安全验证
, 7.3 【 一:般条:件下的锚喷支护【设计 《 , — Ⅰ 工程类—比,法设:计 》 ? 7.?3,.1、7.》3.2 《 锚喷支护》工程类比法》设,计,适用于我国水—利水电、公路、铁路!、矿山、军工、市政!。、物资储存和城市交!。通等:各类地?下工程?支护本?条就下?列方面?对原规范《。锚杆喷射混凝土【支护技术规范GB】 50086—-2001关于【工程类比法设计【锚喷支护的》应用范围锚喷—。类,型参:数作了调整和补充 ! ,。 《 ,   (1)—。根据我国二滩—。、三峡、《龙滩、拉《西瓦、瀑布沟、小】湾等水?电,站的地下厂房(【洞室跨?度>30m高跨比】均大:于2.?0)采用锚喷支【护的成功经验将Ⅰ、!Ⅱ,、Ⅲ级围岩按工程类!比法设?计的洞?室跨度范围由原【规范的25m(Ⅰ】、Ⅱ级围岩)、2】0m(Ⅲ级围岩)】均扩大至35—m 》     —(2)近十年来【由于地下洞室开【挖,断面不断扩大锚【杆施工机具也有了很!大发展地下工程中】系统:锚杆长度均有所【增大对?二滩、三峡、龙【滩、溪?。洛渡、锦屏Ⅰ—级、小湾等数十个大!中型水电地》下工程的《锚杆长度统计表明大!跨度地下《洞室顶拱系统锚【杆的长?度一般为(0—.25~《0.:30)B当洞室【高跨:比(H/B)在【0,.8~1《.2时边墙系统【锚杆:的长度一般情况【下与顶拱《系统锚杆的长度相】当美国工程协会【。规定顶部系》。统锚杆的最小长度为!0.25《B拱线以下部位锚杆!。长度宜为0.—20H为《此本:规范表7.3.3】-1和表7.3.2!对系统锚杆长度【均有所?增,大表7?.3.3-1中所】列的>1《0m和>15m的】长预:应力锚杆主要用于H!/B>?2的大型《洞室边?墙部位见表》9 :   【  (3)本规范】表7.3.3-1规!定,对>25m(Ⅰ级围!岩)、>20m(】Ⅱ,、Ⅲ级围岩)和>】5m(Ⅳ、Ⅴ级围】。岩)的隧《道洞室(尤其是拱顶!。)支护应采用低预】应力(?。。。张拉型)锚杆和喷射!钢纤维?。混凝土这是因为【低预:应力锚?杆是主?动型锚?杆能在开挖》后立即提供支—护抗力并改善围岩】应力状态;喷射【。钢纤维混凝土则【能在岩石《开,挖,后,立即施作(免—除敷:设钢:筋网工序)且早期强!度高有利于阻止【围岩的松动 】 表《9, H/B>2.0大!型洞室边墙锚杆(】锚索)长《。度与边墙高度统计】表  】 ? 《 《 ,  :  注1  洞室跨!度栏数值分》别为吊车梁以—上和以下的开挖【跨度 》 ?     》。 ,  2 H/B和L!/H分别采用—吊车梁以《上开挖跨度B和较】大的锚杆(索—),深度L进《行计算 【 7.3.3 】 系统锚杆主要对围!岩起整体加固—作,用在岩?面,上锚杆?呈矩形或菱》形布置提供侧向较均!匀支护抗力》有利于岩体中承【载拱圈的形成锚杆与!岩体主结《构面成较大角—度布置?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—块相互咬合以—发,挥锚杆对围岩的联】锁加固?作,用 ? ?     》系统锚杆《的间距除受围岩【稳定条件《及锚杆长度制—约外在稳定性—较差的岩《体中为使《。支护紧跟掘进—工作面锚《杆的:纵,向间距还受掘—进进尺度影响所【以锚杆纵向间距的】。选定还要与所采【用的施?工方法?相,适应根据工程经验】为使一定《深度的围岩》形成承载《拱,锚,杆长:度必须大于》锚杆间?。距的两倍因此规定系!。统,锚杆的?间,。距不宜大于》锚杆长度的1/【。2但是在Ⅳ、Ⅴ类】围岩中一般被节理】分割的岩石块度较小!为防止锚杆》间,的岩块可能因咬【合和联锁《。不良而导致掉块或坠!落因:此还规定在Ⅳ、【Ⅴ类围岩中》锚杆间距不得大于】1.25m ! :    两洞之【。间,的岩柱采用对拉预应!力锚杆可《达到更好《的,支护效果 ! Ⅱ 监—控量测法 — 《 :7.3.4  “围!岩锚:喷支护”体系—力学性态的监控【量测是地下》工程锚喷支护设计和!施工:满足工程《安全:可靠、经济合理要求!所必须遵循的重要】原则是进《行地下工程锚—喷支护动态优—化,设计的?基础:本条规定的现—场监控量《测,。选定原则与原规范锚!杆喷射混凝土—。支护技术规范GB !50086》-2:001保持》一致即跨度较—大和围岩较差的地下!工程:应进行现场监控量】测围岩好或特别【好的跨度又》很大的地《下洞室宜在局部【地段:进行量测 》 , 7.—3.5  》监测资料《可反映各种自然因素!和人为因素对围岩】变,形的影响通过对【监测:资料的分析可评【价围岩?稳定状态的综合影】响了解水文地—。质、:工程地?质,。的变化趋势》检验工程地》质结论验证初步设】计支护参数的合理性!是进一步优化—设计和保证工程【安全的重要依据【锚喷支?护监控量测设—。计包括选择与围【岩,地质:条件、?。洞室开挖尺寸及【施工方法《相适应的监控项目】包括但不限》于多点位移》。计、锚杆应力计(】测力计)、测缝计、!声波:测试和?外表观察《等;:合理地布置监测系】统科:学的:量测方法;监—测信息?的分析?与整理监《控,信息反馈和支护【参数与施工方—法的:修正 7!.3.6  由业】主委托有安全—监测资质的单—位,实,。施,现场监控量》。测工作有利于客【观、公正、准确地获!取监测信息》以满足监《控量测法设计的顺】利实施 》 7.3.7!  地质和支护【状况观察周》边位移和顶拱—下沉是洞室必—须,量测的项《目洞室开挖后应立即!。进行围?岩状况?的观察?和记录支护完成【后应进行喷层表面】的,观察和?记,录 : 7.3】.8  对于—城市浅埋隧洞等地】下工程由《于行车路面、—重要建筑物等对地】表下:沉,数值有严格的要求因!此本:条,款规:定必须进行地表【下沉:的监控量测》并应及时进行信息】反馈以保《证地面道《路,和建筑物的安全 ! 7》.3.10  【表7.?3.10中的洞【室周边允许》位移相对值(%)】控制标准适用于【高跨比0.8—0~1.《20、埋深不超【过500m且对Ⅲ】、Ⅳ和Ⅴ《级围岩中的洞室跨】度分:别不大于2》0,、15、10—m的地下工》程,  【   对《于大跨度《、高:边墙:地下工程或洞室【群应根据向洞内【收敛位移、收—敛,比、收敛速率等【指标进行综合分析评!判和工?程类比进行修正【图,5,为部分大型地—。下工:。程计算和实测周边】位移相对值其高跨】。比一般大于》2.0跨度大于【20:m ? 【 图《5  部《分地下厂房边—墙计算位《移,相对值  ! 1-?溪洛渡左《岸;2-溪》洛,渡右岸;3》-,。瀑布沟;4-锦【屏Ⅰ:级;5-长》河坝;6-大岗山;! 《 7?-,色尔:古;8-大发;【9-仁宗海;—10-二《滩;11-小湾;】12-三峡》;13-小浪—底;: —14-向家坝;1】5-龙滩;16【-瑯琊山;17-广!州抽水蓄能;18-!渔子溪一级;19-!大朝山?;,20-拉《西瓦 ?   【  从图《7.3?.10可以看出【部分大中型》地下厂房计》算和实测《周,。边,位移相对值为—0.30《%~0.80—% :    】 本:规范规定《若超过稳定标准【应立即作出预报采】用补:强措施或调》整施工程序》及支:。护参数当出现变【形速率加快时—应采取紧《急加强措施》同时:。应加密?。监,测并及时提》供观测成果 — Ⅲ !理论验算法 【 》 ,7,.3.13  隧洞!与地下工程围岩【稳定理论计》算的各项基》础资料和计算—参数:选择:有很强的《综,合性应收集的基【础资料包《括地形地貌资—料、工?程地:质和水文地质资料】、地:应力:实测资?。料、洞室布置和设计!资,料、初步拟定的开挖!步序和支护方案、现!场试验和实验室试验!得到的岩体基本【物理力学参》数等在?。地震烈度高》于8度的地区则需】要抗震分《析的地震资料在缺乏!试验条件的》情况下根据工—程类:比可按经验确定【相关的参数取值 !   —  上?述资料应结》合所采?用的分析方法、适用!条件、稳《定评价指《标和设计阶》段深度要求进行【必要的筛选、分【析确定科学、合理】地确定锚喷岩体【的工程地《质力学模型和物【理力学?参数对正确》评价:锚喷的支护作用与锚!。喷后地下工程的稳】定性至关重》要必须高度重视 】 , 7.3.】1,4  由于计算机】软硬件?技术:发展非常迅》。速许多现实复—杂的力学模型和边界!。条件:都可以用计》。算机进行数》值模拟计算》地,下工程围岩》稳定性数《值分析?法包括适用于连续介!质的有限单元法(】FEM)、》边界单?元,法,。(BEM《)、拉?格郎日元法(—FL:AC)、无单元法(!Ele?ment Fre】e, Metho—d):等,;,用于:。非连续介质的—。关键块体理论(KB!T)、离散元—法,(,DEM?。)、不连续变—形分析法(DDA】)界面元法》(In?te:rface St】res?s E?lement 【Method—),以,及,块体赤平解析法【;可同时用于连续介!质和非连续介质【的,数值流形法(NM】MNumeri【cal Mani】fold Met】hod?)上述各种方法之间!的耦合方《法、:基于逆?向思:维而提出的上述【各种方法的反—演分析(Inv【erse Anal!。ysis)方法【和与数学《优化理论、人—工智能、遗传算法】相结合的反馈分【析(Feed—b,。ack Anal】ysi?s)方法《目前也在《地下洞室稳定分析中!。得到应用 !     国内用数!值,分,析法进行地》下工程?围岩的整《体稳定性验》算,尤以有?限元法和拉格朗日】元,法,应用最为广泛计算】结果的稳定》性也较好 —   —。  需要强调的【是,对于地下《工程围岩稳定和【。锚,。喷支护的《任何理论分析—方法都不能代—替工程师的智慧和经!验有时甚《至是直觉的判断 ! 7》.3.1《5,  由于《围岩地?质结构的复》杂性地应《力、:地下水、岩体—力学参数的》不确:定性:因此计?算中不必过于追求高!精度的模型》和计算方《法而应?选择能较好》地反:映地下工程的—实际工?作状态简洁、实【用的计算模型 】  》  : 锚喷支护条件下围!。岩,。整体稳定性验—算目前还缺乏合【理有效的洞》室围岩稳定分析【及判别的《方法没?有公认的量化—安全指标国内外尚无!统一标?准,。围岩:应力状态计算方法】。和力学模型》也不:统一但岩《土工程理论研究【和,工程实践《经验较多地采用以弹!塑性理?论,计算为依据若只【按弹性理论进行【围岩稳定验》算是不合理的因【为不让围岩进—入塑性违背》了现:代支护理《论的基本原》则即:无,法充分发挥围岩的自!承能力事实表明【围岩出现一定—范围的塑《性区只要不进入松散!状态并不会失—稳反而有利于减小支!护结构的负》担发挥围岩的自承能!力在实?际工:程计算中《一般根据岩》体的地应力状—态和:岩性特?征选择相适应的【力,学模型 ! Ⅳ 抵抗局【。部危岩?的锚杆与喷射—混凝土支护设计 】 7.!3.17~7.3】.19  》。局部块?体,失稳是受软弱结【构面控制的》。采用锚喷支护—阻,止不稳定岩块失【稳宜用极限》。平衡法进行局部稳】定性验算拱》腰以上即洞》室顶部不《稳定块?体侧向约束较弱【一般呈现塌》落的形?式失去稳定因而计算!。时不计?结构:面上的C《、Φ:值按锚杆承担—全部不稳定》岩,体重量考虑;—由,于洞室顶部不稳定】块体的不《。。确定性及危害程度】更,大危岩的局部稳【定安全系数》K宜按上限选取【拱腰以下《及边墙部位的不稳定!块体一般受》底滑面和《侧滑面约束需考【虑滑动面上的黏【结力和?摩擦力?作用:计算时可按锚—杆力、黏结力和摩擦!力共同作用承担不】稳定:岩体的滑动力—考虑 《