煤巷锚杆支护监测系统
1、巷道表面位移量监测
巷道表面位移监测内容包括顶底板相对移近量、顶板下沉量、底鼓量、两帮相对移近量和巷帮位移量；巷道内一般采用十字布点法，每100m设一个测站，每个测站点设2组观测点。即顶板、底板为一组，两帮腰线为一组，并各打一个木楔做为标记，且木楔必须垂直巷道顶、底板和两帮，由施工单位每7天监测一次，并将监测结果填写到巷道表面位移量牌板上，并用专用记录本记录监测结果。施工单位每月向生产科上报记录表。
2、掘进巷道顶板离层监测
在煤层巷道施工过程中，选用顶板离层指示仪进行顶板离层监测，自起始掘进处开始，在巷道顶板中部每50m及巷道交叉处顶板中部安设一台，掘进全岩段时不需安设顶板离层指示仪。工作面顶板离层仪安装位置距工作面迎头不得超过80m。
掘进工作面依据顶板离层数据进行分析预报，离层值在超过50mm 毫米时，要停止掘进，对该离层仪前后20米范围内部打锚杆或锚索；离层值大于100毫米时，及时汇报生产科及矿总工程师，制定相应加固措施，加强顶板管理，必要时由设计人员重新进行巷道支护设计。生产科每月会对上报的数据进行整理分析并归档，如果较大变动会及时向矿相关领导汇报。
3、锚杆受力监测
施工单位每班对锚杆锚固力、预紧力矩进行检测，发现有不合格
的锚杆及时进行补打并把相关情况及时汇报队值班。队组必须制作专用的锚杆扭紧工具，不得使用检测工具作为施工工具。掘进期间矿压监测仪器和施工必需的张拉设备(包括锚杆拉拔仪、力矩扳手、锚索张拉仪、锚杆角度检测仪等)正常使用，确保完好和正常使用。锚杆按规定做拉拔试验和扭矩试验，并做好记录。每月由安标办组织相关科室对各队支护质量进行检查验收并将检查结果备案。
施工队组严格按作业规程规定搞好矿压监测，设置记录台账（包括锚杆锚固力、预紧力抽检情况，表面位移测站、顶板离层仪变化情况），设专人管理记录，做好监测记录，观测数据必须现场取得，真实有效。要定期对巷道支护情况进行检查，施工单位每班进行检查，发现有顶板下沉量增加、两帮移近量加大及锚杆支护失效或存在断梁折腿或变形严重的支架等情况时必须及时汇报队值班及生产科。
生产科
2014年4月18日
深基坑支护施工组织设计方案 一、工程概况 亚洲新世界工程位于空港北区通达路1号，总建筑面积约147000㎡，其中地下一层，地上6-12F。本工程基础为砼筏板梁基础，主体为砼框架剪力墙。本工程占地约17000㎡，东西宽约90m，南北长190m。基础埋深-6.25m、-5.75m，基坑开挖深度为自然地坪下5.9m、6.4m，支护面积约为3600㎡。 二、场地工程水文地质条件 根据业主提供的地质勘察报告，现场地质条件为： 1、杂填土、厚度0.1 m -1.3m . 2、湿馅性粉土，厚度0.8m-3.4 m，f ak=125Kpa。 3、粉土，厚度8.0m-12.0，f ak=120Kpa。 4、粉砂、厚度8.5m-15 .0m，f ak=165Kpa。 5、粉土，厚度5.5-15.0m，f ak=165Kpa。 6、粉质粘土，厚度1.8 m -15m，f ak=190Kpa。 7、粉土，厚度7m，f ak=200Kpa。 8、开挖深度内有地下水，区域地下水位为1.9m——5.5m。 三、主要设计依据 1、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）； 2、《基坑土钉支护技术规程》（CECS96：97）； 3、建设单位提供的相关图纸及地质勘察报告； 4、现场踏勘成果及同类型工程施工经验。 四、支护设计方案
1、本工程基坑已经开挖完成，未有按照支护标准修坡，现机械配合人工重新修坡，产生的工程量与甲方现场签证，现场放坡、修坡施工完成后，方可进行支护。 2、本工程基坑深-5.9 m（包括150mm厚混凝土垫层），-6.4m（包括150mm厚混凝土垫层）。经多个方案比较，最后决定采用土钉墙支护。土钉水平间距1.3m，竖向1.30m，土钉杆体为1φ25螺纹钢，土钉注浆采用普通硅酸盐42.5#水泥，水灰比0.5，注浆量16Kg/m。土钉面层厚100mm，喷射砼强度等级C25，面层网片筋φ6@200×200，土钉面层向上翻1m，加强筋φ14@1300×1300斜向，网片筋节点采用绑扎，分段铺设。网片筋与加强筋之间要搭接10d并焊接。土钉采用洛阳铲成孔，成孔直径120mm。见下图。
锚杆（锚索）支护设计技术参数 一、锚索设计承载力 钢绞线直径为φ时230kN ，钢绞线直径为φ时320kN ，钢绞线直径为φ时454kN 。 二、锚索设计破断力 钢绞线直径为φ时260kN ，钢绞线直径为φ时355kN ，钢绞线直径为φ时504kN 。 } 三、锚杆（锚索）支护参数校核 1、顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，达到支护效果的 条件，应满足：L ≥L 1+L 2+L 3 式中L ——锚杆总长度，m ； L 1——锚杆外露长度（包括钢带、托板、螺母厚度），m ； L 2——有效长度（顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b ，帮锚杆取帮破碎深度c ），m; · L 3——锚入岩（煤）层内深度，m 。 其中围岩松动圈冒落高度 b= 顶 f H B ??? ? ? -+?245tan 2ω 式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高； 顶f ——顶板岩石普氏系数； } ω——两帮围岩的似内摩擦角，ω=()顶f arctan 。
? ?? ? ? -?=245tan ωH c 2、校核顶锚杆间、排距：应满足 γ 2kL G a < 式中a ——锚杆间、排距，m ； G ——锚杆设计锚固力，kN/根； # k ——安全系数，一般取2；（松散系数） L 2——有效长度（顶锚杆取b ）; γ——岩体容重 3、加强锚索长度校核，应满足d c b a L L L L L +++= 式中L ——锚索总长度，m ； 《 a L ——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m ； c a a f f d K L 41? ≥ 其中： K ——安全系数； 1d ——锚索直径； ￥ a f ——锚索抗拉强度，N/㎜2； c f ——锚索与锚固剂的粘合强度，N/㎜2；（10） b L ——需要悬吊的不稳定岩层厚度，m ； c L ——托板及锚具的厚度，m ； d L ——外露张拉长度，m ；
锚杆支护施工方案 一、施工工艺 （1）锚杆的构造要求 1）锚杆采用Φ48钢管，长度6米。 2）锚杆单排距离垫层底部0.8m，水平间距1.5m。 3）锚杆倾角为30°。 4）灌注混凝土厚度10cm。 5）钢筋网片φ6@200mm×200mm。 （2）工艺流程 1)锚杆施工工艺流程：土方开挖→修整边壁→测量、放线→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→钻孔（接钻杆）→钻至设计深度→插锚杆→裸露主筋除锈→上横梁 2）灌注混凝土面层施工工艺流程：立面子整→焊接钢筋网片→干配混凝土料→模板支装→进行灌注混凝土作业→混凝土面层养护。 （3）操作工艺 （1）钻孔与锚杆制作 1）钻孔时要保证位置正确（上下左右及角度），防止高低参差不齐和相互交错。 2）钻进时要比设计深度多钻进100～200mm，以防止孔深不够3）锚杆应由专人制作，接长应采用直螺纹对接，为使锚杆置于钻孔的中心，应在锚杆上每隔1500mm 设置定位器一个；钻孔
完毕后应立即安插锚杆以防塌孔。 （2）灌注混凝土 1）在灌注混凝土前，面层内的钢筋网片牢固固定在边坡壁上并符合规定的保护层厚度的要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土灌注时应不出现移动。 2）钢筋网片绑扎而成，网格允许偏差为10 mm ；钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于一个网格的边长。 3）为加强支护效果，在灌注混凝土时用平板振捣器振捣密实，此后应连续喷水养护5-7d 。 （7）成品保护 1）锚杆的非锚固段及锚头部分应及时作防腐处理。2）成孔后立即及时安插锚杆， 防止塌孔。 3）锚杆施工应合理安排施工顺序，夜间作业应有足够的照明设施。 4）施工过程中， 应注意保护定位控制桩、水准基点桩，防止碰撞产生位移。 二、工程施工组织 （1）建立现场安全生产领导组织：在本项目文明安全施工领导小组的领导下，成立本工程施工现场领导小组。由经理任组长，对本工程安全生产全面负责。 3m 。0.3m 2C16 0.2m 1 9m 1.5m 1.5m 1.5m 1
锚杆支护参数的确定 一、锚杆长度 Ｌ≥L1+L2+Ｌ3--------－－------－-------- ① =0.１＋１．5+0．3=1.9m 式中： Ｌ——锚杆总长度，ｍ； L1 ——锚杆外露长度(包括钢带+托板+螺母厚度)，取0.１m； Ｌ２——锚杆有效长度或软弱岩层厚度,m； L3——锚入岩（煤）层内深度（锚固长度）,按经验L3≥３00mm。 (一)锚杆外露长度L１ L1=(０．1～０.１5)m,[钢带+托板+螺母厚度+（0.０２～０.03）] (二)锚入岩(煤)层内深度(锚固长度）L３ 1.经验取值法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》ＧBJ86－85“第三节锚杆支护设计”中、第3.3.３条第四款规定： 第3.3.3条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定: 一、杆体材料宜用2０锰硅钢筋或３号钢钢筋; 二、杆体直径按表3.３.3选用; 三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟;
四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200~25０毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度 宜为300～４0０毫米； 五、托板可用3号钢,厚度不宜小于６毫米,尺寸不宜小于１5０×１５0毫米； 六、锚头的设计锚固力不应低于５0千牛顿； 七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。 一般取300mm~４0０mm 2. 理论估算法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节 锚杆支护设计”中规定： 第3．3.11条 局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度,应同时满足下列公式: 公式（3.3.11-1)、(3.３.１1-2)见图形所示。 cs st f f d k l 412≥ (3．3.１1-１） cr st a f d f d k l 2214≥ (３.3.1１-２) 式中ｌa ——锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度（ｃm); ｄ1——锚杆钢筋直径走私或锚索体直径（cm ）; ｄ２——锚杆孔直径(ｃm ）; ｆst ——锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度（N/cm ２）;
锚杆支护技术管理第一节 总则 第1条锚杆、锚喷支护（以下简称锚杆支护）是煤矿井巷工程一种重要的支护形式，它以快速、主动、有效的支护特性已得到广泛推广应用。 第2条锚杆的种类 根据xx矿区开采的实际情况，规定允许使用的锚杆种类包括以下 6 种: 1、MSGLD-335 等强螺纹钢式树脂锚杆; 2、MSGLW-500 无纵肋螺纹钢式树脂锚杆，适用于埋深大于 600 米的巷道； 3、MSGLW-600 无纵肋螺纹钢式树脂锚杆（原高强度高韧性抗冲击锚杆）适用于埋深大于 800 米及地压较大的巷道； 4、MSGLD-400/600(X)等强螺纹钢式树脂锚杆（原热轧细牙等强螺纹钢式树脂锚杆），屈服强度 400MPa 适用于埋深不大于 800 米的巷道或埋深大于800 米的巷道两帮；屈服强度 600MPa 及其以上适用于埋深大于 800 米及地压较大的巷道； 5、缝管锚杆（只限于回采巷道护帮或断层破碎带临时支护）; 6、玻璃钢锚杆（允许在使用时间较短的，围岩稳定的切眼两帮及条件适宜的煤帮使用）； 7、使用本规定以外规格型号的锚杆，必须经过论证、安全性能检验和鉴定，并制定安全措施，报集团公司备案后进行试验。 第3条锚杆的锚固方式 1、端锚：锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的1/3。
2、加长锚：树脂锚固段长度介于端锚和全锚之间。 3、全锚：锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的90%；水泥锚固段长度为钻孔长度的100%。 一般情况下应采用加长锚；Ⅲ～Ⅴ类煤巷顶板和深部全岩巷道、有冲击地压危险的巷道严禁使用端锚；推广应用全长锚固技术。 第4条锚杆支护材料规格、性能 1、树脂锚杆金属杆体及其附件应符合中华人民共和国煤炭行业标准MT146.2-2011 要求。 规格说明： MS G L 口—口/口×口(X) （热轧细牙） 杆体长度，mm 杆体公称直径，mm 材料屈服强度，MPa D 代表等强；W 代表无纵 肋螺纹钢式 杆体 树脂锚杆 2、MSGLD-335 等强螺纹钢式树脂锚杆成套外形见图 1，杆体外形见图2，技术性能及外形尺寸规定见表 1、表 2。
山西星睿岩土科技有限公司 太原保利西江月项目一标段基坑支护工程 施工方案 审 批 人： 审 核 人： 编 制 人： 山西星睿岩土科技有限公司 二〇一七年十二月
目录 第一章编制依据................................................................................................................ - 1 -第二章工程概况................................................................................................................ - 2 - 一、工程概况............................................................................................................ - 2 - 二、工程地质条件及水文地质条件........................................................................ - 3 -第三章设计方案................................................................................................................ - 3 -第四章施工计划................................................................................................................ - 4 - 一、施工进度计划.................................................................................................... - 4 - 二、设备投入计划.................................................................................................... - 4 - 三、材料准备与供应计划........................................................................................ - 4 -第五章施工工艺技术........................................................................................................ - 5 - 一、施工顺序............................................................................................................ - 5 - 二、土钉施工方案.................................................................................................... - 6 - 1、概述.............................................................................................................. - 6 - 2、工艺流程...................................................................................................... - 6 - 3、土钉施工...................................................................................................... - 6 - 三、喷射混凝土施工方案........................................................................................ - 7 - 1、工艺流程...................................................................................................... - 7 - 2、施工工艺技术.............................................................................................. - 7 - 3、施工质量要求及验收标准.......................................................................... - 8 - 四、锚索施工方案.................................................................................................... - 9 - 1、概述.............................................................................................................. - 9 - 2、工艺流程...................................................................................................... - 9 - 3、锚索施工...................................................................................................... - 9 - 4、质量控制.................................................................................................... - 11 - 五、降水井施工方案.............................................................................................. - 12 -
锚杆（锚索）支护设计技术参数 一、锚索设计承载力 钢绞线直径为φ15.24mm 时230kN ，钢绞线直径为φ17.8mm 时320kN ，钢绞线直径为φ21.6mm 时454kN 。 二、锚索设计破断力 钢绞线直径为φ15.24mm 时260kN ，钢绞线直径为φ17.8mm 时355kN ，钢绞线直径为φ21.6mm 时504kN 。 三、锚杆（锚索）支护参数校核 1、顶锚杆通过悬吊作用，帮锚杆通过加固帮体作用，达到支护效果的条件，应满足：L ≥L 1+L 2+L 3 式中L ——锚杆总长度，m ； L 1——锚杆外露长度（包括钢带、托板、螺母厚度），m ； L 2——有效长度（顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b ，帮锚杆取帮破碎深度c ），m; L 3——锚入岩（煤）层内深度，m 。 其中围岩松动圈冒落高度 b=顶f H B ??? ? ?-+?245tan 2ω 式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高； 顶f ——顶板岩石普氏系数； ω——两帮围岩的似内摩擦角，ω=()顶f arctan 。 ??? ? ?-?=245tan ωH c 2、校核顶锚杆间、排距：应满足 γ2kL G a < 式中a ——锚杆间、排距，m ；
G ——锚杆设计锚固力，kN/根； k ——安全系数，一般取2；（松散系数） L 2——有效长度（顶锚杆取b ）; γ——岩体容重 3、加强锚索长度校核，应满足d c b a L L L L L +++= 式中L ——锚索总长度，m ； a L ——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度，m ； c a a f f d K L 41?≥ 其中： K ——安全系数； 1d ——锚索直径； a f ——锚索抗拉强度，N/㎜2； c f ——锚索与锚固剂的粘合强度，N/㎜2；（10）？ b L ——需要悬吊的不稳定岩层厚度，m ； c L ——托板及锚具的厚度，m ； d L ——外露张拉长度，m ； 4、悬吊理论校核锚索排距： L ≤nF 2/[BH γ-（2F 1sin θ）/L 1] 式中 L---锚索排距，m ； B---巷道最大冒落宽度， m ； H---巷道最大帽落高度， m ；（最大取锚杆长度） γ---岩体容重，kN/m 3（包括顶煤+直接顶） L 1---锚杆排距, m, F 1---锚杆锚固力, kN;70
基坑锚杆支护方案 预应力锚杆施工 土层锚杆(亦称土锚)是一种新型的拉锚形式。它的一端与支护结构连接，另一端锚固在土体中，将支护结构等荷载，通过拉杆传递到周围稳定的土层中。 1、工程概况 M1、M2锚杆自由段长5000, 锚固段长18000, 设计抗拔力为450KN, 锁定荷载为250KN.，水平间距1500，竖向间距3000，竖向2排。M1、M2 预应力锚索L=23000 钢绞线4股7φ5 @1500。 2、施工方法及施工工艺 1）施工方法：施工配备QDG2－1型锚杆钻机3台进行机械施工。 2）、施工工艺 土层锚杆施工的工艺流程如下： 钻孔[安放拉杆[灌浆[养护[安装锚头[张拉锚固[ (下层土方开挖)。 (1)钻孔 土层锚杆的钻孔工艺，直接影响土层锚杆的承载能力、施工效率和整个支护工程的成本。因此，根据不同土质正确选择钻孔方法，对保证土层锚杆的质量和降低工程成本至关重要。按钻孔方法的不同，一可分为干作业法和湿作业法(压水钻进法)。 A．干作业法 当土层锚杆处于地下水位以上时，可选用干作业法成孔。该法适用于粘土、粉质粘土和密实性、稳定性较好的砂土等土层，一般多用螺旋式钻机等施工。 干作业法有两种施工方法： (a)通过螺旋钻杆直接钻进取土，形成锚杆孔； (b)采用空心螺旋锚杆一次成孔.。 采用干作业法钻孔时，应注意钻进速度，防止卡钻，并应将孔内土充分取出后再拔出钻杆，以减小拔钻阻力，并可减少孔内虚土。 B．湿作业法 湿作业法即压水钻进成孔法，它将在成孔时将压力水从钻杆中心注入孔底，压力水携带钻削下的土渣从钻杆与孔壁间的孔隙处排出，使钻进、出渣、清孔等工序一次完成。由于孔内有压力水存在，故可防止塌孔，减少沉渣及虚土。其缺点是排出泥浆较多，需搞好排水系统，否则施工现场污染会很严重。 湿作业法采用回转达式钻机施工。水压力控制在0．15～0．30MPa，注水应保持连续钻进速度300～400ram／min为宜，每节钻杆钻进后在进行接钻前及钻至规定深度后，均应彻底清孔，至出水清彻为止。在松软土层中钻孔，可采用套管钻进，以防坍孔。 清孔是否彻底对土层锚杆的承载力影响很大。为改善土层锚杆的承载力，还可采用水泥浆清孔，有资料报导，它可提高锚固力150％，但成本较高。 (2)扩孔 一般认为，对锚杆孔进行扩孔形成扩大头土层锚杆的承载能力会有所提高。 扩孔的方法有四种：机械扩孑L、爆炸扩孔、水力扩孔及压浆扩孔。 本工程考虑采用压浆扩孔。 （3）安放拉杆 A、拉杆的制作 本工程拉杆设计采用φ48钢管、φ22钢筋和7φ5钢绞线拉杆。钢管土钉按设计要求进行加工。 B、拉杆的安放
锚杆支护技术
锚杆支护技术 一、锚杆支护技术现状和展望 锚杆支护技术是煤矿支护技术改革的发展方向, 是煤矿继推广综合机械化采煤技术又一重大推广技术。中国在上世纪80年代开始研究应用锚杆支护技术以来, 不论在理论上, 还是在实践应有中已取得了长足的进展, 促进了中国煤炭工业的发展。 锚杆支护是由锚固在巷道四周钻孔内的一系列杆件 ( 木质件、金属件、钢筋混凝土件和聚合物件等) 系统组成的。这些杆件配以支撑件和背板( 也能够不用) , 靠它们的锚固力和向岩体稳定部分的悬吊作用, 防止破碎岩石冒落。 用预拉紧方法安装的锚杆, 提高了岩石分层之间的摩擦阻力, 同时将两支撑点间的岩层夹紧, 以岩梁和岩拱的形式构成承载结构。尽管加固的岩梁比未加固的岩梁呈现出明显的稳定性, 可是仍不能准确量测出影响加固岩层稳定性单个分层缝合效果的量值。现代锚杆支护理论认为, 岩层分层之间的摩擦作用具有重要意义, 主要有以下几个方面。 ①巷道上方的松软岩层被锚杆固结到其上部坚固的岩层上, 松软有裂隙岩层的几个分层, 彼此之间被锚杆夹紧形成梁和拱形式的承载结构。 ②松软不稳定的岩石分层, 彼此之间夹紧并被锚杆固结在上部坚固岩层上。 ③在掘进巷道时, 被破坏的有裂缝的岩石分层被锚杆夹紧并被悬挂在自然平衡拱上。
④不稳定的有裂缝的岩层被锚杆的联接部件托住并被悬挂于自然平衡拱的拱脚。 ⑤不稳定的岩石分层被锚杆夹紧并悬吊于自然平衡拱的拱脚。 在采矿实践中, 锚杆支架分单体锚杆支架和组合锚杆支架两种。单体锚杆支架指安设在巷道中的锚杆, 彼此之间没有力学科系。组合锚杆支架包括钢梁、钢带、角钢、槽钢等承托顶板元件, 把两个或几个锚杆联成统一的整体。 锚杆支架按用途分为临时锚杆支架和永久锚杆支架。 按作用原理分为主动锚杆和被动锚杆。主动锚杆预先张紧装入钻孔中, 以提高抵抗被加固岩体拱曲性和分层之间相对位移的能力。随着锚杆预应力的加大, 相应增加了岩层分层面之间的摩擦力, 提高了巷道的稳定性。安装被动锚杆时不给杆体以预应力, 因此就比主动锚杆安装密些, 其典型的有全长锚固的螺纹锚杆、钢筋混凝土锚杆、膨胀式锚杆和玻璃钢锚杆等。 按工作特性锚杆又分为刚性延伸和有限延伸锚杆。延伸锚杆靠套管能够伸长500~700毫米。有限延伸锚杆与延伸锚杆不同, 只能伸长60~140毫米。 按杆体材料锚杆又分为木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、混凝土锚杆和树脂锚杆等。而按杆体构造型式分为管式锚杆、杆式锚杆、钢丝绳锚杆、组合锚杆和多条杆的锚杆等。 以煤巷和半煤巷为主的采准巷道, 其断面一般为矩形、梯形或近似梯形的四边形, 不能形成近似自然冒落拱的支撑体系。这些巷道均要受到采动影响, 巷道位置改变的余地很小, 巷道围岩强度低, 顶板岩石一般是层状特征。以前采准巷道多采用棚子支护, 棚子支护不可能紧贴围岩, 形成等来压, 即所得的被动支护, 锚杆支护是完全不同的一种支护方式, 它利用锚固剂、
锚杆:是一种设置于钻孔内,端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体,它一端与工程构筑物相连,另一端锚入土层中,通常对其施加预应力,以承受由土压力、水压力、或风荷载等所产生的拉力,用以维护构筑物的稳定.一般由锚头段和锚固段三部分组成，其中锚固段用水泥浆或水泥砂浆将杆体与土体粘结在一起形成锚杆的锚固体．根据土体类型、工程特性与使用要求，土层锚杆锚固体结构可设计为圆形、端部扩大头型或连续球体型3类。2土钉：用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。通常采取土中钻孔、置入变形钢筋即带肋钢筋并沿孔全长注浆的方法做成。土钉依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力，在土体发生变形条件下被动受力，并主要承受拉力作用。土钉也可用钢管、角钢等作为钉体，采用直接击入的方法置入土中。土钉墙支护适用于下列土体：可塑、硬塑或坚硬的黏性土，胶结或弱胶结（包括毛细水黏结）的粉土、砂土或角砾，填土、风化岩层等。
一、几个概念： 锚杆：将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时，也可称为锚索。——《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 土层锚杆：锚固于土层中的锚杆。——《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 由设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体。——《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99 岩石锚杆：锚固于岩层内的锚杆。——《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 系统锚杆：为保证边坡整体稳定，在坡体上按一定格式设置的锚杆群。——《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 为使围岩整体稳定，在隧洞周边上按一定格式布置的锚杆群。——《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001 锚固：利用锚定在洞室围岩或岩体边坡中的锚杆来加固岩体的工程措施。《岩土工程基本术语标准》GB/T 50279-98 锚杆挡墙：用水泥砂浆把钢杆或多股钢丝索等锚固在岩土中作为抗拉构件以保持墙身稳定，支挡土体的挡墙。《岩土工程基本术语标准》GB/T 50279-98 土钉墙：采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面组成的支护结构。——《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99 土钉：是一种基于新奥隧道法原理，在天然边坡或开挖形成的边坡、基坑原位岩土体中近于水平设置加筋杆件并沿坡面设置混凝土面层，使整体土工系统的力学性能得以改善从而提高边坡、基坑稳定性的原位加筋技术。——《岩土工程治理手册》林宗元注编，2005年10月第1版 土钉可被视为小尺寸的被动式锚杆（部份类似于全长粘结型锚杆），分为钻孔注浆钉与击入钉两种，土钉材料为角钢、圆钢、钢筋或钢管。——《岩土锚固技术手册》闫莫明、徐祯祥、苏自约主编。其后二个参与了《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001的编写。 二、区别： 土钉与锚杆不同之处有： 一、受力机理 1）土钉是被动受力，即土体发生一定变形后，土钉才受力，从而阻止土体的继续变形； 2）锚杆是主动受力，即通过对锚杆时间预应力，在基坑未开挖前就限制土体发
锚杆支护参数的确定 锚杆长度 L》L l + L2+L3 -------------------- ① =0.1+1.5+0.3=1.9m 式中： L —锚杆总长度，m L1 - -—锚杆外露长度（包括钢带+托板+螺母厚度），取0.1m; L2 - -―锚杆有效长度或软弱岩层厚度，m L3 —锚入岩（煤）层内深度（锚固长度），按经验L3>300mm （一）锚杆外露长度L1 L1=（0.1?0.15）m ,［钢带+托板+螺母厚度+ （0.02?0.03 ）］（二）锚入岩（煤）层内深度（锚固长度儿3 1. 经验取值法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86- 85 “第三节锚杆支护设计”中、第3.3.3条第四款规定： 第333条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定: 一、杆体材料宜用20锰硅钢筋或3号钢钢筋； 二、杆体直径按表333选用； 三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟； 四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200?250毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度
公式(3.3.11 -1) （3311-2）见图形所示 (3.3.11 -1) (3.3.11 -2) 宜为300?400毫米； 五、托板可用3号钢,厚度不宜小于6毫米,尺寸不宜小于150X150 毫米； 六、锚头的设计锚固力不应低于50千牛顿； 七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。 一般取 300mn?400mm 2. 理论估算法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》 GBJ86- 85 “第三节锚杆支 护设计”中规定: 第3311条局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度，应同时 满足下列公式: 式中la——锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度（cm）； d1—锚杆钢筋直径走私或锚索体直径（cm ； d2 --- 锚杆孔直径（cn）； f st ――锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度（N/cm）； f cs——水泥砂浆与钢筋或水泥砂浆与锚索的设计粘结强度（N/cm2）; 4d2 f cr
锚杆支护技术的应用现状及发展趋势 摘要 基于国内外大量而广泛的锚杆支护技术的应用与研究，锚杆支护的优越性越来越得到认可，本文阐述了锚杆支护技术及其分类，总结了锚杆支护技术的作用原理，并对国内外锚杆支护的现状做了初步分析。运用支护设计中常用理论及方法，对锚杆支护的优缺点进行了分析和评价，高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。同时对实际支护工程中的某些不足进行了具体讨论，并对未来的发展趋势进行了初步分析。 关键词：锚杆支护；支护原理；应用现状；发展趋势
摘要 ··································································································· I 一、概述 (1) 二、锚杆支护技术的概念及其分类 (1) （一）锚杆支护技术 (1) （二）锚杆的分类 (2) （三）锚杆支护适用条件及优缺点 (6) （四）锚杆支护的设计与施工 (6) 三、锚杆的支护原理 (7) （一）目前，已经被广为接受的锚杆支护理论主要有如下几种： (7) （二）近年来，又提出了新的支护理论，主要有以下几种: (9) 四、国内外锚杆支护技术的应用现状 (10) （一）国外锚杆支护技术的现状 (10) （二）国内锚杆支护的现状 (12) （三）国内外锚杆支护技术的对比 (12) 五、锚杆支护技术发展趋势 (13) （一）锚杆支护技术的改进 (13) （二）锚杆支护技术的发展趋势 (15) 参考文献 (16)
一、概述 锚杆支护作为岩土工程加固的一种重要形式，由于其具有安全、高效、低成本等优点，在国际岩土工程领域得到了越来越多的应用。1872年，英国北威尔士的煤矿加固工程中首次采用钢筋加固页岩之后，1905年美国矿山中也出现了类似的加固工程。到了20世纪40年代，锚杆支护在地下工程中的应用在国外得到了迅猛发展。 目前，在澳大利亚和美国等国的地下工程支护中，锚杆支护已经占到了接近100％。我国于20世纪50年代开始试用锚杆支护技术，至70年代前期还处于探索阶段，直到1978年才开始重点推广，80年代开始向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护，90年代又向澳大利亚学习引进成套先进的锚杆支护技术，目前已得到较广泛的推广和应用。在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上，有些矿井甚至达到了100%，取得了较好的技术与经济效益。国内现有楔缝、涨壳、倒楔锚杆、钢丝绳或钢筋砂浆锚杆、木锚杆、竹锚杆、内涨锚杆、管缝锚杆、树脂锚杆、水泥锚杆、爆扩锚杆、预应力注浆大锚索等十几个系列。 由于各种锚杆的构造不同，锚杆作用机理差异甚大，国内外大量工程实践证明，各种不同种类锚杆，在不同的地质条件下，有不同的“支护”效果。国内外锚杆支护成功的经验表明，合理的锚杆支护设计及详细的监测分析，不仅可保证回采巷道的安全可靠，而且可取得显著的技术经济效益和社会效益。 二、锚杆支护技术的概念及其分类 （一）锚杆支护技术 锚杆支护技术就是在土层或岩层中钻孔，埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆、锚固剂)，依靠锚固体与岩层之间的摩擦力、拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用，来承受作用于支护结构上的荷载。通过锚杆的轴向作用力，将杆体周围围岩中一定范围岩体的应力状态由单向(或双向)受压转变为三向受压，从而提高其环向抗压强度，使压缩带既可承受其自身重量，又可承受一定的外部载荷，使其有效地控制围岩变形。 锚杆支护是在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下施工中均广
合同编号:__________ 基坑支护锚杆工程承发包合同 甲方：_________________________________ 乙方：_________________________________ 20____年___月___日
发（总）包单位：（甲方）________________________ 承（分）包单位：（乙方）________________________ 根据_______________和《中华人民共和国经济合同法》，以及有关规定，结合本工程的具体情况，双方经充分协商，签订本合同，共同遵守。 第一条工程名称：支护锚杆工程 建设地点：_____________________________ 第二条建设规模、面积（工程量）和承发包工程的范围及内容： 本工程包括（按照图纸挡施1，2计算）： 1．基坑东侧锚杆施工，边长______米，锚杆______条。 2．基坑南侧锚杆施工，边长______米，锚杆______条。 两项合计，锚杆______条，总工程量为______延米。 3．锚杆孔径为φ140，锚杆长分别为10，12，16，20米，锚杆主筋采用1φ25或1φ40。工作内容包括搭设平台架、锚杆钻孔、锚杆设置及灌浆。 第三条本合同所承包工程的工期定为______个工作天，工期计算的起止时间是： ______年____月____日开工，______年____月___日竣工。 在履约过程中，根据变更设计所影响的工期和甲方责任、不可抗力所延误的工期等因素，经甲、乙方签证认可后，进行调整，从而最后确定竣工日期，乙方应按此竣工日期竣工。 第四条工程质量标准及保修条件、期限，按本条第（一、二）项执行： （一）按照国家及施?市的有关规定执行。 （二）按照国家《现行建筑施工规范大全》有关标准执行，工程包修壹年。 第五条承包方式 实行大包干。即包工、包材料、包质量、包工期。锚杆每米单价包干：180元/米（包 税金）。乙方负责按建设单位结算的总造价开发票，其中属于甲方的税金由甲方支付给乙方。 第六条工程总造价按上述承包范围和方式，计（概算）为人民币：壹佰陆拾叁万零捌 拾圆整。（￥1，630，080．00）。工程结算以实际发生工程量计算，单价不变。 第七条甲方应负责完成下列工作： 1．在开工前三天完成“三通一平”（包括进场道路），接通水、电源和办理报建、临时场地、占用道路等的批准手续。同时向乙方提交施工（安装）图纸与说明书和有关的技术资
第四讲锚杆支护理论 本讲主要介绍锚杆常用支护理论（包括一些近年来比较流行和活跃的理论）、锚杆支护设计方法和国外锚杆支护主要经验，以及巷道容易冒顶的十种情况和五种应对措施。 锚杆支护的作用机理尚在探讨之中。目前己提出的观点较多，其中影响较大的有悬吊作用、组合梁(拱)作用、组合拱、减跨理论、加固(提高C、φ值)作用等几种。这几种观点都是以围岩状态和利用锚杆杆体受拉(力)为前提来解释锚杆支护作用机理的，因此，围岩状态及锚杆受拉力这两个前提的客观性是判定上述理论正确性的标准。 一、锚杆支护理论 支护：就是指为了地下巷道掘进、硐室开挖后的稳定及施工安全，而采取的支持、加强或改善围岩应力状态而打设的构件或采取的措施的总称。支护包括两个方面，一是支，就是顶住顶板，防止顶板出现大量的下沉，使顶板下沉控制在可控、安全的状态，二是护，就是保持顶板的完整性，防止出现漏矸、漏顶、巷道掉渣等现象。支和护是一个有机统一的整体，它们共同组成了支护系统。 （一）锚杆支护理论综述 1、悬吊理论
1）机理：将巷道顶板较软弱岩层悬吊在稳定岩层上，以避免较软弱岩层的破坏、失稳和塌落，锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。 图4-1 锚杆悬吊作用原理示意图 2）缺点：没有考虑围岩的自承能力，而且将被锚固体与原岩体分开。 3）适用条件：在锚杆的长度范围内有一层坚硬而稳定的岩层，锚杆可以锚固到顶板坚硬稳定岩层。 图4-2 a拱形巷道的锚杆悬吊作用b软弱岩层的锚杆悬吊作用 2、组合梁理论 1）机理：将锚固范围内的岩层挤紧，增加岩层间的摩
擦力，防止岩石沿层面滑动，避免各岩层出现离层现象，提高其自撑能力。将几层薄岩层锁紧成一个较厚的岩层（组合梁）。在上覆岩层载荷的作用下，这种组合厚岩层内的最大弯曲应变和应力都将大大减小，组合梁的挠度亦减小。在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁(板)的岩层挤紧，增大岩层间的摩擦力； 同时，锚杆本身也提供一定的抗剪能力，阻止其层间错动。锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁，这时被锚固的岩层便可看成组合梁，全部锚固层能保持同步变形，顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。 决定组合梁稳定性的主要因素是锚杆的预拉应力及杆体强度和岩层的性质。 2）缺点：将锚杆作用与围岩的自稳作用分开；在顶板较破碎、连续性受到破坏时，难以形成组合梁。这一观点有一定的影响，但是其工程实例比较少，也没有进一步的资料供锚杆支护设计应用，尤其是组合梁的承载能力难以计算，而且组合梁在形成和承载过程中，锚杆的作用难以确定。另外，岩层沿巷道纵向有裂缝时粱的连续性问题、梁的抗弯强度等问题也难以解决。 3）适用条件： 层状地层，如图4-3中2所示； 顶板在相当距离内（锚杆长度范围内）不存在稳定岩层，
3.2基坑土方开挖 1、土方开挖原则 主体基坑土石方均采用反铲挖掘机开挖，自卸汽车运输弃土；开挖遵循“竖向分层、纵向分区，区内分段、先支后挖”的原则进行。 竖向分层：采用反铲式挖掘机开挖、直接装车卸土的倒运方式；分层开挖结合支撑的标高。 开挖至末端后，剩余的三角形土体台阶法不能施工的，采用反铲式挖掘机开挖、汽车式起重机垂直出土、自卸车运至临时存碴场再集中外运的方式。 2、整体开挖方法 土方开挖应和土钉施工密切配合，施工时应在平面上分段、竖向分层进行流水作业，每段开挖长度原则上不超过20m，竖向分层深度即为每层土钉的竖向间距。 根据基坑开挖区域的工程地质、水文地质、施工场地情况，综合考虑工期要求、施工总体安排等各种因素，确定施工方法，并配备充足的施工机械设备和劳动力，确保工期目标的实现。 主体基坑土石方采用台阶法开挖和最后部分垂直运输相结合的方式，开挖采用台阶法开挖。 采用台阶法不能满足挖掘机臂长的部分，采用接力法进行开挖，土方出基坑后用自卸汽车运至临时屯土场，集中后运至指定地点。 （1）土方开挖及出土方法。 土方采用长臂挖掘机开挖、出土，自卸车运输，当长臂挖掘机不能满足开挖深度时，需要另外增加挖掘机采取接力法进行土方开挖施工。 （2）土石方由自卸汽车运输至临时弃土场。 （3）开挖纵向刷坡，随挖随刷坡，刷坡坡度在基坑允许开挖边坡坡率以内。 （4）为确保基坑稳定，开挖至基底，并做好下翻梁沟槽后，迅速施工接地网工程，并在垫层施工完后及时地将钢筋砼底板浇筑完毕。
（5）开挖过程中设专人及时绘制地质素描图，当基底土层与设计不符时，及时通知设计、监理处理。当开挖有文物出现时，立即停止开挖，保护好现场，及时通知监理及相关部门进行处理。 （6）分段开挖两段设截水沟和排水沟，渗水及雨水及时泵抽排走。 （7）开挖过程中，按既定的监测方案对基坑及周围环境进行监测，以反馈信息指导施工。 3.3基坑支护施工方案 3.3.1锚杆支护施工方案 施工操作工艺 工艺流程 砂浆锚杆施工工艺流程图（图3.3.1） 注浆锚杆施工工艺流程图（图3.3.2） 操作步骤及方法 钻孔
锚杆、锚索支护安全技术措施 1、临时支护： 掘进工作面迎头到永久支护之间应设临时支护，临 时支护也即贴帮柱和护身柱，临时支护应打金属带帽的点柱，排距0.5-0.8m，若顶板破碎可缩小到0.3-0.5m。进行临时支护时要严格 执行敲帮问顶制度，及时清理活矸、危岩。 2、永久支护： 根据该掘进工作面煤层及围岩特征及顶底板类型， 该掘进巷道的永久支护采用锚杆+锚索+金属菱形铁丝网+钢带+托盘，永久支护距掘进工作面的距离不得大于3m。锚杆间排距为 800×800mm呈“四四”排正方形布置，锚索间排距视顶板情况在2000-2500mm范围内布置，两帮采用木锚杆配合木托板并加挂金属菱形网支护，锚杆间距900×800呈矩形布置。 （1）顶锚杆支护：
使用左旋无纵筋高强度螺纹钢锚固锚杆，锚杆规格：Ф×L=16×1800mm，使用两个MLCK2356型树脂锚固剂，钻孔直径 20mm，每排，，靠边两帮煤壁的锚杆安 装角度与垂线成30。安设角锚，其他锚杆垂直于顶板布置，锚杆眼 直径20mm，深1.6-1.8m并配套Ф16圆钢钢带和12号铁丝编织的菱形金属网支护打锚杆使用MQT-110C2型气动锚杆机Ф20mm16mm长 1.0m和1.5m中空内六角钢杆套杆打眼，且用MQT气动锚杆机搅拌树脂锚固剂，搅拌时间30-35秒，锚杆安装5分钟后，必须使用扭力扳手检查紧固力，要求紧固力不小于75KN/M2，锚杆外露长度不大于 30mm。
（2）铺网工艺： 在顶板与钢带之间铺设单层金属菱形网规格： L×B=1100×5000mm，金属网平行掘进工作面铺设，网与网搭接重叠不小于100mm，用双股14#铁丝呈“三花”型连接。连接扣间距不大于200mm要铺设平整，贴顶相互要拉紧。 （3）锚索施工： 使用高强度低松驰，预应力钢绞线锚索，钢绞线规格为6000--Ф15.24-7股，其中有效锚固长度5.80-5.85m，外露长度150m-200mm，用3卷MSCK2356型树脂锚固剂，端头锚固，使用MQT-110C2型气动锚杆机Ф20mm16mm长1.0m和1.5m中空内六角内丝，外丝接长钎杆打锚索孔，孔深5.80-5.85m。 （4）锚索安装： a、检查锚索孔深度和锚固剂质量。