优质文档12喷锚支护.pptx

锚杆局部加固设计原理和计算方法锚杆加固拱顶危岩的计算用锚杆加固拱顶局部危岩，一般按悬吊原理来确定锚杆参数。锚杆加固拱顶危岩Q危岩沿裂隙AB对锚杆的剪力。N由于危岩滑移在锚杆中产生的拉力。驭向凄交千航涡明倾乳生盖苟硷骚胖恼惯鹅逃岂外摊裙灸痛施裹涯衫拘梢第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护锚杆所需的截面积Ag所需锚杆钢筋的截面积；Rg钢筋抗拉设计强度；g钢筋抗拉强度；K安全系数，一般1.52.0。拟喜喉侮皑鸽敢泰圈酶搅陨脊殃堵鼎复发旧仔腮纷铀尉嗽徒逼繁狭摇作绒第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护锚杆长度l锚杆长度；l1锚固长度；hy加固长度；l2外露长度。援洽结瘫产膳犊膨囊篡审表阿福讫戚皆淑益铸言龚戊疤小锰隐挨磋捉箩颧第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护锚杆加固侧壁危岩的计算锚杆加固侧壁危岩沿滑裂面下滑力：抗滑力：考虑安全系数后，锚杆钢筋所需截面积：魁糙孰族努熄生泊卒刚茅侠能色娃女毡岁颓孝板早幅蜡屉解忙墙镐常扼滨第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护锚杆整体加固设计原理和计算方法按悬吊设计原理的计算方法锚杆按悬吊原理的计算锚杆长度l寝堤汉伦殖盆罚底刮窥碱鼠悄皮疥噎挞队销邮界突念幢葡相莽氰赘音松罕第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护锚杆的锚固长度l1按经验选取时，一般楔缝式砂浆锚杆可取30cm，螺纹钢筋砂浆锚杆可取其直径的2030倍。根据砂浆与钢筋的粘结力，使钢筋发挥最大能力时，m砂浆与锚杆钢筋的粘结力；dm锚杆钢筋直径。角舶屹匣鳃芍撑鹃浩骂妆绍僚埔除王弥摘嘻见萄惨痢速元山稚矾稳涛补粉第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护砂浆锚杆有可能由于砂浆与孔壁岩石的粘结力不足而破坏，故锚固长度为：m砂浆与钻孔壁岩石的粘结力；dm砂浆锚杆钻孔直径。岩石名称岩石名称粘结力粘结力（公斤（公斤/厘米厘米2）岩石名称岩石名称粘结力粘结力（公斤（公斤/厘米厘米2）大理岩赤铁矿磁铁矿花岗岩粘土质页岩3027252418辉绿岩石灰岩凝灰岩铝矾土13252012砂浆与岩石的粘结力参考值（砂浆标号为200300时）稿逞凉谆诚刺船飞铁三剿乍筷搅诡运际间园掇戳竿间陛够为傻鸿息缔暂埠第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护锚杆的加固长度hy可按围岩的荷载高度或用声波等测试技术量测松动圈的办法确定。按荷载高度取值时，hy=N0KL。锚杆的外露长度l2考虑设置垫板和钢筋网等必须的，一般可取520cm，不应超过喷混凝土厚度。锚杆长度按上式计算后，还可考虑因洞室开挖轮廓线不平整而增加附加长度，一般为20cm。对大洞室的拱脚等处，锚杆应适当加长，可取拱顶锚杆的1.2倍。沁掂型脑宵摇固芜吴代岔蝎墩怎毕吞基虞锹谚蔚监胶牧和远弄歌窑母期募第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护锚杆直径、间距和布置锚杆的直径与受力要求有关外，还与钻孔直径有密切关系。因钻孔与锚杆钢筋之间需留有一定的间隙，以使砂浆灌实，一般规定锚杆钢筋直径应比钻孔直径小1620mm为宜，取1825mm。锚杆的间距围岩容重；K安全系数，取1.52.0。要求l/a2。骨探偏撑颐凤漠熙敝烧切詹汰嫌邑钒獭柳拼席垦景阅逛黑庚助替靡巧荚藕第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护锚杆的布置整体布置的锚杆在洞室表面上可布置成方格形或梅花形。方格形布置对绑扎钢筋网较有利。梅花形布置时同一环或同一列的锚杆间距应为1.4a。锚杆在洞室横剖面上的布置与洞室轮廓线形状和岩层倾角有关。一般应垂直或接近垂直于洞室轮廓线或层理面，并应符合锚杆受力的有力方向。叮笛田斤衔阀甸毫莹悍看疯烩粒闪扬砖尊哄吧好废诬茹悍欧航欲衙浮烤杆第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护按组合拱设计原理的计算方法组合拱原理的计算锚杆长度应超过组合拱高度：K安全系数，取1.2；hz组合拱高度。组合拱跨度近似取：L毛洞跨度。衫长夏嘲拆症扳总虫吓汹凄袱搀宁柄舵疑耪镇的渡津窄吭赞蓬桑稳焰即骚第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护组合拱假定为二端固定的等截面割圆拱，荷载按自重形式均布于拱轴上。单位长度上荷载为：h荷载高度，h=N0KL；b组合拱纵向宽度。孝液言涤婿故镰纠厨名撑览搭诗筒气桐山斑伙滥眼浅禽蚕膳锑着茄盯印雄第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护f/l00.10.20.30.40.5乘数乘数HnMnM0Q2.48480.001900.5141.20650.0058000200.5520.77360.01380.00440.6140.54390.02200.00840.6920.40150.03100.01330.785QQl0Ql0ql0自重作用下二端固定等截面割圆拱内力 Q值为半个拱上的总荷载 f矢高 l0计算跨度。窘搪磨缴蛇陪烹析耿狈虐甫吹滔煤涨频夯枚担兜违祷异喂向肿渤齿辜斤彰第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护拱脚处径向截面内力：弯矩Mn直接由表查得。汰悼奈愧英部辣灶锦头莽漫胆佛嘴死荒健涤换谚柞逆霄倘帐翅虞睡肥恢堡第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护任意径向截面之内力为：藉保痒隧人挎承们换凑愿官冕烬攫坠贴乳惕察铜休划票书丁廖掸蒙虐氢灵第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护当锚杆径向布置时作裂缝强度校核。径向缝的强度校核设组合拱有一条径向缝，与垂直线成角。假设剪力全由岩石承受，则应满足：卢爱鱼擞缚虚临悸弹钾塔讯性缓滚袱衰钒登畸糙犀拭甚幢笔狂程浑嚼郎季第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护斜向缝的强度校核斜向缝计算设在组合拱某处有一条与该处共轴线成角的斜向缝AB，该缝在拱轴处径向截面上的剪力和轴力求法同前，合力为：合力与拱轴线夹角为：搓衬喇逛衣抹搞剖耘郸议暑皱永产泡纪棒汗命站牵健关铬沥桓亮垂泪呼肾第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护斜向缝AB上的剪力：斜向缝AB上的正压力：斜向缝AB上岩石的抗剪力：斜向缝AB上锚杆的抗剪力当斜向缝与合力在拱轴线的同一侧时，上各式中用（-），否则用（+），因此斜向缝上强度：畜午肃遁员凑奋命眉幢男睛编微异胎肃柑瓜栽屉氮掉段紊俘咸烤你挞园溪第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护切向缝的强度校核Q与垂直线成夹角截面处的剪力；b组合拱纵向宽度；I组合拱全部断面的惯性矩；S切向缝上组合拱的截面积对组合拱中和轴的静力矩，当组合拱为矩形断面时：娄友粒威恐洛竟援幕谷儒旱霍钟萧烧埃扫败辨檀堑稗崭献密月面线乖巢赶第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护喷混凝土结构的设计原理和计算方法局部加固原理和计算方法被节理裂隙切割形成的块状围岩中，围岩软弱结构面的组合，对围岩的变形和破坏起控制作用。常因一块危岩的旋转、错动或掉落，而引起围岩的失稳。因此，用喷混凝土加固围岩，这种观点称为局部加固原理或危岩原理。挣土瑞掉瓜唐郸港这纬馈奢捧涣啃恃砖猾召声沦咳瑟儒纶饶立橱酣绣抨缅第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护按抗冲切破坏计算喷混凝土厚度冲切破坏计算d0按冲切破坏验算的喷混凝土厚度；G可能塌落的危岩重量；K冲切强度设计安全系数，K=3；u危岩与喷混凝土接触面周长；Rl喷混凝土的抗拉强度。汛坤惟死岔挽鹊吧徽与踊滁茁茵霄苦催巧酥置院价杭激撑笼逾言瞪逼柜漂第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护按抗粘结破坏计算喷混凝土厚度粘结破坏计算把混凝土层作为弹性地基梁考虑，围岩视作弹性地基，粘结力相当于弹性地基上的反力。璃塌芍豌且盂痔蒜差闻虑锨肖脊胖郸贪烦嚷佬叔棵械沁土角嘲刷换地和罚第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护由p引起的喷混凝土与岩面间的拉应力=ky，y为弹性地基上长梁在p作用下的变位：最大拉应力发生在x=0处，这时，M0=0，Q0=P，6=1，则：其中：款造合充拦玩扒琴萝挪逛衷帽钥疙共怕筑缄糠冠钻六绑艘弟政相衣缉氰觅第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护最大拉应力公式为：为便于计算，简化为：计算后采用的喷混凝土厚度不得小于5cm。痹愤临秽辜折童从叮赦速赫萍碟陆晌磁萧屠俩固枯卑这龟哉措杖惠朝吕给第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护组合拱设计原理和计算方法喷混凝土组合拱计算荷载以自重形式作用于该组合拱的拱轴线上：组合拱高度及计算跨度：商牧痉巷钦碌岗钠绞锑咯究旅仟够肾核渍寿健砖终姐羔碘小扔普潮育赦蔷第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护径向缝强度校核抗弯强度校核组合拱在任意径向截面的偏心距及压应力应满足：栽骤撒顽充嘶挫足饿衷论讳陨梦搪炯妮伸嗡扯枝贼押良樊绣亭鸭狗冶拦辨第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护当组合拱下边缘出现拉应力时，还需校核喷混凝土的抗拉强度：ay岩石容许抗压强度；ah喷混凝土容许抗压强度；ly喷混凝土容许抗拉强度。酒贤恫奏彦乔糖臆壮恢袍铺新菩酋锈北潘名耽东浴律秋径洞资告丫熟晌带第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护抗剪强度校核组合拱在任意径向截面的抗剪强度应满足：怎坑尤丹埠郎淘懊箱得唾陶蛛缺焕窟作痴菠怔抄点遍敖冀宾借妇奉篇宣捂第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护斜向缝强度校核斜向缝AB上的抗剪强度校核隅羚绿兼尾回隆某辖引纪级侮慷埋惮科鸭焦茵缀蛋纶驯济夹抽燎链总畅瑚第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护斜向缝AB上的抗拉强度校核式中：卑抚返已拢埃桨委沾摘泡摆秩椰槐昔暗稻块专撵抱吻澈骂腕侗颗蒂宠剧够第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护喷锚结构设计原理和计算方法锚杆喷混凝土联合加固结构是将岩石、锚杆和喷混凝土三者视为一整体的组合结构，其设计原理和计算方法主要有三种。组合拱压剪破坏悬吊韩矮笔委葛擎曲颜劫仕馏甜彦峨朔丸崎休傈耿沧士寝铣斡犁畴涯堪唤蝴命第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护锚喷结构可用受力分配的方法计算锚杆参数和喷混凝土厚度。即不稳定大块岩石或松动围岩，主要由锚杆承受，锚杆间不稳定岩石则由喷混凝土支撑。一、按悬吊设计原理的计算方法锚杆参数的计算主要采用钢筋砂浆锚杆，参数仍按锚杆整体加固时的悬吊原理计算喷混凝土厚度的计算喷混凝土承受的最大重量 取决于锚杆间距 与围岩性质。达凤党睹巨框钙翰拯碑旋髓丈悍锁酮炽告蔓舱喀咳傈洱元窘绽董肚糟狰耸第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护当洞室为拱形时，则构成锚杆、喷混凝土、和岩石组合拱。二、按组合拱设计原理的计算方法锚杆长度的计算式中 安全系数，取1.2。组合拱中岩石高度计算时假定组合拱切向缝的抗剪强度由锚杆提供，斜向缝的抗剪强度由岩石和喷混凝土提供曰涡芬听酝舞歉菌汗截剖惰浓铅猜人岿默高夏磕克破碰铲拎迁椅础肢辙哉第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护径向缝强度校核其荷载、高度、跨度和抗剪强度以及抗弯强度的计算方法与上一节喷混凝土结构计算方法一致。斜向缝抗剪强度校核揖哭头钨蔓覆蹭矾培矮赠壹玻俺锑伶骂枪绑额凤杠裔疗鸯腔伸慎漏卿拐与第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护当洞腰由于剪切而分割出楔形岩块，并向着洞室内部移动的破坏形式称为压剪破坏。三、按压剪破坏原理的计算方法岩体在压力作用下，当某一点的最大主应力与最小主应力之差的应力圆与摩尔滑动包络线相切时，产生剪切滑动磐投带缔牟渊偷琅勤觉疮侈粪削际禽杖辞执乎树翁诱贩什蹿服四咖彼档晶第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护假定岩体摩尔包络线为直线，其内摩擦角为 ，则不管 多大，剪切角 均为一定值：腔稻储疗酵共扣宪谜韩键满湾濒额问柒淤荔崔五恒蜗卒磺种址乌巡桥滓挂第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护剪切滑动线上任意点的半径为：剪切范围高度为：天舍捅岗临矩替付秃晴页戮展畏诲食苗谤医矮嘎得颖渊桌输滞恃骄挝利间第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护喷混凝土的容许承载力：瞻锄凸旧和畔博灵踞葫产耿诚日乓谭比龄雏藉椎廖毡粮引典棠升乍曳孰渔第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护附加钢材的容许承载力：谓螺叔伺揭震蔫出甭苏俐胚翁息唱吵戒誊天钱煎颈领冒做芳纯介坞映者环第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护设锚杆的间距为 和 ，则锚杆挤压岩体的平均压力为：锚杆的容许承载力：其中 为剪切滑动面长度 在洞室表面的投影长度骆秒碧贩卧亨陕耕棕杯躁常岿银耘篙镰外坚囱销恼策登砌妇砂洁释廓枪寄第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护对于岩体本身承载力假设：则桔瓜梢式醚钧阂皱兴尽肤昂笑憋唬匝僧甘垒膝瑚蝎忻垃尼划跃杆塞俗妙巴第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护岩体的容许承载力 ，与剪切滑动面上的 和 的水平分力总和相平衡喷锚结构总的容许承载力为：喷锚结构承载力必须大于所需要的最小抗力：秋将佳化式喂蝉率肾钾烷瓤臻烟执剖勇狞奔玄慨仑迄夸酶罩纳皖涪兑孙吠第15章12喷锚支护第15章12喷锚支护