【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 定深度，對(duì)圍巖起約束作用，形成錨固區(qū)。 5） 柔性。錨噴支護(hù)屬于柔性支護(hù)，它可以較便利地調(diào)節(jié)圍巖變形，允許圍巖作有小的變形，以發(fā)揮圍巖的自承能力。當(dāng)變形小于 ，才可以進(jìn)行二襯。 6） 封閉性。噴混凝土能全面及時(shí)封閉圍巖，及時(shí)有效 阻止圍巖變形，使圍巖較早地進(jìn)入變形收斂狀態(tài)。 錨噴支護(hù)的種類 1）錨桿的施工 20 （ 1）錨桿：錨桿有鋼筋灌漿錨桿、樹(shù)脂錨桿、楔縫錨桿、縫管式錨桿，及近幾年發(fā)展起來(lái)的注漿錨桿。 鋼筋灌漿錨桿是隧道最常用的錨桿，采用普通水泥砂漿作為粘結(jié)劑，近幾年為了方便施工，已經(jīng)采用錨固劑早強(qiáng)藥包逐漸代替水泥砂漿，其凝固速度快，可以及時(shí)提供錨桿錨固強(qiáng)度。 楔縫錨桿是屬于端頭錨固錨桿，通過(guò)錨桿體的端頭和錨桿孔壁摩擦提供錨固力。 錨桿一般用φ 16～ 22mm 普通螺紋鋼制作。在施工中錨桿應(yīng)盡量垂直巖面，并按梅花形布置。安置 錨桿前，應(yīng)清除桿上油污銹蝕，并將孔吹干凈；灌漿（注錨）必須飽滿，楔縫和縫管式錨桿必須楔緊。楔縫錨桿、縫管式錨桿安裝后要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)托板松動(dòng)要再次緊固。楔縫錨桿、縫管式錨桿鉆孔前巖面應(yīng)整平，否則應(yīng)使用特制的楔形調(diào)整板，使托板密貼巖面。 錨桿的送入可用錘擊或通過(guò)套筒用風(fēng)鉆沖擊，把桿體插入鉆孔。對(duì)于灌漿錨桿，孔口用木楔楔緊，注漿用高壓風(fēng)注入。 注漿錨桿是采用特種空心鋼制成，錨桿和鉆頭相連，采用鑿巖機(jī)把帶鉆頭的錨桿鉆入，不再取出，然后對(duì)錨桿進(jìn)行注漿，加固圍巖。主要用于圍巖破碎、成孔性差的地層，施工工序少、簡(jiǎn)單 。 （ 2）錨桿的作用和效果 ① 支承圍巖。錨桿能限制圍巖變形，并向圍巖施加壓力。 ② 加固圍巖。由于系統(tǒng)錨桿的加固作用，使圍巖中，尤其是松動(dòng)區(qū)中的節(jié)理裂隙，破裂面等得以聯(lián)結(jié)，因而增大了錨固區(qū)圍巖的強(qiáng)度。 ③ 提高層間摩擦阻力，形成“組合梁”。對(duì)于水平或緩傾斜的層狀圍巖，用錨桿群能把數(shù)層巖層連在一起，增大層理間摩擦力，從結(jié)構(gòu)力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看就是形成“組合梁”。 ④ “懸吊”作用。為防止個(gè)別危巖的掉落或滑落，用錨桿將其同穩(wěn)定 21 圍巖聯(lián)結(jié)起來(lái)，這種作用主要表現(xiàn)在加固局部失穩(wěn)的巖體。 2）噴混凝土施工 使用混凝土噴射機(jī)，將摻有速凝 劑的細(xì)石混凝土，噴射到巖壁表面上，并迅速固結(jié)成一層支護(hù)結(jié)構(gòu) ，從而對(duì)圍巖起支護(hù)作用。 噴射混凝土可以作為隧道工程Ⅱ～Ⅴ類圍巖中的永久性和臨時(shí)性支護(hù)，也可以與各種型式的錨桿、鋼纖維、鋼架支撐、鋼筋網(wǎng)等構(gòu)成復(fù)合式支護(hù)結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需要分次追加厚度。 噴射混凝土分為干噴混凝土、潮噴混凝土、濕噴混凝土。 （ 1）干噴和潮噴 干噴是將骨料、水泥和速凝劑按一定比例干拌均勻，然后裝入噴射機(jī)，用壓縮空氣使干集料在軟管內(nèi)呈懸浮狀態(tài)壓送到噴槍，再在噴嘴處與高壓水混合，以較高的速度噴射到巖面上。干噴的特點(diǎn)是產(chǎn)生的粉塵量大， 回彈量大，加水是由噴嘴處的閥門控制的，水灰比的控制程度與噴射手操作的熟練程度有關(guān)，使用的機(jī)械較簡(jiǎn)單，機(jī)械清理和故障處理容易。 潮噴是將骨料預(yù)加少量水，使之呈潮濕狀，再加水泥拌和，從而降低上料，拌和和噴射時(shí)的粉塵，但大量的水還是在噴頭處加入和噴出的，其它和干噴相同，目前施工現(xiàn)場(chǎng)較多使用的是潮噴工藝。 （ 2）濕噴 濕噴是將骨料、水泥和水按設(shè)計(jì)比例拌和均勻，用濕式噴射機(jī)壓送到噴頭處，再在噴頭上添加速凝劑后噴出。濕噴混凝土質(zhì)量容易控制，噴射過(guò)程中的粉塵和回彈量很少，是應(yīng)當(dāng)發(fā)展應(yīng)用的噴射工藝，對(duì)噴射機(jī)械要求較 高，機(jī)械清洗和故障處理較麻煩。 （ 3）素噴混凝土的性能特點(diǎn) 噴射混凝土具有強(qiáng)度增長(zhǎng)快、粘結(jié)力強(qiáng)、密度大、抗?jié)B性好的特點(diǎn)，它能較好地填充巖塊間的裂隙的凹突，增加圍巖的整體性，防止自由面的風(fēng)化 22 和松動(dòng)，并與圍巖共同作用。 與普通模筑混凝土相比，噴射混凝土施工將輸送、澆注、搗固幾道工序合而為一，更不需要模板，因而施工快速、簡(jiǎn)捷。在Ⅱ～Ⅲ類圍巖的隧道中若采用復(fù)合式襯砌（即以錨噴作為初期支護(hù)），與整體式模板混凝土襯砌相比，能節(jié)約工程投資 5～ 10%。 噴射混凝土能及早發(fā)揮承載作用。能在 10min 左右終凝，一般 2h 后即具有強(qiáng)度， 8h 后可達(dá) 2MPa，四天后達(dá)到 28d 強(qiáng)度的 70%。 噴射混凝土的注意事項(xiàng)： ①噴前應(yīng)對(duì)開(kāi)挖斷面尺寸進(jìn)行檢查，清除松動(dòng)危巖，欠挖超標(biāo)嚴(yán)重的應(yīng)予處理。噴前根據(jù)石質(zhì)情況，用高壓風(fēng)或水清洗受噴面。 ②受噴巖面有集中滲水時(shí)，應(yīng)作好排水引流處理，無(wú)集中水時(shí)，應(yīng)根據(jù)巖面潮濕程度，適當(dāng)調(diào)整水灰比。 ③噴射時(shí)應(yīng)分段、分部、分塊，嚴(yán)格按先墻后拱，先下后上的順序進(jìn)行，以減少混凝土因重力作用而起的滑動(dòng)或脫落現(xiàn)象的發(fā)生。 ④噴射時(shí)一次噴射厚度不得太薄或太厚，若設(shè)計(jì)噴射混凝土較厚，應(yīng)分層噴射。 噴 射混凝土的效果： ①支承圍巖。由于噴層能與圍巖密貼和粘貼，并給圍巖表面以抗力和剪力。也可以阻止不穩(wěn)定塊體的滑塌。 ②“卸載”作用。由于噴層屬柔性，能有控制地使圍巖在不出現(xiàn)有害變形的前提下，進(jìn)行一定程度的變形，從而使圍巖“卸載”，有利于混凝土承載力的發(fā)揮。 ③填平補(bǔ)強(qiáng)圍巖。噴射混凝土可射入圍巖張開(kāi)的裂隙，填充表面凹穴，使裂隙分割的巖層面粘聯(lián)在一起，保護(hù)巖塊間的咬合、鑲嵌作用，提高其間的粘結(jié)力、摩擦力，有利于防止圍巖松動(dòng)，并避免或緩和圍巖應(yīng)力集中。 23 ④覆蓋圍巖表面。噴層直接粘貼巖面，形成分化和止水的防護(hù)層，并阻止節(jié)理裂隙中充填物流失。 ⑤阻止圍巖松動(dòng)。噴層能緊跟掘進(jìn)進(jìn)程后及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，早期強(qiáng)度較高，因而能及時(shí)向圍巖提供抗力，阻止圍巖松動(dòng)。 ⑥分配外力。通過(guò)噴層把外力傳給錨桿、鋼架支撐等，使支護(hù)結(jié)構(gòu)受力均勻分擔(dān)。 （ 4）鋼纖維噴射混凝土 鋼纖維噴射混凝土是在噴射混凝土中加入鋼纖維，彌補(bǔ)噴射混凝土的脆性破壞缺陷，改善噴射混凝土的物理力學(xué)性能。鋼纖維噴射混凝土的破壞呈塑性破壞，因此容許有較大的變形，裂縫出現(xiàn)后仍有一定的承載能力。一般摻量情況下（約為混凝土重量的 1～ %），鋼纖維噴射混凝土比普通噴射混凝土的抗壓強(qiáng)度提高 30～ 60%，抗拉強(qiáng)度提高 50～ 80%。 （ 5）鋼筋網(wǎng)噴射混凝土 鋼筋網(wǎng)噴射混凝土是在噴射混凝土之前，在巖面上掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，然后再噴射混凝土，其物理力學(xué)性能基本上同鋼纖維噴射混凝土，只是其配筋均勻性較鋼纖維差，主要用于軟弱破碎 圍巖，而更多的是與錨桿或者鋼架構(gòu)成聯(lián)合支護(hù)。 網(wǎng)噴混凝土得注意事項(xiàng)： ①鋼筋網(wǎng)應(yīng)根據(jù)被支護(hù)圍巖面上的實(shí)際起伏形狀鋪設(shè)，且應(yīng)在噴射一層混凝土后再行鋪設(shè)。 ②鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿或錨釘頭（其錨固深度不得小于 20cm）連結(jié)牢固，并應(yīng)盡可能多點(diǎn)連接。 ③開(kāi)始噴射時(shí)，應(yīng)縮短噴頭至受噴面之間的距離，并適當(dāng)調(diào)整噴射角度，使鋼筋網(wǎng)背面混凝土密實(shí)。對(duì)于干燥土質(zhì)隧道，第一次噴射不能太厚，以防起鼓剝落。 24 （ 6）鋼架支撐 采用噴射混凝土和錨桿支護(hù)都主要是利用其柔性和韌性，這對(duì)支護(hù)不太破碎的圍巖使其穩(wěn)定是可行的，當(dāng)圍巖破碎 嚴(yán)重，穩(wěn)定性差，開(kāi)挖后要求早期支護(hù)具有較大的剛度，以阻止圍巖的過(guò)度變形和承受部分松弛荷載，一般都采用鋼架支撐。 鋼架支撐一般分為鋼筋格柵支撐、工字鋼支撐（型鋼支撐）、鋼軌支撐，鋼軌的剛度最大，一般用于Ⅵ級(jí)圍巖及部分Ⅴ級(jí)圍巖，能及時(shí)提供較大的支護(hù)力，格柵支撐必須經(jīng)噴射混凝土工序后，噴混凝土產(chǎn)生強(qiáng)度后才能提供很好的支護(hù)力。鋼架支撐可以很好地與錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土相結(jié)合，構(gòu)成聯(lián)合支護(hù)，增強(qiáng)支護(hù)的有效性，且受力條件較好。 施工要點(diǎn)： ①架設(shè)支撐前，應(yīng)嚴(yán)格檢查斷面，對(duì)欠挖部分應(yīng)進(jìn)行處理，支撐的架設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按 中線、水平線進(jìn)行，支撐固定前要仔細(xì)檢查架設(shè)尺寸，支撐應(yīng)緊貼巖面。 ②鋼支撐應(yīng)架設(shè)在隧道橫向豎直平面內(nèi)，其垂直度允許誤差為177。 2176。 ③鋼支撐的腳部應(yīng)有一定的埋置深度，以保證拱腳（墻腳）的穩(wěn)定（少沉降、少擠入）。一般可以采用的措施有墊石、墊板、縱向托梁、鎖腳錨桿等。 ④鋼支撐應(yīng)盡可能多地與錨桿露頭及鋼筋網(wǎng)焊接，以增強(qiáng)其聯(lián)合支護(hù)效應(yīng)。 ⑤噴射混凝土?xí)r，應(yīng)注意將鋼支撐與巖面之間地間隙噴射密實(shí)，格柵支撐網(wǎng)格內(nèi)嚴(yán)禁填塞異物，并應(yīng)噴射密實(shí)。 ⑥鋼支撐的安設(shè)應(yīng)在開(kāi)挖后的 2h 內(nèi)完成，為了防止圍巖產(chǎn)生松弛變形，保證支撐施工過(guò)程的 安全，應(yīng)對(duì)巖面先進(jìn)行混凝土封閉，然后再架設(shè)鋼支撐。 噴錨支護(hù)的應(yīng)用 25 在軟弱破碎圍巖中，采用噴混凝土的支護(hù)效果，要優(yōu)于錨桿的支護(hù)效果，因?yàn)殄^桿存在鉆孔和注錨、等強(qiáng)等工序，噴射混凝土施工要及時(shí)，而且對(duì)圍巖不產(chǎn)生擾動(dòng)。采用噴鋼纖維混凝土對(duì)軟弱破碎圍巖進(jìn)行及時(shí)封閉，可以保證其早期支護(hù)強(qiáng)度，然后在其保護(hù)下進(jìn)行其它支護(hù)措施。因此在施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)特別破碎的圍巖一般都采用噴鋼纖維混凝土進(jìn)行臨時(shí)緊急加固措施。 在圍巖相對(duì)較好的塊狀巖石，采用錨桿的支護(hù)效果要優(yōu)于噴混凝土的支護(hù)效果，主要體現(xiàn)錨桿的支承作用和“懸吊”作用，及提高 層間的摩擦力。 在Ⅵ級(jí)圍巖及部分Ⅴ級(jí)圍巖的軟弱破碎圍段，采用鋼軌支撐要比工字鋼支撐效果要好，因?yàn)閲娀炷梁瓦@些型鋼的結(jié)合握裹力較差，而工字鋼的剛度較小，施工現(xiàn)場(chǎng)常出現(xiàn)工字鋼支撐應(yīng)受圍巖壓力產(chǎn)生扭曲變形，影響到隧道凈空尺寸或使隧道支護(hù)失穩(wěn)。 格柵支撐施工時(shí)，要防止隧道巖塊掉進(jìn)格柵網(wǎng)格內(nèi)，造成假噴現(xiàn)象，噴混凝土應(yīng)完全包裹格柵鋼筋。 隧道的超前支護(hù)及其它輔助措施 1）超前支護(hù) 超前支護(hù)是對(duì)未開(kāi)挖的隧道巖石進(jìn)行提前予支護(hù)，然后在支護(hù)的保護(hù)下對(duì)圍巖進(jìn)度開(kāi)挖，是確保軟弱圍巖施工安全的一種有效措施。 （ 1）超前錨桿 和超前小鋼管 超前錨桿是沿開(kāi)挖輪廓線，以稍大的外插角，向開(kāi)挖面前方安裝錨桿，形成對(duì)前方圍巖的予錨固，在提前形成的圍巖錨固圈的保護(hù)下進(jìn)行開(kāi)挖等作業(yè)。超前錨桿的柔性較大，整體剛度較小，為了提高其整體剛度，可以采用鋼管代替鋼筋，即為超前小鋼管，超前小鋼管一般采用φ 32 或φ 35 的焊管。 施工要點(diǎn)： ①超前錨桿的超前量、環(huán)向間距、外插角等參數(shù)，應(yīng)視圍巖的地質(zhì)條件、施工斷面大小、開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺和施工條件而定。一般宜采用 3～ 5m 長(zhǎng)，環(huán)向 26 間距宜采用 ～ ；外插角宜用 10176?！?30176。；搭接長(zhǎng)度宜為超前長(zhǎng)度的40～ 60%左右。 ②超前錨桿宜用早強(qiáng)砂漿全粘結(jié)式錨桿，錨桿材料可用不小于φ 22 的螺紋鋼筋。 ③開(kāi)挖時(shí)應(yīng)注意保留前方有一定長(zhǎng)度的錨固區(qū)，以使超前錨桿的前端有一個(gè)穩(wěn)定的支點(diǎn)