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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 500!86-2001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)、20m(【Ⅲ,级围:岩)均扩大至35m! 《 :。    (》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.!25B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>【10m和>1—5m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】>25?m(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1.25!m : 《     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 5【008?6,-2001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0.80~1.2!0、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20、15、1】0m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20m 【 !。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;15—-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7.3.1【0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:%~0.8》0% 】  :  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《.14  》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(F】EM)、边界单元法!(BE?。M)、拉格郎日【元法(FLAC)、!。。无单元法《(,Elem《ent 《Free Met】ho:d,)等;用于非连续】介质的关《键块体理论(—KBT)、离散元法!(DEM)》、不连续变形分析法!(DDA)》界面元法(In【terfa》c,e :Stress El!ement》 Met《hod)《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(NMMNum!。erical—。 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(In】ver?。。se 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(!Feedb》。ack 《Analy》sis)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【.15  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 】