計中的不確定因素及風險程度，其數(shù)值是參照國外有關標準及中國工程建設標準化協(xié)會標準《土層錨桿設計與施工規(guī)范》CECS22的有關條款的規(guī)定提出的。6處于地層中的預應力錨桿經(jīng)常受到地下水（特別是含有腐蝕介質(zhì)的地下水）的侵蝕，而在高拉應力作用下，預應力筋則會出現(xiàn)應力腐蝕。一般腐蝕和應力腐蝕交織在一起，國外已出現(xiàn)不少因腐蝕而導致錨桿破壞的實例。如法國米克斯壩，有幾根13000kN承載力的錨桿僅使用幾個月就發(fā)生斷裂。錨桿的應力水平是桿體強度極限值的67％。經(jīng)多次試驗的結(jié)論是，處于高拉伸應力狀態(tài)下的銹蝕是破壞的主要原因。1986年國際預應力協(xié)會（FIP）曾對35個錨桿斷裂實例進行調(diào)查。其中永久錨桿占69％，臨時錨桿占31％，錨桿使用期在2年內(nèi)及2年以上發(fā)生腐蝕斷裂的各占一半。由此可見，因腐蝕而引起的錨桿破壞是不能忽視的。因此，本條規(guī)定永久性預應力錨桿預應力筋的保護層厚度不應小于20mm，并宜外套波形管，一旦錨固段的水泥漿體出現(xiàn)開裂，波形管仍有阻隔地下水浸蝕的作用。4.2.6自鉆式錨桿適用于鉆孔過程易塌孔，而必須采用套管跟進的復雜地層。這種錨桿將鉆孔、注漿及錨固等功能一體化，在隧道超前支護系統(tǒng)及高地應力，大變形巷道的變形控制等工程中均取得良好效果。當前國產(chǎn)的自鉆式錨桿的技術參數(shù)見表5。表5自鉆式錨桿技術參數(shù)型號R27NR32N直徑/壁厚（mm）27/6.032/6.0抗拉強度（MPa）680680抗拉力（kN）280320重量（kg/m）3.03.6螺紋方向左旋左旋標準長度（m）2.0，3.0，4.0最大鉆進深度（m）＞124.2.7錨桿與巖體主結(jié)構(gòu)面成較大角度布置，則能穿過更多的結(jié)構(gòu)面，有利于提高結(jié)構(gòu)面上的抗剪強度，使錨桿間的巖塊相互咬合，充分發(fā)揮錨桿加固圍巖的作用。系統(tǒng)錨桿的間距，除受圍巖穩(wěn)定條件及錨桿長度制約外，在穩(wěn)定性較差的巖體中，為使支護緊跟掘進工作面，錨桿的縱向間距還受掘進進尺的影響。因此，錨桿縱向間距的選定，還要與所采用的施工方法相適應。系統(tǒng)錨桿主要對圍巖起整體加固作用。根據(jù)工程經(jīng)驗，為使一定深度的圍巖形成承載拱，錨桿長度必須大于錨桿間距的兩倍。因此，規(guī)定系統(tǒng)錨桿的間距不宜大于錨桿長度的1/2?？墒牵冖?、Ⅴ類圍巖中，當錨桿長度超過2.5m時，若仍按間距不大于1/2錨桿長度的規(guī)定，則錨桿間的巖塊可能因咬合和聯(lián)鎖不良，而導致掉塊或墜落。因此，還規(guī)定在Ⅳ、Ⅴ類圍巖中，錨桿間距不得大于1.25m。4.2.8本條規(guī)定是為了充分發(fā)揮錨桿材料的作用，提供有效的支護抗力，阻止不穩(wěn)定巖塊的墜落。4.2.9粘結(jié)型錨頭的破壞，在裂隙交割的堅硬巖體中，一般受膠結(jié)材料與桿體間的粘結(jié)強度控制，而在軟弱的巖體中，有時則受膠結(jié)材料與巖面的粘結(jié)強度控制。故本條規(guī)定，粘結(jié)型錨固體錨入穩(wěn)定巖體長度的確定應同時驗算兩種不同情況的粘結(jié)強度。4.3噴射混凝土支護設計4.3.1噴射混凝土強度等級是決定其力學性能和耐久性的重要指標，對支護結(jié)構(gòu)的工作性能和使用效果關系重大。因此，本條文規(guī)定對于重要地下工程，噴射混凝土的強度等級不應低于C20，施工中只要遵守本規(guī)范的有關規(guī)定，一般均能達到設計要求的強度等級。由于地下工程與地面結(jié)構(gòu)不同，噴射混凝土施工后要求具有較高的支護抗力，特別在軟弱圍巖中噴射混凝土早期強度至關重要。根據(jù)國內(nèi)外對噴射混凝土早期強度的試驗資料（見表6），本條規(guī)定在添加速凝劑條件下，噴射混凝土1d齡期的抗壓強度不應低于5MPa。國內(nèi)外的試驗資料表明，與不摻鋼纖維的噴射混凝土相比，鋼纖維噴射混凝土的抗拉強度約提高30％～60％，抗彎強度約提高30％～90％，故本條規(guī)定在摻入速凝劑的情況下，鋼纖維噴射混凝土的強度等級不得低于C20，抗拉強度不得低于2MPa。表6噴射混凝土早期抗壓強度（MPa）（h）齡期齡期（h）測定單位3824日本（新奧法指南）1.0～3.55.0～8.510.5～15.0美國3.58.410.6～21.0中國（下坑隧道工程）—2.3～2.56.5～6.7中國（冶金部建筑研究總院）—2.58.34.3.2噴射混凝土的容重、靜力彈性模量的規(guī)定值，是在綜合分析國內(nèi)有關單位的科學實驗資料及工程質(zhì)量檢驗數(shù)據(jù)基礎上提出的。噴射混凝土與圍巖的粘結(jié)力，不但與混凝土強度等級有關，也與巖石強度和巖體的完整性有關。故本規(guī)范規(guī)定，對Ⅰ、Ⅱ級圍巖，粘結(jié)強度不應小于0.8MPa，Ⅲ級圍巖不應低于0.5MPa。對粘結(jié)強度作相應的規(guī)定，其目的是保證在圍巖與噴射混凝土的結(jié)合面上能傳遞一定的拉應力和剪應力，有利于兩者共同工作。4.3.3噴射混凝土的收縮較大，若其厚度小于50mm時，噴層中粗骨料的含量甚少，更容易引起收縮開裂。同時，噴層過薄也不足以抵抗巖塊的移動，常出現(xiàn)局部開裂或剝落。近幾年來，有關部門對噴射混凝土支護使用情況調(diào)查結(jié)果表明，噴射混凝土支護層產(chǎn)生局部開裂剝落者，其厚度多在50mm以下，也有30～40mm的。因此，本條規(guī)定噴射混凝土支護的最小厚度不應小于50mm。根據(jù)錨噴支護原理，要求噴層具有一定的柔性。因此，規(guī)定噴射混凝土厚度一般不應超過200mm，特別在軟弱圍巖中作初期支護，噴層過厚，會產(chǎn)生過大的形變壓力，易導致噴層出現(xiàn)破壞，這是不經(jīng)濟的。當噴層不能滿足支護抗力要求時，可用錨桿或配筋予以加強。4.3.4在含水巖層中采用噴射混凝土支護，規(guī)定噴層設計厚度不應小于80mm。抗?jié)B強度不應小于0.8MPa，是為了嚴格控制外水內(nèi)滲，以保證良好的工作條件。4.3.5沖切強度公式適用于巖石與噴射混凝土粘結(jié)強度得到保證，且厚度不大于100mm的噴射混凝土層。因此，本條規(guī)定在Ⅰ、Ⅱ級圍巖的隧洞中，薄層噴射混凝土對局部不穩(wěn)定塊體的抗力可按本規(guī)范公式（4.3.5-1）、（4.3.5-2）計算。當噴層厚度大于100mm或噴層與圍巖粘結(jié)強度很低時，在局部不穩(wěn)定塊體作用下，噴層呈現(xiàn)粘結(jié)破壞。這時，需設置錨桿，由噴層與錨桿共同承受不穩(wěn)定塊體的重量。4.3.6大量的試驗資料表明，鋼纖維噴射混凝土的一系列性能都優(yōu)于普通噴射混凝土，特別是它具有良好的韌性（即從加荷開始直至試件完全破壞所作的總功，常以荷載—撓度曲線與橫坐標軸所包絡的面積表示），約比素噴混凝土提高10～50倍（圖2），抗沖擊能力約比素噴混凝土提高8～30倍。故規(guī)定在膨脹巖體隧洞和受采動影響的巷道中，宜采用鋼纖維噴射混凝土支護。圖2鋼纖維噴射混凝土小梁荷載—撓度曲線1—鋼纖維直徑0.3mm，長25mm，體積摻量2％；2—鋼纖維直徑0.4mm，長25mm，體積摻量2％；3—鋼纖維直徑0.4mm，長25mm，體積摻量1.5％；4—素噴混凝土4.3.7本條說明如下：1鋼纖維噴射混凝土的破壞，一般不是纖維被拉斷，而是纖維從混凝土中被拔出，也就是說，鋼纖維噴射混凝土增強性能主要是由纖維和混凝土基質(zhì)的握裹力來決定。因此，普通碳素鋼纖維就能滿足鋼纖維的增強要求。2當纖維體積百分率不變時，纖維直徑增大，則纖維在混凝土中的分布間距也隨之增大；反之，纖維直徑減小，纖維間距也隨之減小。纖維間距越小，對混凝土裂縫擴展的約束能力也就越強，使混凝土的各種性能更能得到強化。但纖維直徑過小，會使纖維添加和鋼纖維混凝土的攪拌和施工發(fā)生困難。因此，鋼纖維的直徑以0.3～0.5mm為宜。3鋼纖維的長度和摻量主要是由噴射混凝土的施工工藝決定。實踐表明，纖維長度大于25mm，摻量超過干混合料重量6％時，攪拌的均勻性和噴射施工就要發(fā)生困難。主要表現(xiàn)為在攪拌時纖維容易絞結(jié)在噴射機中。因此，鋼纖維長度不要超過25mm，摻量不宜大于干混合料重量的6％。4.3.8在一般情況下，地下工程噴射混凝土支護中配置鋼筋網(wǎng)，其主要作用是提高噴射混凝土的整體性，防止收縮，使混凝土中的應力均勻分布，并提供一定的抗剪強度，有利于抵抗巖石塌落和承受沖擊荷載。1鋼筋網(wǎng)常按構(gòu)造要求設計，故選用鋼筋直徑宜為4～12mm。2實踐表明，當鋼筋間距小于150mm，噴射混凝土回彈大，且鋼筋與壁面之間易形成空洞，不能保證混凝土的密實度；當鋼筋間距大于300mm時，則將大大削弱鋼筋網(wǎng)在噴射混凝土中的作用，因此，規(guī)定鋼筋的間距應為150～300mm。3鋼筋保護層厚度不應小于20mm，這與普通鋼筋混凝土的規(guī)定是一致的。由于在過水隧洞中，噴射混凝土要經(jīng)受高速水流長期的、重復的沖刷作用，其表層容易磨蝕，因此，規(guī)定鋼筋保護層厚度不應小于50mm。4.3.11本條說明如下：1當圍巖變形量小時，鋼架可采用鋼管或其它輕型鋼材制成的剛性鋼架；當圍巖變形量大時，宜采用Ｕ型鋼制成的可縮性鋼架。在可縮性節(jié)點處，應能使其自由壓縮，以適應鋼架的柔性卸壓作用，故不宜在聯(lián)接節(jié)點處噴上混凝土。2設置鋼架處，鋼架保護層厚度小于40mm時，常引起噴層收縮開裂，從而惡化鋼架使用條件，引起鋼架腐蝕，故規(guī)定鋼架保護層厚度不應小于40mm。3規(guī)定鋼架立柱埋入底板的深度不應小于水溝底面水平，是為了保證鋼架的穩(wěn)定性，而不致使其在側(cè)壓力作用下被擠向巷道中。4.4特殊條件下的錨噴支護設計（Ⅰ）淺埋隧洞錨噴支護設計4.4.1本條主要針對覆蓋巖層厚度為1～3倍洞跨的淺埋巖石隧洞而言，由于淺埋巖石隧洞的覆蓋層不可能形成完整的支承環(huán)，支護結(jié)構(gòu)主要承受巖體的松散壓力，它比深埋條件下支護所承受的荷載更大一些。因此，支護剛度和厚度也要比深埋條件下的隧洞要大一些。對本規(guī)范表4.4.1所列之外的Ⅰ、Ⅱ級圍巖，在類似埋深和跨度條件下，如果施工合理，基本不出現(xiàn)巖體過大松動，因而錨噴支護參數(shù)不必加強。當前，錨噴支護用于淺埋巖石隧洞的工程實例見表7。表7淺埋隧洞錨噴支護工程實例工程名稱地質(zhì)條件隧洞斷面寬×高(m)洞頂覆蓋層厚度(m)支護參數(shù)××洞庫AB段凝灰?guī)r，大部為塊狀結(jié)構(gòu)，屬Ⅱ級圍巖13×7.713錨桿與鋼筋網(wǎng)噴射混凝土聯(lián)合支護，噴層厚80～100mm，錨桿長2.0m，網(wǎng)筋直徑6～8mm××Ⅱ線2號隧洞砂巖和奧陶紀石灰?guī)r,巖體破碎,斷層寬3～6m,節(jié)理產(chǎn)狀零亂,屬Ⅲ、Ⅳ級圍巖11×910錨桿與鋼筋網(wǎng)噴射混凝土聯(lián)合支護，噴層厚150mm，錨桿長2.0～2.5m，網(wǎng)筋直徑18～22mm下坑隧道嚴重風化的千枚巖，有地下水，屬Ⅳ、Ⅴ級圍巖5.0×6.010～20錨桿與鋼筋網(wǎng)噴射混凝土聯(lián)合支護，噴層厚180mm，錨桿長2.0～2.5m，網(wǎng)筋直徑8mm，仰拱厚300mm××村隧道嚴重風化的石灰?guī)r、屬Ⅳ級圍巖17×105～30錨桿與鋼筋網(wǎng)噴射混凝土聯(lián)合支護，噴層厚200mm，錨桿長3m，網(wǎng)筋直徑16mm，有仰拱覆蓋巖層厚度小于本規(guī)范表4.4.1，洞跨超過本規(guī)范表4.4.1的淺埋隧洞，由于各種條件比較復雜和工程經(jīng)驗較少，本規(guī)范對這類淺埋隧洞采用錨噴支護未加限制，而是提出經(jīng)過試驗慎重確定。4.4.2淺埋隧洞的傳統(tǒng)設計方法常采用淺部地壓理論，即支護襯砌要承受上部覆蓋的全部巖石重量。近年來，在一定條件下的淺埋巖石隧洞采用錨噴支護獲得成功。但淺埋巖石隧洞圍巖自支承能力的利用程度畢竟不同于深埋隧洞，在設計時務必采取審慎態(tài)度，其根本原則是不容許圍巖出現(xiàn)較大的變形。本條中所有規(guī)定體現(xiàn)了要適當增加錨噴支護剛度，提高支護能力，以控制圍巖的變形和松動，保證隧洞的穩(wěn)定。4.4.3本條規(guī)定淺埋巖石隧洞考慮偏壓條件，是參照國內(nèi)有關標準規(guī)定，結(jié)合錨噴支護的工作特點提出的，僅適用于采用錨噴支護的淺埋巖石隧洞。4.4.4、4.4.5最近10多年來，中國城市地鐵和市政隧洞采用配筋噴射混凝土與拱架相結(jié)合做初期支護已積累了一些經(jīng)驗，本條是在這些工程經(jīng)驗基礎上提出的。為了慎重起見，提出了覆土厚度不小于1倍洞徑的淺埋土質(zhì)隧洞前提條件。但實際上中國已有了小于1倍洞徑覆土厚度的工程經(jīng)驗，因數(shù)量較少，且條件比較復雜，故本條提出“應經(jīng)過現(xiàn)場試驗及監(jiān)控量測確定”。但在地下水排干有困難的地層、厚淤泥質(zhì)粘土層、厚層含水粉細砂層等極不穩(wěn)定地層，本條提出在未采取有效措施前不宜采用的限制。淺埋土質(zhì)隧洞采用錨噴支護，其錨桿作用不很明顯，故第4.4.5條提出的主要支護形式是鋼筋網(wǎng)噴混凝土和鋼架／鋼筋網(wǎng)噴混凝土，而且強調(diào)施作仰拱，形成封閉結(jié)構(gòu)。及時封閉是維護淺埋土質(zhì)隧洞穩(wěn)定的要點之一。淺埋土質(zhì)隧洞錨噴支護工程實例見表8。表8淺埋土質(zhì)隧洞錨噴支護工程實例工程名稱地質(zhì)條件隧洞斷面寬×高（m）洞頂覆蓋厚度（m）支護類型及參數(shù)北京地鐵復西區(qū)間隧道粉細砂及砂礫石層松散，地下水在－22m6.0×5.49～12噴層厚300mm，鋼筋網(wǎng)φ6～10mm，間距150mm×150mm格柵拱架間距750～1000mm二次襯砌350mm，仰拱封底北京地鐵雙線區(qū)間隧道亞粘土，粉細砂及砂礫石，無地下水9.45×7.111噴層厚350mm，鋼筋網(wǎng)φ6～10mm，雙層排列格柵拱架間距500～750mm，二次襯砌400mm，仰拱封底北京復興門折返線渡線亞粉土，粉細砂及砂礫土層無地下水14.86×1111噴層厚400mm，鋼筋網(wǎng)雙層布置，格柵拱架間距500mm，二次襯砌450mm，仰拱封底4.4.6本條主要規(guī)定了設計錨噴支護參數(shù)時的荷載確定方法，主要考慮淺埋土質(zhì)隧洞覆土難以形成穩(wěn)定的支承環(huán)，因此垂直土壓力應以全土柱計算，這是偏于安全的。4.4.7淺埋土質(zhì)隧洞開挖工作面土體的自穩(wěn)時間較短。而噴射混凝土強度增長要經(jīng)過一個間隔時間，這段間隔時間的土體穩(wěn)定要靠安裝牢固的鋼架支撐。因此，本條強調(diào)鋼架應具有能承受40～60kN/m2荷載的支撐能力。4.4.8淺埋土質(zhì)隧道施工時，會遇到各種不穩(wěn)定地質(zhì)條件，應該重視地層預加固和預支護方法。這方面國內(nèi)外已有不少成熟的經(jīng)驗，包括土體注漿加固、超前錨桿和長管棚等方法。當然，在采用注漿加固地層時，應考慮埋深淺，地下管網(wǎng)多的特點，漿壓力應經(jīng)過試驗確定。（Ⅱ）塑性流變巖體中隧洞錨噴支護設計4.4.9隧洞斷面形狀要盡量做到與圍巖壓力分布相適應，塑性流變巖體一般是四周來壓或有很大的水平壓力。因此，在這類圍巖中的隧洞斷面宜采用圓形、橢圓形或馬蹄形等斷面形狀。采用圓滑曲線的斷面輪廓，能夠減小應力集中引起的圍巖破壞和增強噴層的結(jié)構(gòu)作用。在塑性流變巖體中開挖隧洞，一條基本原則是不使圍巖發(fā)生有害松散的前提下，容許圍巖產(chǎn)生較大的變形，以減小支護抗力，使錨噴支護達到經(jīng)濟合理，安全可靠。因此，在隧洞的設計中，斷面尺寸應預留允許的周邊收斂量。4.4.10塑性流變巖體的主要特點是在隧洞開挖后，圍巖變形量大，延續(xù)時間長。在這種情況下，正如“圍巖—支護”相互作用原理（圖3）所示的那樣，若采用一次完成的剛性大的永久支護，對圍巖過早地施加過強的約束力，會導致支護結(jié)構(gòu)承受較大的荷載，甚至常出現(xiàn)彎曲破壞。經(jīng)過塑性流變巖體的隧洞，一般應分兩次支護，即初期支護與后期支護。初期支護的作用是及時提供一定的支護抗力，使圍巖不致發(fā)生松散破壞，同時，又允許圍巖的塑性變形有一定發(fā)展，以充分發(fā)揮圍巖的自支承作用。后期支護的作用是維護隧洞的長期穩(wěn)定性，并滿足防水等使用要求。圖3巖石特性曲線與支護特性曲線相互作用圖a—原始地應力；b—巖石特性曲線；c—巖石拱形成；d—巖石拱破壞；e—支護特性曲線；f—支護承受部分；g—巖石拱承受部分；1—太剛；2—適宜；3—太晚；4—太柔顯然，在塑性流變巖體中，采用柔性較大的薄層噴射混凝土加錨桿做初期支護，是十分理想的。可是，也必須指出，塑性流變巖體有明顯的時間效應。如圖4所示，在不同的時間階段，巖體的應力-位移曲線是不同的。比較柔性的錨噴支護在t1、t2時，支護特性曲線與巖體特性曲線相交，說明兩者能取得平衡。這時，支護結(jié)構(gòu)承受較小的荷載，但卻引起相當大的位移。當超過t2時，兩者特性曲線不得相交，并出現(xiàn)過度的支護變形，易使圍巖松散。因而，必須適時地提高支護抗力，進行后期支護，使支護特性曲線在t3時，與圍巖特性曲線相交，以保證隧洞的長期穩(wěn)定性。圖4不同時間階段圍巖特性曲線與支護特性曲線的適應性s—初期支護的特性曲線；c—后期支護的特性曲線；Ps—支護結(jié)構(gòu)的抗力在塑性流變巖體中開挖隧洞，由于巖體潛在應力的釋放或巖體吸水膨脹，沿四周逐漸向隧洞內(nèi)擠出。支護結(jié)構(gòu)在一定程度上抑制了巖體的擠壓膨脹，但如底部沒有約束，圍巖裸露，必須形成膨脹和應力釋放的集中部位，產(chǎn)生底鼓。如底鼓不加控制，任其發(fā)展，常常造成隧洞墻腳內(nèi)移和支護結(jié)構(gòu)的嚴重破壞，這在實際工程中是屢見不鮮的。因而，必須設置抑拱，形成全封閉環(huán)，以提高支護抗力。塑性流變巖體中的隧洞采用錨噴支護，如何根據(jù)不同時間階段內(nèi)圍巖與支護的變形特性，調(diào)整支護抗力，使“圍巖—支護”的變形協(xié)調(diào)發(fā)展，是以經(jīng)濟的支護結(jié)構(gòu)取得隧洞穩(wěn)定的關鍵。而要掌握圍巖與支護變形的時間效應，最現(xiàn)實可行的辦法是經(jīng)過現(xiàn)場量測。（Ⅲ）老黃土隧洞錨噴支護設計4.4.11老黃土具有濕陷性較小、強度較高的特點。在中國西北地區(qū)的老黃土土層中，已用錨噴支護成功地建成一些鐵路隧道和地下洞室。經(jīng)過現(xiàn)場量測和工程實踐表明，它能及時支護土體，發(fā)揮土體自承作用，保持洞體穩(wěn)定。4.4.12黃土地層有較明顯的側(cè)壓力，其靜止側(cè)壓力系數(shù)約為0.5左右。因此，隧洞應采用曲線形邊墻。用錨噴支護的實例證明，當邊墻曲率較大（矢高不應小于弦長的1/8）并設置抑拱后，隧洞能較快地達到穩(wěn)定。4.4.13本條規(guī)定是根據(jù)現(xiàn)有的幾座穿過老黃土的隧洞，采用錨噴支護的成功經(jīng)驗提出的。當采用水泥砂漿錨桿時，要求孔徑不宜小于60mm，是為了增大砂漿與土層的粘結(jié)面積，以滿足一定的錨桿抗拔力的要求。老黃土隧洞中的薄層噴射混凝土襯砌，如不設置伸縮縫，由于在噴射混凝土硬化過程中的自身收縮或使用過程中溫度變化等原因所引起的應力，一旦大于噴射混凝土的抗拉強度，以及地層的不均勻沉陷，均會使襯砌出現(xiàn)裂縫，惡化隧洞的工作條件，故規(guī)定沿隧洞軸線每隔5～10m應設一道環(huán)向伸縮縫。老黃土對于水的作用是很敏感的，在水的作用下，會很快解體而失去穩(wěn)定。因此，錨噴支護設計時，就必須對地表水和洞內(nèi)施工水提出處理措施，以保證施工的安全和洞體的穩(wěn)定。（Ⅳ）水工隧洞錨噴支護設計4.4.14水工隧洞不同于其它隧洞，它長期處在水的作用下工作，有的甚至在有較高壓力水中工作，不但要承受較大的內(nèi)水壓力，還有防滲、抗沖刷等問題。因此，在水工隧洞中采用錨噴支護時，對其使用范圍應有所限制。工程實踐和科學實驗表明，水工隧洞錨噴支護承受內(nèi)水壓力及抗?jié)B、抗沖刷等性能，主要取決于圍巖性質(zhì)。當圍巖的變形模量為10×103MPa，洞跨為10m，噴射混凝土的厚度為200mm時，錨噴支護的水工隧洞能夠承受0.5MPa的內(nèi)水壓力（不考慮錨桿和鋼筋網(wǎng)的作用），其中80％以上的內(nèi)水壓力由圍巖承擔?？紤]水工隧洞的特殊工作條件，當錨噴支護作為后期支護時，僅限制在Ⅲ級以上（包括Ⅲ級）圍巖中應用。對于Ⅳ、Ⅴ級圍巖，由于完整性差，或巖質(zhì)軟弱，承載能力低，宜采用復合支護，即內(nèi)水壓力主要由現(xiàn)澆鋼筋混凝土支護承擔。而錨噴初期支護的主要作用是及時支護圍巖，限制其有害變形的發(fā)展，防止圍巖坍塌，保證施工安全。在水工隧洞中，由于防滲不好，內(nèi)水外滲，惡化了圍巖地質(zhì)條件，可能導致隧洞嚴重破壞。因此，對錨噴支護的水工隧洞，必須重視其防滲問題。4.4.15×××一級、××河一級、××鎮(zhèn)和×××四個錨噴支護的水工隧洞水壓試驗表明（表9），內(nèi)水壓力是由圍巖和支護共同承擔的，錨噴支護符合彈性介質(zhì)的薄壁圓管的工作原理。為此，可按“圍巖—支護”變形一致的原則來計算支護的抗裂能力。對于洞跨超過10m、內(nèi)水壓力大于0.6MPa的重要工程，其錨噴支護的設計尚缺乏經(jīng)驗，也缺乏運行資料，因此規(guī)定宜經(jīng)過試驗決定。表9有壓水工隧洞實測開裂壓力與計算開裂壓力（MPa）工程名稱實測開裂壓力計算開裂壓力×××一級0.660.58××鎮(zhèn)0.890.84××河一級0.55—×××0.800.354.4.16外水壓力是水工隧洞的主要荷載之一，錨噴支護也不例外，據(jù)×××一級電站和××鎮(zhèn)電站試驗資料，當外水壓力為1.4～1.6MPa時，噴層局部剝落，一般呈現(xiàn)粘結(jié)破壞。因此，當外水壓力較高、隧洞使用中放空時，必須校核其穩(wěn)定性。外水壓力值，可采用地下水位線以下的水柱高乘以相應的折減系數(shù)的方法估算（表10）。表10外水壓力折減系數(shù)地下水活動分級地下水活動情況折減系數(shù)1無02微弱0～0.253顯著0.25～0.504強烈0.50～0.755劇烈0.75～1.00噴射混凝土支護與圍巖是互相緊密結(jié)合的兩種不同的透水介質(zhì)，在地下水位變幅小、補水和排水條件固定的情況下，在長期運行過程中將形成穩(wěn)定的滲流場，因此，嚴格地說，這時作用在支護上的外水荷載是一種“場力”。4.4.17錨噴支護的引水隧洞和尾水隧洞的水流速度均不高，一般為3～5m/s，只有導流隧洞和泄洪隧洞才有較高的流速。例如，星星哨水庫泄洪洞的流速為7m/s，××2號泄洪洞的流速達13.5m/s。在泄洪隧洞和導流隧洞中，可根據(jù)圍巖條件選擇錨噴支護的允許流速，一般來說，圍巖條件好，允許流速可適當提高，但不宜超過12m/s，否則，有可能出現(xiàn)沖刷破壞或氣蝕破壞。國外也有在12m/s左右的流速情況下錨噴支護發(fā)生破壞的實例，其破壞原因一般是由于處在較差的地質(zhì)地段。因此，對于局部軟弱的地質(zhì)地段和采用較高流速的隧洞，都要采取結(jié)構(gòu)措施，增強支護與圍巖的整體性。4.4.18隧洞內(nèi)壁面的平整程度對過流能力有顯著影響。壁面過于粗糙，將使水頭損失增大，降低隧洞的過流能力。噴射混凝土施作于凹凸不平的巖面上，有水經(jīng)過時，摩阻損失增大。試驗資料證明（表11），噴射混凝土支護的摩阻特性是屬于大糙度、非均勻糙率問題，可按J·尼古拉茲公式估算其糙率系數(shù)。表11噴射混凝土支護實測糙率與計算糙率工程名稱壁面起伏差（mm）計算的綜合糙率實測的綜合糙率開挖方式支護情況××哨一號洞1150.02480.0252光面爆破局部地段錨噴支護，大部分地段不支護，底板為現(xiàn)澆混凝土××哨二號洞1150.02480.0249光面爆破×××2100.02740.0276普通爆破全洞錨噴支護，底板現(xiàn)澆混凝土由糙率系數(shù)計算公式得知，若噴層表面的平均起伏差小于150mm，則可明顯減小糙率系數(shù)。根據(jù)××哨水工隧洞的施工經(jīng)驗，采用光面爆破開挖技術，壁面的平均起伏差可控制在115mm左右。壁面平均起伏差可按下式計算：Δ＝Δ起＋Δ伏（2）式中Δ起、Δ伏———（Amax－Am）和（Am－Amin）開口環(huán)面積按邊墻和拱部周長折算的平均厚度（mm）；Amax和Amin———分別為大于和小于Am各斷面的平均面積（m2）；Am———平均斷面積（m2）。采用錨噴支護的水工隧洞，為了減少電能損失，在經(jīng)濟合理的條件下，能夠按現(xiàn)澆混凝土支護具有相同水頭損失的原則，適當增加隧洞的開挖斷面。4.4.19鑒于水工隧洞防滲的特殊要求，故對噴射混凝土的抗?jié)B指標提出了較高的要求。根據(jù)以往的經(jīng)驗，只要精心施工，注意改進施工工藝，這些規(guī)定指標是不難達到的。4.4.20采用錨噴支護的水工隧洞，一般底拱為現(xiàn)澆混凝土，這樣，在兩者的結(jié)合處往往形成透水通道，×××水電站隧洞水壓試驗資料證明，結(jié)合處滲出的水占整個隧洞滲水量的25％以上。因此，必須做好接縫的處理。根據(jù)×××水電站和××河一級水電站的隧洞施工經(jīng)驗，在施工中，應首先施作底拱的現(xiàn)澆混凝土，然后向邊墻和拱部噴射混凝土?，F(xiàn)澆混凝土與噴射混凝土應有足夠的搭接長度，其結(jié)合處應進行鑿毛處理，必要時，可對接縫進行灌漿。（Ⅴ）受采動影響的巷道錨噴支護設計4.4.21受采動影響的巷道，是指煤礦和金屬礦山中受采煤（采礦）爆破、采空及放頂?shù)扔绊懙闹饕锏?。對煤礦來說，是指服務年限在5年以上的底板巖巷，而不包括靠近采煤工作面的上、下順槽和回風巷。4.4.22受采動影響巷道的支護結(jié)構(gòu)及參數(shù)，主要根據(jù)受采動影響程度和服務年限來確定。受采動影響的巷道，承受動壓的重復作用，應力集中嚴重，變形大。因此，在支護選擇上應以錨桿、鋼架為主，而不宜采用單一的噴射混凝土支護或鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護。鋼纖維噴射混凝土有很高的韌性，約比素噴混凝土高10～50倍。摩擦型錨桿受采礦爆破影響后，能夠提高其支護抗力。因此，鋼纖維噴射混凝土、摩擦型錨桿和可縮性鋼架，特別適用于受采動影響嚴重，并能引起圍巖較大變形的地段。4.4.23煤礦巷道一般要在建成一段時間后才受采動影響，短則1～2年，長則5～。因此，為了減少初期建設投資，縮短建設周期，在初期可只考慮承受靜壓來確定支護結(jié)構(gòu)及參數(shù)，待動壓到來之前，再對支護進行加強。在條件允許的情況下，鋼架一般是要回收的，以便重復使用，降低生產(chǎn)成本。因此，在設計鋼架時，要從便于拆卸和回收出發(fā)，來考慮鋼架的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。

5現(xiàn)場監(jiān)控量測5.1一般規(guī)定5.1.1現(xiàn)場監(jiān)控量測是一項技術含量較高的現(xiàn)場工作，它對工程設計的正確實施有著重要作用，因此，應該做出詳盡的設計，在設計文件中應對整個量測程序作明確規(guī)定。本規(guī)范表5.1.1是在總括了各類地下工程現(xiàn)場試驗的資料和經(jīng)驗后制定的，其制定的原則是：凡是跨度較大和圍巖較差的地下工程，應進行現(xiàn)場監(jiān)控量測；圍巖好或特別好但跨度又很大的地下工程宜在局部地段進行量測，控制和監(jiān)視局部不穩(wěn)定塊體的動態(tài)，以保證安全。5.1.2隧洞及地下工程的客觀條件千變?nèi)f化，因此每一工程應有與其條件相應的設計文件。對于所有應進行現(xiàn)場監(jiān)控量測的工程，本條所列內(nèi)容都必須包含在設計文件之中。5.1.3現(xiàn)場監(jiān)控量測工作應逐步成為整個施工過程中一個重要環(huán)節(jié)，該工作宜由施工單位負責實施。其量測結(jié)果和資料除應及時指導施工外，還應及時向設計和監(jiān)理單位報告。5.2現(xiàn)場監(jiān)控量測的內(nèi)容與方法5.2.1地質(zhì)和支護狀況觀察、周邊位移和拱頂下沉量測是根據(jù)設計要求進行量測的隧洞所必須做的量測項目，也即必測項目。地表下沉等量測項目是根據(jù)隧洞埋深、圍巖狀況以及設計文件特殊規(guī)定的內(nèi)容進行選擇的量測項目，也即選測項目。5.2.2開挖工作面的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)觀察和描述，對于判斷圍巖穩(wěn)定性和預測開挖面前方的地質(zhì)條件是十分重要的；初期支護狀況的觀察和裂縫描述，對于直接判斷圍巖和地下工程的穩(wěn)定性以及支護參數(shù)的合理性也是必不可少的。因此，本項工作定為各類地下工程都應進行的現(xiàn)場量測項目。5.2.3對于城市淺埋隧洞等地下工程，由于行車路面、重要建筑物等對地表下沉數(shù)值有嚴格的要求，因此，本條規(guī)定必須進行地表下沉的監(jiān)控量測，并應及時進行信息反饋，以利路面行車和建筑物的安全。5.2.4本條關于安設時機的要求是為獲取圍巖開挖初始階段的變形動態(tài)數(shù)據(jù)。這部分數(shù)據(jù)在全部變形過程中占十分重要的地位。5.2.5量測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定程度可由數(shù)據(jù)的時態(tài)曲線進行判斷。5.3現(xiàn)場監(jiān)控量測的數(shù)據(jù)處理與反饋5.3.1繪制量測數(shù)據(jù)的時態(tài)曲線是數(shù)據(jù)處理的基本方法，也是竣工文件中必不可少的一部分。時間橫坐標下的各類動態(tài)是綜合分析的條件，特別是當發(fā)生各種事故時，是分析原因的依據(jù)。5.3.2采用回歸分析時，可在下列函數(shù)中選用：1對數(shù)函數(shù)，例如：（3）（4）2指數(shù)函數(shù)，例如：（5）（6）3雙曲函數(shù)，例如：（7）（8）式中a、b———回歸常數(shù)；t———初讀數(shù)后的時間（d）；u———位移值（mm）。5.3.3本規(guī)范表5.3.3中所列數(shù)值是對做過現(xiàn)場監(jiān)控量測的各類地下工程量測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析后得到的，可作為實際應用的依據(jù)。另外，由于地質(zhì)狀況的多變性以及工程結(jié)構(gòu)的復雜性，本表中的數(shù)值無法覆蓋所有地下工程的實測位移值，因此，允許根據(jù)實測數(shù)據(jù)的綜合分析進行適量的修正。位移反常急劇增長的現(xiàn)象見圖5所示，圖（a）為正常曲線，（b）為反常曲線，當圖中出現(xiàn)反彎點時必須立即向施工主管報告，采取措施。圖5正常曲線與反常曲線5.3.4設計文件中對隧道圍巖的記載來源于地質(zhì)勘察資料，而這種資料是宏觀的和粗略的，隧道內(nèi)具體狀況只能在開挖后才明確。因為當實際圍巖與設計相差甚遠，同時現(xiàn)場位移量測值經(jīng)綜合分析后認為圍巖穩(wěn)定性好，此時允許適當變更支護參數(shù)。5.3.5本條所列的三條標準是地下工程和圍巖達到基本穩(wěn)定的條件。其中位移速度是指至少7d觀測的平均值，總位移量可由回歸分析計算得到。5.3.6本條給出地下工程達到后期穩(wěn)定狀態(tài)的實測判據(jù)。后期支護是在一次支護達到基本穩(wěn)定后施作的，因此后期支護以后，位移速度必須明顯減少而且逐漸接近于零。若干進行長期觀測的地下工程已證實了這一結(jié)論。具有流變或膨脹性質(zhì)的圍巖容易在支護—圍巖接觸處產(chǎn)生局部接觸應力，因此有必要對其外力和結(jié)構(gòu)內(nèi)力的量測數(shù)據(jù)進行分析判斷。

6光面爆破6.0.1在隧洞開挖中，為了避免盲目施工，預先進行爆破設計是十分必要的。爆破設計內(nèi)容包括：炮眼布置圖，周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)圖、鉆爆參數(shù)和文字說明等。由于地質(zhì)條件經(jīng)常變化和爆破器材的改變，因此，應該根據(jù)施工情況，隨時修正有關參數(shù)，以獲得良好的爆破效果。6.0.2光面爆破效果的好壞，取決于爆破參數(shù)的選取是否合理。一般應根據(jù)工程類比法或經(jīng)過現(xiàn)場試炮確定。爆破參數(shù)主要是周邊眼間距或抵抗線（或周邊眼至內(nèi)圈崩落眼的距離）及其比例關系，裝藥量集中度等。本規(guī)范表6.0.2給出了試炮時初選參數(shù)值范圍。實踐證明，這些因素是共同起作用的，只要經(jīng)過現(xiàn)場幾次爆破試驗，并根據(jù)爆破效果調(diào)整這些參數(shù)，就會得到比較理想的爆破效果。有條件時，也可在施工前進行爆破成縫試驗，以求得合理的爆破參數(shù)。6.0.3為了保證隧洞成型好，周邊眼的位置不應偏離輪廓線。實踐表明，在軟巖中，隧洞周邊眼間距誤差大于100mm時，爆破效果很差，因此，條文規(guī)定沿輪廓線的周邊眼間距誤差不宜大于50mm。鑿巖機的外形尺寸要求周邊眼的位置與隧洞周壁之間有一空隙（一般100mm），因而，它決定了周邊眼必須有一個向外的偏角。偏角大，雖鉆眼方便，但會造成較大的超挖。因此，偏角應控制在較小的范圍內(nèi)，一般以2～3°，瑞典的臂式鉆最優(yōu)外偏角為2.5°。國內(nèi)常見的支架式鑿巖機的鉆孔外偏值能夠控制在30～50mm/m的范圍內(nèi)。經(jīng)驗表明，“長釬打短眼”的辦法能夠減小向外的偏斜率，有助于提高爆破面的平整度。6.0.4毫秒爆破能夠提高爆破效果，減少對圍巖的擾動。在隧洞內(nèi)雜散電流較大的情況下，采用電力起爆有一定危險性，而非電起爆可不受其影響，并具有安全可靠和操作方便等優(yōu)點。但非電雷管不具備防爆性能，不能使用于有瓦斯的井下爆破作業(yè)。實測得知，當分段起爆差小于50～100ms時，爆破震動波峰有疊加現(xiàn)象發(fā)生，增加對圍巖的擾動，因此，應跳段起爆。但當跳段造成一段起爆藥量過大、對圍巖影響較大時，則應綜合考慮。在有瓦斯的隧洞中使用毫秒延期電雷管時，為防止瓦斯爆炸，最后一段的延續(xù)時間必須小于130ms。6.0.5模型試驗和工程實踐表明，相鄰炮眼同時起爆時，切向拉力疊加，拉裂巖石所需的藥量較小。因此，強調(diào)周邊眼應采用同段毫秒雷管或?qū)П魍瑫r起爆。6.0.6為了確保隧洞周邊炮眼具有良好的爆破效果，爆破以后能夠形成設計所要求的周邊輪廓和最大限度地減少對圍巖的擾動，必須嚴格控制周邊眼的裝藥量，并使爆力在炮眼全長上分布均衡，最終達到良好的爆破效果。當孔深大于2m時，采用空氣柱反向裝藥結(jié)構(gòu)，爆破效果較差，而且不適于有瓦斯的井下作業(yè)。因此，條文規(guī)定當眼深小于2m時，可采用反向裝藥結(jié)構(gòu)。6.0.7本條是光面爆破質(zhì)量檢驗的直觀標準，炮眼眼痕率最能反映爆破效果。鑒于在軟巖中，炮眼殘痕保留時間很短，故以成型好壞作為判斷的依據(jù)。由于隧洞在開挖過程中受各種因素的影響，開挖時必然會有一定的超挖值，按當前的施工水平，允許線性超挖值150mm的標準，需經(jīng)努力才能達到。因此，規(guī)定平均線性超挖值應小于150mm，計算線性超挖值時，不計入隧洞底板的數(shù)值。由于圍巖坍塌而造成的超挖，不屬于此范圍之內(nèi)。

7錨桿施工7.1一般規(guī)定7.1.1本條說明如下：1由于地下工程開挖后巖面凹凸不平（指采用鉆爆法開挖）以及圍巖存在的節(jié)理裂隙，完全按設計在巖面上布置的錨桿孔位，有時眼位就可能落在巖面的突出點或裂隙處，致使開鉆困難。在這種情況下，允許孔位有適當?shù)恼`差。可是，為了保證錨桿加固圍巖的效果，規(guī)范中對錨桿孔位的誤差作了相應的規(guī)定。2摩擦型錨桿（縫管錨桿和楔管錨桿）的孔深應比桿體長10～50mm，是為了使錨桿桿體全部推入鉆孔中并使托板緊貼壁面，否則會影響錨固效果。3砂漿錨桿孔徑大于桿體直徑15mm，是為了能有足夠厚度的砂漿包裹桿體和砂漿與孔壁的粘結(jié)均勻，以保證所要求的錨固效果。7.1.2本條說明如下：1為了確保錨桿的錨固效果，在錨桿安裝前一定要對鉆孔質(zhì)量進行檢查，如發(fā)現(xiàn)與設計要求不符，就要及時采取補救措施，如加深錨桿孔（當偏斜角或孔位偏離設計要求太大時）等。2鉆孔內(nèi)若殘存有積水、巖粉、碎屑或其它雜物，會影響注漿質(zhì)量和妨礙桿體插入，也影響錨固效果。因此，錨桿安裝前，必須清除孔內(nèi)積水和巖粉等雜物。7.1.3在Ⅳ、Ⅴ級圍巖和特殊地質(zhì)圍巖中掘進隧洞時，由于圍巖自穩(wěn)時間短，為保證作業(yè)安全和抑制圍巖早期變形，應先在隧洞壁面噴上一層混凝土，然后鉆孔安裝錨桿和鋪設鋼筋網(wǎng)，再復噴混凝土。在上述圍巖中，由于巖層軟弱破碎，鉆孔施工后孔壁容易掉渣或產(chǎn)生變形，如不及時安裝錨桿，就會使錨桿推不進去或推不到底。這一點對端頭錨固型錨桿和摩擦型錨桿尤為重要。因此，規(guī)范規(guī)定在這類巖層中應做到鉆孔施工以后及時安裝桿體。7.1.4托板是錨桿傳力和對圍巖起加固作用的重要部件之一，如其不能緊貼或部分接觸壁面，不但嚴重影響錨桿的加固效果，也會使托板局部受壓，出現(xiàn)應力集中而破壞。因此，條文中對托板安裝作了嚴格的規(guī)定。7.2全長粘結(jié)型錨桿施工7.2.1砂漿的配合比直接影響著砂漿強度、注漿密實度和施工的順利進行。條文中規(guī)定的配合比，一般均能滿足砂漿的設計強度要求。若水灰比過小，可注性差，也容易堵管，影響注漿作業(yè)的進行；水灰比過大，桿體插入后，砂漿易往外流淌，孔內(nèi)砂漿不飽滿，影響錨固效果。7.2.2、7.2.3鉆孔注漿的飽滿程度，是確保錨桿安裝質(zhì)量的關鍵。規(guī)定注漿管應插至距孔底50～100mm，隨砂漿的注入緩慢勻速拔出，就是為了避免拔管過快而造成孔內(nèi)砂漿脫節(jié)，保證錨桿全長為足夠飽滿的砂漿所握裹。7.2.4砂漿錨桿安裝后，在水泥砂漿強度較低時，隨意敲擊桿體，將影響砂漿與桿體和砂漿與孔壁的粘結(jié)強度，降低錨桿的錨固力，影響錨桿質(zhì)量，易發(fā)生安全事故。7.3端頭錨固型錨桿施工7.3.1樹脂卷的原料雖然是易燃品或危險品，但制成藥卷后，由于已摻入大量的惰性填料，其性能就比較穩(wěn)定，無爆炸危險，不易自燃。運輸和貯存一般按二級易燃物品的貨物類型辦理。搬運時，包裝箱和藥卷包裝材料必須牢固，要輕拿輕放，防止碰撞、摔打、擠壓。樹脂卷應貯存在溫度為5～2