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会计学⑶60年代后发展期来的现代支护理论阶段:●特点:围岩和支护结构共同组成了承载的支护体系,其中围岩是主要的承载结构,而支护结构是辅助性的,但也不可缺少。●代表:新奥法理论是其典型代表。2、现代支护理论与设计要点⑴现代支护理论①一切方法、手段和措施都围绕围岩稳定为目的;②支护与围岩视作统一的复合体,支护合围岩共同作用;③在复合体中,围岩是承载主体,最大限度的发挥围岩的自承能力(nénglì),同时也要发挥支护结构的承载能力(nénglì);④凭借现场试验和监测手段,划定围岩级别,获得力学参数,指导设计施工;⑤对不同的地质条件,力学特征的围岩,灵活采用不同支护方式,力学计算模型。如荷载-结构模型、经验类比模型等;⑵基本要求①支护必须与周围岩体大面积的牢固接触,即保证支护-围岩作为一个统一的支护体系而共同(gòngtóng)工作;②重视初期支护的作用,并使初期支护与二次支护相互配合,协调一致的工作;③要允许围岩及支护结构产生有限的变形,以允许发挥围岩的承载作用而减少支护结构的受力。为此要求对支护结构的刚度、构造给予充分的注意;④必须保证支护结构及时施作。如支护施作过晚,会使围岩暴露时间过长,产生过渡的位移而濒临破坏,所以应在坑道围岩达到极限平衡之前发挥其承载作用;⑤支护结构要根据坑道围岩的实际动态,及时进行调整和修改,以适应不断变化的围岩状态;3、锚喷支护与传统支护的区别⑴对围岩和围岩压力的认识上:●传统支护理论:围岩压力由洞室塌落的围岩“松散(sōngsǎn)压力”造成的;●锚喷支护理论:围岩具有自承能力,围岩作用在支护上的压力不是松散(sōngsǎn)压力,而是阻止围岩变形的形变压力。⑵在围岩和支护间的相互关系上:●传统支护理论:将围岩与支护分开考虑,视为“荷载-结构”体系●锚喷支护理论:将围岩和支护视为统一体,二者组成“围岩-支护”体系共同参与工作。⑶在支护功能和作用原理上:●传统支护理论:支护只是为了承受荷载;●锚喷支护理论:支护是为了及时稳定和加固围岩。⑷在设计计算方法(fāngfǎ)上:●传统支护理论:主要是确定作用在支护上的荷载;●锚喷支护理论:设计的作用荷载是岩体的地应力,围岩和支护共同承载;⑸在支护形式和工艺上●传统支护理论:模注混凝土;●锚喷支护理论:施工方法(fāngfǎ)简单,灵活,不需模板,无需回填,在围岩松动之前能及时加固围岩。4、锚喷支护的特点(主要在机理和工艺上)⑴及时性:喷射砼,如早强,能迅速给围岩提供支护抗力⑵粘贴性:喷射砼与围岩能全面密贴粘结,粘结力一般(yībān)可达70kg/cm3;粘结有三种作用:①连锁作用;②复合作用;③增强作用(填充凹隙穴)⑶柔性:容易调节围岩变形,可控制围岩塑性变形适度发展,发挥自承能力;⑷深入性:锚杆可深入围岩一定深度加固围岩,形成承载圈⑸灵活性:支护类型、参数、数量可灵活调整。⑹封闭性:可阻止水对围岩的侵蚀而引起风化等。7.2锚喷支护(zhīhù)结构的受力与计算1、锚杆支护(zhīhù)结构⑴锚杆类型①全长粘结型③摩察型②减跨作用:在隧道顶板岩层中大入锚杆,相当于在顶板上增加了支点,使隧道跨度减小,从而(cóngér)使顶板岩体应力减小。④挤压加固作用(整体加固作用):预应力锚杆群锚入围岩后,其两端附近岩体形成圆锥形压缩区,按照一定间距排列(páiliè)的锚杆在预应力作用下构成一个均匀的压缩带,即承载环。压缩带中的岩体处于三向应力状态,显著提高围岩强度。⑶锚杆的设计(shèjì)与计算①锚杆承载力计算②砂浆(shājiāng)锚杆所需锚固长度●锚杆直径d:以抗拉为例,锚杆直径可用下式计算:其中:d是锚杆直径,螺纹钢筋;D是钻孔直径;k安全系数,3-5;是砂浆(shājiāng)与岩孔之间的抗剪强度。实践中要求大于30厘米;●锚杆长总度L:式中:L1是锚固深度;L2为不稳定岩层厚度;L3是外露长度(约小于喷射混凝土厚度);⑶锚杆间距的确定:若等间距布置,每根锚杆所负担的岩体重量即为所受荷载。砂浆(shājiāng)锚杆的承载力:假设(jiǎshè)裂隙受到预加力T和水平方向压力P,则裂隙法向力和抗滑力分别为:2、喷混凝土支护结构喷射砼(干喷)是将水泥、砂子、石子、速凝剂按一定的比例均匀的搅拌后送入喷射机,借助压缩空气将干混合料通过管道压送到喷头与高压水混合,以很高的速度喷射到岩壁表面凝结而成的砼。它是通过局部稳定围岩和整体(zhěngtǐ)稳定围岩起支护作用。⑴喷射砼的作用①充填裂隙加固围岩;②找平,封闭围岩表面防止风化;③喷砼与围岩组成共同承载结构。⑵局部稳定原理危石除用锚杆支护外,也可用喷射混凝土层支护。在危石重力(zhònglì)作用下混凝土喷层可