{新}lecture04u_新奥法与锚喷支护.ppt

将 的作用面转换成垂直面上的投影，并同 取得平衡，则 新奥法与锚喷支护 支护结构所提供的支护力 新奥法与锚喷支护 岩体沿滑面S上提供的支护阻力 尚有剪切体滑面S长度上的抗剪应力和正应力的水平分力，其和为 ——岩体剪切滑面与水平面之平均倾角 新奥法与锚喷支护 剪应力和正应力 总的支护力 新奥法与锚喷支护 新奥法的重要思想是“适时支护”，过迟的支护会引起隧道变形不收敛，造成破坏；过早的支护需要过大的支护力，造成不经济； 但在隧道开挖前就能准确地确定各项支护参数及支护方案并非易事； 新奥法与锚喷支护 新奥法支护变形监控-引言1 实际工作中，支护设计标准的确定，包括支护时间和支护类型的确定，支护后变形数值的判定标准，是否进行二次支护，以及何时进行二次支护等往往要依靠经验确定。 在新奥法中，通常是结合监控量测信息决定的。 新奥法与锚喷支护 新奥法支护变形监控-引言2 新奥法与锚喷支护 新奥法支护变形监控 1-喷射混凝土；2 -设锚杆；3-设模注内层二次衬砌；4-测线 图4-17 新奥法支护变形监控 新奥法与锚喷支护 二次标准衬砌的施作 采用两次衬砌的地下工程，二次衬砌应在围岩和第一次衬砌基本稳定时施作，应在同时达到下列3项标准时进行： ①隧道周边水平收敛速度小于0.2mm/d；拱顶或底板垂直位移速度小于0.1mm/d； ②隧道周边水平收敛速度，以及拱顶或底板垂直位移速度明显下降； ③隧道位移相对值已达到总相对位移量的90%以上。 新奥法与锚喷支护 隧道稳定的判据 隧道稳定的判据是后期支护施作后位移速度趋近于零，支护结构的外力和内力的变化速度也应趋近于零。 新奥法与锚喷支护 本章要点 理解新奥法的基本原理及与锚喷支护的关系； 掌握围岩压力的确定方法； 理解锚喷支护的计算方法； 理解位移-支护曲线的含义； 了解二次衬砌的判定标准。 新奥法与锚喷支护 新奥法与锚喷支护 2）喷射混凝土支护结构 两个方面起支护作用 ： （1）局部稳定原理 （2）整体稳定原理 喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20；喷射混凝土1d龄期的抗压强度不应低于5MPa。 新奥法与锚喷支护 （1）局部稳定原理 喷射混凝土支护结构及时封闭岩层表面的节理、裂隙，填平或缓和表面的凹凸不平，使隧道内的轮廓较为平顺，从而提高围岩节理、裂隙间的粘结力、摩阻力和抗剪强度，并减少应力集中现象。 喷射混凝土关键是控制危石，此时，喷射混凝土需能承受危石的重量。 新奥法与锚喷支护 喷层对局部不稳定危石块体的抗拉承载力应按下式验算（冲切） ——喷层工作条件系数，取0.6； ft——喷射混凝土抗拉强度设计值（kPa）； h——喷层厚度 ur——不稳定危石块体出露面的周边长度 a）按冲切破坏计算；b）按撕开破坏计算 新奥法与锚喷支护 整体稳定原理 喷射混凝土与围岩表面紧密贴合，形成组合结构共同工作。 一方面在与围岩共同承载和变形过程中对围岩提供支护力，使围岩变形得到控制，应力得以调整； 另一方面承受来自围岩变形引起的形变压力，从而使围岩保持稳定。 新奥法与锚喷支护 新奥法与锚喷支护 3）新奥法中锚喷联合支护的应用（1）新奥法与锚喷支护 较好的围岩（如Ⅳ类以上围岩），可以喷射混凝土为主，锚杆加固以辅； 较差的围岩，则以锚杆，尤其是预应力锚杆作为主要的岩体加固手段，并与喷射混凝土、钢筋网喷射混凝土或加钢拱的钢筋网喷射混凝土配合使用。 新奥法与锚喷支护 施工步骤 新奥法以及时的锚喷作为临时支护，称为第一次衬砌。 第一次衬砌可以起到稳定围岩，控制围岩应力和变形，防止围岩松驰、坍塌等作用。 待其基本稳定后，再加做模注混凝土二次衬砌。 原来的临时支护（锚喷支护）成为永久衬砌的一个组成部分。 二次衬砌基本上不承受荷载或承受很小的荷载，主要是为了满足隧道结构物的安全、耐久、防水和饰面等的需要。 新奥法与锚喷支护 （2）新奥法中支护与围岩共同作用的力学原理 支护结构的设计原理是围岩和柔性支护共同变形、破坏的弹塑性理论。 ①围岩为均质、各向同性的连续弹塑性体，岩体在塑性变形、剪切破坏后仍有残余强度；②隧道初始应力场为自重应力场，侧压力系数1；③隧道断面形状为圆形；④在一定的埋深条件下，将隧道看作无限体中的孔洞问题。 新奥法与锚喷支护 “莫尔-库伦”准则作为“塑性判据”