7.4 特殊条件下的锚喷支护设计
Ⅰ 浅埋土质隧道的锚喷支护设计
7.4.1 浅埋土质隧道支护设计，应根据工程的地质条件，地面环境、埋深及开挖断面形状、尺寸等因素，选用钢架-配筋喷射混凝土支护或其与混凝土内衬相结合的复合支护，并应设仰拱。
7.4.2 开挖跨度小于8m的浅埋土质隧道支护类型及参数应按表7.4.2初步选用，施工过程中通过监控量测进行修正。开挖跨度大于8m或地质条件及周边环境复杂的浅埋土质隧道，则还应按松散压力与形变压力分别计算确定支护参数。
表7.4.2 浅埋土质隧道锚喷支护类型与参数
注：1 地层稳定，埋设浅的隧道支护参数取上限。
2 地层稳定性差，埋设较深的隧道支护参数取下限。
7.4.3 采用理论验算浅埋土质隧道锚喷支护参数时，其验算荷载应包含：结构自重、土层压力、水压力、浮力、地面车辆荷载、施工荷载、温度变化影响和地震力等。
7.4.4 地层稳定性差的浅埋土质隧道，宜采用土层预注浆、超前小导管注浆、开挖面超前深层注浆及长管棚和管幕等地层预加固方法。
7.4.5 对于厚层淤泥质黏土或含水厚层粉细砂层等特殊地层或覆土厚度小于1倍洞径的浅埋土质隧道，应通过专项论证或现场试验确定支护类型与参数，或改为明挖法设计。
Ⅱ 塑性流变岩体中隧洞锚喷支护设计
7.4.6 开挖后出现持续变形且变形量大的塑性流变岩体中的隧洞，宜采用圆形、椭圆形等曲线形断面。隧洞断面的长轴宜与垂直于洞轴线平面内的较大主应力方向相一致，设计断面尺寸应预留围岩变形量。
7.4.7 塑性流变岩体中的隧洞锚喷支护设计应符合下列规定：
1 隧洞周边宜采用分期实施的全封闭支护结构；
2 初期支护宜采用具有韧性高、适应变形能力强的锚杆和喷射钢纤维混凝土联合支护，或增设可缩性钢架支护；
3 隧洞底板可采用钢筋混凝土仰拱或锚杆——钢筋混凝土支护封闭；
4 采用以监控量测、信息反馈为主的动态设计，根据围岩变形趋向，调整锚喷支护参数，并确定后期支护的类型、参数与施作时机；
5 后期支护施作时机应符合本规范第7.3.9条的规定，后期支护可采用锚喷支护或混凝土衬砌；
6 自稳能力差的塑性流变岩体中的隧道，宜采用超前锚杆和喷射混凝土封闭端部工作面等方法予以加固。
Ⅲ 水工隧洞锚喷支护设计
7.4.8 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级围岩中的水工隧洞的锚喷支护，在满足围岩稳定要求且符合下列三条件之一时，可作为最终永久支护。
1 围岩经过处理基本不透水，或外水压力高于内水压力，不会发生内水外渗；
2 水工隧洞内水长期外渗不会危及岩体和山坡稳定，也不会危及邻近建筑物或造成环境破坏；
3 内水外渗的水量损失可忽略不计。
7.4.9 水工隧洞锚喷支护的设计，宜按工程类比法选择支护参数。对于1级或直径(跨度)大于10m的水工隧洞，尚应辅以数值法、块体极限平衡法等理论验算和监控量测。
7.4.10 锚喷水工隧洞在其浅水放空时，应复核在外水压力作用下的隧洞稳定性。
7.4.11 锚喷水工隧洞过水断面尺寸应按与水工隧洞混凝土衬砌过水断面水头损失相等的原则确定。水工隧洞水头损失计算中的糙率系数n值，应按隧洞水力特性、洞壁平均起伏差和底板混凝土情况分析确定，隧洞喷层平均起伏差不应超过20cm。一般情况下喷层糙率系数可按表7.4.11选用。
表7.4.11 锚喷隧洞糙率n值
注：现浇混凝土底板的锚喷隧洞应计算综合糙率值。
7.4.12 采用锚喷支护的永久过水隧洞允许的水流流速不宜超过8m／s；临时过水隧洞允许的水流流速不宜超过12m／s。经论证超过上述规定流速的锚喷支护隧洞，应采取有效的防空蚀抗冲磨措施。
7.4.13 水工隧洞的锚喷支护设计，应符合下列规定：
1 喷混凝土的强度等级不应低于C25，挂网喷混凝土的厚度不宜小于100mm；
2 隧洞的底板宜采用厚度不小于200mm的现浇混凝土，并应做好现浇混凝土与喷射混凝土的接缝处理；
3 隧洞的洞口段应采取加强支护措施。锚喷支护隧洞的末端，应设置集石坑。
Ⅳ 受采动影响的锚喷支护设计
7.4.14 受采动影响的回采巷道、采区集中巷道、运输巷道及各类洞室工程，宜采用低预应力锚杆或其与喷射混凝土相结合的支护。
7.4.15 受采动影响的巷道锚喷支护设计应符合下列规定：
1 锚喷支护类型和参数设计，可根据动压影响程度，围岩地质、巷道跨度、巷道服务年限及生产条件等因素，用工程类比法或结合理论计算分析确定。
2 采用锚杆支护时，宜同时结合采用金属网、钢带、钢带-金属网等防护构造。采用锚喷支护时，宜优先采用喷射钢纤维混凝土支护。
3 受采动影响严重，并能引起围岩较大变形的巷道宜采用锚喷与围岩注浆或锚喷与可缩性钢支架等联合支护型式。
4 受采动影响的巷道，应及时实施采动应力、围岩变形与支护结构受力变形的监测，根据监测数据与岩层地质条件变化，评估支护型式与参数的适应性。若有问题，则应调整支护型式与参数。
Ⅴ 易发生岩爆的高地应力岩体中隧洞的锚喷支护设计
7.4.16 位于易发生岩爆的高地应力岩体中隧洞开挖后，应立即采用能主动加固围岩和有效控制围岩应力释放的锚喷支护。
7.4.17 易发生岩爆的高地应力岩体中隧洞的锚喷支护设计应符合下列规定：
1 初期支护宜选用胀壳式中空锚杆、水胀式锚杆、树脂锚杆、喷射钢纤维混凝土、钢筋网喷射混凝土等支护型式。锚杆应适当加密加长，喷射钢纤维混凝土厚度不宜小于150mm，喷射钢纤维混凝土残余抗弯强度不宜小于4.0MPa；
2 后期支护设计宜采用全长粘结型锚杆与预应力锚杆相结合的支护体系。锚杆的长度及拉力标准值应大于中、低地应力隧洞的常规取值。预应力锚杆的锁定荷载宜为拉力设计值的0.6倍～0.8倍。
3 监测锚杆拉力变化的锚杆量不应少于锚杆总量的10％。