。 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】、t2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.【1mm／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》6.17MP—a采用锚喷支护隧洞！运，行情况良好；国外】也有10MPa【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【～1.6MPa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～0.2！0m 【 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2m／s～4m！／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1《2m／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 ： ，