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...