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隧道工程(7)


第七章 锚喷支护结构的设计与施工
7.1 概述 7.2 锚喷支护结构的受力与计算 7.3 锚喷支护施工原则

7.1 概述
1、支护结构理论的发展
⑴ 1920年以前的古典压力理论阶段:
● ●

特点:作用在支护结构上的压力是其上覆岩层的重量?H 代表:海姆(A.Haim)、朗肯(W.J.M.R

ankine)和金尼克等理论

随着开挖深度的增加,人们越来越多的发现,古典压力理 论不符合实际情况,于是出现了散体压力理论。 ⑵ 1920~1960年代的松散体理论阶段: 特点:当地下工程埋深较大时,作用在支护结构上的压力, 不是上覆岩层的重量,而只是围岩坍落拱内的松散岩体的重量。
● ●

代表:太沙基(K.Terzaghi)和普氏理论

⑶ 60年代后发展期来的现代支护理论阶段:
特点:围岩和支护结构共同组成了承载的支护体系,其中围 岩是主要的承载结构,而支护结构是辅助性的,但也不可缺少。




代表:新奥法理论是其典型代表。

2、现代支护理论与设计要点 ⑴ 现代支护理论 ① 一切方法、手段和措施都围绕围岩稳定为目的; ② 支护与围岩视作统一的复合体,支护合围岩共同作用;

③ 在复合体中,围岩是承载主体,最大限度的发挥围岩的自 承能力,同时也要发挥支护结构的承载能力;

④ 凭借现场试验和监测手段,划定围岩级别,获得力学参数, 指导设计施工;

⑤ 对不同的地质条件,力学特征的围岩,灵活采用不同支护 方式,力学计算模型。如荷载-结构模型、经验类比模型等; ⑵ 基本要求 ① 支护必须与周围岩体大面积的牢固接触,即保证支护-围 岩作为一个统一的支护体系而共同工作;

② 重视初期支护的作用,并使初期支护与二次支护相互配合, 协调一致的工作; ③ 要允许围岩及支护结构产生有限的变形,以允许发挥围岩 的承载作用而减少支护结构的受力。为此要求对支护结构的刚 度、构造给予充分的注意; ④ 必须保证支护结构及时施作。如支护施作过晚,会使围岩 暴露时间过长,产生过渡的位移而濒临破坏,所以应在坑道围 岩达到极限平衡之前发挥其承载作用;

⑤ 支护结构要根据坑道围岩的实际动态,及时进行调整和修 改,以适应不断变化的围岩状态; 3、锚喷支护与传统支护的区别 ⑴ 对围岩和围岩压力的认识上:
●传统支护理论:围岩压力由洞室塌落的围岩“松散压力”造成

的;
●锚喷支护理论:围岩具有自承能力,围岩作用在支护上的压力

不是松散压力,而是阻止围岩变形的形变压力。
⑵ 在围岩和支护间的相互关系上:
●传统支护理论:将围岩与支护分开考虑,视为“荷载-结构”

体系
●锚喷支护理论:将围岩和支护视为统一体,二者组成“围岩-

支护”体系共同参与工作。

⑶ 在支护功能和作用原理上:
●传统支护理论:支护只是为了承受荷载; ●锚喷支护理论:支护是为了及时稳定和加固围岩。

⑷ 在设计计算方法上:
●传统支护理论:主要是确定作用在支护上的荷载;
●锚喷支护理论:设计的作用荷载是岩体的地应力,围岩和支护

共同承载; ⑸ 在支护形式和工艺上
●传统支护理论:模注混凝土;

●锚喷支护理论:施工方法简单,灵活,不需模板,无需回填,

在围岩松动之前能及时加固围岩。

4、锚喷支护的特点(主要在机理和工艺上) ⑴ 及时性:喷射砼,如早强,能迅速给围岩提供支护抗力

⑵ 粘贴性:喷射砼与围岩能全面密贴粘结,粘结力一般可 达70kg/cm3;

粘结有三种作用:
① 连锁作用; ② 复合作用; ③ 增强作用(填充凹隙穴)

⑶ 柔性:容易调节围岩变形,可控制围岩塑性变形适度发展, 发挥自承能力; ⑷ 深入性:锚杆可深入围岩一定深度加固围岩,形成承载圈 ⑸ 灵活性:支护类型、参数、数量可灵活调整。 ⑹ 封闭性:可阻止水对围岩的侵蚀而引起风化等。

7.2 锚喷支护结构的受力与计算
1、锚杆支护结构 ⑴ 锚杆类型 ① 全长粘结型

全长粘结型

端头锚固型

② 端头锚固型

③ 摩察型

④ 预应力型 ⑵ 锚杆的力学作用 锚杆是利用围岩自身强度来支护围岩,属于内部支护,其对 围岩的力学效应主要有以下作用: ①悬吊作用:将不稳定岩层 悬吊在坚固岩层上,阻止围岩 移动滑落。

② 减跨作用:在隧道顶板岩层中大入锚杆,相当于在顶板上 增加了支点,使隧道跨度减小,从而使顶板岩体应力减小。

减跨作用

组合梁作用

③ 组合梁作用:在岩层中大入锚杆,将若干薄弱岩层锚固 在一起,类似将叠合的板梁变成组合梁,提高岩层的承载力。

④ 挤压加固作用(整体加固作用):预应力锚杆群锚入围岩 后,其两端附近岩体形成圆锥形压缩区,按照一定间距排列的 锚杆在预应力作用下构成一个均匀的压缩带,即承载环。压缩 带中的岩体处于三向应力状态,显著提高围岩强度。

整体加固作用

⑶ 锚杆的设计与计算 ① 锚杆承载力计算
裂隙面 锚杆 锚杆 υ1 锚杆 υ1 G N ξ -υ 1 υ1 ξ 裂隙面

G

当块体危石坠落时,除使锚杆受拉外,还对锚杆产生剪切 作用,如图所示,根据静力平衡及正弦定理有: G sin ?1 G sin(? ? ?1 ) Q? N? sin ? sin ? 式中:N是锚杆所受拉力;Q是锚杆所受剪力;G是危石重量或 ?1 ? 一根锚杆承担的岩石重量;是锚杆与地质结构面的夹角;是锚 杆与垂直线夹角。

② 砂浆锚杆所需锚固长度


锚杆直径d: 以抗拉为例,锚杆直径可用下式计算:
kN d?2 ?R g

式中:K是安全系数,可取2;Rg是锚杆抗拉强度;N是锚杆 所受拉力;d是锚杆直径。


锚固深度L1:

根据锚杆抗拉强度与砂浆粘结力相等的等强度原则,可确 定锚杆的锚固深度L1: 2 d Rg L1 ? 4kD?

? 其中:d是锚杆直径, 16 ~ 22 螺纹钢筋;D是钻孔直径;k安全 系数,3-5; 是砂浆与岩孔之间的抗剪强度。实践中要求 L1 大 ? 于30厘米;


锚杆长总度L:

L ? L1 ? L2 ? L3
式中:L1是锚固深度;L2为不稳定岩层厚度;L3是外露长度 (约小于喷射混凝土厚度); ⑶ 锚杆间距的确定:若等间距布臵,每根锚杆所负担的岩体 重量即为所受荷载。

Pi ? k?L2 b 2 ?
d b? 2

?d 2
4

Rg

?R g k?L2

其中,γ是岩体容重;b锚杆间距, 一般L1>2b;k安全系数2-3。

⑷ 支护块状围岩:围岩塌落总是从危石开始,可能形成连 锁反应。

砂浆锚杆的承载力:

Ps ? ?DL1 (cs ? ? t tan? s )
⑸ 加固裂隙围岩:若在隧道顶部出现裂隙,为防止进一步扩展 危及顶部岩体稳定,可采用预应力锚杆加固。

假设裂隙受到预加力T和水平方向压力P,则裂隙法向力和 抗滑力分别为:
N ? T ? P sin ?
F ? (T ? P sin ? ) tan?

? 是裂隙面内摩察角,沿裂隙面的下滑力必须满足的条件:
P cos? ? (T ? P sin ? ) tan?
T ? P(sin? tan? ? sin ? )

2、喷混凝土支护结构 喷射砼(干喷)是将水泥、砂子、石子、速凝剂按一定的比例 均匀的搅拌后送入喷射机,借助压缩空气将干混合料通过管 道压送到喷头与高压水混合,以很高的速度喷射到岩壁表面 凝结而成的砼。它是通过局部稳定围岩和整体稳定围岩起支 护作用。 ⑴ 喷射砼的作用 ① 充填裂隙加固围岩; ② 找平,封闭围岩表面防止风化; ③ 喷砼与围岩组成共同承载结构。

⑵ 局部稳定原理 危石除用锚杆支护外,也可用喷射混凝土层支护。在危石重 力作用下混凝土喷层可能出现冲切破坏和撕裂破坏。

① 抗冲切计算
喷层厚度必须满足:

kG d ? RL u
其中:RL 为喷射混凝土抗拉强度(理论上应是抗剪强度, 因抗剪强度较大,计算不安全);u为危石底面周长,k是安全 系数3~5。

② 抗撕裂计算
d? kG RLu u

R 其中: Lu 是喷层和岩石之间的计算粘结强度。

为此,需求出危石自重作用下在喷层与岩石之间的拉应力q的大
? 小,利用弹性半地基上的半无限长梁公式: ? 2 P e s cos x ; q s s 4EI Ed 3 x

其中 s ? 4

当x=0端点时,有最大值:
q max ? 2 P 2.63P ? ? RLu 3 s Ed 4 K4
1 3

bK

? 0.764

;K岩体弹性系数;E是混凝土弹性模量。

K

? G ?3 ? K ? d ? 3.63? ?R u? ? E ? ? ? ? ? Lu ?

⑶ 整体稳定原理

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 工作。

3、锚喷联合支护 ⑴、锚喷联合支护修建隧道的基本概念

锚杆是深层加固围岩,喷射混凝土是表层及局部加固围岩
锚喷支护不单纯是一种施工方法,而且是一种指导原则和思路
● 围岩是隧道稳定的基本部分,尽量维护围岩体的强度特性 ● 支护结构要薄而具有柔性,并与围岩密贴,使因产生弯矩

而破坏的可能性达到最小,当需要增加支护衬砌强度时, 宜采用锚杆、钢筋网以及钢支撑等加固,而不宜大幅度增 加喷层或衬砌厚度。
● 设计施工中要正确估计围岩特性及其随时间的变化,以便

采取最合适的支护措施和支护时间。

⑵ 支护与围岩共同作用的力学原理

① 锚喷支护结构设计的力学原理:采用的是围岩体和柔性支 护共同变形的弹塑性理论。
② 弹塑性理论的基本概念:基于材料试验弹塑性曲线

③ 对于圆形隧道,作如下假定:
● 围岩为均质、各向同性的连续弹塑性体; ● 初始应力为自重应力场; ● 隧道视为无限体中的孔洞问题; ● 采用莫尔-库仑(Mohr-Coulomb)准则为塑性屈服判据。
?1 ?? 3 ?
2c cos? 2 sin ? ? ?3 1 ? sin ? 1 ? sin ?

④ 均质围岩中圆形隧道的弹性解
R2 R2 ? r ? p0 (1 ? 2 ) ? ? R 2 r r
R2 R2 ? ? ? p0 (1 ? 2 ) ? ? R 2 r r

⑤ 均质围岩中圆形隧道的塑性解

d? r ? ? ? ? r 基本方程: dr ? r ? 0
sin ? ?

?? ?? r ? ? ? ? r ? 2c cot?

● 边界条件: ? r0 , ? r ? pi r ● 塑性解:
? r ? ( pi ? c cot? )( )
r r0
2 sin ? 1?sin ?

? c cot?

r 1?sin ? 1 ? sin ? ? ? ? ( pi ? c cot? )( ) ( ) ? c cot? r0 1 ? sin ?

2 sin ?

⑥ 弹性区与塑性区边界上的连续条件 ? re ? ? rp ,? ?e ? ? ?p 当r=R时, ⑦ 塑性区半径与支护抗力的关系 1?sin ?
? p0 ? c cot? ? 2 sin ? R ? r0 ? (1 ? sin ? )? ? pi ? c cot? ?
2 sin ?

σ

2

1

σθ

σ r σθ σ

r

τσ


θ

σr

r

σR

r pi ? ( p0 ? c cot? )(1 ? sin ? )( 0 ) 1?sin ? ? c cot? R

区 性 区 塑 性 弹

⑧ 由洞周位移计算围岩压力

● 弹性区引起的应力增量:

● 围岩引起的径向应变:

R2 ?? ? ?( p 0 ? ? R ) 2 r R2 e ?? ? ? ( p 0 ? ? R ) 2 r ?u r ?r ? ?r 1? ? 2 ? ?r ? (?? re ? ?? ?e ) E 1? ?
e r

● 由以上关系得:

?u r R2 1 ?? ( p0 ? ? R ) 2 ?r 2G r

● 弹塑性边界上的径向位移:
● 据弹性区应力和摩尔库仑关系得: ? R ? p0 (1 ? sin ? ) ? c cos? ● 变形过程中假设塑性区体积不变:
? ( R 2 ? r0 2 ) ? ? [( R ? u R ) 2 ? (r0 ? u a ) 2 ] ? u a ?
R uR r
1?sin ? sin ?
? dr R2 R uR ? ? ( p0 ? ? R ) ? ?? ( p0 ? ? R ) R r2 2G 2G

r0 ( p0 sin ? ? c cos? ) (1 ? sin ? )( p0 ? c cot? ) R ua ? u R ? [ ] r 2G pi ? c cot?

● 用洞周位移 u a 表达的围岩压力

? r0 ( p0 sin ? ? c cos? ) ? pi ? (1 ? sin ? )( p0 ? c cot? ) ? ? 2Gua ? ?

sin ? 1?sin ?

? c cot?

⑨ 围岩支护特性曲线
P max

P
A

P0

原岩压力线

P0

Pc

PE

P max



形变压力区

P0

K

锚 Ⅱ 喷

PK P1

初喷

P1

Pc PE

Ⅲ锚

喷 二次

cE D
Pmin

P0

松散压力区



u0

uE ur
锚喷支护

umax
模注衬砌



刚性支护

Ⅲ 柔性支护 IV-模注支护

σ

) P1 f( u=

B

u

⑶ 锚喷支护结构承载力计算

① 初期支护(外拱)设计与计算
●初选喷层厚度t,可按照经验公式:t=0.017r0, r0是隧道半径 ●确定锚杆直径、长度和间距 ●喷层支护抗力:
R 2S? R cos? 2S? n sin ? ? ●承载环内岩体的抗力: pi ? b b A q (cos? ? cos? 0 ) piA ? i ●锚杆的抗力: cos? 2 F st ? st st pi ? ●其它支护提供的抗力: b sin ? st

2d? s p ? b sin ? s
s i
?

●总支护抗力: i ? pis ? pist ?iA ? pi? ? pmin阻止剪切体滑移的最小 p 抗力

② 二次支护(内拱)设计与计算 ●内拱的承载力常是一种安全储备,安全系数 K ? ( p1 ? p2 ) / p1 ●内拱承载力: p2 ? (K ? 1) p1 ●内拱厚度:
t2 ? ( K ? 1) p1b sin ? 2? B

K=1.5~2.0

(4) 隧道围岩位移量的容许值

① 影响隧道周边最终位移量的因素
● 岩体的物理力学性质 ● 原始地应力大小 ● 开挖方式(全断面开挖小) ● 掘进速度(速度越快位移越小) ● 支护时机

● 支护方式
② 隧道周边容许位移量的确定原则 ● 城市地下隧道的下沉量尽量小,一般不能超过5~10毫米; ● 浅埋山岭隧道容许位移量可以大些,一般小于30毫米; ● 深埋隧道洞周的位移不致引起有害松动为原则,一般30毫 米左右;

③ 一些容许位移量控制标准

● 我国《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94规定容许位移;
埋深 围岩 IV

<50m
0.10~0.30

50~300m
0.2~0.50

>300m
0.40~1.20

III
II

0.15~0.50
0.20~0.80

0.40~1.20
0.60~1.60

0.80~2.0
1.0~3.0

1) 相对位移值指实测位移值与两测点距离之比; 2) 脆性围岩取小值,塑性围岩取大值; 3) I、V、VI类围岩可按工程类比选定容许值范围; 4) 表中数据可在施工中做调整;

● 法国工业部规定地下工程拱顶处围岩最大容许位移量
隧道埋深/m
10~50 50~500 >500

硬质岩/cm 塑性地层/cm
1~2 2~6 6~12 2~5 10~20 20~40

● 国外隧道工程师根据现场量测数据大小制定的危险警戒标准
等级
三级警戒 二级警戒 一级警戒





措施
报告管理人员 口头报告,召开会议,写书面 报告及建议 主管工程师立即现场调查,召 开现场会议,研究应急措施

任一点位移大于10mm 两相邻测点位移均大于15mm 或任一测点位移速度超 过15mm/月 位移大于15mm,且多处测点 位移均在加速

⑸ 二次衬砌支护时间选择原则

● 各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定;
● 已产生的各项位移已达预计总位移量的80%~90%; ● 周边位移速率小于0.1~0.2mm/d,或拱顶下沉速率小于 0.07~0.15mm/d

7.3 锚喷支护施工原则
实施锚喷支护施工原则,是为了达到技术上可靠和经济上 合理的目的

1、采取各种措施,确保围岩不出现有害松动
⑴ 洞形及侧压系数的选择问题,即在洞室的布臵和造型上应适 应原岩应力状态和岩体的地质、力学特征,尽量争取一个较 好的受力条件。 ⑵ 采用控制爆破技术:减少对围岩的扰动强度 ⑶ 减少对围岩的扰动次数:尽可能采用全断面一次开挖 ⑷ 初期支护及时快速:及时是抑制围岩变形的有害发展 ⑸ 合理利用开挖面空间效应抑制围岩变形

● 开挖面的“空间效应”,是指洞室在掘进过程中,由于受到 开挖面的约束,使开挖面附近的围岩不能立即释放其全部位移, 这种现象称为开挖面的“空间效应”

⑹ 尽量减少其他外界因素(水、潮)对围岩的影响:对有地下 水的裂隙岩体,要防止大的渗透压力
2、使围岩变形适度发展,合理利用围岩自承能力

⑴ 初期支护采用分次施作的方法
● 初期支护必须保证围岩达到稳定状态,其作用主要是在有控 制的条件下实现“卸压”。 ● 二次支护主要是提高支护的安全度,其作用主要是限制变形 过量,使围岩进入稳定。

⑵ 调节支护封底时间,控制围岩变形

⑶ 适当延迟支护时间,控制围岩变形
原则上,我们可以通过延迟支护时间来控制围岩变形,不 过这个时机很难掌握,因此,常常不宜采取这种方法。

3、保证锚喷支护与围岩形成共同体
⑴ 施工方法和施工措施上保证

⑵ 列入施工质量检测项目(喷层与岩石的粘结力、锚杆的锚固力) 4、选择合理支护类型和参数,并充分发挥其功效 ⑴ 综合考虑各种因素确定支护类型(围岩地质特点、工程断面大 小和使用条件要求等) ● 一般情况下,应优先考虑选用喷混凝土支护或锚喷联合支护

● 坚硬裂隙岩体中的大断面隧道:通常在长锚杆之间还要加 设短锚杆以支承其间的岩体 ● 破碎软弱岩体 :通常要早支护、早封闭,设仰拱、加强支 护。一般采用锚喷网联合支护 ● 塑性流变岩体 :支护施作宜“先柔后刚”,设臵仰拱,形 成全封闭环 ⑵ 选择合理的锚杆类型与参数,在围岩中有效形成承载圈

锚杆支护设计主要根据围岩地质、工程断面和使用条件等选 定锚杆类型,确定锚杆直径、长度、数量、间距和布臵方式。
● 锚杆间距的选定:除考虑岩体稳定条件外,一般应能充分 发挥喷层作用和施工方便,即通过锚杆数量的变化使喷层始终 具有有利厚度

● 锚杆长度的选取:应当以能充分发挥锚杆的功能作用,并获 得经济合理的锚固效果为原则 ● 锚杆的布臵:应当采用重点(局部)布臵与整体(系统)布 臵相结合 ● 锚杆的方向:应与岩体主结构面成较大角度,这样则能穿过 更多的结构面,有利于提高结构面上的抗剪强度,使锚杆间 的岩块相互咬合 ⑶ 合理选择喷层厚度,充分发挥喷层与围岩自身承载力 ● 合理喷层厚度(刚度):既能使围岩稳定又容许围岩有一定 的塑性位移,实现卸压;经验表明合理初始喷层厚度在5~15 厘米间; ●喷层太厚和太薄都是不合理的

⑷ 合理选择和配臵钢筋网和钢支撑

① 在下列情况下可考虑配臵钢筋网
● 在土砂等条件下,喷射混凝土从围岩表面可能剥落时 ●在破碎软弱塑性流变岩体和膨胀性岩体条件下,喷层可能破 坏剥落时,或需要提高喷混凝土抗剪强度时 ● 地震区或有震动影响的隧道 ② 在下列场合必须考虑研究使用钢支撑 ● 喷射混凝土或锚杆发挥支护作用前,需要使隧道岩面稳定时 ● 用钢管(棚架)、钢板桩进行超前支护需要支点时

●为了抑制地表下沉,或者由于压力大,需要提高初期支护的 强度或刚性时

5、 合理安排施工程序
施工方法的正确性和合理性对锚喷支护的成败和效果有重大影 响,特别是开挖程序、掘进进尺、支护和闭合时机等至关重要

⑴ 开挖台阶数
●围岩较好:尽量采用全断面开挖法,减少对围岩的扰动次数 ●破碎围岩:分部开挖,减少对围岩扰动的强度 ⑵ 支护次数 6、依据现场监测数据指导施工

由于锚喷支护理论目前还不成熟,故需依靠现场监控量测 来掌握围岩动态、修正设计,指导施工和支护效果作出正确地 评价。

⑴ 隧道内目测观察

① 隧道目测观察的目的
● 预测开挖面前方的地质条件 ● 为判断围岩稳定性提供地质依据 ● 根据喷层表面状态及锚杆工作状态分析支护结构可靠度 ② 隧道目测观察的主要内容

● 了解开挖工作面的工程地质,包括地质种类及分布状态,岩 石颜色、成分、结构等,节理状况,断层特征等
● 水文地质条件:地下水类型,涌水量大小,涌水位臵,涌水 压力,水的化学成分等 ● 绘制开挖工作面的素描剖面图

● 开挖支护后的观察:初期支护的裂缝状况,锚杆端头情况, 钢拱架是否被压曲,是否有底鼓现象 ③ 隧道目测观察中围岩破坏形态分析 ● 危险性不大的破坏:构筑仰拱后在拱肩部出现的剪切破坏一 般进展缓慢,危险性不大 ● 危险性较大的破坏:在未构筑仰拱前拱顶混凝土因受弯曲压 缩而产生的裂隙常常进展急剧,伴随有碎片飞散,危险性较 大

● 塌方征兆的破坏:拱顶喷层出现对称的向下滑落的剪切破坏 现象,或侧墙发生向内侧滑动的剪切破坏并伴随有底鼓现象, 都会引起塌方事故的破坏形态 ⑵ 隧道收敛量测

● 净空相对位移测试(收敛测试):洞壁上两点两次测量的 位移差 ● 测试频率:根据位移速度和离工作面的距离确定
位移速度 10mm/d以上 10mm—5mm/d 5mm—1mm/d 1mm/d以下 距开挖面距离 0—1B 1—2B 2—5B 5B以上 量测频率 1—2次/日 1次/日 1次/2日 1次/周

● 拱顶下沉量测:测量方法,可采用水平仪计、挠度计等
● 围岩内部位移量测:通常采用钻孔伸长计或位移计,它由锚 固、传递、孔口装臵、测试仪器等组成

⑶ 地表下沉量测

用水平仪在地表进行。量测范围的确定和不动点选取,量 测频率:距开挖面距离<2D时,1-2次/天;2D-5D时,1次/天, 大于5D时,1次/周
⑷ 位移反分析,指导施工 ● 根据量测位移反分析围岩应力重分布情况 ● 反分析围岩力学参数

● 反分析围岩原始地应力
● 根据反分析结果指导施工

总结:新奥法的原则核心为:保护围岩,调动和发展围岩 的自承能力 及时封闭围岩 及时支护围岩 保护 围岩
阻止围岩围岩裂化 改变围岩的应力条件,限制围岩有害变形 改善结构的应力状态,使受力均匀 减少对围岩的扰动和破坏 由围岩的物理力学性质决定

选择合理的断面形式 选择合理的施工方法 选择合理的支护形式 光面爆破

减少集中及对围岩的扰动 与围岩密贴,形成共同的承载体 ①分层喷射砼;②设臵纵 向变形缝;③先柔后刚; ④选择合理的支护刚度

调动 和发 展围 岩的 自承 能力

选择合理的支护形式 采用柔性支护 适时支护

允许围岩 适度变形

①根据围岩性质,选择合理的预留变形缝; ②依据现场监控量测数据,确定合理的支护 时间;③调整支护结构的封底时间。

本章学习思考题
1、什么是锚喷支护结构? 2、锚喷支护的工艺和受力机理有何特点? 3、什么是锚喷支护的联结作用、组合作用和整体加固作用? 4、什么是喷射混凝土支护的局部稳定原理和整体稳定原理? 5、锚杆的力学作用有哪些? 6、如何确定锚杆长度和锚杆间距? 7、支护块状危岩的锚杆轴力和剪力如何计算? 8、锚喷支护结构设计的力学原理是什么? 9、什么是隧道围岩支护特性曲线?它有何特点? 10、绘出围岩支护特性曲线,并注明锚喷支护区和柔性支护区。 11、影响隧道周边最终位移量的因素有哪些? 12、二次衬砌支护时间选择的原则是什么? 13、锚喷支护施工的原则有哪些? 14、什么是隧道的开挖面空间效应?


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隧道工程试题7
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《隧道工程》教学大纲(2007)
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