软岩条件下锚注加固锚杆布置参数与注浆浆液参数的确定VIP免费

第24卷增刊岩土力学Vol.24Supp.2003年10月RockandSoilMechanicsOct.2003收稿日期：2003-03-28作者简介：胡功笠，男，1956年生，1982年毕业于上海交通大学，1990年获南京理工大学硕士学位，2000年在南京理工大学进修博士学位，现任空军后勤学院教授，硕士生导师。文章编号：1000-7598-(2003)增2-0267-04软岩条件下锚注加固锚杆布置参数与注浆浆液参数的确定胡功笠，田艳凤，张超，王峰(空军后勤学院五系，江苏徐州221000)摘要：结合软岩巷道支护的基本原则和锚杆加固的压力拱理论，介绍了软岩巷道全断面锚注加固，并结合实际研究了锚杆加固中锚杆的布置参数和注浆参数。关键词：软岩；压力拱理论；锚注加固；锚杆布置参数；注浆浆液中图分类号：TU501文献标识码：ATheconfirmationofdisposal-parametersofboltingandserosity-parameterofinjection-groutingofbolting-groutingreinforcementinsoft-rockHUGong-li,TIANYan-feng,ZHANGChao,WANGFeng(The5thDepartment,AirForceLogisticsCollege,Xuzhou,Jiangsu221000,China)Abstract:Combiningthebasicprincipleofsupportinthesoft-rocklanewayandthetheoryofpressure-arch,thisarticleintroducesthetheoryoffullybolting-groutingreinforcement,andassociatingthepractice,bringsforwardtotheparametersofboltingandserosityofbolting-groutingreinforcementinsoft-rock.Keywords:soft-rock;theoryofpressurearch;bolting-groutingreinforcement,disposal-parameterofbolting,serosityofinjection-grouting.1前言软岩具有“强度低、孔隙率大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量易膨胀粘土矿物特征等，许多地下工程都遇到了软岩巷道的维护问题。随着矿山开采业及其它岩土工程领域的迅速发展，软岩支护与矿压控制问题变得愈加特殊。2软岩巷道支护的基本原则软岩巷道围岩压力具有来压迅猛、围岩变形量大、巷道四周同时来压和持续流变、以及对各类扰动极为敏感等特点，必须针对这些特点采取正确的支护原则和措施。2.1根据不同的压力类型选择不同的巷道维护方法松软岩层存在着三种不同的围岩压力类型，即松动压力、变形压力和膨胀压力。对松动压力可采用刚性支护来支撑围岩，防止破碎岩块垮落。变形压力是软岩巷道的主要压力显现形式，对其必须根据流变特征合理地设计支护刚度、控制支护时间和支护施工的顺序。这样，既有利于释放由于变形引发的能量，又能将变形控制在一定的范围之内。膨胀压力可看作是变形压力的一种，对其除采用与控制变形相同的措施外，还要特别注意预防围岩的物理化学效应，防止出现更严重的膨胀和崩解。2.2改善围岩力学性质，充分发挥围岩的自稳能力可采用封闭围岩暴露面、安装锚杆、向岩体内注浆以及支架壁后充填等方法提高岩体的力学指岩土力学2003年268标，改善围岩力学性质，使其主要承受巷道上覆岩层重量。2.3选择合适的二次支护时间对松软岩层应采用先“柔”后“刚”的二次支护，一次成巷往往收不到应有的效果。2.4加强对巷道底板的治理松软岩层围岩具有强度低、遇水软化失稳、甚至崩解泥化等特性，巷道底板更易受到水的侵蚀和影响。软岩巷道的底鼓量通常超过顶底板移动量的2/3。实践证明，带底拱的全断面支护及对底板实施锚固或注浆加固等手段是克服松软岩体中巷道底鼓的有效措施。3锚杆加固的压力拱理论锚杆加固的压力拱理论是在兰(T.A.Lang)等人的光弹实验的基础上得出的。如果用点负荷方式的锚杆把弹性体固紧时，则作为顶点的锚紧部和固紧部的两个固定点在弹性体内部就会产生算盘珠式的压缩带。锚杆沿巷道断面排列成拱形，则会形成拱形的压缩带，起着拱形压缩带效应或拱效应的作用，从而产生支护效果。如图1所示(其中1-相邻锚杆的两端在岩石中压缩形成的锥形体；2-在已加固的岩石中锥形体连结形成的环形带)。图1岩石锚杆压力拱理论Fig.1Theoryofpressure-archbolting但是，在围岩碎胀松软、巷道变形量大的情况下，上述成拱机理所必须的一些条件是无法满足的。一方面是巷道周边的岩体在很大范围内已处于破碎或极限平衡状态；另一方面是整个锚杆杆体都处在巷道周边的破碎或极限平衡区范围内...