锚喷支护施工

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；
锚杆是一种将拉力传至稳定岩层或土 层的结构体系，主要由锚头、自由段和锚固 段组成，如图所示：
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1-台座；2-锚具；3-承压板；4-支挡结构；5-钻 孔；6-自由隔离层；7-钢筋；8-注浆体；Lf-自由 段长度；La-锚固段长度
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➢锚杆类型和适用条件
1、预应力与非预应力锚杆 2、荷载集中型和荷载分散型锚杆 3、机械固定型锚杆 4、胶结材料固定型锚杆 5、全长摩擦型锚杆 6、中空注浆锚杆
➢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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➢喷射混凝土的几种工艺
水泥裹砂石法喷射工艺： 2、双裹并列法喷射工艺：
其与水泥裹砂法喷射工艺的不同，是将裹 砂砂浆改为经过裹砂和裹石处理的“双裹 砼”。
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、wk.baidu.com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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➢锚杆作用
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抗浮作用
➢锚杆作用
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边坡加固
➢锚杆作用
挡土墙加固
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滑坡治理
➢锚杆作用
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结构纠偏
➢锚杆支护施工
定义：将杆件打入围木岩锚内杆，、及竹锚时杆、、可金靠属、
主动加固围岩。 锚杆、玻璃纤维锚杆、
工艺参数的选择： 1、配合比：规范要求水泥：砂：石=1:2:2。
在允许的范围内，尽量减少石的用量，因 石是回弹的主要原因
2、工作压力：正常作业时，喷射机工作罐里
的气压。气压决定回弹、粉尘和砼质量 工作压力=0.1+0.0013x输料管长 空载压力=0.001x输料管长
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➢喷射混凝土施工
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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
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➢砂浆锚杆
优点：施工
简单，成本
低
砂浆锚杆支护的特点：
砂浆锚杆参数设计：
1、锚固力：
缺点：砂浆凝固时间
按锚杆本身强度验算 长，对于要求迅速支
护的不稳地层难以单
独奏效。
Pb
d12
4
1
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➢砂浆锚杆
砂浆锚杆参数设计： 1、锚固力：
按锚孔孔壁与砂浆的粘结力验算
p bd 2 l1 C tg
荷载分散型
荷载分散型锚杆 承载体构造
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荷载集中型粘结应力分布特征
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荷载分散型粘结应力分布特征
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➢机械固定型锚杆
金属倒楔式锚杆 涨壳式锚杆
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涨壳式 锚杆
➢胶结材料固定型锚杆
砂浆锚杆 快硬水泥卷固定型锚杆 树脂固定型锚杆
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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➢锚杆支护施工
岩土锚固是在地层（岩土体）深处设置一 系列受拉杆件（筋体），用灌浆材料将杆件 （筋体）与地层紧密固结在一起，通常对其 施加预应力，同时这些杆件（筋体）也将地 层与结构物连锁起来，用来加固岩土体的不 稳定部分或将结构物的拉应力传递给稳定的 岩土体，以保持岩土体与结构物的稳定。
2、工艺流程，图9-5；
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➢喷射混凝土的几种工艺
模喷一次衬砌砼工艺：
3、现状；例：鹰山隧道，如图9-4
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➢喷射混凝土的几种工艺
模喷一次衬砌砼工艺：
4、时间要求：向模内喷射砼最好要连续 进行，间隙停待时间不要超过初凝时间， 否则应做施工缝处理； 5、简易模喷法与干喷法相比，在施工中 应注意的问题。
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。
分类：
树脂一锚次杆性、锚塑杆料、锚可杆重复
1、按杆材分；
使用的锚杆
2、按工程性质分； 局部锚杆、系统锚杆
施压预应力又进行灌
3、按支护作用分； 浆的混合锚杆
4、根据特殊需要； 集中锚固、全长锚固
5、按锚固方式分； 6、按锚固机理分。
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机械锚固锚杆、胶 结锚固锚杆、摩擦
锚固锚杆
➢锚杆的结构
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。
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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➢喷射混凝土材料
速凝剂的应用： 作用：1、能提高砼的早期强度；2、降低
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➢砂浆锚杆
砂浆锚杆参数设计： 2、锚杆长度：
①对于锚固有限松动岩块，锚杆应穿过松动 块深入坚固岩体1～2m。
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➢砂浆锚杆
砂浆锚杆参数设计： 2、锚杆长度：
第九章 锚喷支护施工
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。
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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。 喷射混凝土施工的作用原理
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。
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➢预应力与非预应力锚杆
非预应力锚杆是指锚杆锚固后不 施加外力，锚杆处于被动受力状 态； 预应力锚杆是指锚杆锚固后施加 一定的外力，使锚杆处于主动受 力状态。
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d1 1
2 10KH
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➢荷载集中型与荷载分散型锚杆
荷载集中型
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国外使用砼喷射三联机，其由三部分组成。
2、搅拌机：
常用普通型，有条件可选用强制型。
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干喷机
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湿喷机
L1.400.18B 2010-05-28
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普通搅拌机
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强制搅拌机
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➢喷射混凝土施工
（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
组成：水泥、砂、石、水、掺合料 基本材料的选用：
工艺参数的选择： 3、水压：一般比气压高0.1MPa。 4、喷嘴与受喷面的间距：1m 5、喷嘴与受喷面的倾角：垂直时回弹最小。 6、一次喷射厚度：夹角越大，一次喷射厚度
越小。
7、喷射层之间的间歇时间：15～20min。 8、水灰比：0.4～0.45。
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➢喷射混凝土施工
施工中几个问题的处理： 1、回弹率高； 2、局部剥落； 3、失脚； 4、产生裂隙； 5、渗漏水；
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➢喷射混凝土的几种工艺
水泥裹砂石法喷射工艺： 3、潮料掺浆法喷射工艺（潮喷法）：
以水泥裹砂法为基础，发展而来的。 如图9-3
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➢喷射混凝土的几种工艺
潮料掺浆法喷射工艺：
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➢喷射混凝土的几种工艺
模喷一次衬砌砼工艺： 1、分类：吹入式、流入式、压涂式、涂敷式；
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
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干喷工艺
➢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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➢喷射混凝土的几种工艺
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➢喷射混凝土的几种工艺
模喷一次衬砌砼工艺：
5、简易模喷法与干喷法相比，在施工中 应注意的问题：
(1)适当减少速凝剂的掺入量； (2)增加混凝土的水灰比； (3)因喷射距离短，可适当降低风压。
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➢喷射混凝土机具
喷射机 上料机 搅拌机 喷射机械手
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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： 纤维长度：钢纤维长度、直径都影响喷
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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➢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
➢喷射混凝土机具
选择喷射工具： 1、喷射机：
国内混凝土喷射机种类较多，按照喷射 料的干湿程度分为干喷机、潮喷机和湿喷 机三类。
其中干喷机最为广泛，但粉尘太大。
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➢喷射混凝土施工
选择喷射工具：
1、喷射机：
配料装置、运输装
转子式国产喷射机应用最广置；、机械手
国内发明了喷射用机械手，优点很多；
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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➢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