2011一級建造師《鐵路工程》復習指南(19)

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2、錨噴支護的作用機理
    錨噴支護的基本原理就是把作為荷載看待的圍巖轉(zhuǎn)化成能夠承受外荷的一種結(jié)構(gòu)(巖石結(jié)構(gòu)),而把襯砌(人工結(jié)構(gòu))轉(zhuǎn)變成扶持圍巖穩(wěn)定的一種支護措施。錨噴支護和圍巖粘結(jié)在一起,形成一個統(tǒng)一體,二者互相依存,彼此制約,共同變形,聯(lián)合受力,而真正起作用的是圍巖。
    和模注式襯砌相比,錨噴支護特點如下:
    (1)工藝簡單,操作方便,能在爆破后幾小時內(nèi)及時加固圍巖;
    (2)和圍巖緊密連接共同工作,直接提供徑向和切向抗力;
    (3)能夠根據(jù)需要在不同時段分層構(gòu)筑;
    (4)厚度薄,剛度小,具有較大的韌性。
    它的作用機理可以從以下幾方面來認識:
    2.1錨噴支護能夠積極保持和提高圍巖的二次強度。
    錨噴支護的及時性和密貼性,在保持和提高圍巖二次強度方面有著特別積極的作用。
    首先,在洞室開挖后的短時間內(nèi),噴射砼能夠及時封閉圍巖,隔絕大氣對圍巖的風化作用,防止圍巖二次強度急劇降低,特別是對那些易于風化、解體的軟弱圍巖更加重要,它是保持和發(fā)揮圍巖自穩(wěn)能力的關鍵。另外,以高壓射流形式噴射的砼,一部分砂漿滲入巖體結(jié)構(gòu)面中,使互不聯(lián)系或聯(lián)系較弱的巖塊膠結(jié)在一起,加強了圍巖的整體性,提高了巖塊間的抗剪能力。
    摻加速凝劑的噴射砼很快產(chǎn)生早強,能在軟弱圍巖局部破壞前及時提供支護力,限制圍巖變形發(fā)展,使巖體結(jié)構(gòu)面中的粘結(jié)力限度地保持不變,以維護圍巖的整體穩(wěn)定。
    穿過巖體結(jié)構(gòu)面的錨桿,既起到一定的懸吊作用,又具有整體加固的效果。由于錨桿制約圍巖變形,巖體結(jié)構(gòu)面間的壓密程度增加,摩阻力加大。錨桿本身的抗拉抗剪能力,能防止巖塊松動和滑移。
    噴射砼和錨桿提供的支護抗力,改善了圍巖的受力條件,使接近二維的受力狀態(tài)又向三維受力狀態(tài)轉(zhuǎn)化,大大提高了圍巖的二次強度。從穩(wěn)定圍巖的角度分析,必須注意及時支護,支護的作用主要是針對那些暫時尚未滑移塌落但又難以長期自穩(wěn)的巖塊,在這些巖塊周邊上的粘結(jié)力和摩阻力急劇降低之前進行支護,就可以限度地利用圍巖中尚存的那一部分強度,以達到最經(jīng)濟的支護效果。這樣,既遏制了可能最先出現(xiàn)的那些局部破壞,也有利于維持洞室的整體穩(wěn)定。