用特征线设计锚喷支护的理论与方法实用教案

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1、会计学1用特征线设计锚喷支护的理论用特征线设计锚喷支护的理论(lln)与方与方法法第一页，共50页。局部不稳定分析的原理(yunl)与步骤二、本章所研究的不稳定块体的含义二、本章所研究的不稳定块体的含义 本章所研究的不稳定块体是指由软弱结构本章所研究的不稳定块体是指由软弱结构(jigu)面、面、临空面以及新形成的切割面所组成的较大规模的的不稳定临空面以及新形成的切割面所组成的较大规模的的不稳定块体。一般，围岩中被几组节理所切割成的小块岩体，由块体。一般，围岩中被几组节理所切割成的小块岩体，由设计中用作整体加固的锚喷支护就足以承受，不需另行局设计中用作整体加固的锚喷支护就足以承受，不需另行局部加

2、固。部加固。第1页/共50页第二页，共50页。局部不稳定分析的原理(yunl)与步骤三、不稳定块体的计算与加固的步骤三、不稳定块体的计算与加固的步骤1、不稳定块体的几何分析、不稳定块体的几何分析确定结构面面积、结构体体积和重量等，这些都是稳定性分确定结构面面积、结构体体积和重量等，这些都是稳定性分析中的必要数据。不稳定块体的几何分析是以地质勘察工作析中的必要数据。不稳定块体的几何分析是以地质勘察工作所获得的地质结构面产状和测点坐标，以及工程设计开挖的所获得的地质结构面产状和测点坐标，以及工程设计开挖的几何参数为前提的，有了这些参数就可以通过解析法或图算几何参数为前提的，有了这些参数就可以通过解

3、析法或图算法来确定不稳定块体的几何参数。法来确定不稳定块体的几何参数。2、失稳方式的运动学分析、失稳方式的运动学分析运动学分析的主要任务是判断不稳定块体的位移运动趋势和运动学分析的主要任务是判断不稳定块体的位移运动趋势和失稳方式。运动学分析是在上述几何分析的基础上，再考虑失稳方式。运动学分析是在上述几何分析的基础上，再考虑载荷矢量的作用载荷矢量的作用(zuyng)。荷载一般包括重力、地应力及。荷载一般包括重力、地应力及动态力（地震力、爆破松动力等）。不过这里只研究重力，动态力（地震力、爆破松动力等）。不过这里只研究重力，动态力和地应力不予考虑。动态力和地应力不予考虑。第2页/共50页第三页，共

4、50页。局部不稳定(wndng)分析的原理与步骤由于不稳定块体边界切割面的情况不同，初始位移趋势可能有多种发展结果由于不稳定块体边界切割面的情况不同，初始位移趋势可能有多种发展结果，即可能有多种失稳方式：，即可能有多种失稳方式：（1）由于受到边界切割面的限制，结构体不能向临空面位移，而在某一结）由于受到边界切割面的限制，结构体不能向临空面位移，而在某一结构面上压紧，或者所有结构面不能脱开，则结构体是稳定的。构面上压紧，或者所有结构面不能脱开，则结构体是稳定的。（2）由于切割面的影响，产生结构面或结构面交线滑动，位移方向指向临）由于切割面的影响，产生结构面或结构面交线滑动，位移方向指向临空面，这

5、是形成滑动失稳。空面，这是形成滑动失稳。（3）当合力）当合力(hl)矢量作用于边界面以外，或是结构体受力位移后形成一定矢量作用于边界面以外，或是结构体受力位移后形成一定的力矩时，若指向临空面，则可能产生转动或倾倒。的力矩时，若指向临空面，则可能产生转动或倾倒。（4）不受切割面影响，结构体的初始位移即造成所有的结构面上的拉开，）不受切割面影响，结构体的初始位移即造成所有的结构面上的拉开，这是形成崩落或抛出。这是形成崩落或抛出。常见的失稳运动方式是崩落和滑动。失稳方式不同，其稳定的评价和分析也常见的失稳运动方式是崩落和滑动。失稳方式不同，其稳定的评价和分析也不同。运动学分析是进一步稳定分析的基础。

6、不同。运动学分析是进一步稳定分析的基础。第3页/共50页第四页，共50页。局部(jb)不稳定分析的原理与步骤3、稳定系数的计算分析、稳定系数的计算分析稳定分析是根据岩石结构体受力运动和阻滑力的对比关系，确定稳定分析是根据岩石结构体受力运动和阻滑力的对比关系，确定(qudng)相对于极限相对于极限状态时的稳定程度，做出稳定性评价。状态时的稳定程度，做出稳定性评价。当运动学解析指出有可能滑动时，应根据滑动面的构成，采用抗剪强度进行滑动稳定分当运动学解析指出有可能滑动时，应根据滑动面的构成，采用抗剪强度进行滑动稳定分析，求取滑动安全系数。析，求取滑动安全系数。对于崩落或抛出的不稳定块体，则可直接求出

7、其崩落力或抛出力。对于崩落或抛出的不稳定块体，则可直接求出其崩落力或抛出力。4、不稳定块体的加固计算和锚喷支护强度计算、不稳定块体的加固计算和锚喷支护强度计算锚喷支护是当前加固不稳定块体的主要支护方式。尤其是采用锚杆或锚索支护，其加固锚喷支护是当前加固不稳定块体的主要支护方式。尤其是采用锚杆或锚索支护，其加固效果远优于其他支护型式。对可能失稳的不稳定块体需进行局部加固计算和锚喷支护的效果远优于其他支护型式。对可能失稳的不稳定块体需进行局部加固计算和锚喷支护的强度计算，以确定强度计算，以确定(qudng)喷层厚度、锚杆根数和参数以及锚杆的布置方案。一般情喷层厚度、锚杆根数和参数以及锚杆的布置方案

8、。一般情况下，喷层厚度按整体加固要求确定况下，喷层厚度按整体加固要求确定(qudng)，局部加固主要是计算锚杆的根数和参，局部加固主要是计算锚杆的根数和参数。数。 常用的不稳定块体的稳定性分析方法有图解法和数解法。常用的不稳定块体的稳定性分析方法有图解法和数解法。第4页/共50页第五页，共50页。赤平极射投影与实体(sht)比例投影一、赤平极射投影基本概念一、赤平极射投影基本概念赤平极射投影，是利用一个球体作为投影工具，通过球心赤平极射投影，是利用一个球体作为投影工具，通过球心作一平面作一平面ESWN（赤平面）作为投影平面。极射就是从球（赤平面）作为投影平面。极射就是从球体的一个端点体的一个端

9、点F发出射线，如发出射线，如FP，F称为极点，称为极点，P为球体上为球体上的一个质点。由极点的一个质点。由极点F向向P发出的射线必然发出的射线必然(brn)交于赤平交于赤平面于面于M点，点，M就是就是P点在赤平面上的投影。实际上，赤平极点在赤平面上的投影。实际上，赤平极射投影是把点、线、面的位置投影到球面上，然后再把它射投影是把点、线、面的位置投影到球面上，然后再把它们投影到赤平面上，化立体为平面。目前，我国在工程地们投影到赤平面上，化立体为平面。目前，我国在工程地质实际应用中，习惯上采用上半球做球面投影，从下半球质实际应用中，习惯上采用上半球做球面投影，从下半球球极（球极（F）发出射线的方法

10、，投影上半球的物体。）发出射线的方法，投影上半球的物体。如图所示，如图所示，AC表示该平面走向，表示该平面走向，MO表示该平面倾向；平表示该平面倾向；平面越陡，弧面越陡，弧AMC越靠近圆心，两个极端的情况，垂直时为越靠近圆心，两个极端的情况，垂直时为直线直线AC，水平时为基圆（，水平时为基圆（WM表示倾角）。表示倾角）。第5页/共50页第六页，共50页。工程类比(lib)法设计的原则与方法第6页/共50页第七页，共50页。赤平极射投影与实体(sht)比例投影二、基本作图法二、基本作图法1、两种投影、两种投影(tuyng)网网吴氏网与斯氏网，每种投影吴氏网与斯氏网，每种投影(tuyng)网都包括

11、两种投影网都包括两种投影(tuyng)图，即经纬网与极坐标网。图，即经纬网与极坐标网。2、吴氏网的特点、吴氏网的特点3、基本作图、基本作图第7页/共50页第八页，共50页。工程(gngchng)类比法设计的原则与方法第8页/共50页第九页，共50页。工程类比法设计(shj)的原则与方法锚喷支护工程类比设计程序锚喷支护工程类比设计程序(chngx)应用工程类比法确定支护参数的设计程序应用工程类比法确定支护参数的设计程序(chngx)，一般分为初步设计阶段和施工设计阶段。一般分为初步设计阶段和施工设计阶段。1、设计设计阶段：、设计设计阶段：2、施工设计阶段：、施工设计阶段：第9页/共50页第十页，

12、共50页。用工程类比法设计(shj)锚喷支护参数第10页/共50页第十一页，共50页。赤平极射投影与实体(sht)比例投影三、实体比例投影的概念三、实体比例投影的概念（一）实体比例投影的概念（一）实体比例投影的概念赤平极射投影只能反映平面和直线的方位以及它们相互赤平极射投影只能反映平面和直线的方位以及它们相互的角距关系，不能反映平面大小，线段长短以及它们的的角距关系，不能反映平面大小，线段长短以及它们的具体位置。因此必须将赤平极射投影与实体比例的垂直具体位置。因此必须将赤平极射投影与实体比例的垂直投影结合起来，相互配合，才能确定出露洞室临空面上投影结合起来，相互配合，才能确定出露洞室临空面上的

13、块体的空间位置和形状。的块体的空间位置和形状。实体比例投影是研究直线、平面，以及由平面围成的块实体比例投影是研究直线、平面，以及由平面围成的块体在一定比例尺的平面图上构成影像的规律的一种图解体在一定比例尺的平面图上构成影像的规律的一种图解方法。它应用正投影（垂直投影）的原理和方法，并与方法。它应用正投影（垂直投影）的原理和方法，并与赤平投影图相配合，根据实测的结构面产状和分布位置赤平投影图相配合，根据实测的结构面产状和分布位置，通过作图，求出结构面的组合交线、组合的平面，以，通过作图，求出结构面的组合交线、组合的平面，以及由组合的平面和直线围成的结构体的几何形状和规模及由组合的平面和直线围成的

14、结构体的几何形状和规模、分布位置和方向、分布位置和方向(fngxing)，而且完全变立体表示，而且完全变立体表示为平面表示。为平面表示。第11页/共50页第十二页，共50页。赤平极射投影(tuyng)与实体比例投影(tuyng)（二）实体比例（二）实体比例(bl)投影与正投影的区别和联系投影与正投影的区别和联系1、正投影：主要应用于机械制图学，它根据机械零件的几何形状做出它在各投影面上的投、正投影：主要应用于机械制图学，它根据机械零件的几何形状做出它在各投影面上的投影。投影图要求严格反映机械零件的面、线的尺寸大小，但不严格要求反映面和线的实际空影。投影图要求严格反映机械零件的面、线的尺寸大小，

15、但不严格要求反映面和线的实际空间方向。间方向。2、实体比例、实体比例(bl)投影：有尺寸大小的概念，又有方向的概念。主要根据结构面在水平投影投影：有尺寸大小的概念，又有方向的概念。主要根据结构面在水平投影面上的投影求出其组合的实体（结构体）。投影图除了要求反映结构体的面和线的尺寸大小面上的投影求出其组合的实体（结构体）。投影图除了要求反映结构体的面和线的尺寸大小之外，还要求严格反映结构体的面和线的实际空间方向，包括面的走向、倾向、倾角和线的之外，还要求严格反映结构体的面和线的实际空间方向，包括面的走向、倾向、倾角和线的倾向、倾角。由于实体比例倾向、倾角。由于实体比例(bl)投影具有方向概念，所

16、以它的作图和表示方法与普通正投投影具有方向概念，所以它的作图和表示方法与普通正投影有所不同。实体比例影有所不同。实体比例(bl)投影需配合结构面的赤平极射投影来表示结构体各个面的走向投影需配合结构面的赤平极射投影来表示结构体各个面的走向、倾向和倾角，以及结构体的各个棱线的倾向和倾角。、倾向和倾角，以及结构体的各个棱线的倾向和倾角。第12页/共50页第十三页，共50页。赤平极射投影(tuyng)与实体比例投影(tuyng)四、投影原理与作图方法四、投影原理与作图方法做空间上点、线、面的实体比例投影平面一般为水平做空间上点、线、面的实体比例投影平面一般为水平面。在实际作图时，它常是通过结构面实测点

17、高程的面。在实际作图时，它常是通过结构面实测点高程的一个水平面，或直接代表工程岩体的水平临空面，如一个水平面，或直接代表工程岩体的水平临空面，如地下洞室的洞顶面。地下洞室的洞顶面。采用水平面作为实体比例投影平面，好处在于它与赤采用水平面作为实体比例投影平面，好处在于它与赤平投影的投影平面一致平投影的投影平面一致(yzh)，因而在做实体比例投，因而在做实体比例投影图时，只要选取其方位表示与赤平投影图的方位表影图时，只要选取其方位表示与赤平投影图的方位表示一致示一致(yzh)，通过实体比例投影图上的已知点（如，通过实体比例投影图上的已知点（如结构面上实测点），作赤平投影图上与之相应的直线结构面上实

18、测点），作赤平投影图上与之相应的直线的平行线即可，作图的过程非常简单。的平行线即可，作图的过程非常简单。1、直线的投影、直线的投影空间任意直线的实际长度等于实体比例投影长度与倾空间任意直线的实际长度等于实体比例投影长度与倾角的余弦之比。角的余弦之比。第13页/共50页第十四页，共50页。赤平极射投影与实体(sht)比例投影2、平面的投影、平面的投影实体三角平面实体三角平面ABC的面积等于其水平面上的投影（即实体比的面积等于其水平面上的投影（即实体比例投影）三角形的面积和倾角的余弦之比。推广到任意形状例投影）三角形的面积和倾角的余弦之比。推广到任意形状的平面的面积与其实体比例投影的面积的关系中去

19、，即的平面的面积与其实体比例投影的面积的关系中去，即其中，其中，S已知空间任意形状平面的实际面积；已知空间任意形状平面的实际面积；S1已知平面的已知平面的实体比例投影的面积；实体比例投影的面积；已知平面的倾角。已知平面的倾角。在岩体结构分析和岩体稳定性分析中，根据结构面的产状和在岩体结构分析和岩体稳定性分析中，根据结构面的产状和它们的组合它们的组合(zh)切割关系，按照实际出露位置做出实体比切割关系，按照实际出露位置做出实体比例投影后，就可以根据投影图求出结构体各个面的实际面积例投影后，就可以根据投影图求出结构体各个面的实际面积，求出结构体的体积重量，进行稳定性的分析计算。，求出结构体的体积重

20、量，进行稳定性的分析计算。第14页/共50页第十五页，共50页。赤平极射投影与实体(sht)比例投影3、结构体的投影、结构体的投影 在岩体结构和岩体稳定分析中，经常是对由结构在岩体结构和岩体稳定分析中，经常是对由结构面和临空面组合切割成的具体结构体的稳定性进行分面和临空面组合切割成的具体结构体的稳定性进行分析计算。在各种不同几何形状的结构体中，由三个已析计算。在各种不同几何形状的结构体中，由三个已知结构面和一个临空面或两个知结构面和一个临空面或两个(lin )已知结构面已知结构面和两个和两个(lin )临空面组成的四面体（或四面锥体临空面组成的四面体（或四面锥体）比较常见。并且这种几何形状的结

21、构比较容易用赤）比较常见。并且这种几何形状的结构比较容易用赤平投影和实体比例投影方法做出图解。平投影和实体比例投影方法做出图解。 地下洞室的临空面通常有两种产状情况，其一是地下洞室的临空面通常有两种产状情况，其一是洞顶面，在作图分析时常近似地视为水平临空面，其洞顶面，在作图分析时常近似地视为水平临空面，其二是洞壁边墙和直立临空面。临空面的产状不同，结二是洞壁边墙和直立临空面。临空面的产状不同，结构体的实体比例投影的作图方法也略有不同。构体的实体比例投影的作图方法也略有不同。（1）临空面为水平产状的实体比例投影）临空面为水平产状的实体比例投影地下洞室的临空面为水平时，即以临空面作为实体比地下洞室

22、的临空面为水平时，即以临空面作为实体比例投影的投影平面。将洞室拱顶上的结构体位于投影例投影的投影平面。将洞室拱顶上的结构体位于投影平面之上。平面之上。第15页/共50页第十六页，共50页。赤平极射投影与实体(sht)比例投影分析过程如图分析过程如图11-25所示。如视三角形所示。如视三角形A1B1C1为结构体的底面积，则结构体为为结构体的底面积，则结构体为O1为顶点的一个正锥体为顶点的一个正锥体(zhu t)。它的体积为：。它的体积为：A1B1C1为锥体为锥体(zhu t)底面积。由于洞顶临空面与投影平面一致，在实体比底面积。由于洞顶临空面与投影平面一致，在实体比例投影上根据比例尺直接从图上量

23、出的三角形例投影上根据比例尺直接从图上量出的三角形A1B1C1的面积即为其实际面积的面积即为其实际面积。h为锥体为锥体(zhu t)以以O1为顶点的高度，它可以由垂直投影关系求出：为顶点的高度，它可以由垂直投影关系求出：h=A1O1tanA， h=B1O1tanB， h=C1O1tanC，A，B，C分别为结构面组合交线分别为结构面组合交线AO、BO、CO的倾角，可在赤平投影图上的倾角，可在赤平投影图上读出。读出。A1O1，B1O1，C1O1的长度可在实体比例投影图上根据作图比例尺直接量出的长度可在实体比例投影图上根据作图比例尺直接量出。第16页/共50页第十七页，共50页。赤平极射投影(tuy

24、ng)与实体比例投影(tuyng)（2）临空面为直立产状的实体比例投影）临空面为直立产状的实体比例投影 地下洞室的临空面为直立时，在实际作图时，往往是将临空面以其走向线为旋转地下洞室的临空面为直立时，在实际作图时，往往是将临空面以其走向线为旋转轴，转至水平位置（所以轴，转至水平位置（所以(suy)结构面亦随之绕同一旋转轴转结构面亦随之绕同一旋转轴转900），得出以临空面），得出以临空面为投影平面的结构面赤平投影图。然后可再按上述作图方法做出结构体在临空面上为投影平面的结构面赤平投影图。然后可再按上述作图方法做出结构体在临空面上的实际比例投影。的实际比例投影。第17页/共50页第十八页，共50页

25、。隧道围岩不稳定(wndng)块体稳定(wndng)性分析手工图算法一、洞顶四面不稳定块体的稳定性分析一、洞顶四面不稳定块体的稳定性分析1.洞顶四面不稳定块体的几何解析洞顶四面不稳定块体的几何解析取一水平面作为投影面，而把结构面与投影面的交线称为结取一水平面作为投影面，而把结构面与投影面的交线称为结构面的走向线。已知三组结构面构面的走向线。已知三组结构面I、J、K的走向、倾向、倾角的走向、倾向、倾角及走向线上的某点位置及走向线上的某点位置Fi，Fj，Fk，求在拱顶形成的切割块体，求在拱顶形成的切割块体的大小和形状。的大小和形状。作图步骤见教材作图步骤见教材P274页页赤平投影图赤平投影图实体比

26、例投影（增加垂直隧道轴线实体比例投影（增加垂直隧道轴线(zhu xin)直线投影）直线投影）做出切割块体正投影做出切割块体正投影第18页/共50页第十九页，共50页。隧道围岩不稳定(wndng)块体稳定(wndng)性分析手工图算法2.洞顶四面不稳定块体的滑移类型分析洞顶四面不稳定块体的滑移类型分析假设基圆的圆心落在三结构面所围成的曲边三角形内部，则该四面体称为假设基圆的圆心落在三结构面所围成的曲边三角形内部，则该四面体称为直四面体，直四面体的滑塌形式是直接塌落。反之，如果点直四面体，直四面体的滑塌形式是直接塌落。反之，如果点O落在曲边三落在曲边三角形外部，称为斜四面体。它的滑移类型进行如下分

27、析：角形外部，称为斜四面体。它的滑移类型进行如下分析：在赤平投影图上，通过锥体的顶点在赤平投影图上，通过锥体的顶点O（即圆心），作通过锥体并与洞轴线（即圆心），作通过锥体并与洞轴线方向（方向（TT）垂直的铅直剖面（）垂直的铅直剖面（MNO）。如果在近圆心侧，铅直剖面（）。如果在近圆心侧，铅直剖面（MNO）只与某一组结构面相交，则这个锥体为单滑面锥体，并且近圆心侧）只与某一组结构面相交，则这个锥体为单滑面锥体，并且近圆心侧的那组结构面即为滑动面。如果在近圆心侧，铅直剖面可以分别与某两组的那组结构面即为滑动面。如果在近圆心侧，铅直剖面可以分别与某两组结构面相交，则这个锥体为双滑面锥体，近圆心侧的那

28、两组结构面将同时结构面相交，则这个锥体为双滑面锥体，近圆心侧的那两组结构面将同时(tngsh)作为滑动面。作为滑动面。第19页/共50页第二十页，共50页。隧道围岩不稳定块体稳定性分析(fnx)手工图算法二、洞壁四面不稳定块体的稳定性分析二、洞壁四面不稳定块体的稳定性分析1.洞壁四面不稳定块体的几何解析洞壁四面不稳定块体的几何解析设在洞壁面上，测得三组结构面设在洞壁面上，测得三组结构面S0，F1，F2的出露位的出露位置置MSO、MF1，MF2及其产状，如图所示。求开挖后，及其产状，如图所示。求开挖后，该三组结构面在边墙所形成的切割体位置和大小。该三组结构面在边墙所形成的切割体位置和大小。2.洞

29、壁四面不稳定块体滑移洞壁四面不稳定块体滑移(hu y)类型分析类型分析第20页/共50页第二十一页，共50页。不稳定(wndng)块体的锚喷支护计算方法一、锚喷支护的承载作用一、锚喷支护的承载作用1.锚杆的承载作用锚杆的承载作用承拉作用、承剪作用。加固位于承拉作用、承剪作用。加固位于(wiy)拱顶的不稳定块体拱顶的不稳定块体，锚杆主要起悬吊作用，即承拉作用，此时宜垂直布置，锚杆主要起悬吊作用，即承拉作用，此时宜垂直布置，这样能有效发挥锚杆效用。加固拱顶不稳定块体，也有些这样能有效发挥锚杆效用。加固拱顶不稳定块体，也有些锚杆起抗剪作用。通常要求锚杆与节理面成较大角度，且锚杆起抗剪作用。通常要求锚

30、杆与节理面成较大角度，且逆着不稳定块体的滑落方向布设。位于逆着不稳定块体的滑落方向布设。位于(wiy)边墙的不稳边墙的不稳定块体，主要是沿着某一个或某两个节理面产生滑移塌落定块体，主要是沿着某一个或某两个节理面产生滑移塌落，这是锚杆起抗剪作用。，这是锚杆起抗剪作用。2.锚杆的作用机理锚杆的作用机理3.喷射混凝土的承载作用：在不稳定块体作用下，喷层破喷射混凝土的承载作用：在不稳定块体作用下，喷层破坏一般有两种形式：冲切破坏和黏结破坏。当喷层厚度不坏一般有两种形式：冲切破坏和黏结破坏。当喷层厚度不大时，喷层的承载力应按喷层冲切破坏确定，而当喷层厚大时，喷层的承载力应按喷层冲切破坏确定，而当喷层厚度

31、较大时或喷层与岩面黏结力很差时应按喷层黏结破坏确度较大时或喷层与岩面黏结力很差时应按喷层黏结破坏确定。定。4.喷射混凝土的作用机理喷射混凝土的作用机理第21页/共50页第二十二页，共50页。 悬吊作用悬吊作用(zuyng)(zuyng) 组合梁作用组合梁作用(zuyng)(zuyng) 整体加固作用整体加固作用(zuyng)(zuyng)锚杆的力学锚杆的力学(l xu)作用作用第22页/共50页第二十三页，共50页。 悬吊作用：将不稳定岩层悬吊在坚固(jing)岩层上，阻止围岩移动滑落。 第23页/共50页第二十四页，共50页。 组合梁作用：在岩层中打入锚杆，将组合梁作用：在岩层中打入锚杆，将

32、若干若干(rugn)(rugn)薄弱岩层锚固在一起，类似薄弱岩层锚固在一起，类似将叠合的板梁变成组合梁，提高岩层的承将叠合的板梁变成组合梁，提高岩层的承载力。载力。 第24页/共50页第二十五页，共50页。 整体加固作用：锚杆群锚入围岩后，其两整体加固作用：锚杆群锚入围岩后，其两端附近岩体形成圆锥形压缩区，按照一定间端附近岩体形成圆锥形压缩区，按照一定间距排列的锚杆在锚固力作用下构成一个均匀距排列的锚杆在锚固力作用下构成一个均匀(jnyn)(jnyn)的压缩带，即承载环。的压缩带，即承载环。第25页/共50页第二十六页，共50页。局部稳定原理局部稳定原理(yunl)(yunl) 危石除用锚杆支

33、护外，也可用喷危石除用锚杆支护外，也可用喷射混凝土层支护。在危石重力作用下射混凝土层支护。在危石重力作用下混凝土喷层可能出现冲切破坏和撕裂混凝土喷层可能出现冲切破坏和撕裂破坏。破坏。 第26页/共50页第二十七页，共50页。（2 2）整体）整体(zhngt)(zhngt)稳定原理稳定原理第27页/共50页第二十八页，共50页。（2 2）整体）整体(zhngt)(zhngt)稳定稳定原理原理 喷混凝土层与围岩体表面紧密粘结、咬合、使洞室表面岩体形成较平顺的整体，依靠结合面处的抗拉、抗压、抗剪能力，与岩体密贴组成“组合结构”或“整体结构物”共同(gngtng)工作。 第28页/共50页第二十九页，

34、共50页。不稳定(wndng)块体的锚喷支护计算方法二、不稳定块体作用二、不稳定块体作用(zuyng)下锚喷支护的计算下锚喷支护的计算1.锚喷支护的计算原则锚喷支护的计算原则（1）锚杆的计算原则：当加固拱顶崩落的不稳定块体时，）锚杆的计算原则：当加固拱顶崩落的不稳定块体时，锚杆起悬吊作用锚杆起悬吊作用(zuyng)，即受拉作用，即受拉作用(zuyng)；当加；当加固边墙滑动的不稳定块体时，起销钉作用固边墙滑动的不稳定块体时，起销钉作用(zuyng)，即，即抗剪作用抗剪作用(zuyng)。对于可能很快失稳的围岩或危石，。对于可能很快失稳的围岩或危石，以及用于加固有加大规模的边墙不稳定块体时可采用

35、预应以及用于加固有加大规模的边墙不稳定块体时可采用预应力锚杆。当具有更大规模的不稳定块体时，还可以采用预力锚杆。当具有更大规模的不稳定块体时，还可以采用预应力锚索。悬吊锚杆可以采用砂浆锚杆和内锚头锚杆。悬应力锚索。悬吊锚杆可以采用砂浆锚杆和内锚头锚杆。悬吊锚杆一般应采用垂直布置的方式。吊锚杆一般应采用垂直布置的方式。加固边墙不稳定块体的锚杆可垂直于滑动面布设，或者逆加固边墙不稳定块体的锚杆可垂直于滑动面布设，或者逆着滑动方向布置，以使锚杆所提供的切向分力有助于维持着滑动方向布置，以使锚杆所提供的切向分力有助于维持滑落体的稳定。滑落体的稳定。（2）喷层的计算原则）喷层的计算原则在不稳定块体作用在

36、不稳定块体作用(zuyng)下喷层破坏有两种形式：冲下喷层破坏有两种形式：冲切破坏和撕裂，所以应按冲切破坏和黏结破坏两类公式验切破坏和撕裂，所以应按冲切破坏和黏结破坏两类公式验算。然而，至今没有合适的按黏结破坏校核喷层承载力的算。然而，至今没有合适的按黏结破坏校核喷层承载力的公式。目前，我国国家标准（公式。目前，我国国家标准（GB50086-2001）只按照冲）只按照冲切破坏校切破坏校第29页/共50页第三十页，共50页。不稳定(wndng)块体的锚喷支护计算方法校核喷层厚度。当喷层厚度小于校核喷层厚度。当喷层厚度小于10cm时，按冲切破坏公式验算，而当喷层厚度大于时，按冲切破坏公式验算，而当

37、喷层厚度大于10cm时时，仍按，仍按10cm厚度的冲切承载力计算。同时，对喷射厚度的冲切承载力计算。同时，对喷射(pnsh)混凝土的粘结力提出一定要求混凝土的粘结力提出一定要求，如规定，如规定I、II类围岩中，喷射类围岩中，喷射(pnsh)混凝土粘结力不低于混凝土粘结力不低于0.8MPa，III级围岩中不低于级围岩中不低于0.5MPa。2.锚杆的计算锚杆的计算（1）拱顶锚杆的计算）拱顶锚杆的计算位于拱顶的锚杆，用来承受不稳定岩块的自重，因此可按悬吊理论计算。位于拱顶的锚杆，用来承受不稳定岩块的自重，因此可按悬吊理论计算。（2）边墙锚杆计算）边墙锚杆计算边墙锚杆主要通过锚杆的抗剪能力，以阻止不稳

38、定块体的下滑，但预应力锚杆中还要计及预边墙锚杆主要通过锚杆的抗剪能力，以阻止不稳定块体的下滑，但预应力锚杆中还要计及预加荷载所产生的抗滑能力。加荷载所产生的抗滑能力。（3）位于边墙与拱顶之间不稳定块体的锚杆加固计算）位于边墙与拱顶之间不稳定块体的锚杆加固计算第30页/共50页第三十一页，共50页。不稳定(wndng)块体的锚喷支护计算方法3.喷层的计算喷层的计算喷层具有承受不稳定块体的能力喷层具有承受不稳定块体的能力(nngl)，但这种承载能力，但这种承载能力(nngl)是很有限的，所以，对于是很有限的，所以，对于一些巨大的不稳定块体主要由锚杆或预应力锚杆来承受，单纯喷层只能承受不大的不稳定块

39、一些巨大的不稳定块体主要由锚杆或预应力锚杆来承受，单纯喷层只能承受不大的不稳定块体。体。第31页/共50页第三十二页，共50页。隧道及边坡工程(gngchng)中常用锚杆水泥砂浆锚杆水泥砂浆锚杆1、构造：由水泥砂浆、杆体、垫板和螺母组成；杆体可采、构造：由水泥砂浆、杆体、垫板和螺母组成；杆体可采用带肋钢筋或高强度玻纤树脂实心或空心管。垫板可用金属用带肋钢筋或高强度玻纤树脂实心或空心管。垫板可用金属材料，也可以用工程塑料。材料，也可以用工程塑料。2、特点、特点（1）结构简单，加工安装方便，价格便宜，对围岩适用性）结构简单，加工安装方便，价格便宜，对围岩适用性强，具有一定的锚固力。强，具有一定的锚

40、固力。（2）安装后有一个养护过程不能承载）安装后有一个养护过程不能承载（3）被动支护，提供的支护反力依赖围岩变形，如果安装）被动支护，提供的支护反力依赖围岩变形，如果安装过晚，锚杆抗力小，作用有限过晚，锚杆抗力小，作用有限(yuxin)。（4）注浆不宜密实。）注浆不宜密实。3、垫板作用、垫板作用（1）增强并扩大锚杆对岩体的锚固范围，特别是能使表层）增强并扩大锚杆对岩体的锚固范围，特别是能使表层围岩处于三向受力状态，极大增强了围岩稳定性。围岩处于三向受力状态，极大增强了围岩稳定性。第32页/共50页第三十三页，共50页。隧道及边坡工程(gngchng)中常用锚杆（2）垫板能显著）垫板能显著(xi

41、nzh)提高锚杆的系统刚度，使锚杆在软岩中不至于太软而无提高锚杆的系统刚度，使锚杆在软岩中不至于太软而无法与围岩特征线相交，丧失承载围岩压力的条件。法与围岩特征线相交，丧失承载围岩压力的条件。（3）通过垫板将喷网与锚杆连成整体，从而形成喷锚网与围岩的联合体，共同承）通过垫板将喷网与锚杆连成整体，从而形成喷锚网与围岩的联合体，共同承担地层压力的作用，这里垫板的传递起着重要的作用。担地层压力的作用，这里垫板的传递起着重要的作用。（4）垫板能改变锚杆的受力分布，使锚杆的轴力分布比较均匀，提高锚杆效果。）垫板能改变锚杆的受力分布，使锚杆的轴力分布比较均匀，提高锚杆效果。第33页/共50页第三十四页，共

42、50页。隧道(sudo)及边坡工程中常用锚杆早强水泥砂浆锚杆早强水泥砂浆锚杆与水泥砂浆锚杆的唯一区别就是注浆材料（粘结剂）不同。与水泥砂浆锚杆的唯一区别就是注浆材料（粘结剂）不同。一般在一般在24h就具有就具有50KN左右的锚固力，弥补了普通水泥砂左右的锚固力，弥补了普通水泥砂浆早期不能承载和强度增长缓慢的特点，因而在软弱、破碎浆早期不能承载和强度增长缓慢的特点，因而在软弱、破碎、自稳时间短的围岩、自稳时间短的围岩(wi yn)中显示出一定的优越性。中显示出一定的优越性。快硬水泥卷内锚头锚杆快硬水泥卷内锚头锚杆构造：快硬水泥卷（锚固剂）、杆体、垫板、螺母、排气管构造：快硬水泥卷（锚固剂）、杆体

43、、垫板、螺母、排气管组成杆体内端要求设计成左旋麻花状结构，其上端焊有挡圈组成杆体内端要求设计成左旋麻花状结构，其上端焊有挡圈，挡圈至麻花状顶部的长度即为锚头长度，挡圈具有防止搅，挡圈至麻花状顶部的长度即为锚头长度，挡圈具有防止搅碎的水泥从孔内滑出的作用。碎的水泥从孔内滑出的作用。 快硬水泥卷内锚头锚杆具有早强水泥砂浆锚杆能早起快硬水泥卷内锚头锚杆具有早强水泥砂浆锚杆能早起承载的特点，但是存在以下缺点，设计中要主要控制使用，承载的特点，但是存在以下缺点，设计中要主要控制使用，一般不能用于永久性工程，特别是重要工程。缺点：（一般不能用于永久性工程，特别是重要工程。缺点：（1）锚固质量受操作工艺影响

44、，波动较大；（锚固质量受操作工艺影响，波动较大；（2）包装皮搅碎后）包装皮搅碎后混入锚固剂，严重影响内锚头的防腐耐久性；（混入锚固剂，严重影响内锚头的防腐耐久性；（3）注浆和）注浆和排气系统的结构不完善，难以保证注浆饱满，尤其是向上安排气系统的结构不完善，难以保证注浆饱满，尤其是向上安装的锚杆。装的锚杆。第34页/共50页第三十五页，共50页。隧道(sudo)及边坡工程中常用锚杆早强水泥砂浆内锚头锚杆早强水泥砂浆内锚头锚杆适用于在有严重化学腐蚀地层的抢修工程。适用于在有严重化学腐蚀地层的抢修工程。中空注浆锚杆中空注浆锚杆采用冷轧左旋螺纹杆体，为空心管。注浆可分为无压采用冷轧左旋螺纹杆体，为空心

45、管。注浆可分为无压注浆和有压注浆两种，注浆时采用封堵技术的为压力注浆和有压注浆两种，注浆时采用封堵技术的为压力注浆，否则为无压注浆。注浆，否则为无压注浆。中空注浆锚杆的最大特点是利用杆体中中空管道进行中空注浆锚杆的最大特点是利用杆体中中空管道进行注浆，浆液直达孔底，能保证注浆饱满。如果注浆，浆液直达孔底，能保证注浆饱满。如果(rgu)是向上安装的锚杆还设有排气管，孔底的塑料锚固头是向上安装的锚杆还设有排气管，孔底的塑料锚固头是用来悬挂杆体的重量，以免向上安装时杆体下滑。是用来悬挂杆体的重量，以免向上安装时杆体下滑。 凡永久性锚杆均要求压力注浆。在我国沿海地区得到凡永久性锚杆均要求压力注浆。在我

46、国沿海地区得到了普遍使用。了普遍使用。自钻式注浆锚杆自钻式注浆锚杆这种锚杆将钻孔、注浆及锚固等功能一体化，适于钻这种锚杆将钻孔、注浆及锚固等功能一体化，适于钻孔过程易塌孔，而且必须采用套管跟进的复杂地层。孔过程易塌孔，而且必须采用套管跟进的复杂地层。第35页/共50页第三十六页，共50页。隧道及边坡工程(gngchng)中常用锚杆楔管式锚杆楔管式锚杆由开口异径管，上、下楔，定位销，挡环和垫板组成。由开口异径管，上、下楔，定位销，挡环和垫板组成。优点为：优点为：效应快，安装后即能发挥锚固作用；效应快，安装后即能发挥锚固作用；对围岩能主动提供轴向和环向压应力，锚固效果比被动式锚杆对围岩能主动提供轴

47、向和环向压应力，锚固效果比被动式锚杆要好；要好；适应岩层范围较大，地下水对它的锚固效果影响很小；适应岩层范围较大，地下水对它的锚固效果影响很小；操作方便操作方便(fngbin)，作业安全，劳动强度低，安装一根约，作业安全，劳动强度低，安装一根约4分分钟。钟。极限锚固力约为极限锚固力约为120KN，适于中、小断面工程的临时支护和抢，适于中、小断面工程的临时支护和抢险工程。险工程。第36页/共50页第三十七页，共50页。一般一般(ybn)(ybn)规定规定1 1、永久、永久(yngji)(yngji)支护的锚杆应为全长粘结型锚杆或预应支护的锚杆应为全长粘结型锚杆或预应力注浆锚杆。其他类型的锚杆不能

48、作为永久力注浆锚杆。其他类型的锚杆不能作为永久(yngji)(yngji)支支护，当需作永久护，当需作永久(yngji)(yngji)支护时，锚孔内必须注满砂浆支护时，锚孔内必须注满砂浆或树脂。或树脂。2 2、自稳时间短的围岩，宜采用全长粘结式锚杆或早强水、自稳时间短的围岩，宜采用全长粘结式锚杆或早强水泥砂浆锚杆。泥砂浆锚杆。3 3、在、在、级围岩条件下，锚杆应按系统锚杆级围岩条件下，锚杆应按系统锚杆设计，并符合下列规定：设计，并符合下列规定：（1 1）锚杆一般应沿隧道周边径向布置，当结构面或岩层）锚杆一般应沿隧道周边径向布置，当结构面或岩层层面明显时，锚杆应与岩体主结构面或岩层层面呈大角层面

49、明显时，锚杆应与岩体主结构面或岩层层面呈大角度布置。度布置。第37页/共50页第三十八页，共50页。一般一般(ybn)(ybn)规定规定（2 2）锚杆应按矩形排列或梅花形排列）锚杆应按矩形排列或梅花形排列（3 3）锚杆间距不得大于）锚杆间距不得大于1.5m1.5m。间距较小时，可采用。间距较小时，可采用(ciyng)(ciyng)长短锚杆交错布置。长短锚杆交错布置。（4 4）两车道隧道系统锚杆长度一般不小于）两车道隧道系统锚杆长度一般不小于2.0m2.0m，三车，三车道隧道系统锚杆一般不小于道隧道系统锚杆一般不小于2.5m2.5m。4 4、局部不稳定的岩块宜设置局部锚杆，可采用、局部不稳定的岩

50、块宜设置局部锚杆，可采用(ciyng)(ciyng)全长粘结型锚杆、端头锚固型锚杆、预应力锚全长粘结型锚杆、端头锚固型锚杆、预应力锚杆，锚固端应置于稳定岩体内，锚杆参数应通过计算确杆，锚固端应置于稳定岩体内，锚杆参数应通过计算确定。定。第38页/共50页第三十九页，共50页。一般一般(ybn)(ybn)规定规定5 5、软岩、收敛变形较大的围岩地段，可采用预应力锚杆、软岩、收敛变形较大的围岩地段，可采用预应力锚杆，预应力锚杆的预应力应不小于，预应力锚杆的预应力应不小于100kPa100kPa。预应力锚杆的。预应力锚杆的锚固端必须锚固在稳定锚固端必须锚固在稳定(wndng)(wndng)岩层内。岩

51、层内。6 6、岩体破碎、成孔困难的围岩，宜采用自进式锚杆。、岩体破碎、成孔困难的围岩，宜采用自进式锚杆。第39页/共50页第四十页，共50页。预应力锚杆（索）一、预应力锚杆（索）组成一、预应力锚杆（索）组成由外锚头、锚杆体和内锚固段组成，统称预应力锚固体由外锚头、锚杆体和内锚固段组成，统称预应力锚固体系。外锚头视锚杆张拉吨位的不同，繁简差异很大，实系。外锚头视锚杆张拉吨位的不同，繁简差异很大，实现张拉和锁定的装置。锚杆体（锚索体）也称自由现张拉和锁定的装置。锚杆体（锚索体）也称自由(zyu)段或张拉段，是形成预应力的主要构件。锚固段段或张拉段，是形成预应力的主要构件。锚固段又称为内锚头或内锚固

52、段，是预应力锚杆孔内锁定端，又称为内锚头或内锚固段，是预应力锚杆孔内锁定端，现场也称为锚根。现场也称为锚根。二、外锚头的结构类型二、外锚头的结构类型结构型式有锥筒垫板式结构外锚头和锚板式结构外锚头结构型式有锥筒垫板式结构外锚头和锚板式结构外锚头，前者用于螺纹钢筋锚固体系，后者用于镦头锚固体系，前者用于螺纹钢筋锚固体系，后者用于镦头锚固体系和夹片式锚固体系。和夹片式锚固体系。三、内锚头的结构类型三、内锚头的结构类型内锚头是预应力锚杆得以实现预应力张拉的重要部件，内锚头是预应力锚杆得以实现预应力张拉的重要部件，并且对预应力的长期保存有重要意义。并且对预应力的长期保存有重要意义。第40页/共50页第

53、四十一页，共50页。预应力锚杆（索）内锚头按其结构形式内锚头按其结构形式(xngsh)分：机械式内锚头与胶结式内锚头；按内锚分：机械式内锚头与胶结式内锚头；按内锚固段围岩受力状态分：拉力型、压力型、剪力型以及荷载集中型与荷载分散固段围岩受力状态分：拉力型、压力型、剪力型以及荷载集中型与荷载分散型。型。1、机械式内锚头：由工程塑料或金属材料制成。、机械式内锚头：由工程塑料或金属材料制成。2、胶结式内锚头：依靠胶结材料，如水泥砂浆或树脂将锚杆体（钢丝或钢、胶结式内锚头：依靠胶结材料，如水泥砂浆或树脂将锚杆体（钢丝或钢绞线）和孔壁岩体粘成一个整体的内锚头型式。绞线）和孔壁岩体粘成一个整体的内锚头型式

54、。（1）按胶结材料同钢丝或钢绞线粘结力决定内锚固段长度）按胶结材料同钢丝或钢绞线粘结力决定内锚固段长度其中，Td锚索的设计张拉荷载(KN)；d单根钢筋或钢绞线的直径(mm)；n钢绞线或钢筋根数；K-安全系数；qs水泥结石与钢绞线的设计粘结强度（KPa），取0.8倍标准值；采用两根及以上钢筋或钢绞线时，界面粘结降低系数，取0.650.85。试验(shyn)证明握裹力在钢筋上的分布是不均匀的，呈枣形分布。第41页/共50页第四十二页，共50页。预应力锚杆（索）（2）按胶结材料）按胶结材料(cilio)同岩石孔壁的粘结力决定内锚固段长度同岩石孔壁的粘结力决定内锚固段长度其中，D锚固体直径（mm）；q

55、r水泥结石体与岩石孔壁间的粘结(zhn ji)强度设计值（KPa），取0.8倍标准值。内锚头锚固力并非随锚固长度成比例增加，实验证明当锚固长度超过内锚头锚固力并非随锚固长度成比例增加，实验证明当锚固长度超过810m时，锚固力时，锚固力增加很少。因此粘结式内锚头的最大长度不要超过增加很少。因此粘结式内锚头的最大长度不要超过10m，如果不够可采取，如果不够可采取(ciq)以下以下措施：对破碎软弱岩层进行固结灌浆；扩大内锚固段孔径；采用分散型内锚头。措施：对破碎软弱岩层进行固结灌浆；扩大内锚固段孔径；采用分散型内锚头。第42页/共50页第四十三页，共50页。预应力锚杆（索）3、分散型内锚头：将锚固段

56、分散。在同一钻孔中安装几个单元锚杆，每个单、分散型内锚头：将锚固段分散。在同一钻孔中安装几个单元锚杆，每个单元锚杆都有自己的杆体、自己的锚固长度，而且张拉荷载也是分别施加的。由元锚杆都有自己的杆体、自己的锚固长度，而且张拉荷载也是分别施加的。由于这种组合锚杆的各单元锚杆锚固长度小，所承受的荷载也小，内锚固段上的于这种组合锚杆的各单元锚杆锚固长度小，所承受的荷载也小，内锚固段上的轴力和粘结应力分布比较均匀，不会产生逐步轴力和粘结应力分布比较均匀，不会产生逐步(zhb)脱胶现象，从而能最大脱胶现象，从而能最大限度地调动地层强度。从理论上讲，这类分散型锚杆的锚固长度不受限制，故限度地调动地层强度。从

57、理论上讲，这类分散型锚杆的锚固长度不受限制，故特别适于软岩和土体工程。根据起受力特征，又可分为拉力分散型、压力分散特别适于软岩和土体工程。根据起受力特征，又可分为拉力分散型、压力分散型、剪力分散型和拉压分散型。型、剪力分散型和拉压分散型。第43页/共50页第四十四页，共50页。预应力锚杆（索）四、预应力锚杆力学特征和应用领域四、预应力锚杆力学特征和应用领域1、预应力锚杆力学特征、预应力锚杆力学特征（1）支护受力特征方面：预应力锚杆的初始锚固力来源于张）支护受力特征方面：预应力锚杆的初始锚固力来源于张拉荷载属于主动支护；砂浆锚杆的锚固力依赖于围岩的松弛变拉荷载属于主动支护；砂浆锚杆的锚固力依赖于

58、围岩的松弛变形，是以损失被锚固体位移为代价的，属于被动支护。形，是以损失被锚固体位移为代价的，属于被动支护。（2）支护所承担的荷载方面：预应力锚杆承担的荷载为：预）支护所承担的荷载方面：预应力锚杆承担的荷载为：预应力张拉荷载应力张拉荷载PR与变形荷载与变形荷载PW两部分。砂浆锚杆只承担变形两部分。砂浆锚杆只承担变形荷载荷载PW（3）支护刚度方面：拉力型预应力锚杆的支护刚度由杆体刚）支护刚度方面：拉力型预应力锚杆的支护刚度由杆体刚度度KM和由张拉荷载所产生和由张拉荷载所产生(chnshng)的支护刚度两部分组的支护刚度两部分组成。普通砂浆锚杆属于柔性支护成。普通砂浆锚杆属于柔性支护（4）支护反力

59、强度方面：预应力锚杆支护反力强度可达到）支护反力强度方面：预应力锚杆支护反力强度可达到0.22MPa，完全可以和任何刚性支护媲美。表，完全可以和任何刚性支护媲美。表8-26第44页/共50页第四十五页，共50页。预应力锚杆（索）五、预应力锚杆质量控制五、预应力锚杆质量控制1、预应力锚杆设计一般原则、预应力锚杆设计一般原则（1）硬岩锚固可采用拉力型锚杆；软岩锚固宜采用压力分）硬岩锚固可采用拉力型锚杆；软岩锚固宜采用压力分散型或拉力分散型锚杆。散型或拉力分散型锚杆。（2）确定锚杆倾角应避开）确定锚杆倾角应避开(b ki)锚杆与水平面的夹角为锚杆与水平面的夹角为-100100这一范围。这一范围。（3

60、）预应力锚杆杆体材料宜用钢绞线、高强度钢丝或高强）预应力锚杆杆体材料宜用钢绞线、高强度钢丝或高强度精轧螺纹钢筋。度精轧螺纹钢筋。（4）预应力筋的截面尺寸按如下公式计算：）预应力筋的截面尺寸按如下公式计算：Td设计张拉荷载(hzi)；fptk预应力筋抗拉强度标准值；K预应力截面设计安全系数，临时锚杆取1.6，预应力锚杆取1.8第45页/共50页第四十六页，共50页。喷射混凝土支护设计与质量(zhling)控制一、喷射混凝土设计参数的基本要求一、喷射混凝土设计参数的基本要求喷射混凝土最重要的两个设计参数是强度指标喷射混凝土最重要的两个设计参数是强度指标(zhbio)和厚度和厚度指标指标(zhbio

61、)。1、喷射混凝土强度指标、喷射混凝土强度指标(zhbio):喷射混凝土的设计强度等级喷射混凝土的设计强度等级不应低于不应低于C15；对于竖井及重要隧道和斜井工程，喷射混凝土；对于竖井及重要隧道和斜井工程，喷射混凝土设计强度不应低于低于设计强度不应低于低于C20；喷射混凝土；喷射混凝土1d龄期的抗压强度不龄期的抗压强度不应低于应低于5MPa。钢纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于。钢纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20，其抗拉强度不应低于，其抗拉强度不应低于2MPa，抗弯强度不应低于，抗弯强度不应低于6MPa。2、喷射混凝土支护厚度、喷射混凝土支护厚度第46页/共50页第四十七页，共50

62、页。一般一般(ybn)(ybn)规定规定1 1、喷射混凝土厚度不应小于、喷射混凝土厚度不应小于50mm50mm，不宜大于，不宜大于300mm300mm。2 2、钢筋网喷射混凝土设计、钢筋网喷射混凝土设计(shj)(shj)应符合下列规定应符合下列规定（1 1）钢筋网网格应按矩形布置，钢筋间距宜为）钢筋网网格应按矩形布置，钢筋间距宜为150150300mm300mm。（2 2）钢筋网钢筋的搭接长度应不小于）钢筋网钢筋的搭接长度应不小于30d30d（d d为钢筋直径）为钢筋直径）（3 3）钢筋网喷射混凝土保护层厚度应不小于）钢筋网喷射混凝土保护层厚度应不小于20mm20mm，当采用双层钢筋网时，两

63、层钢筋网之间的间隔距离应不小于，当采用双层钢筋网时，两层钢筋网之间的间隔距离应不小于60mm60mm。（4 4）单层钢筋网喷射混凝土厚度不得小于）单层钢筋网喷射混凝土厚度不得小于80mm80mm，双层钢筋网喷射混凝土厚度不得小于，双层钢筋网喷射混凝土厚度不得小于150mm150mm。（5 5）钢筋网应配合锚杆一起使用）钢筋网应配合锚杆一起使用第47页/共50页第四十八页，共50页。一般一般(ybn)(ybn)规定规定3 3、钢纤维喷射混凝土设计应符合下列规定：、钢纤维喷射混凝土设计应符合下列规定：（1 1）钢纤维掺量宜为干混合）钢纤维掺量宜为干混合(hnh)(hnh)料质量的料质量的1.5%1

64、.5%4%4%（2 2）钢纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于）钢纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于C25C254 4、为提高喷射混凝土的抗裂性能，可采用合成纤维喷射混凝土，合成纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于、为提高喷射混凝土的抗裂性能，可采用合成纤维喷射混凝土，合成纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20C20，合成纤维喷射混凝土应根据实验确定其掺量。，合成纤维喷射混凝土应根据实验确定其掺量。 当防水要求较高时，可采用强度等级大于当防水要求较高时，可采用强度等级大于C30C30的高性能喷射混凝土。的高性能喷射混凝土。第48页/共50页第四十九页，共50页。钢筋(gngjn)网与钢拱

65、架一、钢筋网一、钢筋网为提高喷射混凝土的整体性，防止收缩开裂，使混凝土为提高喷射混凝土的整体性，防止收缩开裂，使混凝土受力均匀，并提供一定的抗剪强度，有利于抵抗岩石塌受力均匀，并提供一定的抗剪强度，有利于抵抗岩石塌落和承受冲击荷载，在喷射混凝土中有时要配置钢筋网落和承受冲击荷载，在喷射混凝土中有时要配置钢筋网。二、钢拱架二、钢拱架钢拱架包括钢筋格栅钢架、工字型钢拱架、钢拱架包括钢筋格栅钢架、工字型钢拱架、U形型钢钢架形型钢钢架、H型型钢钢架型型钢钢架格栅钢架可现场加工制作，不需要特殊设备，安装方便格栅钢架可现场加工制作，不需要特殊设备，安装方便，能与喷射混凝土紧密结合，形成，能与喷射混凝土紧密结合，形成(xngchng)有一定刚有一定刚度与强度的钢拱肋支护，用钢量比型钢钢架要省，应优度与强度的钢拱肋支护，用钢量比型钢钢架要省，应优先选用钢筋格栅钢架。先选用钢筋格栅钢架。钢架支护的作用，主要是加强喷锚支护中喷层的刚度与钢架支护的作用，主要是加强喷锚支护中喷层的刚度与强度，以支撑浅埋段、偏压段及强度，以支撑浅埋段、偏压段及IVVI级围岩地段开挖后级围岩地段开挖后产生的早期荷载，是控制围岩变形与松弛所采取的措施产生的早期荷载，是控制围岩变形与松弛所采取的措施。第49页/共50页第五十页，共50页。