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
边坡喷锚支护队
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。
喷射混凝土支护的施工特点是既不用模板,又将混凝土的输送、灌筑和振捣等合为一道工序,操作简单,施工速度快。
(1)干式喷射的工艺较简单,目前运用较广,它是先将水泥、砂、石按一定比例(通常为1:2:2)和速凝剂干拌均匀后装入的喷射机,在压缩空气推动下,将干拌料沿料管连续地输送至喷,再在喷的后部与从水管经水环射出的高压水混合,然后高速喷射到岩面,凝结硬化而成。
(2)湿式喷射的工艺则不同,是将原材料湿拌均匀后装入喷射机,用液态的速凝剂借压缩空气通过另设的管道喷出,在喷后部与湿料混合。为了减轻操作喷的劳动强度透纳乒ぷ魈跫延杏糜诖蟆⒅小⑿《厦娴母髦掷嘈团缟浠炷机械手。
速凝剂的掺量为水泥重量的2.5~4%,过多会严重影响混凝土的后期强度。在使用般应作速凝效果的试验,以确定掺量;有时可以不加速凝剂。水灰比与普通混凝土不同,一般以在0.4~0.5之间为好。过大则喷射面上会出现流淌或滑移现象;过小则料束分散,回弹增多,喷射面上出现干斑,影响混凝土的密实性。水灰比适当时,混凝土表面略现光泽且不流淌。
因喷射混凝土的水泥用量较多,凝结硬化速度快,为使混凝土强度均匀增长,防止收缩开裂,必须加强养护工作。在混凝土喷完后2~4小时内,即应开始喷水养护,养护时间不少于10~14天。
用作性支护的锚杆,为了防止锚杆锈蚀和提高加固围岩的作用,目前常用灌浆锚杆,即全长锚固式锚杆,且大多采用灌筑水泥砂浆的砂浆锚杆,其施工工艺简单。
(1)螺纹钢筋砂浆锚杆。采用先灌后锚的方法。在钻孔中先灌入砂浆,然后打入一定长度和直径的螺纹钢筋即成。灌浆采用风动灌浆器;所用的砂浆配合比即水泥:砂:水为1:(1~1.5):(0.42~0.45)。此外,也有采用将砂浆装入玻璃管内或用两个钻有小孔的半圆形铁皮内,一起放入钻孔中,然后打入螺纹钢筋,砂浆在受挤压时玻璃管胀裂,或由铁皮上小孔中挤出,从而使锚杆和孔壁胶结成整体。
(2)楔缝式砂浆锚杆。是利用已起临时支护作用后的锚杆,经灌入砂浆,再起性支护的作用。此时须采用先锚后灌的方法,并须用真空压力灌浆,由真空泵、灰浆泵和灰浆搅拌机等组成灌浆装置;所用的砂浆配合比则须控制在1:0.7:(0.42~0.47)较好。
喷射混凝土和锚杆支护,一般应在隧道或洞室开挖后及时施作。在地质条件较好的围岩中,可先打锚杆或设钢筋网,再喷射混凝土;在破碎、松软或受水和空气作用容易蚀变、潮解的岩层中,开挖后应立即喷上混凝土,或先喷一薄层作临时支护,随后再加设锚杆或钢筋网,加喷一定厚度的混凝土,使其成为性支护。
支护与加固技术措施
1.暗挖隧道内常用的技术措施(超导、导周、超锚、深注、临仰→2导超深宫)
(1)超前锚杆或超前小导管支护;
(2)小导管周边注浆或围岩深孔注浆;
(3)设置临时仰拱。
2.暗挖隧道外常用的技术措施(表锚、表注、冻结、降水、管棚→2表冻水管)
(1)管棚超前支护;
(2)地表锚杆或地表注浆加固;
(3)冻结法固结地层;
(4)降低地下水位法。
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