7.6 锚喷支护

7.6.1 锚喷支护设计应符合下列规定:
    1 锚喷支护宜用于中等稳定及稳定性较差的岩层。
    2 锚喷支护设计方法应主要包括两类:直接设计法和间接工程类比法。
    3 锚喷支护的方式,应根据结构特点、工程地质和水文地质条件、施工条件和施工环境因素确定。
    4 喷射混凝土宜分2次至3次喷射完成。
    5 锚喷支护的锚杆应进行抗拔力计算。
    6 锚喷支护的锚杆端部应设置钢托板,钢托板尺寸为150mm×150mm×6mm。
    7 喷射混凝土的混凝土强度等级不应低于C20。
    8 喷射混凝土可根据围岩开挖状况添加纤维,钢纤维的用量宜为50kg/m3~70kg/m3,聚丙烯纤维用量为1.0kg/m3~2.0kg/m3

7.6.2 钢筋网设计应符合下列规定:
    1 钢筋网按构造要求设计,钢筋直径宜取4mm~12mm。
    2 钢筋间距宜为150mm~300mm;若是为防止开挖面围岩剥落,钢筋网的间距宜为100mm~150mm。
    3 钢筋网保护层厚度不应小于20mm。
    4 采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。

7.6.3 采用直接设计法时应符合下列规定:
    1 锚杆直径及长度可按下列公式计算确定。
        1)锚杆直径可按公式(7.6.3-1)计算确定:

式中:d——锚杆的直径(mm);
      N——锚杆所受荷载(N/mm2);
      σ——锚杆材料的抗拉计算强度(N/mm2);
      K1——安全系数,可取2.4。
        2)锚杆长度可按公式(7.6.3-2)至公式(7.6.3-4)计算确定:

式中:l1——锚杆锚固长度(mm);
      hy——锚杆加固围岩厚度(mm);
      l2——锚杆外露长度(mm);
      τm——砂浆与锚杆钢筋握裹力(MPa),应根据试验确定,如无试验数据,可取下列数值:砂浆与光面钢筋为2MPa~2.5MPa,砂浆与螺纹钢筋为3MPa~3.75MPa;
      K2——安全系数,可取2.0;
      dz——砂浆锚杆钻孔直径(mm);
      τz——砂浆与孔壁间岩石的黏结力(MPa),其值可按表7.6.3选用;
      K3——安全系数,可取2.0。

表7.6.3 砂浆与岩石极限黏结力的参考值(MPa)

    2 喷射厚度δ应按公式(7.6.3-5)计算确定,喷层厚度计算简图如图7.6.3所示。

式中:Pi——作用在喷层与围岩界面上的径向应力,在量值上等于喷层的支护反力;
      r0——喷层的内半径;
      α——破裂面与喷层外缘交点与圆心连线与垂直轴的夹角,经验取值为20°~30°;
      φ——喷层的剪切面与水平轴的夹角;
      [τ]——围岩的抵抗剪切应力。


图7.6.3 喷层厚度计算简图

7.6.4 采用间接工程类比法时应符合下列规定:
    1 锚喷支护设计参数、支护型式应根据围岩分级及锚喷支护参数表来确定。
    2 锚喷支护型式应主要包括以下几种:
        1)素喷混凝土支护。
        2)素喷混凝土+锚杆支护。
        3)喷混凝土+锚杆+钢筋网支护。
    3 锚喷支护参数根据围岩等级可参考表7.6.4。

表7.6.4 锚喷支护参数(mm)