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喷锚支护的主要特别

更新时间:2018-09-04 17:36:28点击次数:2384
作用及时
喷锚支护的及时性主要体现在它可以在隧洞开挖后几小时内立即施工,从而迅速有效地为围岩提供支护抗力。由于岩石的峰值强度和残余强度均与侧压力成正比,而其强度的下降程度与侧压力成反比,因而,在开挖后及时的进行喷锚支护,能为围岩提供径向抗力,使围岩处于有利的三轴应力状态,有利于保持围岩的强度和稳定。喷锚支护的及时性还体现在它紧跟施工作业面进行,可以完全利用工作空间来限制开挖后支护前变形的进一步发展,防止围岩发生松弛。
粘结性强
喷锚支护具有粘结性主要是由于喷射混凝土与围岩之间的粘结强度一般可以保持在1.0Mpa以上。两者不仅粘结紧密,而且可以通过粘结面上的粘结力和抗剪力把被节理裂隙等切割的隧道表面的岩体连接起来,使岩块之间保持咬合和镶嵌。此外,喷射混凝土还可以将荷载从将要失稳的岩体传给周围稳定的岩体,防止岩石的滑落。
与传统混凝土衬砌相比,喷射混凝土具有可以改善荷载分布不均和降低支护层内弯矩值的作用。这是由于喷射混凝土能与周围岩体紧密粘结,使得在它们的接触面上既能承受径向荷载,也能承受切向荷载。统计多个采用喷锚支护的地下工程的现场实测数据显示,其平均径向应力一般能够稳定在0.3~0.5Mpa之间。这也从另一方面反映出了喷锚支护与围岩相互作用的实质就是调整两者之间的应力状态,做到充分发抨围岩自身的承载能力。
深入性强
喷锚支护的锚杆可以嵌入岩体内部,调整岩体应力分布,进而提高围岩整体强度。特别是经过预应力的锚杆,可以起到增大围岩受压区域,减小受拉区域的作用,其改善围岩应力的作用更加突出。若使用锚杆群进行加固,则可以形成具有一定范围的压缩带,加固效果尤为显著。
柔性强
喷锚支护的柔性方而体现在喷射的混凝上喷层厚度一般都比较薄,多在5~10cm之间,凝结后可立即作用于岩体;另一方面锚杆自身也具有强大的承载能力,可以承受较大变形或同加固的围岩一起移动。这个柔性支护的特点在控制岩体的塑性流变时显得更为重要。它使得围岩可以有一定的塑性区发展,避免出现应力高峰但却不出现有害的松散,充分发挥围岩自身的承载能力。
大量工程实践表明,喷锚支护的柔性卸压作用对于保持围岩稳定是有利的。如我国金川镍矿某巷道,由于水平构造应力大,最初采用各种刚度大的传统衬砌支护后却出现严重破坏。而后采用了喷锚支护作为初期支护,使围岩应力得以释放。初始支护后三个月,巷道的变形速率明显降低,其水平收敛值维持在15~20cm之间。
灵活性好
喷锚支护的灵活性主要指其支护类型、支护参数和施工步骤等的可变性。由于不同工程的岩体条件是不同且复杂的,传统支护方式往往无法做到随机应变。而喷锚支护则不同。其加固范围可以是局部也可以是整体,加固形式可以是单独使用锚杆或喷层,或采用喷锚联合支护,或与钢拱架等一起使用。此外,还可以根据不同部位的加固需求的不同,选择不同的加固方式。
喷锚支护的灵活性还表现为它既可以一次进行,也可以分多次进行。这样就可以满足塑性流变围岩对于支护结构要具有柔性的需要,用以调节支护柔性与抗力之间的平衡关系。
密封性好
喷射混凝上的水泥含量较高而水灰比较低,抗渗性能较高,几乎无施工缝使得喷层间粘结较好,因此具有较高的密封性能。而且与普通混凝土相比,喷射混凝土不透水性更好,这样能防止岩体受到潮湿空气或地下水的侵蚀及由此产生的潮解和变质,维持了围岩原有的强度。喷射混凝土还可以阻止断层或节理间填充物的流失,维持节理间的摩擦力。此外,喷层还可以防止具有腐蚀性的化学气体入侵并可以提高岩体的抗冻性能。
经济性好
大量工程实践统计显示,与传统的现浇混凝土支护相比,喷锚支护的厚度可减小1 /2一2/3,岩石开挖量可以节省10%---15%,支护速度可以提高2~4倍,劳动力可节省一半,模板可节约100%混凝土可节省一半,整个支护成本可节约40%左右。因此,喷锚支护还具有良好的经济性。

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