锚喷支护的原理

锚杆支护一、锚杆支护原理1、锚杆的悬吊作用悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。

如图1所示，或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上，使松动岩块不至冒落。

锚杆的悬吊作用2、锚杆的组合梁理论利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护，这就是锚杆组合梁作用。

组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧，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。

锚杆的组合作用3、锚杆锲固作用是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下，由于锚杆穿过这些不连续面，防止或减少了围岩沿不连续面的移动。

如图3。

锚杆的楔固作用p бbp锚杆的楔固作用-б p (бbp4、挤压加固拱作用形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。

如将锚杆沿拱形巷道周边按一定间距径向排列，在预应力作用下，每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结，在围岩中形成一连续压缩带。

它不仅能保持自身的稳定，而且能承受地压，组织上部围岩的松动和变形。

显然，对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。

5、锚杆的减跨作用如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁，由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点，安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度，从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度，维持了顶板与岩石的稳定性，使岩石不易变形和破坏。

这就是锚杆的“减跨”作用，它实际上来源于锚杆的悬吊作用。

上述几种锚杆支护作用并非是孤立存在的，实际上是相互补充的综合作用，只不过在不同地质条件下，某种支护作用占的地位不同而已。

二、锚杆支护作用机理分析巷道开掘以后，由于受掘进工作面迎头及两帮的支撑，顶板下沉和变形很小。

此时安装锚杆，其主要作用是控制顶板浅部岩层的离层、滑动。

边坡开挖防护方案边坡开挖是在建筑工程中常见的操作，但它也带来了一定的风险，如不加以适当的防护措施，可能会导致边坡崩塌、滑坡等不良后果。

为此，本文将会介绍一种边坡开挖的防护方案，以确保工程的安全进行。

1. 方案选择在选择合适的防护方案之前，我们需要对边坡的情况进行全面细致的调查和分析。

包括边坡的地质条件、坡度、坡高等因素的考虑。

根据边坡的具体情况选择适合的防护方案非常关键。

2. 预应力喷锚支护预应力喷锚支护是一种常用的边坡稳定措施，其原理是通过向边坡钻孔喷浆注入高强度预应力锚索，使地质体受到一定的拉力约束，增加地质体的整体稳定性。

喷锚支护通常适用于较大坡高、较陡峭的边坡。

3. 袋装爆破袋装爆破是通过在边坡中设置装有炸药的袋子，进行控制爆破以减小坡体。

该方法适用于边坡面积较大、坡体松散的情况。

在进行袋装爆破时，应根据实际情况确定合适的爆破参数，以确保边坡稳定。

4. 土钉墙土钉墙是一种常用的边坡支护结构，其原理是通过在边坡预埋钢筋，然后利用钢筋的张力将土体与钢筋紧密结合，增加边坡整体的抗滑性。

土钉墙适用于边坡土体坚硬、土壤层稳定的情况。

5. 垂直防护体垂直防护体是指在边坡上设置钢筋混凝土护坡墙，用于抵挡土体的下滑和滑坡。

在设置垂直防护体时，应确保其与边坡接触面充分牢固，以避免因接触面不稳定而导致的破坏。

6. 排水措施在边坡开挖过程中，排水是一个重要的问题。

合理的排水系统可以减小水分对边坡稳定性的影响，降低边坡的液化概率。

因此，在边坡开挖前，应设计合理的排水方案，确保边坡内部的水分保持在适宜的水平。

7. 监测与预警无论采取何种防护措施，边坡的监测与预警都是必不可少的。

通过安装监测设备，监测边坡的位移、裂缝等变化情况，及时预警，采取相应措施，以防止潜在的危险。

结论边坡开挖防护方案的选择和实施是确保工程安全的重要环节。

通过合理选择方案，采取相应的措施，并进行监测与预警，可以最大程度地降低边坡开挖所带来的风险，确保工程的顺利进行。

1.1 重力式挡土墙: 是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。

它是我国目前常用的一种挡土墙。

重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。

适用于墙高小于5米、地基土质较好的情况。

1.2 锚喷支护:由锚杆和喷射混凝土面板组成的支护。

锚杆和喷射混凝土与围岩共同形成一个承载结构，可有效地限制围岩变形的自由发展，调整围岩的应力分布，防止岩体松散坠落。

它可用作施工过程中的临时支护，在有些情况下，也可以不必再做永久支护或衬砌。

根据围岩的地质条件,可以采用多种支护形式(图2)：①单独采用锚杆，一般只用于局部；②单独采用喷射混凝土，有时也只用于局部；③锚杆结合喷射混凝土，多用于地下洞室的顶拱和边墙；④锚杆和喷射混凝土，加设单层或双层钢筋网,可提高喷层抗拉强度和抗裂能力,从而提高支护能力；⑤锚喷加金属网，并在喷层内加设工字钢等型钢作成的肋形支撑。

上述各种形式的锚喷支护，所采用的锚杆根数、深度、间距，喷层的厚度以及金属网和肋形支撑的尺寸等，均要根据实际情况确定。

为搞好支护还需要进行围岩变位和变形等现场量测工作。

锚喷支护常紧跟开挖掘进，平行作业，特别是在隧洞或地下厂房施工中采用分部开挖的方式时，可随着开挖断面的扩大，边挖边喷，直至全断面完成。

1.3 地下连续墙：利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗（水）、挡土和承重功能的连续的地下墙体。

1.4 加筋土：加筋土是由土和筋体组成的复合土体。

在填土工程过程中铺设加筋带或土工格栅或土工织物等加筋材料，以增强土体的抗拉、抗剪强度和整体稳定性。

主要用于堤坝和挡土结构物中。

1.5土层锚杆：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，另一端锚固在土层中，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。

矿山井巷支护之锚杆支护的原理与常用锚杆介绍锚杆是一种锚固在岩体内部的杆状体。

采用锚杆支护巷道，就是当巷道掘进后向围岩中钻眼，然后将锚杆安设在锚杆眼内，对巷道围岩进行人工加固。

锚杆具有很多优点：节约坑木和钢材，降低支护成本，掘进断面小，巷道的变形小，维修费用低，工作安全，轻便，可以减轻体力劳动，减小通风阻力，有利于一次成巷施工和加快掘进速度，使用范围广，适应性强，减少运输量，有利于矿井的运输和提升。

但是锚杆不能预防围岩风化，不能完全防止锚杆与锚杆之间裂隙岩石的剥落，因此，锚杆配合其他支护措施，如与金属网、喷浆或喷射混凝土等联合使用，会取得更好的支护效果。

锚杆支护原理(1)悬吊作用：锚杆将软弱岩层吊挂在上面坚固稳定的岩层上，防止离层脱落。

煤层巷道的直接顶板一般比较软弱且较薄，容易离层冒落，它上面的老顶则比较坚固。

锚杆可以通过直接顶板达到老顶，把直接顶锚固在老顶上。

锚杆的悬吊作用图（2）组合梁作用：在层状岩层的巷道顶板中，通过锚人一系列的锚杆，将锚杆长度以内的薄层岩石锚成岩石组合梁，从而提高其承载能力。

在相同的荷载作用下，组合梁比未组合板梁的挠度和内应力大为减小。

(3)围岩补强作用：巷道深部围岩中的岩石处于三轴受压状态，而靠近巷道周边的岩石则处于二轴受力状态，强度小于前者，故易于破坏而丧失稳定性。

巷道围岩被锚杆锚固后，表层岩石部分地恢复了三轴受力状态，增大了它本身的强度，另外，锚杆还可以增加岩层弱面的剪断阻力，使巷道周边围岩不易破坏和失稳，这就叫作围岩补强作用。

(4)挤压联结作用：锚杆将巷道围岩挤紧，对岩石施加预应力，阻止裂隙的继续扩大，而且，对于松散岩石也能起到挤压联结和加固作用。

国外做过一个简单而有趣的试验：用一个长方形木箱，里面填紧小碎石，并用模拟的锚杆将它们锚固起来，锚杆拧紧以后，将木箱翻转，其中充填的小碎石竟倒不出来。

通过锚杆的预应力作用，可以在彼此毫无粘结力的碎石之间产生一种侧向挤压摩擦阻力，足以支持碎石自身的重量而不会掉下来，好像碎石间互相联结起来一样。

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。

我国在上世纪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，促进了我国煤炭工业的发展.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（也可以不用）,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,但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。

钢格栅喷锚支护施工工法工法编号编制单位：燕郊海绵城市项目主要执笔人：崔晓彬、温佳京、郭进锁、张岩1 前言随着我国经济的不断发展，居民对城镇基础设施的需求进一步提高，城镇雨、污水管网的改造与管理步伐也在不断加快。

鉴于老城区雨、污水管网改造工程具备工期紧、埋设深、地下管线复杂、施工影响大等特点，对于顶管工作井等深基坑支护安全性、便捷性提出了新的要求。

本文将通过介绍钢格栅喷锚支护方式的安全性、高效性来说明该支护形式在施工过程中的优越性。

2 工法特点2.0.1刚度适中，安装初期没有喷射混凝土前容许土体(围岩)有适度变形，当喷射一定厚度的混凝土后钢格栅与喷射混凝土一起承受荷载，并提供一定的支护阻力，限制土体的变形；2.0.2钢格栅重量轻，架设安装时人工劳动强度低，便于搬运；2.0.3钢格栅被混凝土紧密包裹形成钢筋混凝土结构，能很好地与土体密贴，支护效果好；2.0.4使用灵活，可适应复杂多变的地质情况；2.0.5施工周期短，节约钢材、后工序喷砼回弹少、与所喷砼结合较好。

3 适用范围钢格栅喷锚支护适用于不同土质条件，支护深度不宜超过15m。

4 工艺原理钢格栅支护是在顶管工作井开挖支护期间，为使土体保持稳定按工作井开挖尺寸布设的钢格栅、型钢等制成的支护骨架结构，当喷射一定厚度的混凝土后钢格栅与喷射混凝土一起承受荷载，并提供一定的支护阻力，限制土体的变形。

5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程施工操作流程如下：锁口圈梁→对称开挖工作坑短边井壁土体→安装环向钢格栅→焊接纵向筋→安装钢筋网→喷射混凝土→对称开挖工作坑长边井壁土体→安装环向钢格栅→焊接纵向筋→安装钢筋网→喷射混凝土→进入下一层施工→循环至标高。

图5.1-1 格栅钢架施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 锁口圈梁施工顶管坑上部设锁口圈梁，圈梁宽800mm ，高500mm ，圈梁采用10Φ22及4Φ20为主筋，φ10@200箍筋，混凝土强度等级C35。