单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,lAAA第15章 喷锚支护,lAAA第15章 喷锚支护,15.1,概述,喷锚支护为由喷混凝土、锚杆、钢筋网组成的喷锚联合支护或喷锚网联合支护，既可以用于加固局部岩体而作为临时支护，也可以作为永久支护。,喷锚支护施工及时、与围岩密贴，共同变形，主要作用是加固围岩。,喷锚结构的设计主要采用工程类别法，必要时辅以监控量测法和理论验算法。,喷锚结构的施工主要是运用新奥法施工原理。,2,15.1 概述喷锚支护为由喷混凝土、锚杆、钢筋网组成的喷,最新lAAA第15章-喷锚支护课件,3,最新lAAA第15章-喷锚支护课件,4,最新lAAA第15章-喷锚支护课件,5,最新lAAA第15章-喷锚支护课件,6,最新lAAA第15章-喷锚支护课件,7,最新lAAA第15章-喷锚支护课件,8,当危岩处于侧壁上时：,锚杆加固侧壁危岩,9,当危岩处于侧壁上时：锚杆加固侧壁危岩9,喷射混凝土的计算和设计,喷混凝土加固,采用喷混凝土支护洞室，要求喷射混凝土层应有足够的抗拉力，使喷层在节理面处不出现冲切破坏；同时喷层和围岩间也应有足够的粘结力，使喷层不出现撕裂现象。这种观点称为局部加固原理。,喷层厚度：,10,喷射混凝土的计算和设计喷混凝土加固采用喷混凝土支护洞室，要求,根据弹性地基梁理论，将喷层看作弹性地基上半无限长梁验算。,根据局部变形理论，梁端位移：,梁端的弹性拉力：,考虑强度安全系数：,11,根据弹性地基梁理论，将喷层看作弹性地基上半无限长梁验算。根据,按整体作用原理的设计,锚杆的设计和计算,组合拱原理的计算,K,取,1.2.,锚杆长度应超过组合拱高度：,组合拱计算跨度：,12,按整体作用原理的设计锚杆的设计和计算组合拱原理的计算K取1.,组合拱假定为两端固定的等截面圆拱，荷载按自重形式均布与拱轴上。,13,组合拱假定为两端固定的等截面圆拱，荷载按自重形式均布与拱轴上,拱脚处截面内力为：,14,拱脚处截面内力为：14,任意径向截面内力为：,15,任意径向截面内力为：15,喷射混凝土的计算和设计,喷混凝土组合拱计算,组合拱高度及计算跨度：,16,喷射混凝土的计算和设计喷混凝土组合拱计算组合拱高度及计算跨度,算例,一地下洞室，开挖宽,10,m,，高,12,m,，顶部为割圆拱。围岩为石英砂岩，属稳定性较差的,级围岩，重度为 。采用,16,锰,的螺纹钢筋砂浆锚杆，。喷混凝土为,C20,，抗力设计强度为,0.84,MPa,。钻孔直径,38,mm,，砂浆与钢筋的粘结力为,3,MPa,，与钻孔岩石粘结力,2,MPa,。设计该洞室的喷锚结构。,【,解,】,锚杆参数的计算,锚杆长度：,锚固长度：,取：,17,算例一地下洞室，开挖宽10m，高12m，顶部为割圆拱。围岩为,取：,则：,采用,2.5,m,。,锚杆间距：,取：,18,取：则：采用2.5m。锚杆间距：取：18,喷混凝土厚度计算,如取单位宽度为,1.0m,计算，则均布荷载为：,弯矩：,应力：,所以：,取：,以上按悬吊设计原理计算时，喷锚结构参数为：锚杆直径,20,cm,，长,2.5,m,，间距,1.2,m,，喷混凝土厚度,12,cm,。,19,喷混凝土厚度计算如取单位宽度为1.0m计算，则均布荷载为：弯,15.4,施工信息的反馈,施工开挖前就能准确的确定各项支护参数以及最优开挖支护方案，并非易事。,施工信息反馈，即所谓的信息化设计是一种新的围岩稳定性评价方法和地下工程设计方法。,基于施工信息反馈的信息化设计要求在施工过程中布置监测系统，从现场围岩的开挖及支护过程中获得围岩稳定性及支护设施的工作状态信息。,反馈分析根据部分测点的位移、应力反求材料参数及初始地应力，同时对洞室稳定性进行判断。,反馈分析方法：正演法、逆演法。,20,15.4 施工信息的反馈施工开挖前就能准确的确定各项支护参数,正演法,利用力学计算应力分析的基本格式，对反馈分析所需的参数进行数学上的近似，并不断优化。,可用各种优化方法使目标函数,J,趋于最小，此方法适应性广。,逆演法,需要建立一套与常规应力分析格式相反的计算公式。在线弹性情况下，可用迭加原理建立逆演法的计算格式，非线性情况则并非易事。,21,正演法利用力学计算应力分析的基本格式，对反馈分析所需的参数进,15.5,围岩稳定性的分析,围岩稳定性分析通常是指围岩的局部稳定分析，并进一步依据各单元的分析结果，评判围岩的整体稳定性。,围岩出现局部失稳的原因主要是由于围岩中的软弱结构面与洞室临空面的不利组合所构成的不稳定块体的掉落和塌滑所造成。,不稳定块体并非全是由软弱结构面与临空面切割而成，很多情况下，它是由软弱结构面、临空面以及由于不利受力状态而形成的切割面切割等所组成。,22,15.5 围岩稳定性的分析围岩稳定性分析通常是指围岩的局部稳,不稳定块体的计算与加固的步骤,不稳定块体的几何分析,失稳方式的运动学分析,是指确定结构面面积、结构体体积和重量等。以地质勘查工作所获得的地质结构面产状和测点坐标，以及工程设计开挖的几何参数为前提，通过解析法或图算法来确定。,主要任务是判别不稳定块体的运动趋势是失稳方式。在几何学分析的基础上，再考虑荷载矢量的作用。,23,不稳定块体的计算与加固的步骤不稳定块体的几何分析失稳方式的运,由于不稳定块体边界切割面的情况不同，初始位移趋势可能有多种发展结果，可能有多种失稳方式：,由于受到边界切割面的限制，结构体不能向临空面位移，而是在某一结构面上压紧，或者所有结构面不能脱开，则结构体是稳定的；,由于切割面的影响，产生沿结构面或结构面交线滑动，位移方向指向临空面，这时形成滑动失稳；,当合力矢量作用于边界面以外，或是结构体受力位移后形成一定力矩时，若指向临空面，则可能发生转动或倾倒；,不受切割面影响，结构体的初始位移即造成所有结构面上的拉开，这是形成崩落或抛出。,24,由于不稳定块体边界切割面的情况不同，初始位移趋势可能有多种发,稳定系数的计算分析,根据岩石结构体受力运动和阻抗力的对比关系，确定相对于极限状态时的稳定程度，作出稳定性评价。,拱顶不稳定块体的稳定程度,不考虑原岩应力时，坠落时自由的，稳定系数 。一般以结构体重量作为喷锚支护设计的依据。,边墙不稳定块体的稳定系数,单面滑动,双面滑动,25,稳定系数的计算分析根据岩石结构体受力运动和阻抗力的对比关系，,不稳定块体的喷锚支护计算,喷锚支护是当前加固不稳定块体的主要支护方式。对可能失稳的不稳定块体需进行局部加固计算和锚喷支护的强度计算，以确定喷层厚度、锚杆根数和参数以及锚杆的布置方案。一般，喷层厚度按整体加固要求确定，局部加固主要是计算锚杆的根数和参数。在进行局部稳定分析后，可对围岩整体加固进行支护设计。,26,不稳定块体的喷锚支护计算喷锚支护是当前加固不稳定块体的主要支,结束语,谢谢大家聆听！,27,结束语谢谢大家聆听！27,