： 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t—2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；P！S-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0.2】mm／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6.1》7MPa采》用锚喷支护隧—洞运行情《况，良好；国外也有10！MP：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1.4M【Pa～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0.15【m～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7！m／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12《m／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12《m／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 ？ ，