模注式襯砌由于剛度大，與巖面不密貼，彎曲（受拉）破壞的現(xiàn)象較為普遍。錨噴支護(hù)改善了圍巖和支護(hù)的應(yīng)力狀態(tài)（減小或消除了拉應(yīng)力），破壞形態(tài)以剪切破壞為主，少數(shù)情況下，才會出現(xiàn)彎曲破壞。
圍巖的破壞形態(tài)主要取決于二次應(yīng)力和二次強(qiáng)度。前者和構(gòu)造應(yīng)力、洞室形狀、尺寸有著密切聯(lián)系，后者與巖性、結(jié)構(gòu)面有關(guān)。在一般情況下，構(gòu)造應(yīng)力不太復(fù)雜，洞室表面光順，高跨比不過于懸殊，圍巖的破壞主要以剪切形式出現(xiàn)。只有在構(gòu)造應(yīng)力很復(fù)雜，洞室成型不好或高跨比過于懸殊的情況下，圍巖才出現(xiàn)局部彎曲破壞。
支護(hù)的破壞形態(tài)，既取決于圍巖的破壞和變形情況，又與自身的形式有關(guān)。作用在支護(hù)上的力，一來自圍巖的局部破壞，二來自洞室的整體變形，前者比較集中，后者相對均勻。柔性支護(hù)整體受力變形時的適應(yīng)性強(qiáng)，力矩小，多出現(xiàn)剪切破形態(tài)。當(dāng)承受局部壓力時，應(yīng)力相對集中，容易彎曲破壞。支護(hù)類型也有很大影響，厚度較小的錨噴支護(hù)多屬剪切破壞，厚度較大的噴射砼或網(wǎng)噴支護(hù)則有可能出現(xiàn)彎曲破壞。圍巖性質(zhì)也有影響，堅硬完整且與噴層粘結(jié)牢固時，多屬剪切破壞；松軟破碎且與噴層粘結(jié)不牢時，則有可能出現(xiàn)彎曲破壞。
總之，錨噴支護(hù)主要以剪切破壞為主，彎曲破壞雖有存在的可能，但只要采取適當(dāng)?shù)拇胧?，還是可以避免的，或者控制在最小范圍內(nèi)。
2.5 錨噴支護(hù)能夠合理解決圍巖和支護(hù)之間的矛盾
錨噴支護(hù)的密貼性，它和圍巖緊緊地粘結(jié)在一起。噴層可以看作是一層人工巖石，巖體可以看作是一個天然結(jié)構(gòu)，二者形成一個統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)體，互相依存，彼此制約，共同變形，聯(lián)合受力。同時錨噴支護(hù)和圍巖在共同的工作中，存在著許多固有的矛盾：
(1)變形大小的矛盾：從有利于二次應(yīng)力的調(diào)整和減輕支護(hù)負(fù)擔(dān)來看，應(yīng)當(dāng)允許圍巖有一定程度的變形，從保持圍巖的二次強(qiáng)度上來看，變形愈小愈好；
(2)支護(hù)早晚的矛盾：從保持圍巖強(qiáng)度，防止局部破壞來看，支護(hù)愈早愈好，從減小支護(hù)上的變形壓力來看，又不宜過早支護(hù)，從防止圍巖松脫破壞來看，更不能過晚支護(hù)；
(3)噴層厚薄的矛盾：從提高支護(hù)的強(qiáng)度和加大對圍巖的抗力來看，噴層厚一些較好；從釋放圍巖蠕變變形、充分發(fā)揮圍巖承載能力和改善支護(hù)受力狀態(tài)來看，噴層薄一些比較有利。
變形大小，支護(hù)早晚和噴層厚薄之間的矛盾，在模注式襯砌中難以克服，而在錨噴支護(hù)中卻可以合理解決，即把支護(hù)分成幾部分，根據(jù)實際需要在不同時間里構(gòu)筑。初期支護(hù)要力爭早而薄，以便保證圍巖在不產(chǎn)生過分松弛的情況下有足夠的變形，后期支護(hù)則適當(dāng)?shù)赝砗秃?，在保證圍巖穩(wěn)定的同時，具有足夠的安全儲備。
綜上所述，錨噴支護(hù)的作用機(jī)理概括成如下：
錨噴支護(hù)和圍巖緊密連接，構(gòu)成支護(hù)——圍巖統(tǒng)一結(jié)構(gòu)體，共同變形，聯(lián)合受力。在這個統(tǒng)一結(jié)構(gòu)體中，起主導(dǎo)作用的是圍巖，在支護(hù)的輔助下，利用圍巖的承載能力來維持自身的穩(wěn)定性。利用圍巖的關(guān)鍵是盡可能地保持和提高圍巖的二次強(qiáng)度，并使圍巖的二次應(yīng)力合理地進(jìn)行調(diào)整。要兼顧這兩個方面，必須采取分期構(gòu)筑的辦法來解決變形大小、支護(hù)早晚和噴層厚薄之間的矛盾。在洞室開挖后，立即噴射較薄一層砼加固巖體，防止局部破壞，為洞室整體穩(wěn)定創(chuàng)造條件。支護(hù)的柔性允許圍巖產(chǎn)生一定的變形，使二次應(yīng)力向深部巖體調(diào)整，并在洞室周圍形成一個有一定自撐能力的巖石碹。支護(hù)向圍巖提供徑向抗力，使圍巖逐漸趨向三維應(yīng)力狀態(tài)，但本身卻避免了過大的變形壓力，并使噴層中的彎曲應(yīng)力減小。良好的受力狀態(tài)，使錨噴支護(hù)的破壞大多以剪切形式出現(xiàn)，有利于發(fā)揮支護(hù)材料的潛力。當(dāng)變形基本穩(wěn)定以后，再構(gòu)筑晚期支護(hù)，使圍巖在形成松脫壓力以前保持穩(wěn)定，并有足夠的安全儲備。這樣，錨噴支護(hù)就以少的材料消耗，達(dá)到了積極的支護(hù)效果。
3 錨噴支護(hù)的優(yōu)越性極其運(yùn)用中必須注意克服的幾個問題
3.1 錨噴支護(hù)的優(yōu)越性
和模注式襯砌或裝配式襯砌相比，錨噴支護(hù)具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：
(1)錨噴支護(hù)將圍巖從荷載轉(zhuǎn)變?yōu)槌休d結(jié)構(gòu)。
錨噴支護(hù)突破了一切舊的被復(fù)形式，它將消極的、被動的支護(hù)形式轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的、主動的支護(hù)形式。它可以加強(qiáng)圍巖的穩(wěn)定性、完整性，控制圍巖力學(xué)形態(tài)變化，限制圍巖的風(fēng)化、變形、位移和裂隙的發(fā)展，能充分發(fā)揮圍巖本身的承載作用，將圍巖從荷載轉(zhuǎn)變?yōu)槌休d結(jié)構(gòu)，這是錨噴支護(hù)的最大優(yōu)點(diǎn)。實踐一再證明：只要光爆效果達(dá)到一定程度，錨噴支護(hù)設(shè)計和施工得當(dāng)，強(qiáng)度就比較高，安全有保證。
(2)錨噴支護(hù)能夠在洞室開挖后的短時間內(nèi)，即可實施作業(yè)，不僅能夠防止圍巖風(fēng)化，還能及時限制圍巖變形急劇發(fā)展，避免圍巖強(qiáng)度急劇降低。
(3)錨噴支護(hù)抗靜載能力強(qiáng)
錨噴支護(hù)能夠分層作業(yè)，因而可以根據(jù)圍巖變形的發(fā)展和洞室穩(wěn)定情況來選擇支護(hù)參數(shù)和作業(yè)時機(jī)，使用少的材料，達(dá)到有效的支護(hù)效果。實踐證明，在同樣跨度和支護(hù)厚度的地下工程中，錨噴支護(hù)比模注式砼被復(fù)有較高的抗靜載能力。
(4)由于工藝和機(jī)械的革新，錨噴支護(hù)施工變得簡單，鉆孔、注漿、攪拌、輸送和噴射都很容易實現(xiàn)機(jī)械化，減輕體力勞動強(qiáng)度。
(5)錨噴支護(hù)造價低廉
錨噴支護(hù)的厚度一般比模注式砼被復(fù)要薄1/2～2/3，不僅節(jié)約材料，而且減少毛洞的幅員尺寸和開挖的土石方量，降低爆破器材的消耗，從而降低工程造價。據(jù)統(tǒng)計，在中等跨度地下工程中，錨噴支護(hù)的成本降低30～50%。
3.2 錨噴支護(hù)在應(yīng)用中必須注意克服的幾個問題
錨噴支護(hù)，由于它的優(yōu)越性，在地下工程中得到愈來愈廣泛的運(yùn)用，大有取代傳統(tǒng)襯砌的趨勢。目前，錨噴支護(hù)的運(yùn)用，已經(jīng)從小跨度洞室發(fā)展到中大跨度洞室，從堅硬巖石發(fā)展到松軟巖石，從洞室支護(hù)發(fā)展到門框構(gòu)筑、邊坡加固和對模注式襯砌的加固處理，甚至利用錨噴支護(hù)制止塌方和通過流沙層。
據(jù)統(tǒng)計，錨噴支護(hù)成功的經(jīng)驗占主流，但也存在少量的失敗教訓(xùn)。通過總結(jié)和分析，我們認(rèn)為主要是技術(shù)人員對這項技術(shù)成果掌握不夠，施工管理不到位造成的。為此，我們在此強(qiáng)調(diào)在錨噴支護(hù)施工中必須注意并克服以下幾個問題：
(1)巖石表面沖洗不凈，以致噴層和圍巖粘結(jié)不牢，形成空鼓開裂；
(2)錨桿注漿不飽滿，安裝不牢，造成滑脫； 來源：www.examda.com
(3)爆破成型不好，起伏不平，突出部位應(yīng)力集中嚴(yán)重，噴層較薄，容易開裂；
(4)鉆孔少，放“大炮”，圍巖破壞嚴(yán)重，增加支護(hù)負(fù)擔(dān)；
(5)重復(fù)爆破，應(yīng)力重復(fù)擾動，特別是支護(hù)措施不當(dāng)，后次爆破往往破壞前期支護(hù)，形成大塌方；
(6)在應(yīng)力較大的洞室中，支護(hù)時機(jī)和方案選擇有誤，未能及時形成封閉體系；
(7)一次噴射過厚，在圍巖變形較大的初期，支護(hù)剛度過大，容易超載；
(8)技術(shù)人員對錨噴支護(hù)技術(shù)掌握不夠，處置失當(dāng)。
總之，錨噴支護(hù)的裂縫、剝離和破壞基本都能查到原因，多數(shù)屬于施工質(zhì)量的問題（如厚度沒有達(dá)到設(shè)計要求、噴射時機(jī)掌握不準(zhǔn)、配合比不正確、與圍巖粘結(jié)不牢等）。因此可以斷定，錨噴支護(hù)的作用是可以信賴的。
4 結(jié)束語
錨噴支護(hù)也存在一些缺點(diǎn)，如表面起伏不平，不夠美觀，滲水較多的地段，洞室比較潮濕等。因而采用錨噴支護(hù)通常要求洞室開挖采用光面爆破，嚴(yán)格控制幅員，并在內(nèi)部構(gòu)筑離壁式襯套。解決防水防潮，可以采用防排結(jié)合的方式（如采用柔性透水管或稻草繩布設(shè)經(jīng)絡(luò)排水管網(wǎng)排水，采用抗?jié)B抗裂砼和表面涂刷防水涂料進(jìn)行防水防潮等）。至于美觀問題，在重要部位可以進(jìn)行裝修，等等。這一切都有待于廣大地下工程技術(shù)人員去進(jìn)一步探索、研究并加以解決，以使錨噴支護(hù)技術(shù)在工程實踐中日趨完善。
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