隧道工程6-5-2 锚杆
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2 锚杆种类及施工要点
• 中空注浆锚杆： • 设计、施工要点： • ①中空锚杆体材料应选用符合《中空锚杆技 术条件》的无缝钢管轧制。 • ②锚杆体及附属结构的内外表面不得有裂缝、 折叠、轧折、离层、结疤和锈斑等缺陷，存 放及使用中材料内外表面必须除去油污。
第15页
2 锚杆种类及施工要点
• 中空注浆锚杆： • 设计、施工要点： • ③用于边墙或俯角下倾的锚孔时，注浆可采 用由锚杆内中空通孔进浆，锚杆口排气；用 在锚孔向上倾斜的仰角时，注浆必须自锚杆 体外钻孔中注浆，锚杆中空孔作为排气孔。 • ④锚杆用的水泥浆或砂浆强度不低于 M20 ， 注浆合格后将锚杆头封堵，避免浆液倒流。
第18页
3 锚杆布置
• （3）布置原则 • 隧道横断面上，锚杆垂直隧道周边轮廓布置； 水平岩层，尽可能与岩面垂直布置；倾斜岩 层，锚杆与岩层斜交布置.5m，密度0.6~3.6根/m2； • Ⅳ、Ⅴ级围岩，锚杆间距 0.5~1.2m ；锚 杆长度大于 2.5m 时，间距不宜大于 1.25m 。
第10页
2 锚杆种类及施工要点
• 普通水泥砂浆锚杆： • 设计、施工要点： • ②水泥砂浆：水泥一般选用普通硅酸盐水泥， 砂子粒径不大于 3mm ，并过筛；砂浆强度 不低于 M20 ；配合比一般为水泥 : 砂 : 水＝ 1:(1~1.5):(0.45~0.5) 。粘结砂浆应拌和均 匀，并调整其和易性，随拌随用。
《铁路隧道》
第6章 隧道工程矿山法施工
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
隧道矿山法概述 围岩预加固方法 洞口段施工方法 爆破施工技术 初期支护施工 二次衬砌施工 隧道施工通风与降尘 隧道施工组织
• 1 初期支护基本认识 • 2 锚杆 • （1）支护效应；（2）种类及施 工要点；（3）锚杆布置 • 3 喷射混凝土 • 4 钢筋网 • 5 钢拱架 • 6 联合支护
第22页
• 硬岩中间距 1.5m ；中硬岩取 2~3m ；软岩、 破碎岩体、土质地层和膨胀性地层，取 0.8~1.0m。
谢 谢！
第23页
第8页
2 锚杆种类及施工要点
• 普通水泥砂浆锚杆： • 是以普通水泥砂浆作为粘结剂的全长粘结式 锚杆；
• 杆体材料宜用 20MnSi钢筋；直径14mm～ 25mm为宜，长度1.5m～4m； • 施工顺序：标注孔位，钻孔清孔，往孔中注 入砂浆，插入杆体并固定。
第9页
2 锚杆种类及施工要点
• 普通水泥砂浆锚杆： • 设计、施工要点： • ①钻孔：钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面 垂直。钻孔孔径比杆径大15mm。 • 清孔：孔钻好后用高压水(风)将孔眼冲洗干 净，用塞子塞紧孔口，防止石渣掉入。
第16页
3 锚杆布置
• （1）局部布置 • 它主要用在裂隙围岩；重点加固不稳定块体， 隧道拱顶受拉破坏区为重点加固区域。
• 布置原则：拱腰以上部位锚杆方向应有利于 锚杆的受拉；拱腰以下及边墙部位锚杆宜逆 向不稳定岩块滑动方向。
第17页
3 锚杆布置
• （2）系统布置 • 在破碎和软弱围岩中，一般采用系统布置的 锚杆，对围岩起到整个加固作用。对于局部 很破碎、软弱围岩部位或可能出现过大变形 的部位，应加设长锚杆。
第19页
3 锚杆布置
• （4）锚杆长度 • 《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》： • 围岩条件较好的Ⅰ~Ⅱ级围岩，可采用喷锚 衬砌，锚杆长度1.5~3.0m； • 围岩条件中等和较差的Ⅲ~Ⅳ级岩层，作为 复合衬砌的初期支护的锚杆，单线隧道长度 2~3m，双线隧道锚杆长度2.0~3.5m。
第20页
3 锚杆布置
• （4）锚杆长度 • 新奥法对锚杆长度的确定： • 岩质条件较好的硬岩，长度1.0~1.2m； • 岩质条件稍差的中硬岩，锚杆长度取隧道宽 度的1/3~1/4，约2~3m；
• 软岩、破碎岩体和土质地层、膨胀性地层， 锚杆长度取隧道宽度的1/2~2/3，约4~6m。
第21页
3 锚杆布置
• （5）锚杆间距 • 《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》： • 锚杆的间距不宜大于锚杆长度的 1/2，以有 利于相邻锚杆共同作用。 • 新奥法对锚杆布置的设计：
第5页
1 锚杆的支护效应
• 提高层间摩阻力，形成组合梁：对于缓倾岩 层，用锚杆群把数层岩层连在一起。
第6页
1 锚杆的支护效应
• 悬吊作用：悬吊作用是指为防止个别危岩的 掉落，用锚杆将其与稳定围岩连接起来，主 要表现在加固局部失稳的岩体。
第7页
2 锚杆种类及施工要点
• 锚杆种类： • 目前较为常用的锚杆： • 普通水泥砂浆锚杆； • 中空注浆锚杆。
• 普通水泥砂浆锚杆： • 设计、施工要点： • ④杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的 95%。 • ⑤杆体到位后要用木楔或小石子在孔口卡住， 防止杆体滑出。锚杆安设后不得随意敲击； 终凝以前不得在端部悬挂重物；水泥砂浆终 凝以后安装垫板。
第13页
2 锚杆种类及施工要点
• 中空注浆锚杆： • 组成：由中空锚杆杆体和垫板、螺母、排气 管等附件组成；主要设在开挖断面的拱部及 围岩较差地段的拱墙。 • 施工顺序：布孔、钻孔、清孔；组装中空锚 杆体、排气管、止浆塞；安装锚杆、连接注 浆管、注浆等；浆体待强、安装垫板螺栓。
第11页
2 锚杆种类及施工要点
• 普通水泥砂浆锚杆： • 设计、施工要点： • ③注浆管应插至距孔底5~10cm位置，随砂 浆注入缓慢匀速拔出。注浆体积应略多于需 要体积，将注浆管全部抽出后，应立即迅速 插入杆体，可用锤击或通过套筒用风钻冲击， 使杆体强行插入钻孔。
第12页
2 锚杆种类及施工要点
第3页
1 锚杆的支护效应
• 支承围岩：锚杆能约束围岩变形，并向围岩 施加压力，使处于二轴应力状态的洞室内表 面附近的围岩保持三轴应力状态，制止围岩 强度恶化。
第4页
1 锚杆的支护效应
• 加固围岩：系统锚杆的加固作用，使围岩中， 尤其是松动区中的节理裂隙、破裂面得以连 接，增大了锚杆区围岩的强度。
2 锚杆种类及施工要点
• 中空注浆锚杆： • 设计、施工要点： • ①中空锚杆体材料应选用符合《中空锚杆技 术条件》的无缝钢管轧制。 • ②锚杆体及附属结构的内外表面不得有裂缝、 折叠、轧折、离层、结疤和锈斑等缺陷，存 放及使用中材料内外表面必须除去油污。
第15页
2 锚杆种类及施工要点
• 中空注浆锚杆： • 设计、施工要点： • ③用于边墙或俯角下倾的锚孔时，注浆可采 用由锚杆内中空通孔进浆，锚杆口排气；用 在锚孔向上倾斜的仰角时，注浆必须自锚杆 体外钻孔中注浆，锚杆中空孔作为排气孔。 • ④锚杆用的水泥浆或砂浆强度不低于 M20 ， 注浆合格后将锚杆头封堵，避免浆液倒流。
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3 锚杆布置
• （3）布置原则 • 隧道横断面上，锚杆垂直隧道周边轮廓布置； 水平岩层，尽可能与岩面垂直布置；倾斜岩 层，锚杆与岩层斜交布置.5m，密度0.6~3.6根/m2； • Ⅳ、Ⅴ级围岩，锚杆间距 0.5~1.2m ；锚 杆长度大于 2.5m 时，间距不宜大于 1.25m 。
第10页
2 锚杆种类及施工要点
• 普通水泥砂浆锚杆： • 设计、施工要点： • ②水泥砂浆：水泥一般选用普通硅酸盐水泥， 砂子粒径不大于 3mm ，并过筛；砂浆强度 不低于 M20 ；配合比一般为水泥 : 砂 : 水＝ 1:(1~1.5):(0.45~0.5) 。粘结砂浆应拌和均 匀，并调整其和易性，随拌随用。
《铁路隧道》
第6章 隧道工程矿山法施工
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
隧道矿山法概述 围岩预加固方法 洞口段施工方法 爆破施工技术 初期支护施工 二次衬砌施工 隧道施工通风与降尘 隧道施工组织
• 1 初期支护基本认识 • 2 锚杆 • （1）支护效应；（2）种类及施 工要点；（3）锚杆布置 • 3 喷射混凝土 • 4 钢筋网 • 5 钢拱架 • 6 联合支护
第22页
• 硬岩中间距 1.5m ；中硬岩取 2~3m ；软岩、 破碎岩体、土质地层和膨胀性地层，取 0.8~1.0m。
谢 谢！
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第8页
2 锚杆种类及施工要点
• 普通水泥砂浆锚杆： • 是以普通水泥砂浆作为粘结剂的全长粘结式 锚杆；
• 杆体材料宜用 20MnSi钢筋；直径14mm～ 25mm为宜，长度1.5m～4m； • 施工顺序：标注孔位，钻孔清孔，往孔中注 入砂浆，插入杆体并固定。
第9页
2 锚杆种类及施工要点
• 普通水泥砂浆锚杆： • 设计、施工要点： • ①钻孔：钻孔方向宜尽量与岩层主要结构面 垂直。钻孔孔径比杆径大15mm。 • 清孔：孔钻好后用高压水(风)将孔眼冲洗干 净，用塞子塞紧孔口，防止石渣掉入。
第16页
3 锚杆布置
• （1）局部布置 • 它主要用在裂隙围岩；重点加固不稳定块体， 隧道拱顶受拉破坏区为重点加固区域。
• 布置原则：拱腰以上部位锚杆方向应有利于 锚杆的受拉；拱腰以下及边墙部位锚杆宜逆 向不稳定岩块滑动方向。
第17页
3 锚杆布置
• （2）系统布置 • 在破碎和软弱围岩中，一般采用系统布置的 锚杆，对围岩起到整个加固作用。对于局部 很破碎、软弱围岩部位或可能出现过大变形 的部位，应加设长锚杆。
第19页
3 锚杆布置
• （4）锚杆长度 • 《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》： • 围岩条件较好的Ⅰ~Ⅱ级围岩，可采用喷锚 衬砌，锚杆长度1.5~3.0m； • 围岩条件中等和较差的Ⅲ~Ⅳ级岩层，作为 复合衬砌的初期支护的锚杆，单线隧道长度 2~3m，双线隧道锚杆长度2.0~3.5m。
第20页
3 锚杆布置
• （4）锚杆长度 • 新奥法对锚杆长度的确定： • 岩质条件较好的硬岩，长度1.0~1.2m； • 岩质条件稍差的中硬岩，锚杆长度取隧道宽 度的1/3~1/4，约2~3m；
• 软岩、破碎岩体和土质地层、膨胀性地层， 锚杆长度取隧道宽度的1/2~2/3，约4~6m。
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3 锚杆布置
• （5）锚杆间距 • 《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》： • 锚杆的间距不宜大于锚杆长度的 1/2，以有 利于相邻锚杆共同作用。 • 新奥法对锚杆布置的设计：
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1 锚杆的支护效应
• 提高层间摩阻力，形成组合梁：对于缓倾岩 层，用锚杆群把数层岩层连在一起。
第6页
1 锚杆的支护效应
• 悬吊作用：悬吊作用是指为防止个别危岩的 掉落，用锚杆将其与稳定围岩连接起来，主 要表现在加固局部失稳的岩体。
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2 锚杆种类及施工要点
• 锚杆种类： • 目前较为常用的锚杆： • 普通水泥砂浆锚杆； • 中空注浆锚杆。
• 普通水泥砂浆锚杆： • 设计、施工要点： • ④杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的 95%。 • ⑤杆体到位后要用木楔或小石子在孔口卡住， 防止杆体滑出。锚杆安设后不得随意敲击； 终凝以前不得在端部悬挂重物；水泥砂浆终 凝以后安装垫板。
第13页
2 锚杆种类及施工要点
• 中空注浆锚杆： • 组成：由中空锚杆杆体和垫板、螺母、排气 管等附件组成；主要设在开挖断面的拱部及 围岩较差地段的拱墙。 • 施工顺序：布孔、钻孔、清孔；组装中空锚 杆体、排气管、止浆塞；安装锚杆、连接注 浆管、注浆等；浆体待强、安装垫板螺栓。
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2 锚杆种类及施工要点
• 普通水泥砂浆锚杆： • 设计、施工要点： • ③注浆管应插至距孔底5~10cm位置，随砂 浆注入缓慢匀速拔出。注浆体积应略多于需 要体积，将注浆管全部抽出后，应立即迅速 插入杆体，可用锤击或通过套筒用风钻冲击， 使杆体强行插入钻孔。
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2 锚杆种类及施工要点
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1 锚杆的支护效应
• 支承围岩：锚杆能约束围岩变形，并向围岩 施加压力，使处于二轴应力状态的洞室内表 面附近的围岩保持三轴应力状态，制止围岩 强度恶化。
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1 锚杆的支护效应
• 加固围岩：系统锚杆的加固作用，使围岩中， 尤其是松动区中的节理裂隙、破裂面得以连 接，增大了锚杆区围岩的强度。