喷射混凝土和锚杆单独使用或组合而成的一种支护形式。喷锚支护于20世纪50年始采用,随着岩体力学的发展和水泥速凝剂(见混凝土外加剂)与混凝土喷射机的相继出现,这种支护形式已在矿山、水利、交通、人防和等各部门的地下工程中广泛采用,获得了较好的技术经济效益。
支护类型
喷射混凝土支护。即以压缩空气作动力,通过混凝土喷射机,将掺有速凝剂的混凝土拌合料直接喷射到岩面上,使之迅
喷锚支护施工
喷射混凝土和锚杆单独使用或组合而成的一种支护形式。喷锚支护于20世纪50年始采用,随着岩体力学的发展和水泥速凝剂(见混凝土外加剂)与混凝土喷射机的相继出现,这种支护形式已在矿山、水利、交通、人防和等各部门的地下工程中广泛采用,获得了较好的技术经济效益。
支护类型
喷射混凝土支护。即以压缩空气作动力,通过混凝土喷射机,将掺有速凝剂的混凝土拌合料直接喷射到岩面上,使之迅速凝结硬化而成。喷射混凝土分“干喷”和“湿喷”两种。“干喷”工艺简单,目前运用较广,但粉尘大、回弹量多。“湿喷”可减少回弹量和粉尘,但尚处于试用阶段。
喷射混凝土锚杆支护。即锚杆和喷射混凝土联合使用。
钢筋网喷射混凝土支护。即在喷射混凝土中设置有钢筋网,以增强喷层的整体性以及抗弯和抗剪能力。
钢筋网喷射混凝土锚杆支护。即锚杆和钢筋网喷射混凝土联合使用。
根据岩体的产状,将围岩按大类分为整体、块状、层状和软弱松散等几类。不同结构类型的围岩,开挖洞室后力学形态的变化过程及其破坏机理各不相同,设计原则也有差别。对于整体状围岩,可以只喷上一薄层混凝土,防止围岩表面风化和消除表面凹凸不平以改善受力条件;仅在局部出现较大应力区时才加设锚杆。在块状围岩中必须充分利用压应力作用下岩块间的镶嵌和咬合产生的自承作用;喷锚支护能防止因个别危石崩落引起的坍塌。
喷射混凝土是水泥、砂、石加水和少量速凝剂,按一定的配合比混合而成的一种复合材料。要求水泥掺入速凝剂后,凝结快,保水性能好,早期强度增长快,收缩量较小;普通硅酸盐水泥比较符合这种要求。砂子应选用硬质洁净的天然或机制的中砂或粗中混合砂。石子应选用坚硬耐久的卵石或碎石,粒径不宜过大。拌和用水应为不含有影响水泥正常凝结和硬化的洁净水。加入速凝剂的目的在于使喷射混凝土速凝快硬,防止喷层因重力作用而坍落,提高喷射混凝土在潮湿岩面或轻微含水岩层中使用的适应性,增加一次喷射厚度和缩短两次喷射的间歇时间。速凝剂有固体的和液体的两种,其掺量取决于喷射混凝土的凝结时间和设计强度。过量的速凝剂会影响速凝效果和降低喷射混凝土的后期强度。与固体速凝剂相比较,液体速凝剂容易混合均匀,对喷射混凝土的后期强度影响较小。
喷锚支护的及时性主要体现在它可以在隧洞开挖后几小时内立即施工,从而迅速有效地为围岩提供支护抗力。由于岩石的峰值强度和残余强度均与侧压力成正比,而其强度的下降程度与侧压力成反比,因而,在开挖后及时的进行喷锚支护,能为围岩提供径向抗力,使围岩处于有利的三轴应力状态,有利于保持围岩的强度和稳定。喷锚支护的及时性还体现在它紧跟施工作业面进行,可以完全利用工作空间来限制开挖后支护前变形的进一步发展,防止围岩发生松弛。
粘结性强
喷锚支护具有粘结性主要是由于喷射混凝土与围岩之间的粘结强度一般可以保持在1.0Mpa以上。两者不仅粘结紧密,而且可以通过粘结面上的粘结力和抗剪力把被节理裂隙等切割的隧道表面的岩体连接起来,使岩块之间保持咬合和镶嵌。此外,喷射混凝土还可以将荷载从将要失稳的岩体传给周围稳定的岩体,防止岩石的滑落。
喷锚支护指的是借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚杆的联合作用加固岩层,分为临时性支护结构和性支护结构。 喷混凝土可以作为洞室围岩的初期支护,也可以作为性支护。喷锚支护是使锚杆、混凝土喷层和围岩形成共同作用的体系,防止岩体松动、分离。把一定厚度的围岩转变成自承拱,有效地稳定围岩。当岩体比较破碎时,还可以利用丝网拉挡锚杆之间的小岩块,增强混凝土喷层,辅助喷锚支护。喷锚支护在洞室开挖后,支护及时,与围岩密贴,柔性好,有良好的物理力学性能。它能侵入围岩裂隙,封闭节理,加固结构面和层面,提高围岩的整体性和自承能力,抑制变形的发展。在支护与围岩的共同工作中,有效地控制和调整围岩应力的重分布,避免围岩松动和坍塌,加强围岩的稳定性。它不像传统的模筑混凝土衬砌那样,只是在洞室开挖后被动地承受围岩压力,而是主动地加固围岩。对喷锚支护作用原理的研究还不完善,有待进一步探索和改进。
操作要求
1.进入施工现场必须戴安全帽,穿水鞋,做好自我保护。
2.注意用电安全,正确、规范地操作机械,确保施工安全、文明、。
3.钻孔前,找出孔位,做好标记。
4.钻机就位后应保持平稳钻机立轴与锚杆倾角一致,并在同一轴线上。倾角15°,用罗盘校准后方可进行钻进。
5.钻孔直径为φ130。事先备好膨润土,调好泥浆,以免塌孔,如遇坚硬岩层钻进进尺困难时,则改用取芯钻进。
6.施工时,应挖好泥浆池及泥浆沟,不得让泥浆随意乱流。保持施工环境整洁。
(作者: 来源:)