锚喷支护技术(讲稿)

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《锚喷支护施工》课件

《锚喷支护施工》课件

03
钢筋网布置
在喷射混凝土前,铺设或固定钢筋网 ,以增加混凝土的抗拉强度。
养护与防护
喷射完成后,对混凝土进行养护,并 采取措施防止其受到侵蚀和破坏。
05
04
喷射作业
使用喷射机将混凝土混合料喷射到岩 面上,控制好喷射厚度和均匀性。
钢丝网、钢筋施工工艺流程
钢丝网选择与加工
根据工程需要,选择 合适的钢丝网规格, 并进行加工处理。
《锚喷支护施工》PPT课件
目 录
• 锚喷支护施工概述 • 锚喷支护施工材料 • 锚喷支护施工工艺 • 锚喷支护施工质量检测与控制 • 锚喷支护施工安全措施 • 锚喷支护施工案例分析
01
锚喷支护施工概述
锚喷支护技术的定义
锚喷支护技术是一种利用锚杆和喷射混凝土联合支护围岩的施工方法,通过在岩 体中打入锚杆,并喷射混凝土,以增强围岩的稳定性,防止岩体变形和破坏。
03
04
钢筋的种类与选择
根据工程要求选择合适的钢筋规格,如直 径、长度等。
05
06
选择符合国家标准的优质钢筋,确保质量 可靠。
03
锚喷支护施工工艺
锚杆施工工艺流程
钻孔
使用钻机在岩土层中钻孔,孔 径和深度需符合设计要求。
注浆
向钻孔内注入配制好的浆液, 使锚杆与岩土层紧密结合。
锚杆材料选择
根据工程要求和地质条件,选 择合适的锚杆材料,如钢、塑 料或玻璃纤维等。
清理现场
施工完成后,及时清理施工现场,确保作业环境整洁 、有序。
总结评估
对整个锚喷支护施工过程进行总结评估,总结经验教 训,不断提高施工安全水平。
06
锚喷支护施工案例分析
某矿山的锚喷支护施工案例

锚喷支护

锚喷支护

• (3)锚杆支护技术参数的确定 • 〈1〉锚杆选用原则 • A、技术先进,质量可靠。选择时考虑结构是否先 进,是否适用当地条件,能否达到安全可靠、支护有效 的目的。 • B、价格合理。选用价廉物美的产品。不要贪大求 洋,但决不能用便宜次货。 • C、安装方便。优先选用机械化安装的锚杆,有利 于提高安装效率,保证工程质量,加快施工进度。 • D、货源充足,供应有保证。选择时考虑供方产量, 运输条件。原则是不能影响生产。 • 总之,选用锚杆要全面考虑。优先选用树脂锚杆、 管缝锚杆和泵注砂浆锚杆。煤巷不宜用砂浆锚杆倒楔式 和涨壳式锚杆。

兰格光弹性实验:在弹性体上安装具有预 张力的锚杆,对岩体产生压应力,增加岩体节理 裂隙面的摩擦阻力,将岩块夹在一起防止岩块转 动滑动和裂隙张开,保证了裂隙面间的挤压结合。
• 〈5〉减小跨度作用 • 一根锚杆相当于一个点柱,减小了顶板垮度, 从而增强了顶板岩石的稳定性,使岩石不易变形 和破坏。 • 锚杆支护的各种作用,不是各自孤立存在, 往往是同时并存互为补充,各占主次地位而已。 如:巷道中围岩是块状或破碎状加固拱作用为主 要,支护平顶层状顶板,则组合梁为主要。等等。
第五章 巷道支护
• 二、锚喷支护: • 锚喷支护是锚杆和喷射混凝土联合支护的简 称。两者也可单独使用。即:锚杆支护(适应于 强度高,不易风化的岩层),喷浆支护(适应于 易风化的稳定性岩层)。 • 其优点是:施工速度快,施工机械化程度高, 成本低,及节约材料等。
• 1、锚杆支护: • (1)锚杆的结构类型: • 〈1〉钢筋或钢丝绳砂浆锚杆:全长锚固型锚 杆,锚固力为30-50KN,不可立即承载。 • A、钢筋砂浆锚杆是先在孔内注满砂浆,再 扦入钢筋而成,利用砂浆与钢筋,砂筋与孔壁的 粘结力锚固岩层。 • B、钢丝绳砂浆锚杆,是利用直径1014mm的废旧钢丝绳代替钢筋扦入孔内再注砂 浆而成。废旧钢丝绳在使用前要进行处理,截断, 火烧(去油、退火),破股,除锈,平直。

锚喷支护和喷射混凝土支护(一)课件

锚喷支护和喷射混凝土支护(一)课件

02
在井巷工程中,锚喷支护和 喷射混凝土支护主要用于加 固井巷围岩,防止井巷坍塌 和变形。通过喷射混凝土, 可以将井巷表面覆盖,减少 围岩的风化和剥落,同时提 高井巷的承载能力。
03
锚杆是井巷锚喷支护的重要 构件之一,它可以深入到井 巷围岩中,将围岩与井巷结 构紧密结合在一起,提高围 岩的整体性和稳定性。
根据材料、结构、功能等 不同,锚杆可以分为多种 类型,如木锚杆、钢筋锚 杆、树脂锚杆等。
锚杆支护适用范围
主要用于隧道、地下硐室 等地下工程中,对于软弱 、破碎的围岩具有较好的 支护效果。
喷射混凝土支护
喷射混凝土支护原理
喷射混凝土支护适用范围
通过喷射混凝土在围岩表面形成一层 保护层,限制围岩的变形和松弛,提 高围岩的稳定性。
锚喷支护和喷射混凝 土支护(一)课件
目 录
• 锚喷支护和喷射混凝土支护概述 • 锚喷支护原理与技术 • 喷射混凝土支护材料与设备 • 锚喷支护和喷射混凝土支护工程实例 • 锚喷支护和喷射混凝土支护的优缺点与改进方

01
锚喷支护和喷射混凝土 支护概述
定义与特点
锚喷支护
锚喷支护是一种利用锚杆和喷射混凝土联合支护围岩的施工 方法。它具有主动支护、有效控制围岩变形、施工简便、经 济可靠等优点,广泛应用于隧道、地下硐室等地下工程。
缺点
施工时需要严格控制锚杆的间距和角度,否则会影响支护效果。 喷射混凝土支护缺点
喷射混凝土与围岩之间的粘结力受围岩表面的干燥度、洁净度等因素影响较大。
缺点
对于地下水丰富的地区,喷射混凝土 容易受到地下水的侵蚀,影响其长期 稳定性。
喷射混凝土的收缩率较大,容易产生 裂缝,影响支护效果。
改进方向

第五节 锚喷支护

第五节 锚喷支护

第五节锚喷支护地下洞室的开挖及形成,改变了围岩的原有应力场及受力条件,并在一定程度上影响围岩的力学性能,导致洞室变形,严重时出现掉块甚至坍塌等现象。

因此,围岩的稳定是决定地下工程施工成败的关键。

锚喷支护是地下工程施工中对围岩进行保护与加固的主要技术措施。

本节主要介绍如下内容:一、新奥法与锚喷支护的原理二、锚喷支护的作用与选型三、锚杆支护及其施工工艺四、喷混凝土施工锚喷支护是地下工程施工中对围岩进行保护与加固的主要技术措施。

对于不同地层条件,不同断面大小、不同用途的地下洞室都表现出较好的适应性。

在DL/T5099-1999《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》中,明确规定了要优先采用锚喷支护。

实际上,我国在水电、铁道、矿山、军工及城市建设等行业不同类型的地下洞室施工中,锚喷支护已经得到了广泛的运用。

锚喷支护技术有很多类型,包括单一的喷混凝土或锚杆支护,喷混凝土、锚杆(索)、钢筋网、钢拱架等分别组合而成的多种联合支护。

锚喷支护具有显著的技术经济优势,根据大量工程统计,锚喷支护较之传统的模注混凝土衬砌,混凝土用量减少50%,用于支撑及模板的木材可全部节省,出渣量减少15%~25%,劳动力节省50%左右,造价降低50%左右,施工速度加快一倍以上,同时因其良好的力学性能与工作特性,对围岩的支护更合理更有效。

20世纪50年代开始发展起来的新奥地利隧道工程法(简称新奥法),特别强调锚喷支护措施的应用。

现代意义的锚喷支护技术就是建立在新奥法核心思想或理论基础上的,以此为基础,开展支护方案的选择、支护结构的设计、支护顺序的安排、支护工艺的实施,特别是支护时机的确定,将有利于全面发挥锚喷支护的作用,确保地下洞室围岩的安全稳定。

一、新奥法与锚喷支护的原理新奥法的核心思想是“在充分考虑围岩自身承载能力的基础上,因地制宜地搞好地下洞室的开挖与支护”。

作为一个完整的概念,它强调运用光面爆破(或其他破坏围岩最小的开挖方法)、锚喷支护和施工过程中的围岩稳定状况监测,此亦称为新奥法的三大支柱.新奥法运用锚喷支护,是基于如下支护原理:把围岩视为具有弹性、塑性及粘性的连续介质,利用岩体开挖中洞室变形的时间效应与空间效应,适时采用既有一定刚度又有一定柔性的支护结构主动加固近壁围岩,使围岩的变形受到抑制,同时与围岩共同形成具有抵抗外力作用的承载拱圈或称广义的复合支护系统,从而有效增加洞室围岩的稳定性。

锚喷支护精品PPT课件

锚喷支护精品PPT课件


L2:有效锚固长度

L3:锚固段长度 端头L3=0.3-0.4m

B、锚杆杆体直径:

d=35.52﹙Q/δ﹚1/2
• 式中 Q:锚固力=KHD2r

δ:锚杆材料抗拉强度

K:安全系数

H:抗弱岩层厚度

C、锚杆间、排距

a=(Q/krL)1/2
• 式中 r:岩石体积(密度)

k:安全系数1.5-2
• 〈7〉快硬水泥锚杆 • 〈8〉快硬膨胀水泥锚杆 • 与树脂性质相似
• (2)锚杆支护作用原理:
• 〈1〉悬吊作用(悬吊软弱层状顶板、悬吊危岩)
• 指锚杆将软弱的直接顶吊挂在其上的坚固老顶上, 或将松动的岩块连结在松动区外的完整坚固岩体上,使 松动岩块不致冒落。
• 〈2〉组合梁作用
• 指将层状岩体各层用锚杆连结并紧固,锚杆把数层 薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁,提高了岩层的 整体抗弯能力。在相同载荷作用下,组合梁在板梁的挠 度和内应力大为减少。

D、货源充足,供应有保证。选择时考虑供方产量,
运输条件。原则是不能影响生产。

总之,选用锚杆要全面考虑。优先选用树脂锚杆、
管缝锚杆和泵注砂浆锚杆。煤巷不宜用砂浆锚杆倒楔式 和涨壳式锚杆。
• 〈2〉按悬吊理论设计锚杆支护参数:

A、锚杆长度:
•ห้องสมุดไป่ตู้
L=L1+L2+L3
• 式中 L为锚杆长度

L1:锚杆外露长度 一般为0.15m
• 〈4〉冒落拱理论法设计锚杆支护参数:P127-129
• A、锚杆根数:Ny=K3QHNy/P

护坡喷锚支护讲述讲解

护坡喷锚支护讲述讲解

目录一、工程概况及编制说明二、编制依据三、设计施工参数四、施工准备五、施工部署六、质量保证措施七、施工进度及保证措施八、安全文明施工措施附:质量保证体系技术管理体系安全管理体系一、工程概况及编制说明1、工程概况:本工程为中核北方铀业有限公司青龙铀矿水冶厂边坡治理。

护坡设计,采用A型钢筋网喷锚护坡型式。

2、编制说明:本施工组织是按照中核第四研究设计工程有限公司设计的图纸及各种规范规程,结合现场实际条件与我公司的实际经验编制。

二、编制依据⑴《中核第四研究设计工程有限公司》设计的图纸⑵《建筑边坡工程技术规范》(GB503302013)⑶《锚杆喷射混凝土支护技术规程》(GB50086-2001)⑷《水利水电工程边坡设计规范》(DL/T5353-2006)⑸《岩土锚杆(索)技术规程》(GB50010-2002)三、施工方法施工工艺流程清理坡面→搭架→锚钉孔及泄水孔成孔→下锚杆和注浆→绑扎钢筋网→喷射砼→养护→拆排架。

清理坡面:将坡面上的危石、杂草、树木、松土、浮渣清理,并用高压水冲洗坡面,并使岩面保持一定湿度。

搭架:喷射砼是高空作业,要求搭设排架且必须牢固稳定,必须备有安全绳及安全防护网,排架按规范要求搭设。

锚钉孔及泄水孔成孔:锚杆钻孔孔径为100mm;钻孔深度超过锚杆设计长度应不小于0.5m,钻孔与水平方向下夹角12度。

泄水孔根据坡面裂隙、地下水漏出情况,采用2.0×2.0m梅花形布置、随即布置和加密布置。

最后一排泄水孔应高于地面或排水沟底面不小于200mm、泄水孔应优先设置于裂隙发育、渗水严重的部位,当裂隙渗水严重时,泄水孔应深入至潜在滑裂隙内。

泄水孔孔径100mm,孔上仰角度不应小于5度,设置反滤措施。

锚杆制作安装与注浆:锚杆采用HRB335级热轧带肋钢筋(抗拉强度设计值300MPa);锚杆采用全长粘结型非预应力锚杆,锚杆必须嵌固在稳定的地层中,锚杆长度可以根据施工现场调整,但不应小于设计值。

喷锚支护PPT课件

喷锚支护PPT课件

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1. 概述
l )锚喷 支护的 优点:
( 1 锚喷支护 能大量 节省混凝土 、木料、
劳动力,加 快施 工进度, 并有利于施工
机械化 和改善劳 动条 件 等。
( 2 锚喷支 护是一种 符合岩体 力学原理的
积 极支护方 法 ,具 有良好的 物理力学性
能。
( 3 由于锚 喷支 护结构柔性 好, 它能 与
开挖断面轮廓平整、准确,便于锚喷成型,并 减少回弹量,减轻爆破对围岩的松动破坏,维 持围岩强度和自承能力。 • 锚喷支护的使用是有一定条件的,在围岩自立 能力差、有涌水及大面积淋水处、地层松软处 就很难实现。此外,尚有理论和实践中的一些 问题需要进一步研究。
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11
施作过程
用锚杆作为主要支护构件.时掘进和支护的联合循12 环
锚喷支护的材料性能
喷混凝土能在10min 内终凝,一般2h即具有 强度,4d为28d强度的70%左右,28d抗压强 度可达25~30MPa;抗拉强度为2~2.2MPa.
一般设计中,可采用喷混凝土标号为20号ImNaoge,抗
压强度为14MPa,抗拉强度为1.2MPa. 弹性模
No
量为2.0×104MPa
1)、局部稳定原理
喷混凝土支护结构通过及时的封闭岩层表面的节理、裂隙,
只要支护住最先掉落的危石,封闭加固附近的岩体,则
洞室就能稳定。而喷混凝土层在危石自重力作用下,可
能出现冲切破坏和撕开破坏。
No
2)、整体稳定原理
Image
喷混凝土层与围岩体表面紧密粘结、咬合,它与岩体密ImNaog贴e 组成“组合结构”或“整体结构物”共同工作。薄的喷 层支护柔性大,变形能力强,使围岩变形得到控制,应 力得以调整,从而使围岩体获得稳定。作为“整体结构 物”一部分的喷层也同时受到因围岩的变形引起的形变

项目6任务5锚喷支护

项目6任务5锚喷支护

1.锚杆的作用
(1)悬吊作用:利用锚杆把不稳定的岩体固定在完整 的岩体上。 (2)组合岩梁:将层理面近似水平的几层岩层用锚杆 串联起来,形成一个岩梁,能够承受一定的荷载。 (3)承载岩拱:通过锚杆的加固作用,使顶部缓倾斜 岩层形成一定厚度的承载岩拱。 注意:在层理、裂隙近似垂直,或者在松散、破碎的岩 层中,锚杆的作用将明显降低。
和后,装入喷射机中,用压缩空气将混合料压送到喷头处,
与水混合后高速喷到作业面上,快速凝固而成一种薄层支护 结构。 2.喷射混凝土不但与围岩表面有一定的粘结力,而且能 充填围岩的缝隙,提高了围岩的整体性和强度,增强了围岩
抵抗位移和松动的能力,同时还起到了封闭围岩,防止风化
的作用,是一种高效、早强、经济的轻型支护结构。
3.锚杆布置 有局部锚杆和系统锚杆之分。局部锚杆主要用 于加固危石,防止掉块,如图6-45所示。系统锚 杆是用于提高围岩的承载能力,顶拱的系统锚杆可
在顶拱围岩中形成连续压缩带,提高围岩的承载能
力。系统锚杆在岩层中的布置和在围岩中的作用如
图6-46和图6-47所示。
三、喷混凝土施工
1.喷混凝土是将水泥、砂、石等骨料,按一定配合比拌
。利用距厂房上下游侧最近的洞室,在洞室开挖后立即施加 预应力锚索,见图 6-54 。锚索的平均长度为 23.5m ,由 16
根 φ 7mm 的 钢 丝 组 成 , 锚 索 孔 直 径 75mm 。 锚 索 排 距
2.5~2.7m ,沿厂房高度方向的艰巨 3.0~4.6m 。开始时利 用这些锚索孔对围岩做固结灌浆,灌浆压力 7~8kgf/cm2 ,灌浆后重新钻透这些钻孔。总计安设411根锚索,其中上 游测 231根,下游侧 180根,每根锚索的张拉力 55tf。围岩 表面挂网喷混凝土,厚度7~8cm。

锚喷支护方案

锚喷支护方案

锚喷支护方案锚喷支护方案1. 引言锚喷支护是一种常用的土木工程施工技术,用于加固和稳定地下岩体或土体,以防止岩体或土体的滑坡、崩塌或塌方。

本文将介绍锚喷支护的基本原理、施工步骤和注意事项。

2. 基本原理锚喷支护的基本原理是通过在地下岩体或土体中固定钢筋,然后将混凝土喷射在钢筋附近,形成一个坚固的结构,以增加地下岩体或土体的稳定性。

锚喷支护的承载力主要来自于喷射混凝土的结构强度和喷射混凝土和钢筋之间的粘结力。

3. 施工步骤3.1 前期准备在进行锚喷支护之前,需要进行一系列的前期准备工作。

首先,需要对施工区域进行勘探,了解地下岩体或土体的情况,确定施工方案。

然后,需要准备必要的施工设备和材料,如喷射混凝土机、钢筋等。

同时,也需要进行施工现场的布置和安全措施的制定。

3.2 钢筋固定在进行钢筋固定之前,需要先在地下岩体或土体中预先钻孔。

钻孔的数量和深度根据具体情况来确定。

然后,将钢筋穿过钻孔,并使用专用的灌浆材料进行固定,确保钢筋的稳定性。

3.3 喷射混凝土在钢筋固定完成后,开始喷射混凝土。

喷射混凝土的过程中需要注意喷射混凝土的厚度和均匀性,不得有空洞或松散现象。

喷射混凝土可以使用机械喷射或手工喷射,具体方法根据施工需要来确定。

3.4 后期处理喷射混凝土固化后,需要对其进行养护。

养护期间需要注意避免外力的作用,例如避免重物碰撞,避免强烈的水流冲击等。

养护时间一般为几天到几周,具体时间根据施工方案来确定。

4. 注意事项在进行锚喷支护时,需要注意以下事项:- 确保施工现场的安全,遵守相关的安全规定。

- 选择合适的施工材料和设备,确保施工的质量和效果。

- 钢筋固定时,要注意钢筋的数量和间距,确保钢筋的固定性和承载力。

- 喷射混凝土时要注意喷射混凝土的质量和均匀性,避免出现空洞或松散现象。

- 养护期间要注意对喷射混凝土的保护,避免外力破坏。

5. 结论锚喷支护是一种有效的地下岩体或土体加固和稳定的施工技术。

施工过程中需要注意前期准备、钢筋固定、喷射混凝土和后期处理等步骤,并且要注意施工的质量和安全。

井巷工程之锚喷支护介绍课件

井巷工程之锚喷支护介绍课件

05
质量检查:施 工过程中,定 期检查锚杆和 喷混凝土的质 量,确保施工 质量符合设计 要求
施工质量控制
01 材料选择:选择质量可靠的材 料,如锚杆、水泥、砂石等
02 施工工艺:严格按照施工工艺 进行施工,确保施工质量
03 施工设备:使用先进的施工设 备,提高施工效率和质量
04 施工环境:确保施工环境安全、 卫生,避免影响施工质量
响较大
成本较高,需要 投入较多的人力
和物力
改进措施
优化锚杆布置:合理设计锚杆间距、角度和深度, 提高支护效果
改进喷浆材料:选用高性能喷浆材料,提高支护 强度和耐久性
加强施工管理:严格控制施工质量,确保锚杆和 喷浆的施工质量
采用新技术:引入新的支护技术,如预应力锚杆、 纤维增强喷射混凝土等,提高支护效果
井巷工程之锚喷支护介绍课 件
演讲人
目录
01. 锚喷支护概述 02. 锚喷支护施工技术 03. 锚喷支护材料与设备 04. 锚喷支护的优缺点
1
锚喷支护概述
锚喷支护的定义
锚喷支护是一种 通过锚杆和喷射 混凝土来加固岩 土体的技术。
锚杆用于固定岩 土体,防止其滑 移和坍塌。
喷射混凝土用于 填充岩土体之间 的空隙,提高岩 土体的整体性和 稳定性。
Hale Waihona Puke 3锚喷支护材料与设备常用材料
水泥:作为锚喷支 护的主要材料,具 有强度高、耐久性 好等特点。
01
砂石:作为水泥的 骨料,可以提高水 泥的强度和耐久性。
02
钢筋:作为锚喷支 护的骨架,可以提 高支护结构的稳定 性和承载能力。
03
04
喷浆设备:作为锚 喷支护的主要设备, 可以高效地完成喷 浆作业。

锚喷支护原理PPT资料(正式版)

锚喷支护原理PPT资料(正式版)
B、控制开挖引起的应力重分布程度
现代支护理论(新奥法原则)
C、对于软弱岩层要及时采取适当的支护形式,防 止岩层垮落。不同岩层自稳时间差别很大。
D、选择对岩层局部扰动较小的施工方法进行开挖, 才会有利于岩层的稳定。
(2)把支护与围岩视作统一的承载结构,认真研 究支护与围岩共同作用的机理和力学模型。
传统支护理论与现代支护理论在设计理念上的差 别:
现代支护理论(新奥法原则) 对“围岩-支护”结构进行施工监测;
(1)锚喷支护的类型和参数可根据各段不同的地质条件 B、通过选择支护时机、支护强度、预应力大小,恰到好处地控制围岩产生有限的应力松弛或进入塑性状态,又不致大规模丧失稳定,
去有效地调动围岩的自承自稳能力。
随时调整。 (2)这些理念和原则来源于大量工程实践和深入广泛的力学模型的研究,并经受了实际的反复经验证明是正确的,是可行的,是地下
工程修建者应遵守的基本准则。 锚喷支护设计原则和方法
(2)支护组合和设置时间的可分性 (1)目前是地下工程支护设计的辅助方法,却是今后设计的发展方向。
事实上,在设计中人们常常采用的是一种综合方法。 限制支护前变形的发展,防止围岩进入松弛状态。 分为整体稳定性验算与局部失稳验算。
(3)广泛的适用性 (2)用工程类比法初选锚喷支护参数;
锚喷支护原理
锚喷支护
喷锚支护:喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷射混凝
土、钢拱架喷射混凝土结构组合起来的支护形式。 可以根据不同围岩的稳定状况,采用喷锚支护中 的一种或几种结构的组合。加固隧道围岩,提高 围岩的自撑能力
喷射混凝土:利用高压气,将掺有速凝剂的混
凝土混合料通过混凝土喷射机与高压水混合,喷 射到岩面上,迅速凝结而成。
2、现代支护理论的内容 限制支护前变形的发展,防止围岩进入松弛状态。
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锚喷支护技术(讲稿)一喷锚支护的定义锚喷支护是喷射砼、锚杆以及钢筋网(或钢纤维)用于围岩支护的总称。

随着围岩稳定程度的不同,它们可以单独设置,也可以综合运用。

当围岩稳定性较好时,可以采用锚杆支护或喷射砼支护;当围岩稳定性较差时,可以采用锚网喷联合支护。

目前,锚喷支护理论日益完善,但在实际施工实践中,理论成果运用不足,普及知识还须加强。

阐述了锚喷支护在海军1206工程中应用经验,希望对其它工程建设有参考作用。

1 锚喷支护的基本构造1.1 喷射砼喷射砼是将符合要求的砂、碎石、水泥等按一定比例混合放在喷射机中,借助高压气流喷射(加水)到岩体表面凝固而成的。

喷射砼不仅能够隔绝空气,防止围岩风化,而且可以作为结构物承受荷载,从而起到保护围岩稳定的作用。

喷射砼分为干喷和湿喷两种,喷射砼的标号不应低于C15,通常应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,且强度等级不应低于32.5MPa。

为了尽快获得强度,及早向围岩提供支护力,通常都在混合料中加入一定数量(通过试验确定)的速凝剂。

喷射砼喷射作业前的准备工作应达到规范要求,通常都采用分层喷射的方法,每次喷射的厚度应遵守设计要求或规范要求。

后一次喷射应在前一层砼终凝后进行,只要将喷射表面冲洗干净,先后喷射的两层砼一般都能粘结良好,不影响其受力性能。

喷射作业紧跟开挖工作面时,砼终凝到下一循环放炮的时间,不应少于3小时。

为了提高支护的承载能力,也可以在喷射砼中设置钢筋网,称为网喷支护。

通常沿洞室横向布置直径较大的受力钢筋,沿纵向布置直径较小的构造钢筋。

钢筋网应随岩面铺设,并与锚杆联结牢固,防止喷射砼时震动。

近年来,钢纤维喷射砼技术发展较快。

在喷射砼中掺入钢纤维或玻璃纤维以取代钢筋网,工艺简单,施工方便,既节约劳动力和时间,又能够提高抗拉强度,增大结构韧性,改善抗冲击荷载的性能,可能成为今后发展的一种趋向。

1.2 锚杆支护锚杆支护是在岩石中钻孔,并在其中固定各种材料或形式的锚杆,用来加固和支护围岩的一种是形式。

它和喷射砼一起,广泛使用在地下工程中。

锚杆的种类很多,重点介绍钢筋砂浆全长锚固锚杆(简称砂浆锚杆)。

锚杆杆体钢筋宜采用Ⅱ、Ⅲ级钢,钻孔直径为28~32mm时,宜采用Q235钢筋。

杆体直径一般为16~32mm。

固结锚杆的水泥砂浆强度等级不应低于M20,锚固力必须满足设计要求。

锚杆通常成梅花形布置,间距不宜大于杆体长度的二分之一。

锚杆一般应与主结构面垂直或尽可能有较大的交角。

当主结构面不明显时,则沿周边径向布置。

砂浆锚杆又有两种注浆方法。

其一,在钻孔中先灌注水泥砂浆,然后插入锚杆;其二,在钻孔中先安设杆体,然后用真空法压注水泥砂浆。

无论采用那一种注浆方法都必须保证砂浆在钻孔中充填饱满。

砂浆锚杆的承载能力取决于钢筋与砂浆间的握裹力和砂浆与钻孔岩壁间的粘结力,它与钢筋的类型、直径以及锚杆的锚长度等因素有关,一般都由试验直接测定。

2 锚喷支护的作用机理锚喷支护的基本原理就是把作为荷载看待的围岩转化成能够承受外荷的一种结构(岩石结构),而把衬砌(人工结构)转变成扶持围岩稳定的一种支护措施。

锚喷支护和围岩粘结在一起,形成一个统一体,二者互相依存,彼此制约,共同变形,联合受力,而真正起作用的是围岩。

和模注式衬砌相比,锚喷支护特点(1)工艺简单,操作方便,能在爆破后几小时内及时加固围岩;(2)和围岩紧密连接共同工作,直接提供径向和切向抗力;(3)能够根据需要在不同时段分层构筑;(4)厚度薄,刚度小,具有较大的韧性。

它的作用机理可以从以下几方面来认识:2.1 锚喷支护能够积极保持和提高围岩的二次强度。

锚喷支护的及时性和密贴性,在保持和提高围岩二次强度方面有着特别积极的作用。

首先,在洞室开挖后的短时间内,喷射砼能够及时封闭围岩,隔绝大气对围岩的风化作用,防止围岩二次强度急剧降低,特别是对那些易于风化、解体的软弱围岩更加重要,它是保持和发挥围岩自稳能力的关键。

另外,以高压射流形式喷射的砼,一部分砂浆渗入岩体结构面中,使互不联系或联系较弱的岩块胶结在一起,加强了围岩的整体性,提高了岩块间的抗剪能力。

掺加速凝剂的喷射砼很快产生早强,能在软弱围岩局部破坏前及时提供支护力,限制围岩变形发展,使岩体结构面中的粘结力最大限度地保持不变,以维护围岩的整体稳定。

穿过岩体结构面的锚杆,既起到一定的悬吊作用,又具有整体加固的效果。

由于锚杆制约围岩变形,岩体结构面间的压密程度增加,摩阻力加大。

锚杆本身的抗拉抗剪能力,能防止岩块松动和滑移。

喷射砼和锚杆提供的支护抗力,改善了围岩的受力条件,使接近二维的受力状态又向三维受力状态转化,大大提高了围岩的二次强度。

从稳定围岩的角度分析,必须注意及时支护,支护的作用主要是针对那些暂时尚未滑移塌落但又难以长期自稳的岩块,在这些岩块周边上的粘结力和摩阻力急剧降低之前进行支护,就可以最大限度地利用围岩中尚存的那一部分强度,以达到最经济的支护效果。

这样,既遏制了可能最先出现的那些局部破坏,也有利于维持洞室的整体稳定。

2.2 锚喷支护能够使围岩的二次应力向有利的方向调整围岩二次应力的特点是径向应力解除或减小,切向应力成倍增加而且增高的范围主要集中在洞室周边,成为洞室失稳破坏主要原因。

因此,调整二次应力的关键,除增大径向抗力外,还在于缓和切向应力的集中程度。

锚喷支护在这方面有着突出的优点,由于它能保持和提高围岩的二次强度,就限制和延缓了围岩的破坏过程,为二次应力的调整争取时间。

锚喷支护能够利用自身的柔性来适应围岩的蠕变。

在蠕变过程中,喷层又以越来越大的径向抗力和切向抗力来支护围岩,使变形速度进一步减慢,为充分利用围岩的塑性创造了条件。

围岩的塑性使应力不断地随时间进行调整,使二次应力的分布由过度集中向平缓转化。

随着二次应力向深部调整转移,塑性区的范围不断增大,稳定洞室所需要的支护力相应降低,从而减轻锚喷支护的负担。

洞室开挖变形过程实质上是岩体内部能量进行释放再分配的过程。

岩体的破坏是过度集中的能量急剧释放的一种形式。

洞室开挖完后,部分弹性能迅速释放,剩余的能量集中于洞室周边围岩中。

锚喷支护的作用是:利用它的及时性争取时间,利用它的柔性既提供一定的支护力,又使围岩在约束条件下缓慢变形,通过变形有节制地继续释放一部分能量,通过塑性将另一部分多余能量转移到深部岩体。

能量的释放和转移过程就是二次应力的调整和重分布过程。

2.3 锚喷支护具有良好的受力状态锚喷支护的密贴性、柔性和可分性,大大改善了它本身的受力状态,这是模注式衬砌难以比拟的。

锚喷支护和围岩紧密连接,二者相互提供粘滞力,彼此制约,共同变形,支护有助于围岩的稳定,围岩改善了支护的受力状态。

在围岩和支护共同工作中,柔性支护处于极有利的地位。

一方面,柔性支护易于变形,作用其上的变形压力变小;另一方面,在相同的荷载作用下,柔性支护的内力总比刚性支护要小得多。

因此,当锚喷支护和围岩共同承载时,支护设计柔性大些,可以更好地发挥围岩的支撑能力。

分层喷射或锚固对支护内力的益处,更是其它一般结构所不具备的。

对一般结构来说,材料、形式、尺寸一定时,在外力作用下,会产生一定的内力(拉应力、压应力或剪应力),这就是所谓的单一应力状态。

锚喷支护分层喷射或锚固,各工序有时间间隔,间隔期内围岩的变形压力都相应发展变化。

在这种结构厚度和荷载大小都发生变化的情况下,喷层中的应力状态必然随时间而变化,形成了复合应力状态,从而提高了结构的支护能力。

在实践中,初喷层厚度掌握不好,有时会出现裂隙现象,这正是初喷层材料强度被充分利用的一种表现,如果及时进行补喷,喷层的应力状态得到调整,不仅可以阻止裂隙的发展,甚至可以使裂隙重新闭合。

二、锚杆施工工艺措施1、施工工艺流程①砂浆锚杆施工工艺流程砂浆锚杆(先注浆后插杆)施工工艺流程框图(略)砂浆锚杆(先插杆后注浆)施工工艺流程框图(略)2、施工工艺措施(1)现场试验锚杆在施工前,主要进行以下锚杆试验工作:a、通过室内试验筛选2~3组满足设计要求的砂浆配合比并编写试验大纲报批进行生产性试验。

b、注浆密实度试验:选取与现场锚杆的直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管(或钢管),采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的水泥浆或水泥砂浆,并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆,养护7天后剖管检查其密实度。

不同类型和不同长度的锚杆均需进行试验。

试验计划报送监理人审批,并按批准的计划进行试验,试验过程中监理人旁站。

试验段注浆密实度不小于90%,否则需进一步完善试验工艺,然后再进行试验,直至达到90%或以上的注浆密实度为止。

(2)造孔a、钻头选用要符合要求,钻孔点有明显标志,开孔的位置在任何方向的偏差均应小于100mm。

b、锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求。

施工图纸未作规定时,其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面光面;局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反并与可能滑动面的倾向成45︒的交角,钻孔方位偏差不应大于5︒。

锚孔深度必须达到设计要求,孔深偏差值不大于50mm。

c、砂浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径。

当采用“先注浆后安插锚杆”的程序,钻孔直径应大于锚杆直径15mm以上。

当采用“先安插锚杆后注浆”的程序时,钻孔直径应大于锚杆直径25mm以上。

d、钻孔完成后用高压风、水联合清洗,将孔内松散岩粉粒和积水清除干净;如果不需要立即插入锚杆,孔口应加盖或堵塞予以适当保护,在锚杆安装前应对钻孔进行检查以确定是否需要重新清洗。

e、钻孔结束对每一钻孔的孔径、孔向、孔深及孔底清洁度进行认真检查记录。

③锚杆的安装及注浆先注浆后插锚杆施工时:a、在钻孔内注满浆后立即插杆,锚杆插送方向要与孔向一致,插送过程中要适当旋转(人工扭送或管钳扭转);b、锚杆插送速度要缓、均,有“弹压感”时要作旋转再插送,尽量避免敲击安插。

先插锚杆后注浆锚杆施工时:根据现场锚杆孔孔向,当长度小于6m,孔向上倾不超过10°时,不需设置进回浆管;当长度大于6m,孔向上倾超过10°时,必须设置进回浆管;9m锚杆必须设置进回浆管。

a、锚杆安装后立即进行注浆;b、封闭灌注的锚杆,孔内管路要通畅,孔口堵塞要牢靠。

并从注浆管注浆直到孔口冒浆为止。

c、灌浆过程中,若发现有浆液从岩石锚杆附近流出应堵填,以免继续流浆。

d、浆液一经拌和应尽快使用,拌和后超过1h的浆液应予以废弃。

e、无论因任何原因发生灌浆中断,应取出锚杆,并用压力水在30min内对灌浆孔进行冲洗。

如果在重新安装时发现钻孔被部分填塞,应复钻到规定的深度。

f、注浆完毕后,在浆液终凝前不得敲击、碰撞或施加任何其它荷载。

三、自进式锚杆施工工艺1、施工工艺流程自进式锚杆施工工艺流程框图(略)2、施工工艺措施(1)现场试验为确保其耐久性,应保证杆体全部被水泥浆或水泥砂浆包裹。

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