第八章錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及質(zhì)量控制1、掌握主要的錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)類型2、熟悉錨噴支護(hù)各種支護(hù)手段設(shè)計(jì)的一般規(guī)定與質(zhì)量控制錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)類型錨桿支護(hù)，噴射混凝土支護(hù)，錨桿噴射混凝土支護(hù)，鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)，錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼拱架噴射混凝土支護(hù)，錨桿、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)，預(yù)應(yīng)力錨桿、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)。錨桿類型1、全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿：用水泥砂漿或樹脂作填充粘結(jié)劑，使錨桿和孔壁巖石粘結(jié)牢固，提供摩擦阻力，阻止巖體位移，并通過(guò)安裝在孔口的托板、螺母對(duì)巖壁的約束力來(lái)抑制圍巖變形和承受圍巖松弛荷載。普通水泥砂漿錨桿、早強(qiáng)水泥砂漿砂漿錨桿、中空注漿錨桿、自鉆式注漿錨桿2、端頭錨固型錨桿：通過(guò)錨桿的機(jī)械式錨固或粘結(jié)式錨固，將錨桿前端錨固于錨桿孔底部巖體，通過(guò)孔口托板及螺母使錨桿受拉，對(duì)孔口附近圍巖施加徑向約束力。錨桿受力大小取決于錨頭的錨固強(qiáng)度。按結(jié)構(gòu)形式又可分為（1）機(jī)械式內(nèi)錨頭：如楔縫式錨桿、倒楔式錨桿、脹殼式錨桿（2）粘結(jié)式內(nèi)錨頭：水泥砂漿內(nèi)錨頭，快硬水泥卷內(nèi)錨頭，樹脂藥包內(nèi)錨頭。錨桿類型3、摩擦型錨桿：將錨桿強(qiáng)行壓入比其直徑略小的鉆孔后，管體受圍巖約束而產(chǎn)生徑向張力，使孔壁產(chǎn)生壓力，擠壓巖體，從而使孔壁與錨桿間產(chǎn)生靜摩擦力（即錨固力），阻止巖體位移，同時(shí)，錨桿末端托板在安裝時(shí)緊壓孔口巖面，對(duì)圍巖產(chǎn)生壓力，使錨桿周圍巖體處于三向應(yīng)力狀態(tài)，形成梨形壓力球，增加圍巖的穩(wěn)定性。縫管式錨桿，楔管式錨桿、水脹錨桿4、預(yù)應(yīng)力錨桿應(yīng)用端頭錨桿，在錨孔口部對(duì)錨桿施加拉力，并用墊板和螺栓鎖口，緊壓孔口巖面，使圍巖產(chǎn)生徑向壓力，約束圍巖變形，對(duì)改善圍巖的力學(xué)性能，特別是提高巖體結(jié)構(gòu)面的摩擦力很有幫助。按內(nèi)錨頭結(jié)構(gòu)形式有機(jī)械式內(nèi)錨頭和膠結(jié)式內(nèi)錨頭；按錨固段的應(yīng)力分布有集中型和分散型；按巖層的受力性質(zhì)有拉力型、壓力型、剪力型和混合型。①全長(zhǎng)粘結(jié)型

錨桿類型主要有普通水泥砂漿錨桿、樹脂錨固錨桿、早強(qiáng)水泥砂漿錨桿、樹脂錨桿、水泥卷錨桿、中空注漿錨桿和自鉆式注漿錨桿等。②端頭錨固型錨桿類型主要有機(jī)械錨固錨桿、樹脂錨固錨桿、快硬水泥卷端頭錨桿等。②端頭錨固型

錨桿類型②端頭錨固型

錨桿類型③摩察型錨桿類型主要有縫管錨桿、楔管錨桿和水脹錨桿等③摩察型錨桿類型隧道及邊坡工程中常用錨桿水泥砂漿錨桿1、構(gòu)造：由水泥砂漿、桿體、墊板和螺母組成；桿體可采用帶肋鋼筋或高強(qiáng)度玻纖樹脂實(shí)心或空心管。墊板可用金屬材料，也可以用工程塑料。2、特點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工安裝方便，價(jià)格便宜，對(duì)圍巖適用性強(qiáng)，具有一定的錨固力。（2）安裝后有一個(gè)養(yǎng)護(hù)過(guò)程不能承載（3）被動(dòng)支護(hù)，提供的支護(hù)反力依賴圍巖變形，如果安裝過(guò)晚，錨桿抗力小，作用有限。（4）注漿不宜密實(shí)。3、墊板作用（1）增強(qiáng)并擴(kuò)大錨桿對(duì)巖體的錨固范圍，特別是能使表層圍巖處于三向受力狀態(tài)，極大增強(qiáng)了圍巖穩(wěn)定性。隧道及邊坡工程中常用錨桿（2）墊板能顯著提高錨桿的系統(tǒng)剛度，使錨桿在軟巖中不至于太軟而無(wú)法與圍巖特征線相交，喪失承載圍巖壓力的條件。（3）通過(guò)墊板將噴網(wǎng)與錨桿連成整體，從而形成噴錨網(wǎng)與圍巖的聯(lián)合體，共同承擔(dān)地層壓力的作用，這里墊板的傳遞起著重要的作用。（4）墊板能改變錨桿的受力分布，使錨桿的軸力分布比較均勻，提高錨桿效果。隧道及邊坡工程中常用錨桿早強(qiáng)水泥砂漿錨桿與水泥砂漿錨桿的唯一區(qū)別就是注漿材料（粘結(jié)劑）不同。一般在2~4h就具有50KN左右的錨固力，彌補(bǔ)了普通水泥砂漿早期不能承載和強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢的特點(diǎn)，因而在軟弱、破碎、自穩(wěn)時(shí)間短的圍巖中顯示出一定的優(yōu)越性。快硬水泥卷內(nèi)錨頭錨桿構(gòu)造：快硬水泥卷（錨固劑）、桿體、墊板、螺母、排氣管組成桿體內(nèi)端要求設(shè)計(jì)成左旋麻花狀結(jié)構(gòu)，其上端焊有擋圈，擋圈至麻花狀頂部的長(zhǎng)度即為錨頭長(zhǎng)度，擋圈具有防止攪碎的水泥從孔內(nèi)滑出的作用。快硬水泥卷內(nèi)錨頭錨桿具有早強(qiáng)水泥砂漿錨桿能早起承載的特點(diǎn)，但是存在以下缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)中要主要控制使用，一般不能用于永久性工程，特別是重要工程。缺點(diǎn)：（1）錨固質(zhì)量受操作工藝影響，波動(dòng)較大；（2）包裝皮攪碎后混入錨固劑，嚴(yán)重影響內(nèi)錨頭的防腐耐久性；（3）注漿和排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不完善，難以保證注漿飽滿，尤其是向上安裝的錨桿。隧道及邊坡工程中常用錨桿早強(qiáng)水泥砂漿內(nèi)錨頭錨桿適用于在有嚴(yán)重化學(xué)腐蝕地層的搶修工程。中空注漿錨桿采用冷軋左旋螺紋桿體，為空心管。注漿可分為無(wú)壓注漿和有壓注漿兩種，注漿時(shí)采用封堵技術(shù)的為壓力注漿，否則為無(wú)壓注漿。中空注漿錨桿的最大特點(diǎn)是利用桿體中中空管道進(jìn)行注漿，漿液直達(dá)孔底，能保證注漿飽滿。如果是向上安裝的錨桿還設(shè)有排氣管，孔底的塑料錨固頭是用來(lái)懸掛桿體的重量，以免向上安裝時(shí)桿體下滑。凡永久性錨桿均要求壓力注漿。在我國(guó)沿海地區(qū)得到了普遍使用。自鉆式注漿錨桿這種錨桿將鉆孔、注漿及錨固等功能一體化，適于鉆孔過(guò)程易塌孔，而且必須采用套管跟進(jìn)的復(fù)雜地層。隧道及邊坡工程中常用錨桿楔管式錨桿由開口異徑管，上、下楔，定位銷，擋環(huán)和墊板組成。優(yōu)點(diǎn)為：效應(yīng)快，安裝后即能發(fā)揮錨固作用；對(duì)圍巖能主動(dòng)提供軸向和環(huán)向壓應(yīng)力，錨固效果比被動(dòng)式錨桿要好；適應(yīng)巖層范圍較大，地下水對(duì)它的錨固效果影響很小；操作方便，作業(yè)安全，勞動(dòng)強(qiáng)度低，安裝一根約4分鐘。極限錨固力約為120KN，適于中、小斷面工程的臨時(shí)支護(hù)和搶險(xiǎn)工程。一般規(guī)定1、永久支護(hù)的錨桿應(yīng)為全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿或預(yù)應(yīng)力注漿錨桿。其他類型的錨桿不能作為永久支護(hù)，當(dāng)需作永久支護(hù)時(shí)，錨孔內(nèi)必須注滿砂漿或樹脂。2、自穩(wěn)時(shí)間短的圍巖，宜采用全長(zhǎng)粘結(jié)式錨桿或早強(qiáng)水泥砂漿錨桿。3、在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖條件下，錨桿應(yīng)按系統(tǒng)錨桿設(shè)計(jì)，并符合下列規(guī)定：（1）錨桿一般應(yīng)沿隧道周邊徑向布置，當(dāng)結(jié)構(gòu)面或巖層層面明顯時(shí)，錨桿應(yīng)與巖體主結(jié)構(gòu)面或巖層層面呈大角度布置。一般規(guī)定（2）錨桿應(yīng)按矩形排列或梅花形排列（3）錨桿間距不得大于1.5m。間距較小時(shí)，可采用長(zhǎng)短錨桿交錯(cuò)布置。（4）兩車道隧道系統(tǒng)錨桿長(zhǎng)度一般不小于2.0m，三車道隧道系統(tǒng)錨桿一般不小于2.5m。4、局部不穩(wěn)定的巖塊宜設(shè)置局部錨桿，可采用全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿、端頭錨固型錨桿、預(yù)應(yīng)力錨桿，錨固端應(yīng)置于穩(wěn)定巖體內(nèi)，錨桿參數(shù)應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。一般規(guī)定5、軟巖、收斂變形較大的圍巖地段，可采用預(yù)應(yīng)力錨桿，預(yù)應(yīng)力錨桿的預(yù)應(yīng)力應(yīng)不小于100kPa。預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固端必須錨固在穩(wěn)定巖層內(nèi)。6、巖體破碎、成孔困難的圍巖，宜采用自進(jìn)式錨桿。預(yù)應(yīng)力錨桿（索）一、預(yù)應(yīng)力錨桿（索）組成由外錨頭、錨桿體和內(nèi)錨固段組成，統(tǒng)稱預(yù)應(yīng)力錨固體系。外錨頭視錨桿張拉噸位的不同，繁簡(jiǎn)差異很大，實(shí)現(xiàn)張拉和鎖定的裝置。錨桿體（錨索體）也稱自由段或張拉段，是形成預(yù)應(yīng)力的主要構(gòu)件。錨固段又稱為內(nèi)錨頭或內(nèi)錨固段，是預(yù)應(yīng)力錨桿孔內(nèi)鎖定端，現(xiàn)場(chǎng)也稱為錨根。二、外錨頭的結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)型式有錐筒墊板式結(jié)構(gòu)外錨頭和錨板式結(jié)構(gòu)外錨頭，前者用于螺紋鋼筋錨固體系，后者用于鐓頭錨固體系和夾片式錨固體系。三、內(nèi)錨頭的結(jié)構(gòu)類型內(nèi)錨頭是預(yù)應(yīng)力錨桿得以實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉的重要部件，并且對(duì)預(yù)應(yīng)力的長(zhǎng)期保存有重要意義。預(yù)應(yīng)力錨桿（索）內(nèi)錨頭按其結(jié)構(gòu)形式分：機(jī)械式內(nèi)錨頭與膠結(jié)式內(nèi)錨頭；按內(nèi)錨固段圍巖受力狀態(tài)分：拉力型、壓力型、剪力型以及荷載集中型與荷載分散型。1、機(jī)械式內(nèi)錨頭：由工程塑料或金屬材料制成。2、膠結(jié)式內(nèi)錨頭：依靠膠結(jié)材料，如水泥砂漿或樹脂將錨桿體（鋼絲或鋼絞線）和孔壁巖體粘成一個(gè)整體的內(nèi)錨頭型式。（1）按膠結(jié)材料同鋼絲或鋼絞線粘結(jié)力決定內(nèi)錨固段長(zhǎng)度其中，Td錨索的設(shè)計(jì)張拉荷載(KN)；d單根鋼筋或鋼絞線的直徑(mm)；n鋼絞線或鋼筋根數(shù)；K-安全系數(shù)；qs水泥結(jié)石與鋼絞線的設(shè)計(jì)粘結(jié)強(qiáng)度（KPa），取0.8倍標(biāo)準(zhǔn)值；ξ采用兩根及以上鋼筋或鋼絞線時(shí)，界面粘結(jié)降低系數(shù)，取0.65~0.85。試驗(yàn)證明握裹力在鋼筋上的分布是不均勻的，呈棗形分布。預(yù)應(yīng)力錨疤桿（索）（2）接按膠結(jié)踢材料同濤巖石孔容壁的粘屋結(jié)力決米定內(nèi)錨看固段長(zhǎng)保度其中，D浙錨固體直棍徑（mm織）；qr水泥結(jié)石魂體與巖石北孔壁間的媽粘結(jié)強(qiáng)度恰設(shè)計(jì)值（紡KPa）睬，取0.軋8倍標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)值。內(nèi)錨頭錨厘固力并非瞇隨錨固長(zhǎng)毫度成比例筋增加，實(shí)練驗(yàn)證明當(dāng)朋錨固長(zhǎng)度垃超過(guò)8~鹽10m時(shí)偏，錨固力回增加很少泥。因此粘般結(jié)式內(nèi)錨規(guī)頭的最大丘長(zhǎng)度不要葬超過(guò)10唱m，如果晝不夠可采嚇取以下措駁施：對(duì)破行碎軟弱巖肝層進(jìn)行固衡結(jié)灌漿；斃擴(kuò)大內(nèi)錨塔固段孔徑監(jiān)；采用分慰散型內(nèi)錨椅頭。預(yù)應(yīng)力歪錨桿（揪索）3、分散念型內(nèi)錨頭悲：將錨固籃段分散。乎在同一鉆矩孔中安裝氧幾個(gè)單元礙錨桿，每誕個(gè)單元錨寇桿都有自勿己的桿體皆、自己的贊錨固長(zhǎng)度宴，而且張購(gòu)拉荷載也孔是分別施佩加的。由強(qiáng)于這種組贏合錨桿的弟各單元錨燃桿錨固長(zhǎng)漢度小，所有承受的荷屯載也小，貸內(nèi)錨固段膚上的軸力再和粘結(jié)應(yīng)瘦力分布比獅較均勻，拖不會(huì)產(chǎn)生元逐步脫膠餓現(xiàn)象，從芬而能最大排限度地調(diào)蚊動(dòng)地層強(qiáng)主度。從理攏論上講，贏這類分散耳型錨桿的懂錨固長(zhǎng)度翻不受限制嘗，故特別介適于軟巖躍和土體工得程。根據(jù)猾起受力特當(dāng)征，又可基分為拉力愚分散型、費(fèi)壓力分散攀型、剪力癥分散型和懸拉壓分散成型。預(yù)應(yīng)力秩錨桿（劑索）四、預(yù)融應(yīng)力錨廟桿力學(xué)皮特征和掙應(yīng)用領(lǐng)于域1、預(yù)聰應(yīng)力錨著桿力學(xué)睜特征（1）支睬護(hù)受力特墨征方面：孟預(yù)應(yīng)力錨采桿的初始茫錨固力來(lái)斜源于張拉卡荷載屬于議主動(dòng)支護(hù)伙；砂漿錨足桿的錨固計(jì)力依賴于盟圍巖的松足弛變形，殿是以損失尸被錨固體栗位移為代夜價(jià)的，屬只于被動(dòng)支劉護(hù)。（2）支煉護(hù)所承擔(dān)典的荷載方霜面：預(yù)應(yīng)踐力錨桿承惱擔(dān)的荷載娃為：預(yù)應(yīng)秀力張拉荷怒載PR與變形荷紅載PW兩部分贏。砂漿駐錨桿只哨承擔(dān)變泳形荷載替PW（3）宜支護(hù)剛蛾度方面軋：拉力害型預(yù)應(yīng)姿力錨桿扇的支護(hù)橡剛度由劑桿體剛臭度KM和由張篩拉荷載稍所產(chǎn)生定的支護(hù)錦剛度兩由部分組然成。普警通砂漿簽錨桿屬團(tuán)于柔性塑支護(hù)（4）支健護(hù)反力強(qiáng)鋸度方面：找預(yù)應(yīng)力錨賢桿支護(hù)反番力強(qiáng)度可真達(dá)到0.毯2~2M止Pa，完屬全可以和姥任何剛性索支護(hù)媲美跪。表8-鋸26預(yù)應(yīng)力義錨桿（茅索）五、預(yù)暢應(yīng)力錨馳桿質(zhì)量略控制1、預(yù)義應(yīng)力錨跡桿設(shè)計(jì)齡一般原霧則（1）振硬巖錨填固可采巾用拉力墓型錨桿圾；軟巖奮錨固宜強(qiáng)采用壓購(gòu)力分散赤型或拉茂力分散重型錨桿主。（2）臺(tái)確定錨轟桿傾角鴉應(yīng)避開挎錨桿與議水平面遙的夾角各為-1木00~100這一范圍烏。（3）預(yù)剖應(yīng)力錨桿掛桿體材料恐宜用鋼絞板線、高強(qiáng)絞度鋼絲或鵲高強(qiáng)度精謠軋螺紋鋼脆筋。（4）預(yù)牲應(yīng)力筋的剩截面尺寸虧按如下公帝式計(jì)算：Td設(shè)計(jì)張索拉荷載逐；fptk預(yù)應(yīng)力能筋抗拉墓強(qiáng)度標(biāo)粗準(zhǔn)值；竄K預(yù)應(yīng)滑力截面?zhèn)蛟O(shè)計(jì)安墨全系數(shù)往，臨時(shí)耍錨桿取西1.6熟，預(yù)應(yīng)翁力錨桿羊取1.創(chuàng)8噴射混凝岡土支護(hù)設(shè)物計(jì)與質(zhì)量迅控制一、噴射滿混凝土設(shè)搭計(jì)參數(shù)的渴基本要求噴射混凝旺土最重要會(huì)的兩個(gè)設(shè)響計(jì)參數(shù)是顫強(qiáng)度指標(biāo)仙和厚度指蔬標(biāo)。1、噴攀射混凝趨土強(qiáng)度建指標(biāo):唱噴射混羅凝土的柴設(shè)計(jì)強(qiáng)濾度等級(jí)少不應(yīng)低綱于C1柄5；對(duì)羊于豎井踐及重要我隧道和紀(jì)斜井工歲程，噴洗射混凝鄉(xiāng)豐土設(shè)計(jì)翁強(qiáng)度不憤應(yīng)低于月低于C惹20；計(jì)噴射混磁凝土1享d齡期溝的抗壓豈強(qiáng)度不徹應(yīng)低于部5MP左a。鋼奏纖維噴慮射混凝并土的設(shè)史計(jì)強(qiáng)度算等級(jí)不咐應(yīng)低于放C20勸，其抗?fàn)N拉強(qiáng)度腳不應(yīng)低具于2M鞋Pa，題抗彎強(qiáng)豎度不應(yīng)攤低于6熱MPa呈。2、噴射演混凝土支枯護(hù)厚度一般規(guī)苦定1、噴毒射混凝睬土厚度腫不應(yīng)小磚于50泄mm，童不宜大鞭于30示0mm旱。2、鋼筋唱網(wǎng)噴射混災(zāi)凝土設(shè)計(jì)馬應(yīng)符合下甚列規(guī)定（1）鋼脹筋網(wǎng)網(wǎng)格勤應(yīng)按矩形偏布置，鋼計(jì)筋間距宜哨為150務(wù)～300使mm。（2）窩鋼筋網(wǎng)清鋼筋的揮搭接長(zhǎng)薦度應(yīng)不狐小于3昆0d（莖d為鋼躍筋直徑從）（3）鋼沿筋網(wǎng)噴射目混凝土保蕉護(hù)層厚度液應(yīng)不小于棒20mm評(píng)，當(dāng)采用金雙層鋼筋嗓網(wǎng)時(shí)，兩驢層鋼筋網(wǎng)喬之間的間燭隔距離應(yīng)糕不小于6姐0mm。（4）脆單層鋼甩筋網(wǎng)噴出射混凝絮土厚度須不得小寶于80贊mm，尊雙層鋼飄筋網(wǎng)噴客射混凝袍土厚度來(lái)不得小淡于15歷0mm豬。（5）鋼斃筋網(wǎng)應(yīng)配瓣合錨桿一浩起使用一般規(guī)士定3、鋼纖付維噴射混訂凝土設(shè)計(jì)泛應(yīng)符合下久列規(guī)定：（1）價(jià)鋼纖維劫摻量宜屬為干混聲合料質(zhì)網(wǎng)量的1目.5%柱～4%（2）鋼迷纖維噴射迎混凝土的從設(shè)計(jì)強(qiáng)度鎮(zhèn)等級(jí)不應(yīng)餡低于C2毛54、為提斬高噴射混遮凝土的抗倍裂性能，額可采用合段成纖維噴住