锚喷支护施工ppt课件
地下室基坑喷锚支护施工技术
建筑与工程Һ㊀地下室基坑喷锚支护施工技术谷梦阳摘㊀要:城市化进程的加快促进了城市经济的发展ꎬ为了解决城市人口压力ꎬ建筑也朝着深层化㊁高层化的方向发展ꎬ大量地下工程㊁地下室在城市建筑中出现ꎬ也因此促使了深基坑支护技术的发展ꎬ在诸多深基坑支护施工技术中ꎬ喷锚支护技术以其良好的应用优势ꎬ受到施工技术人员的推崇ꎮ关键词:建筑地下室ꎻ喷锚ꎻ基坑ꎻ支护一㊁基坑喷锚支护技术原理基坑喷锚支护技术是指在施工开始阶段对施工区域的土层进行深入挖掘ꎬ通过了解施工区域的土壤土质和土层结构等土层特质ꎬ保障基坑支护的整体施工质量ꎬ以及施工后续过程中开挖土方的安全高效ꎮ一般情况下ꎬ喷锚类型基坑支护技术首先要挖掘施工区域土层ꎬ并且做好施工区域的土层支护工作ꎬ避免土层垮塌等危险情况ꎬ然后再对施工区域的深层土层进行开挖ꎮ二㊁连续墙技术与喷锚支护技术建筑地下室的施工使用基坑喷锚支护技术ꎬ需进行地下连续墙施工ꎬ以防建筑地下室坍塌ꎮ在建筑地下室施工过程中采用连续墙技术ꎬ主要使用混凝土等材料把建筑的楼面梁和建筑的整个底下墙面进行稳固连接ꎬ利用混凝土梁和板的稳固建筑结构加强建筑物的牢固性ꎬ从而达到建筑楼面梁与整个地下墙面的稳定结合状态ꎮ三㊁地表水和地下水的处理坑基结构的防水处理需要根据建筑项目的特点和施工区域的土层特质等因素综合考虑ꎬ因地制宜制订出具有针对性的防水处理方案ꎮ例如ꎬ对于需要提升水资源处理能力和处理效果的项目ꎬ可以在坑基结构的顶部加明渠类型的排水结构ꎬ排除从坑底抽上来的水ꎬ同时ꎬ这类排水结构能够有效防止地表水渗透ꎬ从而确保坑基结构的安全和质量ꎮ四㊁基坑喷锚支护技术的实际运用分析(一)施工流程为了保证喷锚基坑技术的支护和防护功能ꎬ施工过程中通常采用先锚后喷ꎬ要根据实际的建筑项目需求和施工区域特点进行施工准备和计划ꎬ例如需要对施工使用的建筑材料㊁施工设备等进行质量检查和安全性分析ꎬ从而尽量降低因为建筑材料和设备质量问题引起支护效果下降而导致的建筑安全风险ꎮ施工中要严格根据施工计划和方案开挖土方ꎬ利用锚杆和钢筋网等进行坑基结构的安全加固ꎬ从而预防土层掉落ꎮ(二)喷锚支护技术特点作为建筑地下室施工的常用技术ꎬ喷锚支护技术中的锚杆需深固于土体内部ꎬ主要提供支护土体和保护周围土体稳定性和强度的功能ꎮ通过使用钢筋网能够有效地调整喷层与锚杆的应力分布ꎬ从而加强支护体系的稳固性和整体性ꎮ一般来说ꎬ锚杆的抗拔承载力和土层特性相关联ꎬ随着土层的力学性能和强度的提高ꎬ锚杆的承载力也不断增加ꎬ而单位荷载的变形量会不断减少ꎮ由于锚杆的这种特性ꎬ锚杆锚固体一般选择砂性土或砂土层ꎬ而且使用扩孔锚杆和多节扩孔锚杆等方法加强锚固力ꎮ除此之外ꎬ通过加大砂性土体中的灌浆压力ꎬ帮助水泥浆的颗粒更好地渗透进周围的土层ꎬ进而增加锚杆锚固体和土层之间的摩擦力ꎬ增强锚杆的抗拔能力ꎮ(三)施工要点在建筑地下室的土方开挖过程中ꎬ要对边坡进行修理ꎬ按照由上到下㊁分层分段的顺序进行施工ꎮ具体来说ꎬ每层开挖的深度应该小于１.５ｍꎬ并且在锚索下的５０ｃｍꎬ在开孔前要先进行喷面操作ꎬ然后进行挖孔ꎬ每段开挖的长度应维持在１０~２０ｍꎬ而且每层开挖后ꎬ每个作业面的暴露时间应小于１２ｈꎮ通常坑基结构的整体质量要求较高ꎬ只有在上层结构混凝土层和锚索注浆结构具有一定稳定性后ꎬ方可进行下层坑基的开挖ꎬ且每层锚索注浆结构的养护时间为５~７ｄꎬ随后进行抗拔试验等检测和评估ꎬ待结果合格后再进行下层土方的挖掘工作ꎮ在土钉的施工过程中可以不用注水成孔而使用干钻机ꎬ一般来说ꎬ孔洞直径为１００ｍｍ时可以使用钢筋作为钉杆ꎬ使用水泥净浆作为土钉和锚管的注浆材料ꎬ并且对称布置土钉和锚管ꎮ在建筑施工过程中ꎬ一般会把老土层作为土钉ꎬ填土层作为锚管ꎮ在现场施工过程中ꎬ根据建筑地下室的实际土层特性和土层分布情况进行综合分析和考虑ꎬ并适当改善施工方案ꎮ(四)喷射混凝土施工在建筑地下室的坑基结构施工中ꎬ通常需要使用喷射混凝土技术ꎬ并配合锚杆进行施工ꎮ喷射混凝土时要注意喷层表面的清洗ꎬ一般会有２次喷射过程ꎮ第１次喷射字混凝土终凝后需要等待１ｈ再进行第２次喷射ꎮ此外ꎬ为了加强钢筋和坡面混凝土的密实性ꎬ喷射混凝土时需要适当调整喷射角度并且缩短喷头和受喷面之间的距离ꎮ一般喷射混凝土的喷头和受喷面要保持垂直的角度ꎮ为保证混凝土表面的光滑平整且不出现干斑或者滑移等现象ꎬ喷射混凝土时需要适当调整水灰比ꎻ同时要确保喷射混凝土使用的输料管等材料具有充分的耐磨能力和足够的耐受能力ꎬ从而保证喷射混凝土层的牢固和安全ꎮ(五)预应力锚索施工在建筑地下室喷锚基坑支护过程中可以使用预应力锚索技术ꎬ一般会使用专业的钻机设备ꎬ当不塌孔时也可以使用螺旋钻机并且加上根管钻进的技术工艺ꎬ钻孔的孔径一般要大于１５０ｍｍꎮ在预应力锚索施工过程中需要进行２次加压ꎬ在控制水泥水灰比和注浆压力的前提下注入纯水泥浆ꎮ水泥浆的注浆管质量应达到水泥注浆压力的标准要求ꎬ即锚固段强度应达到设计强度等级的７５％ꎮ只有满足标准后ꎬ才可开始进行锚索的张拉ꎮ锚索正式张拉开始前需要进行１~２次的锚索预拉ꎬ然后再进行逐级张拉ꎬ并根据设计的荷载进行超张拉ꎬ在稳定５~１０ｍｉｎ后ꎬ才可退出设计荷载ꎮ五㊁结语在建筑地下室工程施工过程中ꎬ喷锚支护技术是一种重要的施工技术ꎬ只有确保基坑支护的安全稳固ꎬ才能有效保障地下室施工的质量和安全ꎮ参考文献:[１]陈晓伟.喷锚基坑支护技术在建筑地下室施工中的应用探讨[Ｊ].江西建材ꎬ２０１９(４):１５０ꎬ１５２.作者简介:谷梦阳ꎬ大元建业集团股份有限公司ꎮ１４１。
《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。
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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
• （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。
施工工艺-喷锚支护施工工艺
喷锚支护施工工艺1、施工工艺开挖作业面→修坡（初喷混凝土）→成孔→安装锚杆→锚孔注浆→挂网→喷射混凝土(终喷混凝土)→预应力锚杆张拉2、操作要点1）开挖作业面根据边坡支护技术要求,须采用分层、跳格开挖。
各段面的分层次数与该断面锚杆排数大致相同，按设计每层开挖深度为1.3米左右（开挖深度与当前层锚杆的垂直间距大致相同）。
挖掘机顺着深层搅拌桩边垂直开挖，作业面的开挖宽度应能满足支护作业需求（约同当前层锚杆长度）。
每天开挖长度约40米（由于有深层搅拌桩作临时支撑，其强度完全满足要求，因此可不考虑边坡土质的影响。
对土质较复杂的地段，应适当减少开挖长度及每层高度，以保证基坑边坡安全。
挖掘机在开挖作业面时，要听从喷锚作业施工员的指挥，绝不能善自开挖作业面及作业面附近的土方。
作业面开挖完成后，应根据施工现场的排污、排水布置挖出喷锚施工用水排放槽，以利喷锚施工用水能顺利流至污水排放点排出。
2）修坡(初喷混凝土)机械开挖后，由人工铲除边坡上的松土及欠挖土体，填实超挖洞穴，进一步提高边坡的平整度；作业面渗水较大时，应设置临时排水孔。
当开挖后发现边坡土质较差时,可先初喷底层混凝土,初喷混凝土厚度以3～5CM为宜。
3）成孔按支护图纸设计的锚杆间距和排距布孔，在作业面上按设计要求定出孔位和角度，调整好钻孔机械进行成孔作业，并清理干净孔中的松土和杂物。
孔径、孔深均应满足设计要求。
4）锚杆制安按设计图纸的直径和长度制作锚杆，锚杆采用焊接且焊接技术必须符合规范要求。
预应力锚杆的非锚固段，应作隔离处理并做好防锈处理。
锚杆安装时，应清除锚杆上的杂物，确保杆身的清洁。
如采用底部注浆时，锚杆前端应绑好底部注浆管，保证其在锚杆送安过程中不脱落。
在锚杆上每隔2～3米设锚杆对中架,保证锚杆送入锚孔中后能使锚杆处于锚孔中央,锚杆应送至锚孔底部，锚杆长度与锚孔深度应对应,误差不能大于500mm。
5）锚孔注浆锚杆砂浆采用P.O.3.25普通硅酸盐水泥（即425#R水泥）、细砂和适量的混凝土外加剂搅拌而成(水灰比为0.4～0.5)。
隧道施工支护施工技术PPT课件
四、钢支撑
（2）钢架安装
钢架安装通常在开挖初喷完成后立即进行。 根据测设的位置，各节钢架以螺栓连接，连接板应密贴。 为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上，安装前应清
一、喷射混凝土
（7）喷射混凝土强度、厚度检验
1）用喷大板切割试块（100mm的立方体），在标准养护条件下进行 养护，喷射混凝土3h强度应达到1.5MPa，24h应达到10.0Mpa，28d 用测得的极限抗压强度乘以0.95。 2）当不具备制作抗压强度标准块条件时，可喷制混凝土大板，在标准 条件下养护7d后，用钻芯机取芯制作试块，芯样边缘至大板周边最小 距离不小于50mm。 3）可直接向边长150mm的无底标准试模内喷混凝土制作试块，抗压 加载方向应与试块喷射成型方向垂直，其抗压强度换算系数应通过试 验确定。 4）喷层厚度的检查。可用插针、凿孔等方法检查。喷射时可插入长度 比设计厚度大5cm的粗铁丝，纵、横向1～2m设一根作为施工控制用。
目录
1 初期支护 2 二次衬砌混凝土施工 3 预支护技术
支护
自支护 人工支护
永久支护
自支护：围岩自身所具备的的支护能力； 人工支护：在自支护能力不充分的条件下，人为采取的措施。
6.1 初期支护
初期支护作为隧道开挖后及时施工的人为支护又称一次支护，主要为喷 锚组合体系。
锚喷支护（视频）是喷混凝土、锚杆、钢筋网、喷射钢纤维混凝土、钢 支撑等结构组合起来的支护形式。
二、钢纤维喷混凝土
1、钢纤维喷混凝土 是在普通砂浆或混凝土中掺入分布均匀且离散的钢纤维，依靠压缩 空气高速喷射在结构表明的一种新型复合材料。
2、喷射优点 全自动化的喷射机械用活塞泵可达到25m3/h的喷射能力； 仅5%～10%的回弹率，比干喷低的多； 混凝土质量均一，通常强度可达55MPa,弯曲拉伸及抗剪强度大； 耐冲击、抗冻融性好。
第二讲 煤矿巷道锚索支护的设计及示例精品PPT课件
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1
第一节 锚索支护设计
•
一、支护设计
•
为扩大锚杆支护的使用范围，充
分发挥锚杆支护的经济、快速、安全
可靠的优点，在大断面、地质构造破
坏地段、顶板软弱且较厚、高地应力、
综放巷道等困难、复杂的巷道中，为
增加锚杆支护的可靠性，可使用小孔 径预应力锚索进行加强支护。
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• 采用联合全长锚固方式。采用端锚时 优先选用树脂锚固剂；全长锚固时选 用水泥(砂)浆。
• ④托盘：托盘强度与锚索强度相 匹配。锚索托板最常用的是平托板， 由一定厚度和面积(如300 mm×300 mn×l6 mm)的普通钢板制成。另一 种是采用一段槽钢制成，应选用16号 以上槽钢，材料极限强度不低于350
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• ②锁具:锁具是为保持预应力钢绞 线的拉力并将其传递到被锚围岩上所 用的永久性锚固装置。锁具应具有可 靠的锚固性能和足够的承载能力，以 保证充分发挥预应力钢绞线的强度。 目前，小孔径预应力锚索的锁具以瓦 片式为主，可承受动、静荷载。锁具 由锚环和锚塞组成，其结构见图1—4。 这种锁具有多种规格，应按钢绞
• (1)地面准备
• 首先检查钢绞线，截去松丝、严 重锈蚀和死弯部分，按设计长度截断
钢绞线，除去铁锈和污泥，在锚固头 安装毛刺(齿)和挡圈，最后盘成圈。
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• 护，再进行锚索加强支护。对于拱型 锚喷巷道，大断面硐室及交岔点加固， 应采用点式锚索支护；当巷道围岩裂 隙比较发育或上部为复合顶时，宜采 用“锚索+钢带支护”。
• (3)锚索支护参数的确定原则
隧道喷锚支护施工技术(全面)
隧道喷锚支护施工技术1 工程概况晋焦高速公路牛郎河隧道是华北地区最长的公路隧道,是晋焦高速公路的控制工程.隧道设计全长3955米,净高680厘米,净宽1008厘米.隧道地处太行山地区,穿越地层为下马家沟组第1至第5岩性段,岩层产状平缓,拱部易产生坍塌现象,侧壁基本稳定.节理发育,夹层厚度 1--1.5厘米,由粘性土充填,层间结合性一般,分布许多溶蚀小孔,岩体呈块状.地下水类型主要是基岩裂隙水、岩溶水,有渗水.雨季时,围岩裂隙渗水严重,局部溶洞呈管状涌水.隧道左右线进口段80米为Ⅲ类围岩,其余为Ⅳ类围岩.隧道衬砌全部采用C25防水混凝土,Ⅲ类围岩喷锚16厘米,衬砌厚度 35厘米,Ⅳ类围岩喷锚5厘米,衬砌30厘米.2 喷锚支护施工对于进口段Ⅲ类围岩,采用上、下半断面台阶法施工,初期支护采用锚杆挂网、钢格栅、喷射混凝土(厚度 16厘米)相结合的施工方法;Ⅳ类围岩采用全断面光面爆破施工,采用锚杆、喷射混凝土(厚度 5厘米) 支护施工.具体施工方法如下:2.1开挖面围岩处理隧道掌子面出碴完毕后,进行净空量测,根据量测标志进行撬清危石和欠挖处理.欠挖处理:软弱地段人工开挖,硬质地段补炮,直至净空尺寸满足设计要求.2.2 材料选定(1)水泥及细骨料采用河南焦作水泥厂生产的 425号普通硅酸盐水泥;细骨料采用河南信阳黄砂,砂率控制在50%,含泥量〈3%.(2)粗骨料采用隧道出碴的石灰岩破碎而成,尺寸为0.5-1厘米,经试验各项指标符合要求.(3)速凝剂采用山西城南化工厂生产的 RH型速凝剂,最佳掺量为水泥重量的 5%,5米in初凝,8米in达到终凝.(4)水灰比水灰比的控制极为重要,过大、过小都会使混凝土回弹量增加,浪费大量的材料.经多次比选认为,水灰比为0.48的混凝土喷射效果较好.2.3 喷射机具采用河南煤科所研制的 BZ-5型混凝土喷射机,压力为0.2-0.4米Pa.2.4 初喷混凝土(1)采用潮喷方法进行,以减小洞内粉尘污染.(2)喷射混凝土之前,用水将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净,水泥、粗、细骨料利用搅拌机干拌,加入少量水,水量为按水灰比配制混凝土应加入水总量的 20%.拌好后用车将干料运至洞内喷射机前,再进行人工拌和,并按水泥总量的 5%掺入速凝剂.(3)喷射作业分段、分片由下向上依次分层进行,每段长度为6米,初喷厚度 2--4厘米.(4)喷头喷射方向与岩面偏角小于10°,喷头至受喷面距离控制在0.6--1.0米之内,喷头呈螺旋形均匀缓慢移动,一般绕圈直径在30-35厘米之内.2.5 设置锚杆及挂网(1)在每次循环出碴完毕并初喷混凝土之后,开始布设锚杆.锚杆采用φ22螺纹钢,在洞外钢筋加工场地切割成型.(2)锚固剂采用河南巩义特种建材厂8604型水泥锚固剂.此种锚固剂属快速型,固化时间5-10米in, 28d强度可达52--56米Pa.规格为φ22小卷包装.(3)锚杆安设在钻眼施工完成之后,用高压风清孔,将锚固剂先沾水充分湿润后立即塞进钻孔中,填充至孔深的 2/3,用手风枪送锚杆充分入内,至锚固剂与锚杆紧密相贴即可.(4)钢筋网片 PPP钢筋网片采用φ8圆钢,网眼尺寸20厘米×20厘米.钢筋网片尺寸为100厘米×200厘米,须保证锚杆与网片焊接牢固.钢筋网应随受喷面的起伏铺设,与受喷面间隙小于3厘米.2.6 安设钢格栅(1)格栅制作格栅主筋采用4根φ25钢筋,每榀格栅长度为500厘米,格栅之间采用钢板螺栓联接,钢筋之间的连接均采用焊接.(2)钢格栅安设钢格栅铺设间距100厘米,每2榀格栅的联接筋长108厘米,为φ25螺纹钢,应与格栅4根主筋(φ25)点焊牢固.由于是上导坑施工,格栅拱脚架设木垫板,并低于上导坑底面20厘米.格栅垂直于隧道中线,倾斜度小于2°.2.7 复喷混凝土锚杆、网片、钢格栅安设完毕后,复喷混凝土.喷射混凝土施工与初喷混凝土工序相同,本次喷射作业分为2次进行,每次喷射混凝土厚度控制在7--8厘米,2次间隔时间以10米in为宜.3 体会牛郎河隧道洞口LK26+415--LK26+500段围岩节理发育,水平层面薄且较破碎,我们及时采用锚杆、挂网、格栅、喷射混凝土等初期支护手段,使开挖顺利完成.但初期支护只是一种临时支护,二次衬砌施工必须紧跟其后,以确保施工安全.。
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
向
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
地下结构工程施工技术第四章新奥法与锚喷支护
隧道施工的力学分析
围岩压力
围岩压力是隧道施工中的主要外力，其大小和分布对隧道施工的 安全性和稳定性有很大影响。
隧道支护结构受力分析
隧道支护结构是维持隧道稳定的重要措施，其受力分析是隧道设计 的重要依据。
隧道施工过程中的力学行为
隧道施工过程中的力学行为是一个动态变化的过程，需要根据实际 情况进行实时监测和分析。
隧道施工的稳定性分析
围岩稳定性分析
01
围岩稳定性是隧道施工安全性的重要保障，需要对围岩进行详
细的地质勘察和稳定性分析。
支护结构稳定性分析
02
支护结构是维持隧道稳定的重要措施，需要进行详细的结构设
计和稳定性分析。
施工过程稳定性分析
03
隧道施工过程中的稳定性分析是一个动态变化的过程，需要进
行实时监测和分析，以确保施工安全。
02 新奥法的基本原理
岩石力学的基本概念
岩石的物理性质
包括密度、孔隙率、含水量等，这些性质直接影响岩石的强度和稳 定性。
岩石的力学性质
包括抗压、抗拉、抗剪等强度指标，以及弹性模量、泊松比等弹性 指标，这些性质决定了岩石在受力时的行为和响应。
岩石的变形特性
岩石在受力过程中会发生变形，其变形特性包括弹性变形、塑性变形 和脆性变形等，这些变形特性对隧道施工的稳定性有很大影响。
锚喷支护技术的应用范围
01
隧道工程
在隧道施工中，锚喷支护技术常用于洞口段、浅埋段、断层破碎带等围
岩稳定性较差的地段，提供有效的支撑和加固作用。
02
地铁工程
在地铁施工过程中，由于地铁线路通常穿越城市繁华区域，周边建筑物
众多，采用锚喷支护技术可以减少对周边环境的影响，保障施工安全。
新奥法ppt课件
合用条件及要求
深埋、浅埋、中档埋深 均可； 勘测、设计、施工、控制各环节亲密配合； 尽量地发挥围岩旳自承作用 ，采用控制爆
破（光面爆破、预裂爆破）。
新奥法旳优点
（1）经济、迅速。
若以面积A为100，设计衬砌量 B和超挖量旳面积C。能够看出，
因为采用控制爆破、柔性 薄衬砌，新奥法旳开挖量为老
喷射混凝土关键是控制冠石，此时，喷射 混凝土需能承受冠石旳重量。
喷层对局部不稳定危岩块体旳抗拉承 载力应按下式验算（冲切）
0.6c ft hur 1.1 QG0
c ——喷层工作条件系数，取0.6；
ft——喷射混凝土抗拉强度设计值（kPa）； h——喷层厚度 ur——不稳定危岩块体出露面旳周围长度
而在松软、破碎岩体中，因为岩体不能承受增 大旳应力，在一定范围内旳岩石就要松动、破 坏并向隧道内坍塌。
围岩压力类型有垂直压力、侧压力和底压力，
4.2.2 隧道围岩压力旳拟定
1）深埋隧道围岩压力旳拟定
q 0.45 26s 1 i(B 5)
i——为每增减1m时旳围岩压力增减率。 以B＝5.0m旳围岩垂直均布压力为准，当 B<5.0m时，取i＝0.2；当B＝5.0— 15.0m时，取i＝0.1。
配合光面爆破等控制爆破技术，使开挖 断面轮廓平整、精确，便于锚喷成型， 并降低回弹量；
减轻爆破对围岩旳松动破坏，维持围岩 强度和自承能力。
4.1.3 新奥法与锚喷支护
不能将新奥法等同于锚喷支护； 既有亲密联络又有原则区别； 锚喷支护旳迅速有效旳支护施工手段，才
有可能使新奥法旳基本原则得以实现。 不把围岩看成自承构造，不充分发挥围岩
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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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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
锚喷支护和喷射混凝土支护(一)
落拱厚度），m；
B 为巷道跨度。 ③一般还可按L2=KH进行计算，H为软弱岩层厚度（或冒
K为考虑软弱岩层变化的安全系数，一般取1.5～2。 软弱岩层H的确定是根据地质资料，实测或经验估计，
冒落拱高度是按下式估算，即
H
B 2f
2）锚杆杆体直径 锚杆杆体直径根据杆体承载力与锚固力等强度原则确定，即
t 式中， d为锚杆杆体直径，㎜； Q为锚固力，由拉拔实验确定，KN； σt为杆体材料抗拉强度，MPa。
形成一整套比较科学的设计方法，以巷道围岩地
质力学评估及井下实测数据为基础，强调最大水 平应力在巷道布置与支护参数设计上的应用。
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采用可靠的监测手段，大力推广应用顶板光纤窥
视仪、顶板离层指示仪、围岩深部多点位移计、
测力锚杆等监测仪器。
坚持科学管理，严格质量监测，形成了从理论到
实践的完善的锚杆支护技术体系。
㈢ 锚杆支护参数确定
⑴ 按悬吊理论确定支护参数 1）锚杆长度 锚杆长度的计算公式为 L L1 L2 L3
式中： L1为锚杆外露长度，一般L1=0.1～0.15m。对 于端头锚固型锚杆，L1=垫板厚度+螺母厚度+ （0.03～0.05）m；对于全长锚固锚杆，还 要加上穹形球体的厚度。 L2为锚杆有效长度。 L3为锚杆锚固段长度，一般端锚L3=0.3～ 0.4m，由拉拔实验确定；当围岩松软时还要 加大。
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美国锚杆技术精髓－ “两高一大”
美国的成功经验
支护领域的专业化、产业化。 锚杆设计、制造、服务一体化。
高强度
高预拉力
大排间距
锚杆等支护产品精细加工，而非材料消耗、废品利用
支护手段多样化、多系列，以适应各种不同的条件。 高新技术用于锚杆设计。
边坡喷锚支护工程施工工艺
边坡喷锚支护工程施工工艺建筑基坑平面呈长方形。
基坑开挖东西长约109.3m，南北宽约80.9m 开挖深度5.7m~7m不等，根据地质报告书显示内容表明，必须对己开挖的基坑进行喷锚支护。
喷锚支护平面示意图1、施工准备（1）技术准备：充分了解基坑开挖的顺序；了解土钉支护面的土层条件和周围环境；向作业队进行技术和安全交底。
（2）材料准备：检查原材料的出厂合格证；认真检查原材料的品种、规格、型号。
（3）机械准备序号名称数量备注1 砼喷射机1台含空压机、注浆机3.2施工部署（1）工期计划：随着土方的开挖配合进行，在土方开挖结束后1天完工。
（2）劳动组织：造孔：由8名技术工人组成，负责钻机造孔或洛阳铲造孔，搭设钢管脚手架作业。
土钉加工、注浆班：由4人组成，负责土钉加工和注浆作业。
砼喷射班：由6人组成，。
辅助工：由4人组成，负责坡壁的修整作业。
3土钉设计（1）、地层参数A、1m厚杂填土。
C=0Kpa，Φ=0，γ=18.6KN/m3。
B、2.7m厚黄土状粉质粘土。
C=28 Kpa，Φ=30，γ=18.6KN/m3C、1.7m厚的黄土状粘土夹粉质粘土。
C=55 Kpa，Φ=24，γ=18.6KN/m3D、5.1m厚的黄土状粉粘土。
C= 42 Kpa，Φ=26，γ=18.6KN/m3E、4m厚的黄土状粉质粘土夹粉土。
C=58 Kpa，Φ=22，γ=18.6KN/m3（2）、设计指标坡顶设计堆载为45KN/m2主要考虑在坡顶过混凝土运输车，另一种坡顶堆载为15KN/m2只能过一些轻型车辆，具体位置见支护平面布置图。
考虑坡度85°~90°;基坑深度7m（基坑大面积为6m，但在坑边要开挖基础梁槽，因此基坑计算深度取7m）。
土钉倾角为15o。
土钉水平间距1500 mm。
土钉垂直间距1500 mm。
孔径100mm。
施工工期与土方工程同时进行。
边坡稳定保证期5个月。
（3）、计算书※计算模型建立如图1：※计算过程为了简化计算对涉及到土层进行加权平均得C＝37.7KPa，Φ=26.7，这时把土层看成均质土层进行计算，除东部浸水区侧摩阻力取44KPa外，其它均取120KPa。
锚杆支护ppt课件
❖
L=L1+L2+L3
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❖ 式中：
❖ L1为锚杆外露长度，一般L1=0.1～0.15m。对于 端头锚固型锚杆，L1=垫板厚度+螺母厚度+ （0.03～0.05）m；对于全长锚固锚杆，还要加 上穹形球体的厚度。
❖ L2为锚杆有效长度。
❖ L3为锚杆锚固段长度，一般端锚L3=0.3～0.4m，
由拉拔实验确定；当围岩松软时还要加大。
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锚喷支护图示例
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❖ 2、锚网支护
❖ 锚网支护是将金属网用托板固定或绑扎在锚杆上所组成 的支护形式。金属网用来维护锚杆间的围岩，防止小块松散 岩石掉落，也可作为喷射混凝土的配筋。被拉紧的金属网还 能起到联系各锚杆组成支护整体的作用。
❖ 常见的金属网有金属菱形网、经纬网，一般采用直径 3～4㎜的铁丝编制而成，一般采用镀锌铁丝，由于金属网消 耗钢材较大，目前正在使用具有一定抗拉强度和延伸率的玻 璃钢纤维或塑料网代替。
❖ 软弱岩层H的确定是根据地质资料，实测或经验估计，冒落 拱高度是按下式估算，即
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❖ 当f≥3时， ❖ 当f ≤ 2时，
---------------②-1 ----------- ②-2
❖ 式中：K --- 安全系数，一般取1.5～2；
❖
b或b1 --- (普氏免压拱高)围岩松动圈冒落高度，m；
（4）临界支护强度与刚度原则。锚杆支护系统存在临界 支护强度与刚度，如果支护强度与刚度低于临界值，巷道将 长期处于不稳定状态，围岩变形与破坏得不到有效控制。因 此，设计锚杆支护系统的强度与刚度应大于临界值。
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（5）相互匹配原则。锚杆各构件，包括托板、螺母、钢 带等的参数与力学性能应相互匹配，锚杆与锚索的参数与力 学性能应相互匹配，以最大限度地发挥锚杆支护的整体支护 作用。
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➢喷射混凝土材料
硅灰在喷射砼中的应用： 提高抗压强度，增强结构密实性，提高抗化学
侵蚀和机械破坏的能力； 增强喷射混凝土与其他介质的粘结效应； 减少回弹； 大大减少粉尘。
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➢喷射混凝土材料
硅灰在喷射砼中的应用：
硅粉的掺量水泥质量 （％） 5 7.5
第九章 锚喷支护施工
主讲：孟杏微
本章重点、难点： 1、掌握干喷法和湿喷法； 2、掌握喷射混凝土的基本材料和添加剂； 3、熟悉常用的锚杆类型。
15.06.2020
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➢喷射混凝土支护施工
定义：喷砼是将砂石料、水泥和速凝剂、
水等材料，借助喷射机高速喷敷在岩面上， 形成砼喷层，用以支护围岩。
喷射方法 定用优缺不作干义压点点充用缩 分 对： ： ：喷空 ， 人喷是 砼与气 干 体将 质射定 压 在 给 优 低 的湿输 拌 有砂 量设义 缩 喷 能 点 ， 危喷送 合 害石 不备： 空 嘴 量 ： 砼 害：至料。料易简将 气 处 后 作 质 。图喷与、控单砂或加喷业量9嘴输水制、石泵速出半好-1，送泥，使料通凝。径，加管、回用、过剂大消水壁和弹方水输，，除混摩速率便泥料并粉静合擦凝高，和管用尘电喷产剂，出水送压少作生出干水料拌 到 缩 ， 用的。拌 泥性合 喷 空 回 对静后 水能后 嘴 气 弹 人电， 化好用 ， 补 率 体；
水电地下工程中应用较多。
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➢喷射混凝土材料
纤维材料的应用：
提高材料抗拉强度； 阻止基材中原有缺陷（微裂缝）的扩展并
延缓新裂缝的出现； 提高基材的抗变能力并从而改善其韧性和
抗冲击性。
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➢喷射混凝土材料
纤维材料的应用：
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➢喷射混凝土的几种工艺
干喷法和湿喷法主要区别有三点： （1）水和速凝剂的施加方式不同； （2）干喷法用粉状速凝剂，湿喷法多用 液体速凝剂； （3）喷射机不同，干式喷射机和湿式喷 射机。
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➢喷射混凝土的几种工艺
水泥裹砂石法喷射工艺： 1、水泥裹砂法喷射工艺：
①工艺流程（图9-2）；
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➢喷射混凝土的几种工艺
水泥裹砂石法喷射工艺：
优点： （1）一次喷射厚度较厚，与岩面粘结力 和喷射混凝土本身强度有所提高； （2）减少粉尘浓度和回弹量； （3）可泵性好，抗渗性能好。
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➢喷射混凝土材料
速凝剂的应用：
作用：1、能提高砼的早期强度；2、降低
喷射砼回弹量；3、防止因新喷射砼重力作 用脱皮掉块，可以适当增大一次喷射的厚 度，有利于开挖面的迅速支护。
不良影响：所有速凝剂对砼的长期强度和
耐久性都有不利影响，速凝剂的凝固时间 越快对砼的极限强度的不利影响也就越大。
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组成：水泥、砂、石、水、掺合料
基本材料的选用：
1、水泥：425号硅酸盐水泥、525号矿渣水
泥。
2、砂：中砂和中粗纱（细度模数在3左右，
平均粒径为0.35～0.5mm），砂的含水率对 喷射砼工艺影响很大（6％为宜）。
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➢喷射混凝土材料
基本材料的选用： 3、石子：优先选用卵石，在级配良好（表
7-8）的基础上，最大粒径为15mm。
4、水：所用水质必须满足规范的有关规定，
且不影响速凝效果为宜。
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➢喷射混凝土材料
速凝剂：掺入混凝土中使混凝土迅速凝结 硬化的外加剂，粉状固体，主要成分是（ 铝矾土、纯碱、生石灰按照一定比例烧制 成的熟料）经过磨细而制成的。
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喷射混凝土施工的作用原理
（1）充填黏结作用
（2）封闭作用
（3）结构作用
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➢喷射混凝土支护施工
特点：能立即封闭新开挖暴露出的岩石，
能很快获得较高的强度。
作用：1、避免岩石风化；
2、防渗； 3、其与岩石固结并加固表面， 减少隧洞周边应力集中。
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➢喷射混凝土材料
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➢喷射混凝土材料
速凝剂的应用：
确定配合比：使用速凝剂前必须进行速凝
剂与水泥相容性的试验，找出最终速凝快、 强度高的理想实用配合比。
凝结时间：我国规范要求掺入速凝剂的砼
初凝时间不得大于5min，终凝时间不得超 过10min。
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➢喷射混凝土材料
硅灰在喷射砼中的应用： 硅灰，又叫硅微粉，也叫微硅粉或二氧化 硅超细粉，一般情况下统称硅灰。硅灰是 在冶炼硅铁合金和工业硅时产生的SiO2和 Si气体与空气中的氧气迅速氧化并冷凝而 形成的一种超细硅质粉体材料。
缺点：大型湿喷机械昂贵。
干喷法
湿喷法
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➢喷射混凝土的几种工艺
细骨料 粗骨料 水泥 外加剂
搅拌机
压缩空气 干式喷射机
速凝剂
喷头 水
干喷工艺
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➢喷射混凝土的几种工艺
细骨料 粗骨料 水泥 外加剂
水
压缩空气 速凝剂
搅拌机 湿式喷射机
喷头
湿喷工艺
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纤维长度：钢纤维长度、直径都影响喷
射砼施工性能和喷射砼结构的性能。 最适宜的长度为25～30mm，直径为
0.35～0.71mm。
用量：钢纤维掺入率直接影响喷射砼的
压送性能和回弹。1%～1.3%
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➢喷射混凝土材料
纤维材料的应用：
增加流动性的措施：钢纤维的掺入影响砼
的流动性，为了避免堵塞，可增加水泥浆 量，减少骨料最大粒径，增加骨料中含砂 率，减少压送距离，使喷射压力保持均匀。
喷射距离：钢纤维砼喷射距离以1m为好。
喷射厚度：应根据喷射效率、回弹量、喷
射方向、是否掺入速凝剂等因素确定。一 般不小于最大骨料粒径的两倍。
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➢喷射混凝土材料
除了以上三种掺合料外，还有一些混凝土 外加剂： 缓凝剂、早强剂、减水剂，防冻剂等等
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➢喷射混凝土的几种工艺
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不同龄期的抗压强度 （MPa）
1d
7d
28d
19.9 28.5 44.3
18.4 30.5 53.5
20.0 30.0 50.4
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ห้องสมุดไป่ตู้
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➢喷射混凝土材料
纤维材料的应用： 作用：在普通喷射砼中加入富于延性的纤
维，可改变喷射砼的物理力学性能。表9-2
现状：目前应用最多的为钢纤维，尤其在