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岩土研究院

锚喷支护结构的特点介绍

522 2021-03-28 11:13:36


锚喷支护指单独或联合采用锚杆、喷射混凝土以及钢筋网等材料稳定洞室围岩的支护技术。其基本原理是充分发挥岩土体自身固有的能量,最大限度地调动岩土介质的强度和潜力,主动加强岩土体的自承和自稳能力,控制工程有害变形的发展,把结构物与岩土体紧紧地连锁在一起,将结构物的拉应力有效地传递给岩土体,确保岩土工程的施工安全和长期稳定。


与传统支护相比,锚喷支护是一种柔性结构,容易调节围岩变形,发挥围岩自承能力。此外,锚喷支护还具有支护及时、围岩与支护的密贴封闭、施工灵活等特点,能充分发挥材料的承载作用。从而使其可以在不同岩类、不同跨度、不同用途的地下工程中,作为初期支护、永久支护、临时支护、结构补强以及冒落修复等之用。具体特点如下∶

1)围岩开挖有一定工作面后,可立即提供支护抗力,使围岩由开挖后双向应力状态快速转变为三向应力状态。锚喷支护的加固作用使围岩的抗剪强度指标值提高,可以及时阻止围岩由于开挖扰动而进入塑性状态,控制地层变形的进一步发展,提高施工过程中的安全性。


2)锚杆锚入岩体后,可以作为围岩的一部分随其变形而不会失去作用,是一种典型的柔性结构;而喷射混凝土时其形状可以随洞室轮廓任意变化,厚度也可薄可厚,完全可以适应开挖后围岩变形较大的不利影响。因此,锚喷支护是一种"刚"、"柔"适度的支护结构,既有能抑制围岩有害变形的一面,又有能适应围岩变形的一面。


3)喷射混凝土可以与岩石或需要加固的结构面紧密地粘贴在一起,其黏结强度可达 7MPa,也在一定程度上使洞周裂隙岩块有效胶结在一起,使支护结构与围岩形成复合体,共同承受围岩压力,使围岩的应力状态得到改善。


4)布置规律的系统锚杆以及局部加长锚杆或锚索,都能侵入到围岩内部的不同深处,要么将洞周裂隙岩块有效串联起来,改善围岩的整体性和强度并形成厚度很大的岩体承载圈;要么利用围岩内部深处岩体的完整性和稳定性为洞周松动岩块的稳定提供约束力,发挥未扰动岩体的力学作用。


5)锚喷支护可以对围岩进行及时、迅速的支护,使围岩的力学强度不因开挖暴露风化而降低,也能及时阻止洞内潮气和水对围岩的侵蚀,抑制围岩的强度损失,从而有效保护围岩。


6)锚喷支护基本能适用于各级围岩,根据围岩级别不同可分别作初期支护、永久支护、临时支护、结构补强以及冒落修复等之用。施工灵活性主要表现在支护类型、支护参数可根据不同围岩地质条件、不同断面部位和监测信息因地制宜变化调整;其次施工可一次完成,也可二次或多次完成,还可根据需要随时调整支护时间而不干扰其他工作;最后,可不受地形、洞形尺寸、埋深等的限制。