lAAA第15章-噴錨支護課件

lAAA第15章噴錨支護lAAA第15章噴錨支護15.1概述噴錨支護為由噴混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)組成的噴錨聯(lián)合支護或噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護，既可以用于加固局部巖體而作為臨時支護，也可以作為永久支護。噴錨支護施工及時、與圍巖密貼，共同變形，主要作用是加固圍巖。噴錨結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要采用工程類別法，必要時輔以監(jiān)控量測法和理論驗算法。噴錨結(jié)構(gòu)的施工主要是運用新奧法施工原理。215.1概述噴錨支護為由噴混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)組成的噴lAAA第15章-噴錨支護課件3lAAA第15章-噴錨支護課件4lAAA第15章-噴錨支護課件5lAAA第15章-噴錨支護課件6lAAA第15章-噴錨支護課件7lAAA第15章-噴錨支護課件8當(dāng)危巖處于側(cè)壁上時：錨桿加固側(cè)壁危巖9當(dāng)危巖處于側(cè)壁上時：錨桿加固側(cè)壁危巖9噴射混凝土的計算和設(shè)計噴混凝土加固采用噴混凝土支護洞室，要求噴射混凝土層應(yīng)有足夠的抗拉力，使噴層在節(jié)理面處不出現(xiàn)沖切破壞；同時噴層和圍巖間也應(yīng)有足夠的粘結(jié)力，使噴層不出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象。這種觀點稱為局部加固原理。噴層厚度：10噴射混凝土的計算和設(shè)計噴混凝土加固采用噴混凝土支護洞室，要求根據(jù)彈性地基梁理論，將噴層看作彈性地基上半無限長梁驗算。根據(jù)局部變形理論，梁端位移：梁端的彈性拉力：考慮強度安全系數(shù)：11根據(jù)彈性地基梁理論，將噴層看作彈性地基上半無限長梁驗算。根據(jù)按整體作用原理的設(shè)計錨桿的設(shè)計和計算組合拱原理的計算K取1.2.錨桿長度應(yīng)超過組合拱高度：組合拱計算跨度：12按整體作用原理的設(shè)計錨桿的設(shè)計和計算組合拱原理的計算K取1.組合拱假定為兩端固定的等截面圓拱，荷載按自重形式均布與拱軸上。13組合拱假定為兩端固定的等截面圓拱，荷載按自重形式均布與拱軸上拱腳處截面內(nèi)力為：14拱腳處截面內(nèi)力為：14任意徑向截面內(nèi)力為：15任意徑向截面內(nèi)力為：15噴射混凝土的計算和設(shè)計噴混凝土組合拱計算組合拱高度及計算跨度：16噴射混凝土的計算和設(shè)計噴混凝土組合拱計算組合拱高度及計算跨度算例一地下洞室，開挖寬10m，高12m，頂部為割圓拱。圍巖為石英砂巖，屬穩(wěn)定性較差的Ⅴ級圍巖，重度為。采用16錳的螺紋鋼筋砂漿錨桿，。噴混凝土為C20，抗力設(shè)計強度為0.84MPa。鉆孔直徑38mm，砂漿與鋼筋的粘結(jié)力為3MPa，與鉆孔巖石粘結(jié)力2MPa。設(shè)計該洞室的噴錨結(jié)構(gòu)。【解】錨桿參數(shù)的計算錨桿長度：錨固長度：?。?7算例一地下洞室，開挖寬10m，高12m，頂部為割圓拱。圍巖為?。簞t：采用2.5m。錨桿間距：?。?8?。簞t：采用2.5m。錨桿間距：?。?8噴混凝土厚度計算如取單位寬度為1.0m計算，則均布荷載為：彎矩：應(yīng)力：所以：取：以上按懸吊設(shè)計原理計算時，噴錨結(jié)構(gòu)參數(shù)為：錨桿直徑20cm，長2.5m，間距1.2m，噴混凝土厚度12cm。19噴混凝土厚度計算如取單位寬度為1.0m計算，則均布荷載為：彎15.4施工信息的反饋施工開挖前就能準(zhǔn)確的確定各項支護參數(shù)以及最優(yōu)開挖支護方案，并非易事。施工信息反饋，即所謂的信息化設(shè)計是一種新的圍巖穩(wěn)定性評價方法和地下工程設(shè)計方法。基于施工信息反饋的信息化設(shè)計要求在施工過程中布置監(jiān)測系統(tǒng)，從現(xiàn)場圍巖的開挖及支護過程中獲得圍巖穩(wěn)定性及支護設(shè)施的工作狀態(tài)信息。反饋分析根據(jù)部分測點的位移、應(yīng)力反求材料參數(shù)及初始地應(yīng)力，同時對洞室穩(wěn)定性進(jìn)行判斷。反饋分析方法：正演法、逆演法。2015.4施工信息的反饋施工開挖前就能準(zhǔn)確的確定各項支護參數(shù)正演法利用力學(xué)計算應(yīng)力分析的基本格式，對反饋分析所需的參數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)上的近似，并不斷優(yōu)化?？捎酶鞣N優(yōu)化方法使目標(biāo)函數(shù)J趨于最小，此方法適應(yīng)性廣。逆演法需要建立一套與常規(guī)應(yīng)力分析格式相反的計算公式。在線彈性情況下，可用迭加原理建立逆演法的計算格式，非線性情況則并非易事。21正演法利用力學(xué)計算應(yīng)力分析的基本格式，對反饋分析所需的參數(shù)進(jìn)15.5圍巖穩(wěn)定性的分析圍巖穩(wěn)定性分析通常是指圍巖的局部穩(wěn)定分析，并進(jìn)一步依據(jù)各單元的分析結(jié)果，評判圍巖的整體穩(wěn)定性。圍巖出現(xiàn)局部失穩(wěn)的原因主要是由于圍巖中的軟弱結(jié)構(gòu)面與洞室臨空面的不利組合所構(gòu)成的不穩(wěn)定塊體的掉落和塌滑所造成。不穩(wěn)定塊體并非全是由軟弱結(jié)構(gòu)面與臨空面切割而成，很多情況下，它是由軟弱結(jié)構(gòu)面、臨空面以及由于不利受力狀態(tài)而形成的切割面切割等所組成。2215.5圍巖穩(wěn)定性的分析圍巖穩(wěn)定性分析通常是指圍巖的局部穩(wěn)不穩(wěn)定塊體的計算與加固的步驟不穩(wěn)定塊體的幾何分析失穩(wěn)方式的運動學(xué)分析是指確定結(jié)構(gòu)面面積、結(jié)構(gòu)體體積和重量等。以地質(zhì)勘查工作所獲得的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀和測點坐標(biāo)，以及工程設(shè)計開挖的幾何參數(shù)為前提，通過解析法或圖算法來確定。主要任務(wù)是判別不穩(wěn)定塊體的運動趨勢是失穩(wěn)方式。在幾何學(xué)分析的基礎(chǔ)上，再考慮荷載矢量的作用。23不穩(wěn)定塊體的計算與加固的步驟不穩(wěn)定塊體的幾何分析失穩(wěn)方式的運由于不穩(wěn)定塊體邊界切割面的情況不同，初始位移趨勢可能有多種發(fā)展結(jié)果，可能有多種失穩(wěn)方式：由于受到邊界切割面的限制，結(jié)構(gòu)體不能向臨空面位移，而是在某一結(jié)構(gòu)面上壓緊，或者所有結(jié)構(gòu)面不能脫開，則結(jié)構(gòu)體是穩(wěn)定的；由于切割面的影響，產(chǎn)生沿結(jié)構(gòu)面或結(jié)構(gòu)面交線滑動，位移方向指向臨空面，這時形成滑動失穩(wěn)；當(dāng)合力矢量作用于邊界面以外，或是結(jié)構(gòu)體受力位移后形成一定力矩時，若指向臨空面，則可能發(fā)生轉(zhuǎn)動或傾倒；不受切割面影響，結(jié)構(gòu)體的初始位移即造成所有結(jié)構(gòu)面上的拉開，這是形成崩落或拋出。24由于不穩(wěn)定塊體邊界切割面的情況不同，初始位移趨勢可能有多種發(fā)穩(wěn)定系數(shù)的計算分析根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)體受力運動和阻抗力的對比關(guān)系，確定相對于極限狀態(tài)時的穩(wěn)定程度，作出穩(wěn)定性評價。拱頂不穩(wěn)定塊體的穩(wěn)定程度不考慮原巖應(yīng)力時，墜落時自由的，穩(wěn)定系數(shù)。一般以結(jié)構(gòu)體重量作為噴錨支護設(shè)計的依據(jù)。邊墻不穩(wěn)定塊體的穩(wěn)定系數(shù)單面滑動雙面滑動25穩(wěn)定系數(shù)的計算分析根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)體受力運動和阻抗力的對比關(guān)系，不穩(wěn)定塊體的噴錨支護計算噴錨支護是當(dāng)前加固不穩(wěn)定塊體的主要支護方式。對可能失穩(wěn)的不穩(wěn)定塊體需進(jìn)行局部加固計算和錨噴支護的強度計算，以確定噴層厚度、錨桿根數(shù)和參