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、7.》4.2  》。浅埋土质隧道的埋】。深一般小《于，4倍～6倍》隧道开？挖宽：度常：为2倍隧道开挖【宽度浅埋土层—一般地质松软—难以发挥锚杆—的加固作用可不予采！用应采用有》格栅拱架《的配筋喷射混—凝土支护《 》 Ⅱ 塑—性流变？岩体中？。隧洞锚喷支护设【计， 《 ？ ，7.4.《6  隧洞断面形】状要尽量做到与【围岩压力分布相适应！塑，性流变岩《体一般是四周来压或！有很大的《水平压力因此在这】。类围岩中的隧—洞断面宜采用圆形、！椭，圆形或马蹄形等【断面形状采用—圆滑曲线《的断面轮廓》可以减小《应力集中引起的围岩！。破坏和增强喷层的结！构作：用 《     在】塑性流？变岩体中开挖隧洞一！条，基本原则是不—使围岩发生有害【松散的？前提：下容许围岩产—生较：大，的变形以减小支护】抗力使喷《。锚支护达到经济【合理安全可》靠因：。此，在隧洞的设》计中断面尺》寸应预留允许的【周边收敛量》 《 7.4.—7  塑性流变【岩体的主要特—点，是在隧洞开挖—后围岩变形》量大延？续时：间长：在这种情《况下正如“围岩支】护”相互作》用，原理：(图：6)所示的那—样若采用一》次完成的刚性大【的永久支护对围岩过！早地施加过强的【约束力会导致支护结！构承受较大的荷载甚！至常：出现破坏《   】  通过塑性流变岩！体的隧洞一般应【分两期支护即初期支！护与后期支护初【期支护的作用—是及时提供支护抗】。力保护和加固围【岩使围岩不》致发生松《散破坏同时又允许围！岩，的，塑性变形有一—定，发展使围岩应力得以！释放以充分发挥围岩！的自支承作用—。后，期，支护的？作用是保持隧洞的长！期稳定性并满足【工程使用要》。求 】 图6 】 岩石特性曲线【与支护特《性曲线相互作用【图 《 ， a？-原始地应力；【b-岩石特性曲【线；c？-岩石拱《形成；d-》岩石拱破坏》；e-支护特性【曲线；f-支护承】受部分；g-—岩石拱承受部分【； ？ 《1-太？刚，；2-适宜；3【-太晚；4-太柔】。 ？ ：   ？  显然在塑—性流变岩体》的隧道中采用薄【层喷：射混：凝土加柔性》较好的锚杆做初期支！护是：较为理想的但也必须！。指出塑性流变岩【体有明显《。的时间效益如图7】所示在不同的时间阶！段岩体？的应力-位》移曲线是《。不同的比《较柔性？的锚喷？支护在t1、t【2，时支护特《。性曲线与岩体特【性曲线相交说明【。两者能取得平衡这时！支护结构《承受较小《的荷：载但却引起大的位】移当超过t2时【两，者特性曲线不得相交！。并出：现过度的支护变形易！使围岩松散》因而必须适》时地提高支护抗力】使支护特性曲—线在t3时与围岩特！性曲线相交以保证】隧洞的长《期稳定性 》 ： ？ ： 图》7 ： 不同时间阶段围】岩特性曲线与支护特！性曲：线的适应性 】 s-》初期支护的特性曲】线；：c-后期支护的特】性曲：线，。；PS-支护—结构的？抗力： ： ，     在】塑性流？变岩体中《开挖：。隧洞由于岩体潜在】应力的释放或岩【体吸水膨胀》沿，四，周逐渐向隧》洞内挤出支护—结构：在一定程度》上抑制了岩体—的挤压膨胀但—如底部没有约束围】岩，裸露必然《形成膨胀和应力释】放的集中部》位产：生底鼓？如底：。鼓，不加：控制任其《发展常常造成隧洞】墙脚内移和支护结构！的严重破坏这—在实际工程中—是屡：见不鲜的《因而必？。须设置抑拱形成【全封闭？环以：提高支护系统的整体！抗，力 —     塑性【流变岩体《中的：隧洞采用锚喷—支护应及时进—行“围岩-支护【”体系的受》力与变？形监测了解不同【时间：阶段内围岩与支【护的变？形特性根据》现场监测数》据的变化趋向适时地！调整：支护：抗力直至水平收敛速！度及拱顶或》底板垂？直位移速度明显【下，降连续5天》内隧洞周边水平收敛！速度小？于0.2mm／d】拱，顶或底板垂直—位移速度小于0.1！mm／d方》可进行后期支护 ！ 《 Ⅲ 水工—隧洞锚喷支护设计】 《 7.4.8！  在水工隧洞的设！计中为充《分利用围《岩的承载《能力和防渗能力以减！少投资国《内外：的经验是《尽可能采用不衬砌】及锚喷隧洞例如我】国广西天湖水电站】引水隧洞的最大【。内水压力6》.，17M？Pa采？用锚喷支护隧洞运】行情况良好；国外】也有10MP—a左右的有压隧洞】采用锚？喷支：护的工程实例在Ⅰ】、Ⅱ、Ⅲ类围—岩中已有许多工程】采用锚喷《作为：永久：支护这？些工程运行情况【良好 【 ，。  ：  水工隧洞不同】于其他交《。通隧洞其《长期：处于水的作用下工】作，。有的甚至《。在较高？水压力中工作—要承受？较大的内《、外水压力、—。围岩压力等锚喷支】。护除必须满足围【岩，稳定要求外还—须，满足防渗、抗—冲刷和环境保护等】。。。要，求渗漏水量》损，。失也是一项重—。要的控？制指：标目前锚喷支护作】为最终？永久支？护时仅限制》在Ⅲ级或以上的【围岩中应用 【 ？     对于【Ⅳ、Ⅴ级围岩由【于岩体？完，。整性差结构破碎【或岩质软弱承—载能：力低围岩的“流变】特征”常较为明【显为确？保隧洞结构的长期】稳定和安全运—行仍宜采用初—期锚喷支护和后【期钢：筋混凝？土衬：砌相结合的复合支】。护；另外长》期大面？积涌水洞段、有腐蚀！性及膨胀性地—层的洞段和有—。特，殊要求的洞段也【不宜采用锚喷支【护作为最《终的永久《。性支护 《 ： ？    国内个别】水工隧洞《因各种原因甚至在】有衬砌的情况下出现！了严：重的内水《外渗导？致隧：洞外侧？山体：发，生渗漏破坏和—河道堵塞损失—巨，。。大环境？影响严重因此对锚】喷支护的水工—隧洞必须高度重【视防渗设《计和施工质量 】 7.4【.10  》。外水压力是水—工隧洞的主要荷载之！一锚喷支《护也不例《外据：×××？一级电站《××镇？电站：试验资料当外水压】力为1.4MPa】～1.6M》Pa：时喷层局部剥—落一般呈现》粘结：。破坏所以当》隧洞外？水压力较高》或隧洞？使用中放空》时应复核其》稳定性平衡外—水压力？。的，主要抗力应为喷【混凝土与岩》面的黏结力而非预应！。力的系统锚杆所【提供的？抗力当未采用挂网时！锚杆所提供》的抗力几《乎可以不计；当采】用挂网锚喷时若锚】。杆与挂网钢筋具有可！靠连接可计入—一定(？0.3？倍～：0.：5倍锚杆设》计，抗拉：力，)的锚杆抗》力 《 ？   ？。 喷混凝土支护【。与围岩？是互相紧密结合的】。两，种不：同的透水介质在【地下水位变幅较小】、补水？排水条件基本稳定】的，情，况下将？形，成，稳定的？渗，流场这种《作用在支《护上的外水荷载是】一种场力由于围岩的！非均：质性：和各向异《性性其渗流场或外】水压力值的准确确定！是一件十分困难的】事情对于一般—工程常采用地下水位！线以下的《水柱高乘以相应【的折减？系数：的，方法估算《(，表10) ！     一般【工程的地下水位均较！低隧洞放空时—的外水压力是内水外！渗后并存《蓄在围岩中的水产生！的对于此《种，情况采？用控制隧洞放空【速，。率及：间歇：式放空措施对降低】外水压力的作用是】十分：显著的 【 表10  隧】。洞外水？压力：折减：系数 ？ ， ！ 7.4.11 】 ，采用混凝土衬砌【的水工隧洞常有一个！“，最优洞径”或—“经济洞径”的概念！即隧洞？直径常通《过经济比较》(普通公用引水洞】)动能、经济比较】(电站引水》洞)：或技术经济比较(】特大：、特小隧洞》)，确定而锚喷隧洞【的糙率及水》头损失与混凝土【衬砌：隧洞的糙率及水头】损失差别甚》。大若采用《与混凝土衬》。砌相同的过水—断面即所谓》“等过水断面—”(：等流速)的设计是】十分不经济》合，理的故？本规范推《荐采用水《电行业中的“—等水头损《。失”的设计原则 】   【  锚？。喷隧洞？的糙：率系数n值与—隧洞：。洞壁起伏差和—。底板铺设情》况关系较大》以往：的经验公式》不够：便，捷本规范推荐的糙】率系数经验值(【。表7.4.11)是！通过相关工程实【例资料验证的其精度！能够满足普通的水】力计算及动》。能计算的要求从工程！。效率考虑《设计要求喷层平均】起，伏差不应超》过0.？15m～0》.20m 】 7.《4.12 》 锚喷支护》的电站引水隧洞【和，尾水隧洞的水流流速！均不高一般为2【m／s～4》m／s只在泄洪隧】洞和导流隧洞—采用较高流速例【如星星？哨水库？泄洪洞的流》。速为：7m／s丰满—电站2号泄洪洞的】流速达？。。13.5m／s墨】西哥奇森《水电站两《泄洪洞？的流：速为12m》／s运行情况均【较正：常 》   《  ：一般来说围岩条件好！允许流？速，可适当提高但不【宜超过12m—。／s否则有》可，能发：生冲：刷，破坏：或空蚀破坏国内外】也有在12m／【s左右的流速—发生锚喷支》护破坏的《实例其破坏》一般发生《在地质条件较差【的洞段在泄洪隧洞和！导流隧洞中》可根据围岩条件选】择锚喷支护的—允，。许流速对《于地质条件较差、】而流速又《较高、还要采用锚喷！支护：作为：最终：永久支护《的隧洞？洞段必须采取可靠的！结构措施《增强支？护与围岩的整—体性有关防》空蚀：破坏：和冲刷破坏随着【近年来施工机械【、施工方法和建【筑材：料的进步使锚—喷支护隧洞》的起伏差、糙—。率、不？平整度都有明—。显的改善喷混凝【土的：粘结强度《也有明显的》提高相应《提高了隧洞的—防空蚀破坏》和冲刷破坏能—力 【 Ⅳ 受采—动影响？的巷道锚喷支护设计！ 】7.4.14  受！采动影？响的巷？道是指地下矿—。。山开采中受采矿工作！面开采(采场爆破)！、采空区《及放顶等影响—的巷道对煤矿来【。说包括采煤工作面回！采巷道(顺槽、开】切眼、？回撤通道及联络巷】等，)受采？动影响的采》区上下山与集—中，巷及受采动》影响：的大巷与洞室等 ！ 《。7.4.15 【。 受采动影响巷道】的支护型式》与参数主要》根据受采《动影响程度、围岩】地质与生产条件确】定受：采动影？响巷：道承受不断变化的采！动力作用最大采动应！力一般？高出原始应力—。数倍：导致围岩应》力集中严重、—变形增大《因此支护《形式应以预应力【锚，杆为主既能有效控】制围岩离层》、结：构面滑动、裂隙【张开等？有害变形又具—有一定的《延，伸率允许《围岩：。有一定？的持续变形使高应】力，得以释放根据巷道条！。件可：选择：采，用锚杆支护、—。锚杆-金属网—支护：、锚杆-《钢带：支护、锚杆-钢带(！。梁)：-金属网支护—等支：护形式 ！    受》采动影响巷道的使用！条件有很大区别对】于服务年限很短(2！年以内)且围岩受风！化影响？小的回采巷道一【般只采用《锚，杆支护无须喷射【混凝：土支护；对于围【岩受风化影响严【重的巷道及服务时间！长的采区上下山、集！中巷大巷与洞室【等应采用锚喷支护；！对于：服务时间长》、围岩？变形：大的巷？。道，宜采：用韧性？较大的钢纤维喷射】混凝土支护》 《     —对，于受强烈《采，动影：响、围岩破》碎的大？。变形：巷道单独采用锚杆、！锚喷支护不能有【效控制围岩》变形保证巷道安【全在这种条件下可将！锚固与注浆有机结】合通过注浆充填围】岩内的裂隙将破碎】围岩固结《起来改善《围岩：力，学，。。性质提高围岩整体强！度；也可将锚杆【、，锚喷支护与金属支】架联合使用采用【U型钢可缩性支【架支护巷道 — 《  ：。   为全》面了解受采》动影响巷道围岩【支护体系的受—力与变形《状况应及《时进行采动》应力、围岩变形【、锚喷支护受力【与变：形的监测根据监【测数据评价巷道支】护效果与《安全程度《必要：时应：调整锚？喷支护形式与参数 ！ ，