锚喷联合支护在水工隧洞中的应用
喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用分析
喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用分析【摘要】喷锚支护是隧道工程施工中的一项重要技术，其主要适用于需要开挖隧道的工程项目中，能够起到强化固定隧道的作用，确保地层稳定和施工安全。
但该项技术在隧道工程施工中的应用程度，仍有待加强。
为此，本文主要就如何加强隧道工程施工对喷锚支护技术的应用进行分析，以期为广大隧道工程人员提供相关参考。
【关键词】隧道工程；喷锚支护；应用前言随着科学技术的日渐进步和完善，使得我国隧道工程的设计、施工等程序更加科学。
在目前的隧道施工过程中，由于地质结构造成土体剪力降低，需要确保土体保持直立才可开展施工，因此需要通过喷锚支护技术，在土体上设置支挡结构，以使土体应力分散，从而使隧道工程有效开展，确保施工顺利进行[1]。
但如何在隧道工程施工中运用喷锚支护技术，仍需进一步探讨。
本文主要从以下几方面，对喷锚支护技术在隧道工程中的应用方法进行简要分析。
1．喷锚支护技术的概述喷锚支护作为一项能够提升土体强度，确保土体维持稳定的施工技术，适用于强风化岩、粉质粘土、抗剪力较低等土层，其具有造价低、速度快、器械简单、占地面积小等特点，以逐渐在隧道工程中广泛应用[2]。
该技术主要有锚杆、喷混凝土两个支护，其中喷混凝土主要是通过喷射设备在土体表面喷射混凝土，以使混凝土与土体粘结，同时对裂隙、凹穴进行充填，以防止土体风化和松动，从而通过土体自承作用，使其与混凝土形成共同的承载结构。
而锚杆则是指于土体中进行锚固的金属杆，其具有以下三点作用：在锚杆固结作用下，将岩层形成承载岩拱；将若干层水平层状岩石串联成组合岩梁；通过锚杆在完整岩体上对不稳定岩块进行固定，起到悬吊作用。
2．喷锚支护技术中的干喷工艺应用方法喷锚支护技术在我国隧道工程施工中虽得到广泛应用，但目前部分技术在使用过程中仍存在一定问题，如干喷工艺：由于施工现场场地狭窄，搅拌设备放置不便，混凝土容易凝固；由于通过压缩空气的方法进行输送，其输送距离较短，通常小于30m，但施工一般要求输送50m以上[3]。
水利工程隧洞锚喷支护作业指导书
隧洞锚喷支护作业指导书锚喷支护就是当隧洞周围围岩承载能力不足，需提高围岩自身承载能力时，采取联合支护形式，形成长期稳定的支护结构体系。
锚喷支护的最大优点；及时性、与围岩密贴性、早强、柔性。
1. 依据的图纸、文件及标准（1）《山西省xx引黄工程（引水干线部分）施工Ⅵ标合同文件》（2）《水利水电施工组织设计规范》SDJ338-89（3）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》 GB50086-2001（4）《水利水电工程锚喷支护施工技术规范》（SL377-2007)（5）《水工混凝土施工规范》SDJ207-82（6）《水利水电工程物探规程》（SL326-2005）（7）《钢筋焊接接头试验方法标准》（JGJ/T27-2001）（8）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-1994)（9）《水工建筑物地下开挖工程施工规范》（SL387-2007)（10）《山西省xx引黄工程引水干线Ⅵ标招标设计》2. 作业准备和条件要求2.1. 组织机构及人员职责干喷机司机 1人（需经专门培训，持证上岗）喷射手 2人（轮换及辅助工作）运料 2人（运输车司机）搅拌 1人（含搅拌机司机）当班电工 1人带班 1人（可由上述人员兼任）2.2. 主要机械、工具混凝土搅拌机械：自动搅拌机混凝土运输机械：自卸汽车或自卸翻斗车供风设备：电动空压站或20m3移动式空压机一台混凝土喷射机械2.3. 施工部署施工原则：安全第一、质量第一、工期第一。
牢牢抓住安全、质量、工期三条线，对各工区统筹安排，合理布置，精心组织施工，圆满履行合同，实现全面创优，让业主、监理满意。
3. 施工工序关键的质量控制点3.1. 锚杆质量控制点3.2. 挂钢筋质量网点3.3. 钢架质量支撑点3.4. 喷射砼质量点4. 作业流程图锚杆施工→挂钢筋网→钢拱架施工→喷射砼5. 作业程序内容5.1. 锚杆施工工艺及操作要点5.1.1. 锚杆材料锚杆材料采用Φ20水泥卷锚杆，钢筋直径20mm，按设计要求规定的材质、规格备料，并进行调直、除锈、除油，以保证锚杆的施工质量和施工的顺利进行。
锚喷支护在隧道工程中的应用[论文]
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浅谈锚喷支护在隧道工程中的应用摘要：喷锚支护是用以加固岩层的临时或永久支撑。
它利用高压喷射混凝土和打入岩层中的金属锚杆的联合作用（根据地质情况也可分别单独采用），以达到支撑的目的。
它喷锚支护不仅可用于加固局部失稳的围岩和整治塌方，确保隧道施工安全，还可用于对隧道围岩进行系统支护加固。
因此，锚喷支护在隧道工程中得到广泛的应用。
本文结合工程实际，就锚喷支护在隧道工程中的应用谈一些看法。
关键词：锚喷支护隧道工程应用一、锚喷支护在隧道结构体系中的作用1、锚喷支护的特点把锚固和喷混凝土结合起来，用以加固地下洞室围岩的措施。
喷混凝土是利用喷浆设备向地下洞室开挖面喷一定厚度的混凝土层，借以支护围岩。
由于混凝土喷层密贴围岩，并具柔软性等特点，所以能承受较大荷载，并能控制围岩变形，充填胶结岩体表层裂隙，保护和发挥岩体的潜力。
喷混凝土可以作为洞室围岩的初期支护，也可以作为永久性支护。
喷锚支护是使锚杆、混凝土喷层和围岩形成共同作用的体系，防止岩体松动、分离。
把一定厚度的围岩转变成自承拱，有效地稳定围岩。
当岩体比较破碎时，还可以利用丝网拉挡锚杆之间的小岩块，增强混凝土喷层，辅助喷锚支护。
2、隧道的结构体系隧道的结构体系是由围岩和支护结构（又称为衬砌）共同组成，其中围岩是主要的承载单元，支护结构是辅助性的，通常也是必不可少的，在某些情况下，支护结构也是主要的承载元素。
随着隧道的开挖，出现了临空面，打破了围岩原有的三维平衡状态，使围岩应力重新分布，形成了新的应力场，即围岩的二次应力，围岩也同时产生向隧道内部方向的位移。
如果围岩自身能完全抵抗二次应力，并保持长期稳定，这种情况下支护结构是不承载的，它只是用来防止围岩风化，以及作为安全储备以抵抗围岩状态恶化和特殊灾害所造成的意外荷载。
如果围岩的二次应力使围岩出现较大的变形和不能长期稳定，则支护结构就对围岩施加约束，改善围岩的应力状态，控制围岩不变形，此时支护结构就和围岩一起承受荷载。
水工隧洞的锚喷支护
【 键词 】水 工隧洞 关 ：
锚喷 支护
喷 射 混 凝 土
１ 锚 喷 Biblioteka 术 的 新 发 展 锚 杆 喷 射 混 凝 土 技 术 ， 由 喷 射 水 泥 浆 是 发展 起 来 的 。１ １ ９ ４年 美 国 在矿 山 和 土 木 建 筑 中 ． 先 使 用 了 喷 射水 泥 浆 。 １ ４ 首 ２年 瑞 士 阿 ９ 利 瓦 （ ｉａ 公 司 研 制 了 转 子 式 混 凝 土 喷 射 Ａｌ ） ｖ
维普资讯
水 工 隧 洞 的 锚 喷 支 护
赵 长 海
（ 利部松 辽水利委 员会 吉林长 春 １０ ２） 水 ３ ０ １ 【 摘 要 】 锚 杆 喷 射 混 凝 土 支 护 衬 砌 （ 称 锚 啧 支护 ） 是 水 工 隧 洞 应 用较 为 简便 的衬 ： 简 ，
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围 岩 共 同 工 作 的 设 计 思 想 已被 设 计 者 接 受 。
在 这 一 思 想 指 导 下 ， 再 不 区分 情 况 都 将 围 不 岩 作 为 荷 载 来 计 算 衬 砌 厚 度 ， 是 千 方 百 计 而 地 充 分 利 用 岩 体 承 载 或 是 想 办 法 改 造 岩 体 质
锚网喷支护技术在水电工程中的应用
粒径 的两倍 。
后 一 次 喷 射 应 在 前 一 层 混 凝 土 终 凝 后 进 行 ，只 要 将 喷 射 表面冲洗 干净 ，先后喷射 的两层 混凝土一 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，混 凝土终凝到下一循环放炮的时问，不应少于３ 时。 小
建设施工有指导和参考作用 。
锚 杆 的种类 很 多，本文 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 Ｉ、Ｉ 级钢 ， Ｉ Ｉ Ｉ 钻孔 直径 为２ ￣３ ｍ 时，宜采用 Ｑ ３ 钢筋 。杆体 直径一般 ８ ２ｍ ２５ 为 １４ ２ｍ 固 结 锚 杆 的水 泥 砂 浆 强 度 等 级 不 应 低 于 ６ ３ｍ 。
为 了提 高 支 护 的 承载 能力 ，也 可 以 在 喷射 混 凝 土 中 设 置
纽、引水系 统、厂 区枢 纽和 “ 田入环 ”输水枢 纽等建筑 引
物 组 成 。 “ 田入 环 ” 输 水 隧 洞 布 置 于 田 湾 河 右 岸 ，并 穿 引 越 田 湾 河 和 环 河 的 分 水 岭 。Ｒ １ 输 水 隧 洞 长 ６ ０ ｍ Ｃ标 ９ ０ ，为 无 压 洞 ，洞 室 断 面 为 城 门洞 型 ，输 水 隧 洞 坡 比为 ０ １ ７９ 。 ． ０ ５ ％
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 喷射混凝 土支护 ；当 围岩 稳定性
较 差 时 ， 可 以采 用 锚 网喷 联 合 支 护 。
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 。 一 般 情 况 下 ， 一 次 喷 射 厚 度 不 小 于 集 料
喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用探讨
喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用探讨【摘要】本文主要结合龙泉寺隧道施工案例，对该项目中喷锚支护主要施工技术做了分析，主要从砂浆锚杆施工、格栅钢架（型钢钢架）施工、喷射混凝土施工、钢筋网施工等方面做了探讨和阐述。
【关键词】隧道工程；喷锚支护；施工技术1 工程概况龙泉寺隧道位于河北省鹿泉市境内，进口里程石太DK17+330，出口里程石太DK21+177，全长3847米，是京石铁路客运专线全线唯一长大山岭隧道，是本管段的重难点工程，隧道全线位于直线上，坡度分别为14.5‰，9.5‰上坡，变坡点在石太DK20+500处。
隧道Ⅱ级围岩260m，Ⅲ级围岩2020m，Ⅳ级围岩1335m，Ⅴ级围岩232m。
隧道工程地质主要以蚀变安山岩为主，局部夹石英砂岩及千枚状板岩，隧道洞身范围工程地质较差，地下水发育。
本标段隧道衬砌断面形式多样，主要支护形式为大管棚、超前小导管注浆、砂浆锚杆、喷混凝土、钢筋网、格栅钢架、型钢钢架等。
管棚钻孔采用管棚钻机，径向注浆、超前小导管、锚杆采用人工风枪或钻孔台车钻孔，洞内锚杆、钢筋网片在洞外加工运至洞内安装，注浆采用高压泵。
格栅钢架在洞外场地加工，型钢拱架在洞外场地加工或选专业厂家制作。
喷射混凝土支护采用TK961湿喷机和MEYCO Potenza喷射机进行湿喷作业。
2 喷锚支护主要施工技术各级围岩段支护均采用喷锚支护形式，拱部系统锚杆采用Ф25中空注浆锚杆，边墙采用Ф22全螺纹砂浆锚杆，锚杆孔灌浆密实，且所有锚杆均设置钢垫板，垫板采用A3钢，垫板尺寸150mm×150mm×6mm；钢架有格栅钢架或工字钢钢架，格栅钢架采用HRB335和HPB235钢筋；钢筋网采用HPB235钢筋，Φ6或Φ8钢筋制作；喷射混凝土采用湿式喷射作业。
喷锚作业紧跟开挖工作面进行，钢筋网在洞外事先焊接成网片，运至洞内铺设，固定在锚杆端部，并焊接，初喷厚度4-5cm，锚杆、格栅或型钢钢架安设完成后，再进行多次分层喷射至设计厚度，喷层表面凹凸不平处喷射平整、圆顺。
锚喷支护在枫林水利枢纽工程引水隧洞施工过程中的应用
２ 锚
杆
本工程锚杆型式采用砂浆锚杆和楔缝式锚杆。
２ １ 锚 杆材 料及 配 比选择 ． ２ １ １ 砂 浆锚杆 ．．
４ ）锚杆杆体使用前应平直、除锈 、除油 。 ５ ）砂浆应拌和均匀 ，随拌随用 ，初凝前必须
使 用完 毕 。 ６ ）注 浆开 始 或 中途 停 止 超 过 ３ ｉ，应 用 水 ０ｍｎ
的水泥 标准 。 ３ ）骨料 的质量 技术 要求 。
细骨料 ：选 用 中、细砂 。砂料应 质地坚硬 耐 久 、洁净、级配 良好 ，质量符合水工混凝土施工规 范 ，砂的细度模数宜大于 ２５ ．。
粗 骨料 ：粗 骨料宜 质地 坚硬 耐久 、粒形 、级 配
流域面积ｌ ９ ｚ ４ｋ ，流域 内泉水发育，植被 良好 ， ０ ｍ
时间不大于１ ｍｎ ０ ｉ。喷混凝土反 弹量大时 （ 尤其是 顶拱部位）可考虑采用钢纤维混凝土喷射。
６ ）喷混凝 土配 合 比应 根据 工 艺 条 件并 通 过 试
验 确定 。
１５Ｍ ａ ． Ｐ 。喷射混凝 土的抗渗强度不低 于０８ Ｐ。 ．Ｍ ａ
喷层与 围岩 的粘 结 强 度 不 宜 小 于 ０５Ｍ ａ ． Ｐ ，试 验 方 法 应遵 守规 范规 定 。
② 进行材 料 的配 比设计 时 ，应 在保 证 喷层性 能 指标 满 足设计 要求 的前 提下 ，尽量 减少 水泥 和水 的
用量。
１ ）在 Ⅳ 、 Ｖ级 围岩 及 特殊 地 质 围岩 中开 挖 隧 洞 ，应先 喷混 凝土 ，再安 装锚 杆 ，并应 在锚 杆孔 钻
完后及时安装锚杆杆体 。锚杆杆体露出岩面的长度 不应大于喷射混凝土的厚度。
行 施工 超径小于 ５ ％，逊径小于 ｌ％。 Ｏ
喷射 混凝 土骨 料级 配宜控 制在 表 １ 给范 围 内 所 （ 见表 １。 ）
浅谈锚喷支护在隧道施工中的应用
ｆ】刘兴法．混凝土结构 的温度应力分析 】 ２ ．北京： 民交通 人
出版社 ． ９ １ １９ ．
２ 总结
综合上述 的理 论分析 ， 我们 可以得出一下结 论 ：
［］刘 开 国 ．超 长框 架结 构 的 温度 变形 和 温度 应 力 Ⅲ ．建 筑 结 ３
构 ，ｏ Ｏ ３ （ ） ２ ０ ，Ｏ ２ ．
２ １ 工 程 概 况 ．
１ 锚喷 支护 的重要性
某 隧道位 于井 冈山市 ， 隧道 起点位 于宁 冈变电站西 侧的
锚 喷支护 近年来在 隧道 工程 已得 到 了广 泛地 应用 ， 它不 斜坡地 带 ； 终点位 于村 公路 旁边的 陡坡 地带。 隧道 施工 区与
仅 用 于 加 固局 部 失 稳 的 围 岩 和 整 治 坍 方 ， 保 隧 道 工 程 的 安 多条城 内公路 相连 ， 确 且邻 近长 江 ， 运、 客 货运轮船均 可抵达 县
作者简介 ： 薛凯 （ ９ ５ ， ， 西人 ， 职 于江 西城 路 建 设 工程 １８ 一）男 江 供
：
０ ｓ ＋ ； 约束条件 下 ， ，＝ 全 无变形 ， 有最 大约束应 力 ， 此
【． Ｊ 建筑结构 学报 ，０ １ （ ２ｌ 】 ２０ ，１ 【］宋庆伟． 剪力墙对超 长框 架结构温度应 力的影响 【．低温 ６ Ｊ 】
建 筑 技 术 ，０５ （ ２０ ，４
时 ｓ ０， ＝ Ｅ Ｔ ＝ 盯一ａ：
（） １ 弹性 约束条件下 ， 梁的 变形 为 ＝ ４ａ － Ｔ；
［ ４ ］邱 建明， 朱奕锋．超 长混凝土楼盖 温度应力分析和设计 【 ． Ｊ ］
江 苏建 筑 ，０ ２ （ ） ２ ０ 。 １．
（） 自由 约束 条 件下 ， 约束 应 力 ， 最 大 变形 ， 时 ［】冯 健 ， ２全 无 有 此 ５ 吕志 涛 ， 志 彬 ， 吴 等． 超 长 混 凝 土 结 构 的研 究和 应 用
喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用研究
喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用研究发表时间：2017-12-27T16:04:03.707Z 来源：《防护工程》2017年第22期作者：封雅飞[导读] 本文首先分析了隧道工程概况的勘察工作，然后以山区为例进行喷锚支护技术在隧道工程中的应用进行详细的阐述。
中铁十八局一公司河北涿州 072750摘要：本文首先分析了隧道工程概况的勘察工作，然后以山区为例进行喷锚支护技术在隧道工程中的应用进行详细的阐述，主要是对这项技术的准备工作、砂浆锚杆准备工作、砂浆锚杆准备工作、混凝土支护、格栅钢架以及钢筋网等方面的工作做了总结，旨在防止围岩的变形，防止坍塌事故的出现，为整个隧道建设工程的安全提供保障。
关键词：喷锚支护；隧道工程；施工技术一、隧道工程概况的勘察一般来说，隧道都具有一定长度和坡度，因为隧道一般处于山区，所以进行隧道的开挖和施工的工序一般比较复杂，进行隧道施工开挖的周期也较长，同时还需要对隧道里面的围岩进行封闭工作，一般情况下，封闭围岩的工作还是存在一定的难度。
另外在进行隧道的开挖工作中，如果没有较好的开挖设计方案，在开挖的过程中很容易造成塌方事故，影响施工的安全性，从而导致隧道工程的工期被延长。
经过多次试验进行混凝土的使用类型的选择，下面以西南部的某一山区的隧道工程建设为例进行喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用分析。
二、喷锚支护技术在隧道工程中的应用（一）准备工作（1）喷射混凝土原料的配比在进行隧道工程的设计工作中，会对喷射混凝土各项原料配比所要达到的强度作明确的要求，在进行配比时就需要保障这项设计指标要达标，同时施工现场的地理因素、气候环境以及地质方面的条件都是需要考虑的条件，配比后的混凝土要具有能较好的抗渗性、早强性和抗冻性，同时回弹率和水热化也需要降低，对于早强喷射混凝土的水灰比需要进行控制，一般情况下是保持在0.4—0.5之间比较合适，水泥的用量是每一立方米在400—470之间比较适宜。
（2）喷射混凝土配比的材料运用水泥、细骨料、粗骨料以及外加剂是混凝土的主要几种原材料，同时在进行配比中，要保证原材料的等级质量、性质和强度达到一定的技术要求。
锚喷支护在隧道施工中的应用
锚喷支护在隧道施工中的应用
摘要：随着高等级公路建设在我国的不断深入发展，我国的公路建设市场进一步扩大，山岭区修建的高速公路也越来越多。
隧道作为公路穿山越岭的主要构造物，也得到了长足发展。
关键词：隧道，锚喷支护
一、工艺原理
锚杆、喷射砼、挂钢筋网、钢架支撑、以及它们间的任意组合型式，统称为锚喷支护。
锚喷支护就是当隧道周围围岩承载能力不足，需提高围岩自身承载能力时，采取联合支护形式，形成长期稳定的支护结构体系。
锚喷支护的最大优点；及时性、与围岩密贴性、早强、柔性。
锚喷支护就是应用新奥法原理，即：运用各种手段（开挖方法、支护及地层预处理等）控制围岩变形，最大限度地保护和调动围岩的承载能力。
二、施工工艺及操作要点
（一）、锚杆施工工艺及操作要点
1、原材料备制
（1）、锚杆材料：锚杆材料采用20锰硅钢筋或注浆锚杆，钢筋直径22㎜，按设计要求规定的材质、规格备料，并进行调直、除锈、除油，以保证砂浆锚杆的施工质量和施工的顺利进行。
（2）、水泥；普通水泥砂浆选用普通硅酸盐水泥，在自稳时间短的围岩条件下，宜用早强水泥砂浆锚杆。
喷锚支护在水工隧洞的应用
浅议喷锚支护在水工隧洞的应用摘要：在输水隧洞中要推广喷锚支护，必须从水工隧洞的特点出发，研究用喷锚支护代替混凝土衬砌所遇到的问题，并找出发展较慢的原因和解决办法，方能促进喷锚支护在水工隧洞中的应用，并使其得到迅速的发展。
本文探讨了喷锚支护在水工隧洞的应用。
关键词：喷锚支护；水工隧洞；应用中图分类号：tv554+.12文献标识码： a 文章编号：水利工程，尤其是山丘区的水库、电站、渠道等工程，经常需要开凿隧洞以利输水。
而隧洞属于地下工程，不仅洞室开挖和混凝上衬砌的工程量很大，而且技术复杂，施工条件也差，工程进度和施工安全都不易保证。
特别是经常还会遇到复杂的地质条件，隧洞工程往往就成了控制整体工程的关键。
一、喷锚支护的优点1、能保持和加固围岩的二次强度（1）在洞室开挖后极短的时间内，立即喷射一薄层混凝土，及时封闭围岩，隔绝大气对围岩的风化作用，防止岩体二次强度急剧下降，特别是对软弱围岩来说，这是保持和发挥围岩自稳能力的关键。
由于在速凝剂作用下，喷射混凝土很早就具有早期强度，故能在软弱围岩局部破坏前及时地提供支护力，限制围岩变形发展，使岩体结构面中的粘结力最大限度的保持不变，以维护围岩的整体稳定。
（2）以高压射流形式喷射的混凝土, 部分砂浆渗人岩体结构面,使互不联系或联系较弱的岩块胶结成一个整体。
以不同角度穿过结构面的锚杆，直接提高了这些结构面的抗剪抗拉能力；喷层和锚杆提供的约束和支护力，改善了围岩的受力条件，使接近二向的受力状态朝向三向受力状态转化，从而提高围岩的强度。
2、支护的及时性和柔性及时密贴的喷锚支护，除承受部分岩体的松脱压力外，还要随围岩的蠕变过程整体变形，并承受变形压力。
喷层属于一种弹性“或弹塑性”结构，作用于其上的变形压力的大小，取决于围岩的蠕变性能和喷层的刚度, 刚度越大，变形压力越大。
减小变形压力的办法是减薄喷层厚度，使支护具有一定的柔性，这种柔性支护应当既能适应围岩蠕变而充分变形，又不致使变形量大到使局部围岩松脱破坏的程度。
浅论喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用
虽然要进行勘察 隧道水 文地质情况 ， 但是 隧道涌水还是 具有不可预见性 ， 在设计 中以计算结果 较大 的地 下径流模数
法作为本次设计涌 水量 ， 即隧道 涌水量 分别 为 ： 正常 涌水量 为３ ８ ８ １ ０ ｍ ／ ｄ ， 最大 总涌水量 预测 为稳定 涌水量 的 ２ ． ５倍 为９ ７ ０ ２ ５ ｍ ／ ｄ 。 在喷射混凝土之前 ， 出现涌水现象 ， 就要 采取引水措施 。 涌水 不 多 ， 设 导管 引排水 ； 涌水 量很 大 ， 设 树枝状 排水导 管 ； 当涌水严重则要设泄水孔 。 水泥 的配合 比以及 用量 都 要有 所 改变 ， 并 由远 而 近喷 射。岩面普遍渗水 ， 先 喷砂浆 ， 速凝剂 掺量加 大 ， 之后 按原配 合 比施 工。凹凸不平 的局 部表 面要进 行处 理 。边墙 ： Ｄ Ｉ Ｌ＝
隧道锚喷支护设计边墙所采 用的都是砂 浆锚杆 ， 杆体采
用 担２ ｍ ｍ螺 纹 钢筋 ， 锚 杆论喷锚支护施工技术在隧道工程中的应用
邵 峰
（ 中铁 十八 局集 团有 限公 司 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 随着国民经济的发展， 隧道工程日益增多。面对复杂的山区地理环境特点， 隧道工程体现 了
其优越性的 同时， 在其修 建的过程 中， 也需要面对诸 多的施工技 术 问题 。为 了克服 地质岩层 不稳 ， 使 隧道 工 程安全而稳定 ， 采 用喷锚 支护施 工技术 对隧道起到 了一定 的加 固作 用。文章针 对喷锚 支护施 工技 术在 隧道
中空注浆锚杆 采用锚 杆 台车施 工 ， 锚 杆孔灌 浆 密实 ， 而
且所有 锚杆 都要设 置钢 垫板 。水 泥砂浆 ， 初 步选定 配 比为 ：
水 泥： 砂： 水 ＝１ ： １ ： ０ ． ４ ５， ￣ ＇ ｂ Ｊ Ｊ ｔ ｌ 剂添加量 为水 泥： 早 强剂 ＝１ ： ０ ． ０ １ 。钢架按设计预先在洞外加工 成型 ， 在 洞 内用螺栓 连接
实用技能：锚喷支护在隧道工程的应用
实用技能：锚喷支护在隧道工程的应用它不仅用于加固局部失稳的Χ岩和整治坍方，确保隧道施工安全，更多地用于对隧道Χ岩进行系统支护加固，确保隧道在整个使用寿命期内安全可靠。
本文结合工程实际，对ê喷支护的工作原理及在隧道工程的应用谈一些看法。
一、ê喷支护的作用原理ê杆、喷射砼、挂钢筋网、钢架支撑、以及它们间的任意组合型式，统称为ê喷支护。
ê喷支护就是当隧道周Χ跟边坡岩石承载能力不足，需提高Χ岩自身承载能力时，采取联合支护形式，形成长期稳定的支护结构体系。
1、ê喷支护的工作原理喷ê支护指的是借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属ê杆的联合作用（根据地质情况也可分别单独采用）加固岩层，分为临时性支护结构和永久性支护结构。
喷混凝土可以作为洞室Χ岩的初期支护，也可以作为永久性支护。
喷ê支护是使ê杆、混凝土喷层和Χ岩形成共同作用的体系，防止岩体松动、分离。
把一定厚度的Χ岩转变成自承拱，有效地稳定Χ岩。
当岩体比较破碎时，还可以利用丝网拉挡ê杆之间的小岩块，增强混凝土喷层，辅助喷ê支护。
喷ê支护在洞室开挖后，支护及时，与Χ岩密贴，柔性好，有良好的物理力学性能。
它能侵入Χ岩裂隙，封闭节理，加固结构面和层面，提高Χ岩的整体性和自承能力，抑制变形的发展。
在支护与Χ岩的共同工作中，有效地控制和调整Χ岩应力的重分布，避免Χ岩松动和坍塌，加强Χ岩的稳定性。
2、ê喷支护的特点（1）灵活性。
ê喷支护是由喷射混凝土、ê杆、钢筋网等支护部件进行适当组合的支护形式，它们既可以单独使用，也可以组合使用。
其组合形式和支护参数可以根据Χ岩的稳定状态，施工方法和进度，隧道形状和尺寸等加以选择和调整。
它们既可以用于局部加固；也易于实施整体加固；既可一次完成，也可以分次完成。
充分体现了“先柔后刚，按需提供”的原则。
喷锚技术在水工隧洞施工中的应用
喷锚技术在水工隧洞施工中的应用喷混凝土，锚杆支护已经越来越多的在水工隧洞和其它地下建筑物中广泛采用。
实践证明，它是一项行之有效的新技术。
与传统的混凝土相比，这项技术有很多的优点：可以减薄衬砌厚度1/2～1/3，节省岩石开挖量10～15%，加快支护速度2～4倍，节省劳动力50%，节约全部模板和40%的混凝土，降低支护成本40%左右。
标签：喷锚技术；水工隧洞；施工技术隧洞开挖后，表面岩体的扰动，并不是立即发生的，因此喷锚支护应在隧洞开挖后尽快施工，特别是在那些破碎或遇水和空气易蚀变崩解的岩层中，更应紧跟掘进工作面施工。
喷锚支护的遂洞开挖，一般要用光面爆破，它对保证开挖断面的轮廓、减少超挖、提高喷混凝土成拱质量以及减少材料和劳动力的浪费，加速工程进度等都有很大作用。
同时，采用光面爆破对岩层爆破影响较小，有利于隧洞稳定。
喷锚支护工程施工应保证施工质量，才能更好的发挥它的作用。
1 锚杆支撑锚杆支撑能有效地支护隧洞，使围岩具有足够的稳定性，但是它的作用原理和一般支撐有着本质上的区别，因为一般支撑是从围岩外部来阻止其变形，而锚杆支撑主要是靠发挥岩石本身的强度而起到支护作用的。
1.1 锚杆及锚杆孔施工影响锚杆锚固力最重要的因素是锚杆的加工和安装，锚杆本身必须完整无缺损，楔缝必须平整，位置在锚杆的中心截面上，锚杆长度应大于孔深6～10厘米，并应除去油污泥砂、铁锈等，或作防锈处理。
在钻孔和安装方面，钻孔的好坏，冲击是否适度，又往往是控制因素。
钻孔和安装方向要求与节理、层理成一定角度。
钻孔本身要求顺直，钻孔直径要严格控制。
为此φ25毫米的锚杆最好用φ33～34毫米十字形合金钻头钻眼。
为了保证锚固质量，打眼时不要用水冲洗钻孔，或冲眼后用扫眼器将孔内水吹干。
孔底岩石质量要好，这一点可以由打眼的响声（清脆者石质好，沉闷者石质差）和流出岩泥的颜色（灰白色表示石质好，黄褐色表示石质坏）来鉴别。
打击锚栓时为了避免将杆尾的螺纹打坏，一般采用冲击套管，装在锚杆尾部。
锚网喷支护技术在引水隧洞施工中的应用
３２ ・ ６
第３ ６卷 第 ６期 ２０ １０年 ２月
山 西 建 筑
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Ｖｏ ． ６ Ｎｏ． Ｉ３ ６ Ｆ ｂ ２ ０ ． ０１
文 章 编 号 ：０ ９６ ２ （００ ０ —３ ２０ １０ ．８ ５２ １ ）６０ ６ —２
锚 网喷 支护 技 术 在 引水 隧洞 施 工 中 的应 用
许 晋 龙
摘 要 ： 介绍 了晋江市某 引水隧洞工程在施工 中， 因地制 宜地采用 锚网喷支护技术 ， 充分利用 湿法喷射方式 的优 良工 艺 特性 ， 施行重点部位质量控制和动态监管 ， 有效地加 固了围岩 ， 取得 了良好 效果 。
塑 堕 型Ｈ 堕 堡 塾 圭Ｈ 垩 堕Ｈ 堂 至
１ 清洗喷射机 ｌ
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１设计方 据沿线围岩条件分段设计锚 网喷支护 、 ） 钢筋 混凝土
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图 Ｉ 优化后施工工艺流程
衬砌等多种支护形式 ， 支护工 序干扰 较大 ， 各 控制 好锚 网喷支 护
与其他支护节点 的衔接尤为重要 。作业 工序力求 简单 安全 ， 提高 机械化程度 ， 降低劳动强度 ， 提高工效并节约原材料 。 ２ 进洞斜井原设计坡度 过大 ， ） 坡度 达 ２ ． ％， 护施 工较 为 ８７ 支 困难 ， 经多方深入实地勘察研究 ， 决定放缓坡度至 １ ． ％， ４ ５ 降低 洞
水 隧 洞 。本 段 于 桩 号 ３＋ ９ ０ １２处 开 设 一 个 施 工 支 洞 ， ６．６ 长
砂浆配制 Ｉ － 孔内注浆 １ 钻孔验收 ｄ ｑ ．
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锚喷支护技术在水电工程中的应用探析
锚喷支护技术在水电工程中的应用探析摘要：为了生存与发展，人类采取各种方法开发利用、保护水资源，防治水旱及各种灾害。
但随着人类的发展，人类与水资源之间的矛盾也在不断出现。
为了使水资源得到有效的利用，许多水利工程被建立起来，提高了水资源的利用效率，而水利工程的建设，必然要使用一定的技术，以保障工程质量。
本文主要介绍了锚喷支护技术在水电工程中的应用，以期为同类水电工程的建设提供借鉴。
关键词：喷锚支护；技术；水电工程；应用；探析中图分类号：tv文献标识码： a 文章编号：锚喷支护技术是一种高效率施工方法，具有施工速度快、可靠安全等优点，在水电工程中运用锚喷支护技术，能够节省工程原材料、安全性高、施工简易，在水电地下工程建设中占据着举足轻重的地位。
一、锚喷支护技术的优越性经过多项工程的实践，证明了锚喷支护比传统的现浇混凝土衬砌支护有着更大的优越性：①锚喷支护结构可以有效、及时地控制围岩的变形，并防止岩块发生坠落、坍塌，使围岩的自承能力可以得到最好的发挥，因此其受力较合理；②锚喷支护还能为工程节约大量的混凝土、木材等原材料及其劳动力，加快了施工的进度，使工程的造价大大降低，且对施工机械化程度改进及劳动力的改善有较大帮助；③同时，锚喷支护还是利于岩体加固的一种支护方法，其加固体的物理学性能较强，能及时地支护并加固围岩，然后和围岩紧贴成为一体，使岩体的张性裂缝、节理被封闭起来，围岩结构面得到加固，岩块之间的镶嵌咬合、自锁作用也得到了最有效的发挥，进而使岩体本身的自承能力、强度及其整体性都有了较大程度的提高；④锚喷支护结构具有较好的柔性，可以与围岩一起变形，形成一起工作的一个承载体系，在变形中，锚喷支护可以对围岩应力进行调整，抑制围岩变形的扩张，并防止坍塌发生，避免较大的松散压力出现[1]。
二、锚喷支护技术在水电工程施工中的应用锚喷支护要想取得良好的效果，在施工中必须加强对施工技术的管理，做到精心设计、精心施工。
水利工程大断面引水隧洞施工中锚喷支护的应用
水利工程大断面引水隧洞施工中锚喷支护的应用摘要：为了能够更好地促进社会经济发展，近些年大断面引水隧洞工程不断增多。
引水隧道工程具有线路长、断面小的特点，施工难度较大。
因此，要加强施工质量控制，强化施工工艺与质量管理工作，从而完成工程最终施工目标。
基于此，本文分析了大断面引水隧洞施工技术，并阐述了施工质量控制方法。
关键词：水利工程；大断面；引水隧洞；引水隧洞引言：我国地大物博，水资源丰富，但由于人口众多，水资源分布不均，如何提高水资源利用率成为社会关注的重点问题。
引水隧道工程可以将水源地的水资源引出，起到水资源调配的作用。
施工中涉及压力水管、防冲设施、支护等多项施工流程，大大提高了施工难度，很有可能产生质量隐患问题。
因此，在实际施工中必须要做好前期准备工作，严格控制各个环节的施工质量，要求每个施工流程都达到质量标准，这样才能保证引水隧道工程顺利完工。
1锚喷支护的特点引水隧洞施工中，如果普通现浇混凝土需要加固衬砌，要使用模板，在渠道坡面施工无法使用混凝土罐车，运输材料的效率低。
锚喷支护是在高压气体的作用下将混凝土配合料直接喷射到隧洞坡面的表面上，这种施工方式可以保证混凝土具有高密实度，并且表面覆盖可以保证均匀、连续，具有高强度，质量可靠的优势。
试验表明，喷射混凝土与普通混凝土相比强度要高出10%以上。
施工中不需要借助模板支护，还不受隧洞内坡面的限制，适应效果强。
操作设备简单，可以不受施工场地限制，可以在高差较大的坡面浇筑混凝土，体现出省时、省工、易操作、施工快的特点。
喷射混凝土可以与隧洞内原有的岩石坡面粘结成为整体，可以利用原有岩石坡面的强度来承受外部荷载与内部水压，施工后喷射层较薄。
2引水隧洞施工要点2.1通风技术引水隧洞施工难点就是通风问题。
洞内施工要求有足够通风量，通过计算洞内最多承受人员数量、洞内最小风速、出渣车辆、爆破石方稀释炮烟等，得出洞内的最大通风量[1]。
在通风设备选择中，考虑到断面较小，选择大直径通风管可能会影响洞内设备运行，小直径管道的通风阻力较大，受到距离、风量限制，综合考量可以选择φ600mm通风管通风，风机功率为20kW，供风量为350m3/min。
水工隧洞的锚喷支护
第31卷水 利 水 电 技 术2000年第4期水工隧洞的锚喷支护赵长海 郑沛溟(水利部松辽水利委员会,长春市,130021)【关键词】 水工隧洞 锚喷支护 原位监测1 锚喷技术的新发展1.1 锚喷支护设计理论日趋完善1.1.1 科学的围岩分级方法问世为了最大限度发挥围岩的自支承作用,使锚杆喷射混凝土支护同围岩共同工作,国内外工程设计者们开始不懈地寻求合理的、科学的、尽可能量化的评价岩体质量的分级方法.18世纪末开始将围岩分为松散的、软的、破碎的、次坚硬的和坚硬的五类,1909年,前苏联以牢固系数将围岩分为十级,以后在国际上又出现多种围岩分级方法.到60年代末70年代初,美国科学家以岩芯获得率为基础,提出了RQD分级标准,以后又有人引入以岩体抗压强度、RQD指标、岩石风化变质特性、节理间距、节理连续性与充填物情况、地下水活动情况以及构造因素综合评定岩体质量的RM R法.我国为充分利用岩体所固有的承载能力,在全面研究与分析国外围岩分级经验基础上,于1987年邀请有关专家,全面研究适合我国国情的岩体分级标准,经过近7年的努力,建设部于1994年颁布了国家标准《工程岩体分级标准》(GB50218—94).按围岩分级,对于Ⅰ、Ⅱ级围岩可不做任何支护或只做平整衬砌,对于Ⅲ级以上围岩可采用锚喷支护衬砌,而对Ⅳ、Ⅴ级围岩则着重研究其自身稳定性,采用加固办法,在保证自稳的前提下,再采用相应的支护型式,以保证水工隧洞的安全使用.1.1.2 新奥法被广泛应用以充分利用和发挥围岩的承载能力为出发点,从研究和评价岩体稳定程度着手,因地制宜搞好地下洞室的设计、施工的“新奥法”(NAT M),不断地在我国得到推广和应用,是锚喷支护新发展的又一个重要标志.“新奥法”的实质是,在地下工程的设计和施工中,以最小的代价,通过正确的设计和施工,把围岩的承载能力充分发挥出来,达到围岩稳定,保证工程的安全运行.它是把设计、施工、监测、信息反馈有机结合的正确的地下工程的设计和施工方法.这一方法的应用和推广,对水工隧洞的建造有很大的经济意义.1.1.3 承受内水压力的试验研究取得新成果为了研究锚喷支护工作机理和同围岩共同承受内水压力的能力,湖南镇、渔子溪一级、西洱河一级以及察尔森水库均进行过承受内水压力试验研究工作.试验结果证明,锚喷支护衬砌可以充分发挥围岩的作用,当围岩的变形模量在10×103M Pa时,80%的内水压力将由围岩承担.1.2 原位监测技术进展迅速随着锚喷支护的广泛应用,围岩和支护的原位监测技术也有了长足的发展,设计者和工程建设者们都把原位监测视为重要的设计手段之一,利用监测信息指导和修改设计工作,也指导安全施工.原位监测技术发展的重要标志是,通过实践,研究出了一批精度高、性能稳定、操作简便的监测仪器,例如收敛计、多点位移计、应力计、测斜仪等,还形成了一整套的观测方法、分析方法和信息反馈方法,也形成了行之有效的反分析技术,完善了监控设计理论,而原位监测技术的迅速发展又促进了锚喷支护技术的进一步推广和应用.1.3 锚喷支护技术法规日趋完善随着锚喷支护技术的广泛应用,各种关于锚喷支护技术的学术活动的深入开展,锚喷支护技术法规和标准化也受到了各国的高度重视.1960年美国成立了喷射混凝土专业委员会,并于1966年首先制定了《喷射混凝土施工规范》(AC1506—66),1977年又制定了《喷射混凝土材料、配比与施工规定》(A C1506—77).奥地利于1990年制定了《喷射混凝土指南》,德国在1974年制定了《喷射混凝土施工规范》(DIN18551),41并于1983年颁布了《喷射混凝土维修建筑结构规程》,芬兰、日本也相应颁布了有关的规范和工法.我国也十分重视喷射混凝土的标准化工作,煤炭、冶金、铁道、军工等部门都相继制定了有关喷射混凝土锚杆支护的技术标准.1985年原国家计委颁布了《锚杆喷射混凝土技术规范》(GBJ86—85),该规范目前国家建设部正组织有关部门重新修订.水工隧洞列入该规范之中.在水利电力部门,1984年组织修编水工隧洞设计规范时,就将锚喷支护列入该规范,与此同时当时的水电建设总局组织完成了《水利水电工程锚喷支护施工规范》(SDJS7—85)的编制工作.各国关于锚喷支护的技术标准的问世和标准化的发展也极大地推动和规范了锚喷支护的发展.1.4 锚喷支护材料的发展和创新1.4.1 新型外加剂改善了喷射混凝土的性能近年来,由于化工工业的发展和工程建设的需要,喷射混凝土中的外掺料也雨后春笋般地得到发展.中性速凝剂的问世,使喷射混凝土28d强度有所增加,而且无毒,粘性好,有利于减少回弹和抑制粉尘.山西省建华化工厂生产的XPM增粘、防水型外加剂,在喷射混凝土中应用后,1d强度可达12.5 M Pa,28d强度为38.9M Pa,回弹率低于15%,粉尘浓度降低46%,喷混凝土抗渗等级可达W12以上.在淋水严重地段,采用此种外加剂,能有效封堵渗水.还有些研究成果表明,在喷射混凝土中,加入明矾石膨胀剂、三乙醇胺和减水复合防水剂,可使喷混凝土抗渗等级有较大提高.进入80年代,喷射混凝土中加入适量硅粉,可使喷射混凝土强度提高至50～80M Pa,增强了同围岩的粘结强度,也起到降弹减尘作用.1.4.2 钢纤维喷射混凝土的应用工程实践证明,在喷射混凝土中掺入直径为0.25～0.40mm,长度为20～30m m的钢纤维,喷射混凝土的力学性能有明显的改善,其抗压强度提高50%,抗拉强度提高50%～80%,抗弯强度提高60%～100%,韧性提高20倍,抗冲击性提高近10倍,而且它的抗冻性、疲劳强度、耐磨性和耐热性也有很大改善. 1.5 施工工艺不断改进,湿喷技术发展迅速为了提高喷射混凝土的力学性能,改善喷射混凝土的工作环境,降低粉尘,减少回弹,工程建设者们千方百计寻求新的喷射工艺.进入80年代,相继出现水泥裹砂喷射混凝土、潮料掺浆喷射混凝土和双裹双掺喷射混凝土.实测资料表明,水泥裹砂喷射混凝土,回弹量仅为10%～20%,工作面的粉尘含量约为2～10mg/m3,喷射混凝土强度稳定,而且可达50～60M Pa.近几年来,由于湿喷混凝土强度高,粉尘小,所以湿喷技术得到了迅速发展,在意大利湿喷占90%以上,挪威湿喷混凝土年生产量达40000m3,瑞典几乎全部采用湿喷,日本约有65%为湿喷.在我国小浪底洞室群几乎全部采用湿喷.由于湿喷的广泛应用,我国的湿喷机也研制成功.2 喷射混凝土的力学特点2.1 喷射混凝土强度2.1.1 抗压强度目前一般情况下,喷射混凝土的抗压强度均可达30MPa以上,如果加入些增粘剂、硅粉或其它外加剂,可以大大提高其抗压强度指标,通常情况下,喷射混凝土的抗压强度如表1所列.表1 喷射混凝土的抗压强度水泥标号配合比(水泥∶砂∶石)速凝剂占水泥重量/%抗压强度/M Pa28d60d180d 普通硅酸盐水泥425号1∶2∶2030～4035～4545～50矿碴水泥325号 1∶2∶2025～3025～3530～40普通硅酸盐水泥425号1∶2∶2 2.5～4.020～2522～2725～30 在拌和料中加入适量速凝剂,可明显提高早期强度,1d强度可达6～15MPa.2.1.2 抗拉强度在水工隧洞中,抗拉强度是一个很重要的指标,一般情况下,喷射混凝土抗拉强度均可达2.0M Pa以上,其抗拉强度指标如表2所列.表2 喷射混凝土的襞裂抗拉强度水泥标号配合比(水泥∶砂∶石)速凝剂占水泥重量/%抗拉强度/M Pa28d60d180d 普通硅酸盐水泥425号1∶2∶20 2.5～3.52.7～3.73.0～4.0矿渣水泥325号 1∶2∶20 2.0～2.52.5～2.72.4～2.8普通硅酸盐水泥425号1∶2∶22.5～4.01.5～2.0 2.0～2.5 喷射混凝土的抗拉强度一般为抗压强度的10%～12%.提高喷射混凝土抗拉强度的主要措施是,适量掺入减水剂或增粘剂,有特殊需要时也可采用钢纤维喷射混凝土.2.1.3 抗剪强度在薄层衬砌中,剪切破坏是设计中必须考虑的问题,国内外实测资料表明,喷射混凝土的抗剪强度一般在3～4MPa之间,国外泰勒斯报告过,当水泥含量在390～675kg/m3时,28d抗剪强度为4.15～5.0442M Pa;博次等人提出,水泥含量在279～501kg/m3时, 7d抗剪强度为4～4.65MPa,28d抗剪强度为4.7～6.5M Pa.我国工程实测结果一般为3～4M Pa.2.1.4 粘结强度喷射混凝土有较高的粘结强度,如表3所列.实测资料表明,喷射混凝土与老混凝土的粘结强度为0.7～2.85MPa,喷射混凝土之间的粘结强度为1.47～3.49M Pa.这一结果为老混凝土补强提供了根据.表3 喷射混凝土粘结强度结合类型配合比(水泥∶砂∶石)速凝剂占水泥重量/%粘结强度/M Pa与岩石粘结 1∶2∶20 1.0～2.0与岩石粘结 1∶2∶2 2.5～4.00.5～1.5与老混凝土粘结1∶2∶20 1.5～2.5与老混凝土粘结1∶2∶2 2.5～4.0 1.0～1.8 注:表中水泥为普通硅酸盐水泥425号.2.2 喷射混凝土变形特性喷射混凝土衬砌属薄层结构,又紧密同围岩结合,其强度增长又有一个过程,因此同围岩变形有很大的适应性的一面,也存在一定的约束作用的一面,所以研究和掌握喷射混凝土变形规律也十分重要.2.2.1 弹性模量喷射混凝土的弹性模量指标也是常用的力学参数,根据工程统计,喷射混凝土的弹性模量如表4所列.表4 喷射混凝土的弹性模量混凝土抗压强度等级弹性模量/M PaC20(2.0～2.3)×104C25(2.3～2.5)×104C30(2.5～2.7)×104 C35(2.7～3.0)×1042.2.2 徐 变喷射混凝土徐变特性与普通混凝土基本一致.但喷射混凝土徐变稳定较早,28d龄期加荷的密封试件持荷120d的徐变度c= 6.6×10-5cm2/N,接近极限值.喷射混凝土徐变,除同普通混凝土一样受加荷应力与周围介质湿度影响外,还受掺入的速凝剂影响,如图1所示.2.2.3 收缩变形同普通混凝土一样,喷射混凝土的收缩变形也是由其硬化过程中的物理化学反应以及湿度变化引起的.影响喷射混凝土收缩变形除养护条件外,还有速凝剂的影响,由于速凝剂的掺入,喷射混凝土的收缩变形要比普通混凝土收缩变形大80%,如图2所示.图1 速凝剂对徐变的影响图2 速凝剂对喷射混凝土收缩变形的影响2.3 喷射混凝土的抗渗性2.3.1 喷射混凝土的抗渗性抗渗性是水工隧洞设计中的重要问题,由于喷射混凝土水泥用量大,水灰比小,砂率高,粗骨料的粒径不大,所以应具有较高的抗渗指标.各种试验结果都证明了这一点.但由于施工的随意性和操作人员的素质影响喷射混凝土的抗渗性、离散性较大,如表5所列.表5 喷射混凝土抗渗性测定单位抗渗水头压力/M Pa水电一局0.8～1.5水电十二局 1.0～2.0西北水科所0.7冶金建研总院0.5～2.0铁三局 1.5～3.2十三冶建公司 2.2中条山有色公司 1.02.3.2 提高喷射混凝土抗渗等级的主要措施改善喷射混凝土工艺,提高喷射手技术素质是提高喷射混凝土抗渗性的主要措施.积极推广湿喷技术对提高混凝土抗渗指标也有重要意义.在喷射混凝土中,添入增粘、防水型外加剂也会极大地改善喷射混凝土的和易性、均匀性和抗渗性,例如渗入XPM和BR系列增强防水剂可使喷射混凝土抗渗等级提高到W12以上.3 喷射支护在水工隧洞设计中应考虑的主要问题3.1 关于同围岩共同工作的问题锚喷支护以它的特殊工艺,密贴于围岩与围岩紧密43地结合在一起,形成一个共同的承载体,因此作用在锚喷支护的荷载应由围岩和锚喷支护共同承担,而且其承载能力大小主要取决于围岩的性质.图3是一组实测曲线.从图3可见,岩体的变形模量达到10×103M Pa 时,水工隧洞中80%的内水压力将由围岩承担.图3 围岩承受内水压力的能力3.2 关于减少水头损失的主要措施3.2.1 锚喷支护隧洞的糙率喷射混凝土是沿岩石开挖面敷设的,施工过程中,喷射混凝土也能填补起伏不平的岩面,但当开挖面起伏差大时,尽管也用喷射混凝土敷设了岩层表面,但对水流仍将产生较大阻力,或影响过流能力,或产生一定的水头损失,这种损失可以用糙率系数来表示.70年代修建的几个工程,其实测糙率系数如表6所列.表6 几个工程实测糙率系数工程名称开挖方式衬砌类型实测糙率系数流溪河发电洞普通钻爆法部分喷浆0.0303柘溪导流洞 普通钻爆法局部喷浆0.038刘家峡导流洞普通钻爆法喷浆0.037回龙山引水洞普通钻爆法喷混凝土0.029镜泊湖尾水洞普通钻爆法喷混凝土0.035太平哨引水洞光爆开挖边墙大部分不衬砌,局部喷混凝土,底板抹面 0.025 锚喷支护隧洞的糙率系数可按下式计算n =R1/617.22lg14.8R(1)式中 n ——糙率系数;R ——隧洞直径(mm );——壁面平均起伏差(mm).当隧洞湿周由不同糙率组成时,可计算综合糙率系数,其综合糙率系数由下式表示n 2P =n 21P 1+n 22P 2(2)式中 P ——全部湿周; n ——综合糙率系数;P 1——对应n 1糙率系数的湿周;P 2——对应n 2糙率系数的湿周.由式(1)可见,锚喷支护隧洞的糙率系数大小与洞径大小和壁面起伏差有关,壁面起伏差越大,糙率越大.3.2.2 改善锚喷支护隧洞糙率的措施影响隧洞糙率主要是开挖壁面的起伏差大小,例如回龙山引水隧洞采用普通钻爆法施工,洞壁实测最大起伏差为1200mm ,平均起伏差也有210mm ,所以实测糙率系数为0.033.而太平哨水电站引水隧洞,采用光爆技术开挖,壁面最大起伏差仅为400mm ,平均起伏差只有11.5m m ,尽管只有50%壁面喷射了混凝土,实测隧洞糙率仅为0.028.意大利做过试验在平坦的混凝土面上喷射一层混凝土,其糙率系数为0.016,可见减小洞壁起伏差是降低隧洞糙率的关键,而减少洞壁起伏差的惟一措施就是采用光爆技术开挖洞体,或者采用掘进机开挖,采用光爆或掘进开挖,还有一个更主要的优点是减少了对围岩的扰动,有利于岩体强度的发挥.实际上控制隧洞开挖起伏差也并非难事,只要严格根据围岩构造合理布孔,严格控制钻孔方向,按规定使用药量和按程序起爆,起伏差会控制在要求的范围之内的.在这方面加拿大已经为我们提供了经验,他们采用锚喷支护的隧洞糙率仅为0.020.3.3 允许流速的控制采用锚喷支护的引水隧洞或尾水隧洞,洞内流速一般在3m /s 以内,而泄洪隧洞,例如南芬尾矿坝和星星哨水库泄洪道的流速就达7m /s,已安全运行20多年.丰满泄洪洞,洞径10.2m ,洞内设计流速达13.5m /s,察尔森水库泄洪洞,洞内流速为12m /s,都已运行多年,未见破坏.引起洞体破坏的因素,主要是因为锚喷支护隧洞起伏差较大,在较高流速时,易产生空蚀破坏,但据东北勘测设计院研究结果,当洞流速为12m /s ,混凝土强度等级为C 15时,任何负压条件下,均不发生空蚀破坏,前苏联・ ・ !! ∀! 建议,当采用喷混凝土做平整衬砌时,衬砌厚度不应小于50mm ,起伏差不宜大于150m m,洞内流速控制在10m/s 为宜.所以要提高喷射混凝土隧洞的洞内流速主要还应控制开挖的起伏差.【作者简介】 赵长海,男,62岁,教授级高工,副总工程师.郑沛溟,男,39岁,高级工程师,副总工程师.(收稿日期:1999-10-11 责任编辑 欧阳越)44。
浅议喷锚支护在水工隧洞的应用
2 喷锚支护的特点
与传统的钢筋混凝土衬砌相比较 , 喷锚支护具有以下特点: ( 1) 喷锚支护有可能做到及时施作 , 一般能在围岩出现松动之前施工 , 并且它具有施工速度快, 早期强度 高的特点, 无论是锚杆或是喷混凝土都能在短期内 ( 几分钟或几小时内 ) 达到足够的强度, 因而可以适时地、
收稿日期: 2006202220 作者简介: 李安吉 ( 19782) , 男, 广西柳州人 , 柳州水利电力勘测设计研究院助理工程师。
3 喷锚支护的优点
相对于钢筋混凝土衬砌 , 喷锚支护具有以下优点: ( 1) 由于支护厚度较薄 , 在同样的条件下 , 开挖量可以减少约 10% ; ( 2) 由于断面较薄, 超挖又可以不回 填, 混凝土方量可以减少约 50%～ 70% ; (3) 由于不用模板, 几乎可以不用木材; (4) 锚喷支护中所使用的钢 筋比混凝土衬砌中的钢筋可以节省 50% 以上; ( 5 ) 劳动力可以节省 50% 左右; ( 6 ) 造价比一般钢筋混凝土衬 砌可降低 50% 左右; ( 7) 由于机械化施工程度较高, 施工进度可加快一倍以上; ( 8) 工序简单, 材料和劳动力 比较均衡稳定 , 便于工备料和施工组织。
4 喷锚支护在水工隧洞的应用
在国外, 特别是奥地利、 挪威和美国 , 喷锚支护的水工隧洞应用广泛。 如今 , 在我国 , 喷锚支护也已广泛应 用于各种地下工程 , 如矿山巷道、 公路隧道、 铁路隧道、 水工隧洞、 地下水电站厂房等等。 但水工隧洞不同于其 他地下工程 , 它长期处于水的作用下工作, 有的甚至在高水头下工作, 不仅要承受巨大的内水压力, 还有防 渗、 抗冲刷等问题。 喷锚支护虽然具有极大的优越性 , 但是 , 喷锚支护在水工隧洞的应用也是有一定条件的。 水工隧洞设计按规范规定, 在 � 、 �、 � 类围岩中的水工隧洞, 符合下列条件之一时: ①围岩经处理不透水 , 或 外水压力高于内水压力, 不会发生内水外渗; ②隧洞虽有一定的渗水 , 但内水长期外渗不会危及岩体和山坡 的稳定, 也不会给邻近建筑物带来危害时, 喷锚支护可作为后期支护 [1 ]。 喷锚支护应根据围岩条件、 隧洞运行要求, 分别采用以下几种型式: ①锚杆支护: 杆体材料宜用 20M nS i 或 25M nS i 钢筋, 杆体钢筋直径宜为 Υ 14m m～ Υ22 mm , 水泥砂浆的强度等级不应低于M 20。②喷混凝土支 护: 用于地质较好的洞段 , 厚度一般为 80 m m～ 200 mm , 喷一次的厚度为 50 mm , 可分几次喷射, 喷射混凝土 的设计强度等级不应低于 C 15, 对于竖井及重要隧洞和斜井工程 , 喷射混凝土的设计 强度等级不应低于 C20; ③锚杆 - 喷混凝土支护; ④锚杆 - 喷混凝土 - 钢筋网: 支护钢筋网为 Υ4 mm～ Υ12 m m @ 150 mm～ 300 m m , 可绑扎或焊接而成, 在喷锚支护中加入钢筋网可使锚杆和锚杆之间更好地联系在一起, 联合受力, 可用于加固更为软弱的岩层 , 必要时还可做成肋梁结构 , 将厚度较大的梁按一定间距布置成肋形结构, 锚杆 锚入肋梁内, 起主要受力作用 , 而在梁与梁之间可以用很薄一层混凝土板来封闭[ 2 ]。 由于喷锚支护应用于水工隧洞具有结构简单、 施工方便、 造价低等特点 , 因此, 近几年来, 某院所设计的 发电引水隧洞、 导流洞、 泄洪洞等 , 大都采用了喷锚支护, 这些隧洞应用正常, 工作良好。 ( 下转第 23 页 )
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关键词 ： 喷联合支护 ； 锚 施工安全 ； 水工隧洞 ； 引洮供水一期工程 中图分类号 ：Ｖ ５￣ ２ Ｔ ５ ４． 。 １ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ５ ０ ４ （ ０ １ ０ — ０ ４ ０ ２ ９ — １４ ２ １ ）６ ０ ５ — ３
间的临时连接牢固，根据洞轴线及高程调整位置与 引洮工程是 圆梦工程 ， 也是一项功在当代及利 高度 ，保证钢拱架平面与隧洞轴线垂直。每榀钢拱 在千秋的生存和发展工程 ， 工程质量不容忽视 ， 支护 架边拱与底拱 、 边拱与边拱之间全部用 ４ 根 １ ６的 方式选择单一的支护方法不能保证在极不稳定 的围 螺栓 连接 牢 固。钢拱架 之 间用 ２ 连 接筋 在工 字钢 ２ 环向间距为 ０ ， ． Ｉ 使钢拱架连接成一 ５ｎ 岩 中成洞 ， 故采用锚喷联合支护 的方式 ， 即采用锚 肋中部连接 ， 杆、 钢筋网、 钢支撑与喷混凝 土多种支护 ， 使其联合 个整体 ， 增强其抵抗 围岩变形的能力 。连接筋完成 发挥支护作用 ， 直至完成混凝土衬砌。 后外围挂设 ２ ｘ ０ ｍ间距 的钢筋网片。钢拱架 ０ ｍ ２ ｅ ｃ ２ 工程概 述 及 工程地 质 安装的横 向和高程允许偏差均为＋ 钢拱架平面 ５ ｍ， ｅ 引洮供水一期工程 总干渠 ３隧洞出 口段工程 ， 应垂直于隧洞轴线 ， 垂直度允许偏差为＋ 。 ２。 隧洞设计横断面型式为马蹄形 ，断面尺寸 ４ ８ × ． ６ｍ 网片挂设完成后 ， 外部喷 １ ５ ｍ厚度的混凝 土 ， ｅ ４ ８ ）设计纵坡 １ ０ ， ． × ， ６ ｍ（ ／ ５０ 设计 引水流量 ３ 待混凝土初凝后 在拱 顶范 围内安装 ｌ ２ １ ２ ～ 排超 前锚 ｍ／， ３ 加大流量 ３ ３ ， ｓ ６ ／ 本段隧洞全长 ４ ３ ｍ ｍｓ ． 。 ５ｋ 杆， 孔深 ３ ｍ左右。水泥基药卷锚杆安装完成后 ， 再 ３隧洞穿越西秦岭北缘大断裂 ， 山高谷深 ， 最大 进行洞 口的钻孔爆破作业 ， 口段每循环进尺应控 洞 埋深 ７０ｍ， ７ 断裂带宽达 ５ ～ ０ 上盘影响带宽达 制在 ８ ～０ ０ ９ ｍ， ０ １０ ｍ以内， ｃ 拱架间距控制在 ６ ０ ｍ左右。 ｃ 挂 ３０ ４ ０ ０ ～ ０ ｍ。断裂带由断层泥、 断层 角砾组成 ， 上盘 具备支拱条件时迅速进行拱架支护 ， 网喷锚作业 ， 影响带牵引构造发育 ， 岩体破碎 ， 具多层承压水 ， 其 喷混凝土时根据岩体完整性 ，对掌子面都进行全封 主要工程地质 问题为断裂影响带的涌水和断层带的 闭喷护 ， 确保施工安全 。混凝土喷护作业时， 由于一 围岩稳定问题 。 围岩类别低 ， 稳定性差 ， 安全 隐患多 ， 次喷混凝土厚度过大 ，未达到设计厚度时在二次喷 施 工 难度 较大 。 护时 及时补 喷 ，最终 达到设 计厚 度 ，待 混 凝土终 凝 ３ 复杂地质洞段锚喷联合支护 后， 与钢拱架及锚杆共 同形成一期支护 。 ３１ 洞 帘部 位支 护 ． ３２ 洞室 Ⅲ～ｌ类围岩洞段支护 ． 、 ， 洞帘开挖及洞脸削坡完成后 ， 为保证洞 口安全 ， 钢 洞身桩号 １＋ ６ — ７ ３０段隧洞 围岩为较坚 ８ ６ ５ １＋ ６ 拱架支护需伸 出洞外 １ ．ｍ左右 ， ６ 即形成拱式明洞 。 硬一 中软岩 ， 岩体为软硬 相 间中厚层 状结构 ， 较破 拱架 外砌 筑块石 ， 拱墙采用梯形断 面， 下底宽 ２ 碎 ， 间错动及揉皱发育 ， ｍ， 层 隧洞埋深大于 ４０ｍ， ０ 围 拱顶砌石厚度 １ 。进洞 口处开挖时为防止塌方 冒 ｍ 岩将 出现塑性变形 ， Ⅳ类 围岩 。 为 洞身桩号 １＋ ６～ ７ ３ ０ 顶， 顶部采用超前锚杆与风镐开挖相结合的措施 ， 尽 １＋０ 段隧洞围岩为 白垩系下统砂砾岩 ， ５ ３０ 为Ⅲ类 围 量避免马道处塌方。洞内钢拱架 的安装不占用设计 岩。 Ⅳ类围岩洞段开挖时需预留围岩变形量 ５ ｍ， ０ ｍ 衬砌 断面 ， 钢拱架支设时紧贴岩面 ， 底拱掏槽就位 ， 拱顶及侧墙采用 Ｌ ２ ， ＝ ． ｍ 间距 Ｏ — ． ｍ黏结式水 ５ ． １ ６ ０ 钢拱架基础须架立在坚硬的基岩面上。两榀拱架之 泥药卷系统锚杆 ， 顶拱 １０范 围喷 Ｃ ０ ８。 ２ 混凝土 １０ ５
１ 前 言
收 稿 日期 ：０ １ ０ — ０ ２ １－ ５ ２
作者简介 ： 许海玲 （９ ０ ）女 ， １ ８一 ， 甘肃兰州人 ， 助理工程师 ， 主要从事水利水 电工程施 工管理 。
第 ６期
许 海 玲 ： 喷联 合支 护 在 水 工 隧 洞 中 的应 用 锚
第４ ７卷
Ｉ ， 砌 喷层 中部布设 ４ ． ２０ｍ ｘ ０ ｍ钢筋 网等 ４４ 喷射 混凝 土 施工 ，５ ０ ｉ ２０ ６ｘ ｎ ｍ ． 临时支护 。Ⅲ类 围岩洞段 一次支护为喷混凝 土段 ４ ． 施工工艺框 图 －１ ４ １０ｍ 随即锚杆。 ０ ｍ， 喷混凝土施工工艺流程如图 ｌ 所示。 ３３ 洞室Ｖ类围岩的支护 ． 围岩属极软岩 ， 遇水易崩解膨胀 ， 开挖预留变形 量 １０ ｍ， ０ 紧贴岩面架设 Ｉ６ 间距 ０ ～ ． ｍ重型 ｍ １， ． １ ６ ０ 受 工字钢全封闭钢拱架 ， 底拱部位岩体 内掏槽布设 ， 拱 喷 顶及侧墙采用 Ｌ ２ 间距 ０ ～ ．ｍ水泥药卷系 ＝ ．ｍ， ５ ． １ ６ ０ 面 统锚杆布设于前后两榀拱架中部 ，顶拱 １０范 围 ８￣ 喷射 Ｃ ０ ２ 混凝土 ２０ｍ 喷层 中部布设 ４ ． ２０ ０ ｍ， ，５ ０ ６ｘ ｍ ｘ０ ｎ ｉ ２０ｍｍ钢筋 网等 。 图 １ 喷 混 凝 土 施 工 工 艺 流 程 ４ 施工 工 艺 ４１ 水 泥基 药卷 锚杆 ． ４４２ 工艺 流程 ． ． 水泥基药卷锚杆采用“ 先装药卷后插杆” 的程序 （） １ 水泥 ： 采用强度等级不低于 Ｐ ３ ．级 的普 ０２ ５ 进行 ， 待锚杆孔钻好后 ， 先将水泥基药卷放入水 中充 通硅酸盐水泥 ， 进场水泥应有生产厂家的质量证明， 分浸泡（ 但不能过泡 ） ， 然后将药卷装人孔内， 药卷装 并检验合格。 满后迅速将锚杆用大锤或风锤钉人孔 内， 锚杆完全 （ ） 料 ： 骨料 采用 硬质 洁 净 的 中粗 砂 ， ２骨 细 细度 装入后用溢出孔外的水泥基药浆封 口即可。 模数大于 ２ ， ． 使用时含水率控制在 ５ ～ ％ 粗骨料 ５ ％７。 ４２ 钢筋 网施 工 ． 采用最大粒径不大于 １ ｍ的卵石 ， ５ ｍ 喷射料 中不得 按设计要求 ， 选用 Ｉ 西 ． 级 ６ ５圆盘钢筋 ， 纵筋与 使用含有活性二氧化硅的骨料 。 横筋之间用电弧焊进行点焊。 （） ： ３ 水 使用饮用水 ， 中不应含有影响水泥正 水 ４３ 钢支撑 施 工 ． 常凝结与硬化的有害杂质 ， 检测单位化验合格。 钢拱架采用 Ｉ６ １ 重型工字钢制作 ，为全封闭式 （） ４ 速凝剂 ：速凝剂 的质量应符合规范要求并 马蹄形 拱架 。考虑洞内具体支护过程 ， 拱架分为三 有生产厂商的质量证明 ，初凝时间不大于 ５ ｉ， ｎ 终 ｍ 段进行加工制作 ， 底拱为一段 ， 中线长度 ４ ６ 侧 凝时间不大于 １ ｒｎ ． ７ ｍ， ０ ｉ。 ａ 拱、 顶拱分为两段 ， 每段中心长度 ６ ０ｍ ． 。 ８ ４４３ 喷射作 业 ．． 为 了保证一次支护 的断面尺寸准确 ， 钢拱架的 （） １ 喷射前对喷射面进行检查 ，清除开挖面的 墙 喷射 前 制作采用机械加工， 先按 图纸设计 的长度下料 ， 工字 附石 、 角 的石渣 和堆 积物 。根 据石质 情况 ， 钢进人拱架加工机后 ， 一边慢慢移动一边按照设计 用高压风水枪 冲洗受喷面。作业区应有 良好的通风 的弧度进行顶压。为保证弧度 的准确 ， 不能一次顶 和照明设施。喷射作业应分段 、 分部 、 分块进行 ， 由 压到位 ， 要来 回反复多次才能顶压成型 ， 一般往复三 下而上 、 先墙后 拱进行 ； 分层喷射时 ， 后一层应在前 至四次即可。下料及制作过程 中要考虑工字钢的弯 层混凝土终凝后进行 。施喷前 ，埋设喷层厚度检 曲回弹量及延长量。 查标志 ，以便控制喷层厚度 。当终凝 １ 后再喷射 ｈ 时 ， 用 风 、 清洗 喷层 表面 。�
・
施工技术 ・
锚喷联合支护在水工隧洞 中的应用
许 海玲 （ 甘肃省水利水电工程局 ， 甘肃 兰州 ７０ ４ ） ３０ ６
摘要： 为防止在 水工隧洞掘进施 工时 出现围岩坍塌及 支护变形 ， 确保 施工的安全性 ， 喷联合 支护 尤为重要 ， 工程 锚 是
成败的 关键所在 。以引洮工程 总干 渠 ３ 隧洞 出口段 开挖 支护为例 ， 总结经验 ， 同探 讨锚 喷联 合支护在水 工隧洞 中 共
第４ ７卷 第 ６期
２１ ０ １年 ６月
甘 肃 水 利 水 电 技 术
Ｇ ａ ｕ Ｗ ａ ｅ ｎ ｅ ｖ ｎｃ ｎｄ Ｈｙｄ ｏ ｏｗｅ ｃ ｎｏｏ ｙ ｎｓ ｔ ｒＣｏ ｓ ｒ ａ ｙ ａ ｒｐ ｒＴｅ ｈ ｌｇ
Ｖｏ ．７．