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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 5008【6,-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》25:m(: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0.2】5B:拱线以下部位—。。锚杆长度《宜,为,。。。0.:2,0H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>!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>2—5m(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! 50086-20!01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50!0m且对Ⅲ、—Ⅳ和Ⅴ级《围岩中的洞》室,跨度分别不大—于,20、15、10m!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》;1:0-二滩《。;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.》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%~0.80!% ? 《    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 ! 7.3.1【3  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(El】emen《t F?ree Meth】o,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】(Interf【。ace S》t,r,ess Eleme!nt M《ethod》)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!M,Numer》ical Ma【ni:。fol?d Method】。)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》e,rse An—alysis)【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 An—alys《is)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 —