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
基坑喷锚支护
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
1.当浅埋暗挖施工地下结构处于富水地层中,且地层的渗透性较好,应降低地下水位法达到稳定围岩、提高喷锚支护安全的目的。含水的松散破碎地层宜采用降低地下水位法,不宜采用集中宣泄排水的方法。
2.在城市地下工程中采用降低地下水位法时,重要的决策因素是确保降水引起的沉降不会对既有构筑物或拟建构筑物的结构安全构成危害。
3.降低地下水位通常采用地面降水方法或隧道内辅助降水方法。
4.当采用降水方案不能满足要求时,应在开挖前进行帷幕预注浆,加固地层等堵水处理。根据水文、地质钻孔和调查资料,预计有大量涌水或涌水量虽不大,但开挖后可能引起大规模塌方时,应在开挖前进行注浆堵水,加固围岩。
喷射混凝上的水泥含量较高而水灰比较低,抗渗性能较高,几乎无施工缝使得喷层间粘结较好,因此具有较高的密封性能。而且与普通混凝土相比,喷射混凝土不透水性更好,这样能防止岩体受到潮湿空气或地下水的侵蚀及由此产生的潮解和变质,维持了围岩原有的强度。喷射混凝土还可以阻止断层或节理间填充物的流失,维持节理间的摩擦力。此外,喷层还可以防止具有腐蚀性的化学气体并可以提高岩体的抗冻性能。
大量工程实践统计显示,与传统的现浇混凝土支护相比,喷锚支护的厚度可减小1/2—2/3,岩石开挖量可以节省10%—15%,支护速度可以提高2~4倍,劳动力可节省一半,模板可节约混凝土可节省一半,整个支护成本可节约40%左右。因此,喷锚支护还具有良好的经济性。
喷锚支护的构造要求有:锚固深度视边坡岩层的破碎程度及破碎层的厚度而定,用1:3的水泥沙浆固结;喷浆厚度不小于3cm,喷射混凝土的厚度不小于5cm;锚杆的类型有树脂锚杆、全长砂浆锚杆、塑料锚杆、水泥锚杆和缝管锚杆;提高锚杆承载力的措施主要有延长锚固段长度、二次压浆、采用端头扩大或多段扩大头锚杆、重复高压灌浆和改变锚杆传力特征的剪力或压力型锚杆,其中二次压浆和重复高压灌浆比较实用有效。
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