1、中华人民共和国国家标准锚杆喷射混凝土支护技术规范发布实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国建设部联合发布中华人民共和国国家标准锚杆喷射混凝土支护技术规范主编部门原国家冶金工业局批准部门中华人民共和国建设部施行日期年月日关于发布国家标准锚杆喷射混凝土支护技术规范的通知建标号根据原国家计委一九九四年工程建设标准定额制订修订计划计综合号的要求由原国家冶金工业局会同有关部门共同修订的锚杆喷射混凝土支护技术规范经有关部门会审批准为国家标准编号为自年月日起施行其中为强制性条文必须严格执行自本规范施行之日起原国家标准锚杆喷射混凝土支护技术规范废止本规范由冶金工业部建筑研究总院负责具体解释工
2、作建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行中华人民共和国建设部二一年七月二十日前言本规范根据原国家计委一九九四年工程建设标准定额制订修订计划计综合号由冶金部建筑研究总院负责组织有关单位对国家标准锚杆喷射混凝土支护技术规范进行修订而成在修订过程中规范修订组进行了比较广泛的调查研究吸收了国内外锚杆喷射混凝土支护技术领域的新成果和新经验组织了有关主要修订内容的专题讨论最后于年月由建设部主持召开专家审定会审查定稿本规范共有十章七个附录包括总则术语和符号围岩分级锚喷支护设计现场监控量测光面爆破锚杆施工喷射混凝土施工安全技术与防尘质量检查与工程验收等主要修订内容是增加了边坡锚喷支护设计浅埋土质隧洞锚
3、喷支护设计预应力锚杆试验和监测自钻式锚杆设计与施工湿法喷射混凝土施工水泥裹砂喷射混凝土施工修改或增补了围岩分级预应力锚杆设计现场监控量测锚杆施工等有关条款本规范由冶金部建筑研究总院北京市海淀区西土城路号邮政编码归口管理并负责具体解释本规范的主编单位参编单位和主要起草人名单主编单位冶金部建筑研究总院参编单位煤炭科学研究院铁道部科学研究院水利部松辽水利委员会水利部东北勘测设计院重庆后勤工程学院海军工程设计研究局中国科学院地质与地球物理研究所北京有色冶金设计研究总院深圳地铁公司长江科学院主要起草人程良奎段振西刘启琛郑颖人赵长海苏自约徐祯祥王思敬张家识车黎明邹贵文何益寿赵慧文丁恩保盛谦目次总则术语符号
4、术语符号围岩分级锚喷支护设计一般规定锚杆支护设计喷射混凝土支护设计特殊条件下的锚喷支护设计浅埋隧洞锚喷支护设计塑性流变岩体中隧洞锚喷支护设计老黄土隧洞锚喷支护设计水工隧洞锚喷支护设计受采动影响的巷道锚喷支护设计边坡锚喷支护设计现场监控量测一般规定现场监控量测的内容与方法现场监控量测的数据处理与反馈光面爆破锚杆施工一般规定全长粘结型锚杆施工端头锚固型锚杆施工摩擦型锚杆施工预应力锚杆施工预应力锚杆的试验和监测自钻式锚杆的施工喷射混凝土施工原材料施工机具混合料的配合比与拌制喷射前的准备工作喷射作业钢纤维喷射混凝土施工钢筋网喷射混凝土施工钢架喷射混凝土施工水泥裹砂喷射混凝土施工喷射混凝土强度质量的控制
5、安全技术与防尘安全技术防尘质量检查与工程验收质量检查工程验收附录喷射混凝土与围岩粘结强度试验附录现场监控量测记录表附录预应力锚杆基本试验循环加卸荷等级与位移观测间隔时间表附录喷射混凝土强度质量控制图的绘制附录测定喷射混凝土粉尘的技术要求附录喷射混凝土抗压强度标准试块制作方法附录锚喷支护施工记录本规范用词说明总则为使锚顾喷射混凝土支护简称锚喷支护工程的设计施工符合技术先进经济合理安全适用确保质量的要求特制定本规范本规范适用于矿山井巷交通隧道水工隧洞和各类洞室等地下工程锚喷支护的设计与施工也适用于各类岩土边坡锚喷支护的施工锚喷支护的设计与施工必须做好工程的地质勘察工作因地制宜正确有效地加固围岩合理
6、利用围岩的自承能力锚喷支护的设计与施工除应遵守本规范外尚应符合现行国家标准的有关规定术语符号术语初期支护当设计要求隧洞的永久支护分期完成时隧洞开挖后及时施工的支护称为初期支护后期支护隧洞初期支护完成后经过一段时间当围岩基本稳定即隧洞周边相对位移和位移速度达到规定要求时最后施工的支护称为后期支护拱腰隧洞拱顶至拱脚弧长的中点称为拱腰隧洞周边位移隧洞周边相对应两点间距离的变化称为隧洞周边位移锚固力锚杆对围岩所产生的约束力称为锚固力抗拔力阻止锚杆从岩体中拔出的力称为抗拔力润周水土隧洞过水断面的周长称为润周点荷载强度指数直径圆柱形标准试件径向加压时的点荷载强度系统锚杆为使围岩整体稳定在隧洞周边上按一定格
7、式布置的锚杆群称为系统锚杆预应力锚杆由锚头预应力筋锚固体组成利用预应力筋自由段张拉段的弹性伸长对锚杆施加预应力以提供所需的主动支护拉力的长锚杆本规范所指的预应力锚杆系指预应力值大于长度大于的锚杆缝管锚杆将纵向开缝的薄壁钢管强行推入比其外径较小的钻孔中借助钢管对孔壁的径向压力而起到摩擦锚固作用的锚杆水胀锚杆将用薄壁钢管加工成的异形空腔杆体送入钻孔中通过向该杆件空腔高压注水使其膨胀并与孔壁产生的摩擦力而起到锚固作用的锚杆自钻式锚杆将钻孔注浆与锚固合为一体中空钻杆即作为杆体的锚杆喷射混凝土利用压缩空气或其他动力将按一定配比拌制的混凝土混合物沿管路输送至喷头处以较高速度垂直喷射于受喷面依赖喷射过程中水
8、泥与骨料的连续撞击压密而形成的一种混凝土水泥裹砂喷射混凝土将按一定配比拌制而成的水泥裹砂砂浆和以粗骨料为主的混合料分别用砂浆泵和喷射机输送至喷嘴附近相混合后高速喷到受喷面上所形成的混凝土格栅钢架用钢筋焊接加工而成的桁架式支架符号抗力和材料性能岩石滑动面上的粘结力喷射混凝土的弹性模量隧洞围岩变形模量喷射混凝土抗压强度设计值喷射混凝土抗裂强度设计值喷射混凝土抗拉强度设计值锚杆钢筋钢绞线强度标准值锚杆钢筋抗剪强度设计值施工阶段喷射混凝土试块应达到的平均抗压强度施工阶段喷射混凝土同批组试块抗压强度的最低值岩石单轴饱和抗压强度水泥结石体与钻孔孔壁或喷射混凝土与岩石间的粘结强度设计值水泥结石体与钢筋钢绞线
9、间的粘结强度设计值喷射混凝土抗压强度的标准差隧洞岩体纵波速度隧洞岩石纵波速度岩石重力密度围岩泊松比作用和作用效应不稳定岩石块体重量锚杆轴向受拉承载力设计值锚杆设计锚固力喷射混凝土支护允许承受的内水压力值隧洞岩体强度应力比垂直于隧洞轴线平面的较大主应力几何参数锚杆预应力筋截面积隧洞毛跨度钢筋或钢绞线直径钻孔直径隧洞洞顶覆盖岩层厚度喷射混凝土厚度锚杆锚固段长度过水隧洞的水力半径支护后的隧洞半径隧洞全断面的润周长隧洞喷射混凝土的润周长隧洞浇筑混凝土的润周长计算系数锚杆或预应力锚杆计算安全系数喷射混凝土抗压强度合格判定系数验算喷射混凝土对隧洞围岩不稳定块体抗力的安全系数岩体完整性系数隧洞壁综合糙率系数
10、锚杆根数试块组数隧洞喷射混凝土糙率系数隧洞浇筑混凝土部位的糙率系数粘结强度降低系数围岩分级锚喷支护工程的地质勘察工作应为围岩分级提供依据并应贯穿工程建设始终围岩级别的划分应根据岩石坚硬性岩体完整性结构面特征地下水和地应力状况等因素综合确定并应符合表的规定岩体完整性指标用岩体完整性系数表示可按下式计算式中隧洞岩体实测的纵波速度隧洞岩石实测的纵波速度当无条件进行声波实测时也可用岩体体积节理数按表确定值表与对照表条围岩分级表见本规范表中的岩体强度应力比的计算应符合下列规定当有地应力实测数据时式中岩体强度应力比岩石单轴饱和抗压强度表围岩分级围岩级别主要工程地质特征岩体结构构造影响程度结构面发育情况和组
11、合状态岩石强度指标岩体声波指标单轴饱和抗压强度点荷载强度岩体纵波速度岩体完整性指标岩体强度应力比毛洞稳定情况整体状及层间结合良好的厚层状结构构造影响轻微偶有小断层结构面不发育仅有组平均间距大于以原生和构造节理为主多数闭合无泥质充填不贯通层间结合良好一般不出现不稳定块体毛洞跨度时长期稳定无碎块掉落同级围岩结构同级围岩特征块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构构造影响较重有少量断层结构面较发育一般为组平均间距以原生和构造节理为主多数闭合偶有泥质充填贯通性较差有少量软弱结构面层间结合较好偶有层间错动和层面张开现象毛洞跨度时围岩能较长时间数月至数年维持稳定仅出现局部小块掉落续表围岩级别主要工程地质
12、特征岩体结构构造影响程度结构面发育情况和组合状态岩石强度指标岩体声波指标单轴饱和抗压强度点荷载强度岩体纵波速度岩体完整性指标岩体强度应力比毛洞稳定情况同级围岩结构同级围岩特征同级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构同级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构特征层间结合良好的薄层和软硬岩互层结构构造影响较重结构面发育一般为组平均间距以构造节理为主节理面多数闭合少有泥质充填岩层为薄层或以硬岩为主的软硬岩互层层间结合良好少见软弱夹层层间错动和层面张开现象软岩碎裂镶嵌结构构造影响较重结构面发育一般为组以上平均间距以构造节理为主节理面多数闭合少数有泥质充填块体间牢固咬合毛洞跨度时围岩能
13、维持一个月以上的稳定主要出现局部掉块塌落续表围岩级别主要工程地质特征岩体结构构造影响程度结构面发育情况和组合状态岩石强度指标岩体声波指标单轴饱和抗压强度点荷载强度岩体纵波速度岩体完整性指标岩体强度应力比毛洞稳定情况同级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构同级围岩块状结构和层间结合较好的中厚层或厚层状结构特征散块状结构构造影响严重一般为风化卸荷带结构面发育一般为组平均间距以构造节理卸荷风化裂隙为主贯通性好多数张开夹泥夹泥厚度一般大于结构面的起伏高度咬合力弱构成较多的不稳定块体层间结合不良的薄层中厚层和软硬岩互层结构构造影响严重结构面发育一般为组以上平均间距以构造风化节理为主大部分微张部
14、分张开有泥质充填层间结合不良多数夹泥层间错动明显软岩碎裂状结构构造影响严重多数为断层影响带或强风化带结构面发育一般为组以上平均间距大部分微张部分张开有泥质充填形成许多碎块体毛洞跨度时围岩能维持数日到一个月的稳定主要失稳形式为冒落或片帮续表围岩级别主要工程地质特征岩体结构构造影响程度结构面发育情况和组合状态岩石强度指标岩体声波指标单轴饱和抗压强度点荷载强度岩体纵波速度岩体完整性指标岩体强度应力比毛洞稳定情况散体状结构构造影响很严重多数为破碎带全强风化带破碎带交汇部位构造及风化节理密集节理面及其结合杂乱形成大量碎块体块体间多数为泥质充填甚至呈石夹土状或土夹石状毛洞跨度时围岩稳定时间很短约数小时至数
15、日注围岩按定性分级与定量指标分级有差别时一般应以低者为准本表声波指标以孔测法测试值为准如果用其他方法测试时可通过对比试验进行换算层状岩体按单层厚度可划分为厚层大于中厚层薄层小于一般条件下确定围岩级别时应以岩石单轴湿饱和抗压强度为准当洞跨小于服务年限小于年的工程确定围岩级别时可采用点荷载强度指标代替岩块单轴饱和抗压强度指标可不做岩体声波指标测试测定岩石强度做单轴抗压强度测定后可不做点荷载强度测定岩体完整性系数垂直洞轴线的较大主应力当无地应力实测数据时式中岩体重力密度隧洞顶覆盖层厚度对级围岩当地下水发育时应根据地下水类型水量大小软弱结构面多少及其危害程度适当降级对级围岩当洞轴线与主要断层或软弱夹层
16、的夹角小于时应降一级锚喷支护设计一般规定锚喷支护的设计宜采用工程类比法必要时应结合监控量测法及理论验算法锚喷支护初步设计阶段应根据地质勘察资料按本规范表的规定初步确定围岩级别并按表和表的规定初步选择隧洞斜井或竖井的锚喷支护类型和设计参数锚喷支护施工设计阶段应做好工程的地质调查工作绘制地质素描图或展示图并标明不稳定块体的大小及其出露位置实测围岩分级定量指标按本规范表的规定详细划分围岩级别并修正初步设计对级围岩中毛洞跨度大于的工程除应按照本规范表的规定选择初期支护的类型与参数外尚应进行监控量测以最终确定支护类型和参数对级围岩毛洞跨度大于的工程除应按照本规范表的规定选择支护类型与参数外尚应对围岩进行
17、稳定性分析和验算对级围岩还应进行监控量测以便最终确定支护类型和参数对围岩整体稳定性验算可采用数值解法或解析解法对局部可能失稳的围岩块体的稳定性验算可采用块体极限平衡方法对边坡工程锚喷支护设计应充分掌握工程的地质勘察资料按不同的失稳破坏类型采用极限平衡法数值分析法等方法进行边坡稳定性分析计算表隧洞和斜井的锚喷支护类型和设计参数毛洞跨度围岩级别不支护厚喷射混凝土厚喷射混凝土厚喷射混凝土设置长的锚杆厚喷射混凝土设置长的锚杆必要时配置钢筋网厚钢筋网喷射混凝土设置长的锚杆厚喷射混凝土厚喷射混凝土厚喷射混凝土设置长的锚杆厚喷射混凝土必要时配置钢筋网厚喷射混凝土设置长的锚杆必要时配置钢筋网厚钢筋网喷射混凝土
18、设置长的锚杆厚钢筋网喷射混凝土设置长的锚杆必要时设置长度大于的预应力或非预应力锚杆厚喷射混凝土厚喷射混凝土设置长的锚杆厚喷射混凝土必要时配置钢筋网厚喷射混凝土设置长的锚杆必要时配置钢筋网厚钢筋网喷射混凝土设置长的锚杆厚钢筋网喷射混凝土设置长的锚杆必要时设置长度大于的预应力或非预应力锚杆续表毛洞跨度围岩级别厚喷射混凝土设置长的锚杆厚钢筋网喷射混凝土设置长的锚杆必要时采用仰拱厚钢筋网喷射混凝土设置长的锚杆必要时采用仰拱并设置长度大于的锚杆厚钢筋网喷射混凝土设置长的锚杆必要时采用仰拱厚钢筋网喷射混凝土设置长的锚杆采用仰拱必要时加设钢架注表中的支护类型和参数是指隧洞和倾角小于的斜井的永久支护包括初期支
19、护与后期支护的类型和参数服务年限小于年及洞跨小于的隧洞和斜井表中的支护参数可根据工程具体情况适当减小复合衬砌的隧洞和斜井初期支护采用表中的参数时应根据工程的具体情况予以减小陡倾斜岩层中的隧洞或斜井易失稳的一侧边墙和缓倾斜岩层中的隧洞或斜井顶部应采用表中第种支护类型和参数其他情况下两种支护类型和参数均可采用对高度大于的侧边墙应进行稳定性验算并根据验算结果确定锚喷支护参数表竖井锚喷支护类型和设计参数表竖井毛径围岩级别厚喷射混凝土必要时局部设置长的锚杆厚喷射混凝土设置长的锚杆或厚喷射混凝土厚喷射混凝土设置长的锚杆厚钢筋网喷射混凝土设置长的锚杆必要时加设混凝土圈梁厚钢筋网喷射混凝土设置长的锚杆必要时加
20、设混凝土圈梁厚钢筋网喷射混凝土设置长的锚杆必要时加设混凝土圈梁注井壁采用锚喷做初期支护时支护设计参数可适当减小级围岩中井筒深度超过时支护设计参数应予以增大理论计算和监控设计所需围岩物理力学计算指标应通过现场实测取得计算用的岩体弹性模量粘结力值应根据实测弹性模量和粘结力的峰值乘以的折减系数后确定当无实测数据时各级围岩物理力学参数和岩体结构面的粘结力及内摩擦角可采用表和表中的数值表岩体物理力学参数围岩级别重力密度抗剪断峰值强度内摩擦角粘聚力变形模量泊松比表岩体结构面抗剪断峰值强度序号两侧岩体的坚硬程度及结构面的结合程度内摩擦角粘聚力坚硬岩结合好坚硬较坚硬岩结合一般较软岩结合好坚硬较坚硬岩结合差较软
21、岩软岩结合一般较坚硬较软岩结合差结合很差软岩结合差软质岩的泥化面较坚硬岩及全部软质岩结合很差软质岩泥化层本身竖井锚喷支护设计除应按照本规范表的规定确定支护类型和参数外还应遵守下列规定罐道梁宜采用树脂锚杆或早强水泥浆锚杆固定支承罐道梁处及岩层陡倾斜时支护应予加强设置混凝土圈梁时加固围岩的锚杆应与圈梁连成一体下述情况的锚喷支护设计还应遵守下列相应的规定隧洞交岔点断面变化处洞轴线变化段等特殊部位均应加强支护结构对与喷射混凝土难以保证粘结的光滑岩面应以锚杆或钢筋网喷射混凝土支护为主围岩较差地段的支护必须向围岩较好地段适当延伸级围岩中的个别断层或不稳定块体应进行局部加固如遇岩溶应进行处理或局部加固对可能
22、发生大体积围岩失稳或需对围岩提供较大支护力时应采用预应力锚杆加固对下列地质条件的锚喷支护设计应通过试验后确定膨胀性岩体未胶结的松散岩体有严重湿陷性的黄土层大面积淋水地段能引起严重腐蚀的地段严寒地区的冻胀岩体锚杆支护设计锚杆设计应根据隧洞围岩地质情况工程断面和使用条件等分别选用下列类型的锚杆全长粘结型锚杆普通水泥砂浆锚杆早强水泥砂浆锚杆树脂卷锚杆水泥卷锚杆端头锚固型锚杆机械锚固锚杆树脂锚固锚杆快硬水泥卷锚固锚杆摩擦型锚杆缝管锚杆楔管锚杆水胀锚杆预应力锚杆自钻式锚杆全长粘结型锚杆设计应遵守下列规定杆体材料宜采用级钢筋钻孔直径为的小直径锚杆的杆体材料宜用钢筋杆体钢筋直径宜为杆体钢筋保护层厚度采用水泥
23、砂浆时不小于采用树脂时不小于杆体直径大于的锚杆应采取杆体居中的构造措施水泥砂浆的强度等级不应低于对于自稳时间短的围岩宜用树脂锚杆或早强水泥砂浆锚杆端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定杆体材料宜用级钢筋杆体直径为树脂锚固剂的固化时间不应大于快硬水泥的终凝时间不应大于树脂锚杆锚头的锚固长度宜为快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度宜为托板可用钢厚度不宜小于尺寸不宜小于锚头的设计锚固力不应低于服务年限大于年的工程应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆摩擦型锚杆的设计应遵守下列规定缝管锚杆的管体材料宜用锰或锰硅钢壁厚为楔管锚杆的管体材料可用钢壁厚为缝管锚杆的外径为缝宽为楔管锚杆缝管段的外径为缝宽宜为圆管段内径不宜小于钻孔直
24、径应小于摩擦型锚杆的外径其差值可按表选取表缝管锚杆楔管锚杆与钻孔的径差岩石单轴饱和抗压强度径差宜采用碟形托板材料为钢厚度不应小于尺寸不应小于杆体极限抗拉力不宜小于挡环与管壁焊接处的抗脱力不应小于缝管锚杆的初锚固力不应小于当需要较高的初锚固力时可采用带端头锚塞的缝管锚杆或楔管锚杆水胀式锚杆材料宜选用直径为壁厚的无缝钢管并加工成外径为前后端套管直径为的杆体水胀式锚杆的托板材料规格同摩擦型锚杆预应力锚杆的设计应遵守下列规定硬岩锚固宜采用拉力型锚杆软岩锚固宜采用压力分散型或拉力分散型锚杆设计锚杆锚固体的间距应考虑锚杆相互作用的不利影响确定锚杆倾角应避开锚杆与水平面的夹角为这一范围预应力筋材料宜用钢绞线
25、高强钢丝或高强精轧螺纹钢筋对穿型锚杆及压力分散型锚杆的预应力筋应采用无粘结钢绞线当预应力值较小或锚杆长度小于时预应力筋也可采用级或级钢筋预应力筋的截面尺寸应按下列公式确定式中预应力筋的截面积锚杆轴向拉力设计值预应力筋抗拉强度标准值预应力筋截面设计安全系数临时锚杆取永久锚杆取预应力锚杆的锚固段灌浆体宜选用水泥浆或水泥砂浆等胶结材料其抗压强度不宜低于压力分散型锚杆锚固段灌浆体抗压强度不宜低于预应力锚杆的自由段长度不宜小于预应力锚杆采用粘结型锚固体时锚固段长度可按下列公式计算并取其中的较大值式中锚固段长度锚杆轴向拉力设计值安全系数应按表选取锚固体直径单根钢筋或钢绞线直径钢绞线或钢筋根数水泥结石体与岩
26、石孔壁间的粘结强度设计值取倍标准值表水泥结石体与钢绞线或钢筋间的粘结强度设计值取倍标准值表采用根或根以上钢绞线或钢筋时介面粘结强度降低系数取表岩石与水泥结石体之间的粘结强度标准值推荐岩石种类岩石单轴饱和抗压强度岩石与水泥浆之间粘结强度标准值硬岩中硬岩软岩注粘结长度小于表钢筋钢绞线与水泥浆之间的粘结强度标准值推荐类型粘结强度标准值水泥结石体与螺纹钢筋之间水泥结石体与钢绞线之间注粘结长度小于水泥结石体抗压强度标准值不小于表岩石预应力锚杆锚固体设计的安全系数锚杆破坏后危害程度最小安全系数锚杆服务年限年锚杆服务年限年危害轻微不会构成公共安全问题危害较大但公共安全无问题危害大会出现公共安全问题压力分散型
27、或拉力分散型锚杆的单元锚杆锚固长度不宜小于倍锚杆钻孔直径设计压力分散型锚杆还应验算灌浆体轴向承压力确定注浆体的轴心抗压强度应考虑局部受压与注浆体侧向约束的有利影响一般由试验确定预应力锚具及联接锚杆杆体的受力部件均应能承受的杆体极限抗拉力锚固段内的预应力筋每隔应设置隔离架永久性的拉力型或拉力分散型锚杆锚固段内的预应力筋宜外套波形管预应力筋的保护层厚度不应小于临时性锚杆预应力筋的保护层厚度不应小于自由段内预应力筋宜采用带塑料套管的双重防腐套管与孔壁间应灌满水泥砂浆或水泥净浆永久性预应力锚杆的拉力锁定值应不小于拉力设计值临时性预应力锚杆可等于或小于拉力设计值自钻式锚杆的设计应遵守下列规定自钻式锚杆杆
28、体应采用厚壁无缝钢管制作外表全长应具有标准的连接螺纹并能任意切割和用套筒联接加长自钻式锚杆结构应包括中空杆体垫板螺母联接套筒和钻头用于锚杆加长的联接套筒应与锚杆杆体具有同等强度系统锚杆布置应遵守下列规定在隧洞横断面上锚杆应与岩体主结构面成较大角度布置当主结构面不明显时可与隧洞周边轮廊垂直布置在岩面上锚杆宜呈菱形排列锚杆间距不宜大于锚杆长度的级围岩中的锚杆间距宜为并不得大于拱腰以上局部锚杆的布置方向应有利于锚杆受拉拱腰以下及边墙的局部锚杆布置方向应有利于提高抗滑力局部锚杆的锚固体应位于稳定岩体内粘结型锚杆锚固体长度内的胶结材料与杆体间粘结摩阻力设计值和胶结材料与孔壁岩石间粘结摩阻力设计值均应大于
29、锚杆杆体受拉承载力设计值喷射混凝土支护设计喷射混凝土的设计强度等级不应低于对于竖井及重要隧洞和斜井工程喷射混凝土的设计强度等级不应低于喷射混凝土龄期的抗压强度不应低于钢纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于其抗拉强度不应低于抗弯强度不应低于不同强度等级喷射混凝土的设计强度应按表采用表喷射混凝土的强度设计值等级喷射混凝土强度强度种类轴心抗压弯曲抗压抗拉喷射混凝土的体积密度可取弹性模量应按表采用喷射混凝土与围岩的粘结强度级围岩不应低于级围岩不应低于喷射混凝土与围岩粘结强度试验方法应遵守本规范附录的规定表喷射混凝土的弹性模量喷射混凝土强度等级弹性模量喷射混凝土支护的厚度最小不应低于最大不宜超过含水岩层
30、中的喷射混凝土支护厚度最小不应低于喷射混凝土的抗渗强度不应低于级围岩中的隧洞工程喷射混凝土对局部不稳定块体的抗冲切承载力可按下式验算当喷层内配置钢筋网时则其抗冲切承载力按下式计算式中不稳定岩面块体重量喷射混凝土抗拉强度设计值钢筋抗剪强度设计值喷射混凝土厚度当时仍以计算不稳定块体出露面的周边长度与冲切破坏锥体斜截面相交的全部钢筋截面面积安全系数取通过塑性流变岩体的隧洞或受采动影响的巷道及高速水流冲刷的隧洞宜采用钢纤维喷射混凝土支护钢纤维喷射混凝土用的钢纤维应遵守下列规定普通碳素钢纤维的抗拉强度不得低于钢纤维的直径宜为钢纤维的长度宜为且不得大于钢纤维掺量宜为混合料重量的钢筋网喷射混凝土中钢筋网的设
31、计应遵守下列规定钢筋网材料宜采用级钢筋钢筋直径宜为钢筋间距宜为钢筋保护层厚度不应小于水工隧洞的钢筋保护层厚度不应小于钢筋网喷射混凝土支护的厚度不应小于且不宜大于对于下列情况宜采用钢架喷射混凝土支护围岩自稳时间很短在喷射混凝土或锚杆的支护作用发挥以前就要求工作面稳定时为了抑制围岩大的变形需要增强支护抗力时钢架喷射混凝土支护的设计应遵守下列规定可缩性钢架宜选用型钢钢架刚性钢架宜用钢筋焊接成的格栅钢架采用可缩性钢架时喷射混凝土层应在可缩性节点处设置伸缩缝钢架间距一般不大于钢架之间应设置纵向钢拉杆钢架的立柱埋入地坪下的深度不应小于覆盖钢架的喷射混凝土保护层厚度不应小于特殊条件下的锚喷支护设计浅埋隧洞锚
32、喷支护设计符合表的浅埋岩石隧洞宜采用锚杆钢筋网喷射混凝土作永久支护必要时应加设格栅钢架其参数可采用工程类比法并结合监控量测和理论计算确定表宜采用锚喷支护的浅埋岩石隧洞条件围岩级别洞顶岩石层厚度毛洞跨度水文地质条件倍洞径无地下水倍洞径无地下水倍洞径无地下水对于级围岩中的浅埋隧洞应设置仰拱必要时宜采用深层固结灌浆设置长锚杆超前锚杆或长管棚等方法加固地层对于表中的浅埋岩石隧洞其支护结构应考虑偏压对隧洞的影响而作适当加强表浅埋岩石隧洞考虑偏压影响条件围岩级别洞顶地表横向坡度隧洞拱部至地表最小距离倍洞径倍洞径倍洞径覆土厚度大于倍洞径的浅埋土质隧洞初期支护宜选用钢筋网喷射混凝土或钢架钢筋网喷射混凝土全封闭
33、式支护型式对于覆土小于倍洞径的浅埋土质隧洞采用锚喷支护作初期支护时其支护参数应通过现场试验及监控量测确定对于厚淤泥质粘土或厚层含水粉细砂层等土层未采取有效措施前不宜选用锚喷支护作初期支护浅埋土质隧洞锚喷支护结构类型和参数应根据土质条件隧洞跨度支护强度和支护刚度要求采用计算方法确定宜按表的经验参数类比及现场监控量测验证表浅埋土层隧洞初期支护结构类型和参数洞跨地质条件无地下水隧洞稳定性较好喷层厚钢筋网网距喷层厚钢筋网网距钢架间距不大于无地下水隧洞稳定性较差喷层厚钢筋网网距钢架间距喷层厚双层钢筋网网距钢架间距不大于计算浅埋土质隧洞初期支护参数时其计算荷载包括下列内容永久性荷载垂直土压力侧向土压力及支
34、护结构自重地面附加荷载浅埋土质隧洞采用钢架喷混凝土支护时钢架应有足够的刚度和强度应能承受的垂直土压力浅埋土质隧洞采用锚喷支护时如地层稳定性差宜采用土层注浆超前导管长管棚等地层预加固预支护方法但注浆压力应通过试验确定以保证周围建筑物安全塑性流变岩体中隧洞锚喷支护设计位于变形量大且延续时间长的塑性流变岩体中的隧洞宜采用圆形椭圆形等曲线形断面椭圆形断面隧洞的长轴宜与垂直于洞轴线平面内的较大主应力方向相一致设计断面尺寸必须预留周边相对位移量塑性流变岩体中隧洞锚喷支护的设计应遵守下列规定采用分期支护初期支护采用喷层厚度不大于的锚喷支护后期支护视具体情况采用锚喷支护或其他类型支护采用仰拱封底形成封闭结构采
35、用监控量测根据量测数据及时调整支护抗力老黄土隧洞锚喷支护设计在老黄土中的隧洞可采用钢筋网喷射混凝土作永久支护必要时用水泥砂浆锚杆加强老黄土的主要物理力学指标应符合表的规定表老黄土物理力学指标顺序项目单位指标天然容重天然含水率塑性指数粘聚力内摩擦角变形模量采用锚喷支护的老黄土隧洞洞跨不宜大于其断面应为圆形或马蹄形曲墙的矢高不应小于弦长的并应设置仰拱老黄土隧洞锚喷支护设计应遵守下列规定钢筋网喷射混凝土支护厚度宜为应分两次施工当需要水泥砂浆锚杆加强时锚杆长度宜为杆体直径不宜大于锚杆孔径不宜小于沿隧洞轴线每隔应设置环向伸缩缝其宽度宜为锚喷支护设计必须对地表水和洞内施工水提出处理措施水工隧洞锚喷支护设计
36、在级围岩中的水工隧洞符合下列条件之一时锚喷支护可作为后期支护围岩经过处理不透水或外水压力高于内水压力不会发生内水外渗隧洞虽有一定的渗水但内水长期外渗不会危及岩体和山坡的稳定也不会给邻近建筑物带来危害有压水工隧洞的锚喷支护应按围岩支护变形一致的原则校核喷射混凝土支护的抗裂能力对于圆形隧洞当时喷射混凝土支护允许承受的内水压力可按下式计算式中喷射混凝土支护允许承受的内水压力值喷射混凝土的抗裂强度设计值喷射混凝土的弹性模量围岩的变形模量围岩的泊松比支护后的隧洞半径喷射混凝土厚度隧洞洞顶覆盖岩层厚度对于承受较高内水压的重要水工隧洞宜通过水压试验确定喷射混凝土支护的抗裂能力当地下水位较高或长期使用后隧洞可
37、能放空时设计中应校核锚喷支护在外水压力作用下的稳定性采用锚喷支护的永久过水隧洞允许的水流流速不宜超过临时过水隧洞允许的水流流速不宜超过锚喷支护隧洞的糙率系数可按下列公式计算式中喷射混凝土支护的糙率系数水力半径对于圆形断面的隧洞为隧洞直径隧洞洞壁平均起伏差当喷射混凝土支护隧洞的底板使用浇筑混凝土时应按下式计算支护的综合糙率系数式中隧洞的综合糙率系数喷射混凝土糙率系数浇筑混凝土部位的糙率系数宜取隧洞全断面的润周长喷射混凝土的润周长浇注混凝土的润周长隧洞喷层表面的平均起伏差不应超过锚喷支护的水工隧洞喷射混凝土的厚度不应小于抗渗强度不应小于锚喷支护的水工隧洞宜采用现浇混凝土做底拱并应做好现浇混凝土与喷
38、射混凝土的接缝处理受采动影响的巷道锚喷支护设计受采动影响的煤层底板岩巷电耙巷道和采矿进路可采用锚喷支护受采动影响的巷道的锚喷支护设计应遵守下列规定锚喷支护的类型和参数可根据动压影响程度围岩级别巷道跨度和服务年限等因素用工程类比法确定宜采用锚杆钢筋网喷射混凝土或锚杆钢筋网喷射混凝土钢架等组合支护型式受动压影响严重并能引起围岩较大变形时宜采用摩擦型锚杆钢纤维喷射混凝土或可缩性钢架等支护型式当巷道建成后较长时间才受采动影响时锚喷支护宜先按静压受力状态要求设计待动压来到之前再行增强用于增强的可缩性钢架其结构构造应便于拆卸回收边坡锚喷支护设计边坡锚喷支护设计应综合考虑岩土性状地下水边坡高度坡度周边环境坡
39、顶建构筑物荷载地震力及气候等因素边坡锚杆的锚固力应由稳定性计算确定锚杆锚固段应伸入边坡潜在滑移面以外永久性边坡宜采用预应力锚杆或预应力锚杆与非预应力锚杆相结合的支护类型坡面宜采用厚度不小于的配筋喷射混凝土防护边坡锚喷支护设计应包括防排水设计坡面的喷射混凝土护层内应设置泄水孔下列边坡工程的锚喷支护设计应通过专家论证高度大于的岩石边坡和高度大于的土质边坡地质及环境条件复杂稳定性极差的边坡工程滑坡区内的边坡工程一旦失稳破坏后果极为严重的边坡工程现场监控量测一般规定实施现场监控量测的工程应按表确定并应将监控量测项目列入锚喷支护设计文件表隧洞进行现场监控量测的选定表跨度围岩分级注者为应进行现场监控量测的
40、隧洞者为选择局部地段进行量测的隧洞现场监控量测的设计文件应根据隧洞的地质状况支护类型及参数工程环境施工方法和其他有关条件制定其内容应包括量测项目及方法量测仪器及设备测点布置量测程序量测频率数据处理及信息反馈方法现场监控量测宜由施工单位负责组织实施根据设计文件的要求负责测点埋设日常量测和数据处理工作并及时进行信息反馈现场监控量测的内容与方法实施现场监控量测的隧洞必须进行地质和支护状况观察周边位移和拱顶下沉量测对于具有特殊性质和要求的隧洞尚应进行围岩内部位移和松动区范围围岩压力及两层支护间接触应力钢架结构受力支护结构内力及锚杆内力等项目量测现场监控量测记录表见本规范附录隧洞开挖后应立即进行围岩状况
41、的观察和记录并进行工程地质特征的描述支护完成后应进行喷层表面观察和记录现场监控量测的隧洞若位于城市道路之下或邻近建筑物基础或开挖对地表有较大影响时必须进行地表下沉量测及爆破震动影响监测各类量测点应安设在距开挖面范围之内并应在工作面开挖后内和下一次开挖之前测取初读数每一项的量测间隔时间应根据该项目量测数据的稳定程度进行确定和调整对于进行长期观察的隧洞其后期量测间隔时间可根据工程的性质和要求确定各类量测仪器和工具的性能应准确可靠长期稳定保证精度和易于掌握现场监控量测的数据处理与反馈现场监控量测的各类数据均应及时绘制成时态曲线例如位移时间曲线应注明施工工序和开挖面距量测断面的距离当位移时态曲线的曲率
42、趋于平缓时应对数据进行回归分析或其他数学方法分析以推算最终位移值确定位移变化规律隧洞周边的实测位移相对值或用回归分析推算的最终位移值均应小于表所列数据值当位移速度无明显下降而此时实测位移相对值已接近表中规定的数值同时支护混凝土表面已出现明显裂缝或者实测位移速度出现急剧增长时必须立即采取补强措施并改变施工程序或设计参数必要时应立即停止开挖进行施工处理表隧洞周边允许位移相对值埋深围岩级别注周边位移相对值系指两测点间实测位移累计值与两测点间距离之比两测点间位移值也称收敛值脆性围岩取表中较小值塑性围岩取表中较大值本表适用于高跨比的下列地下工程级围岩跨度不大于级围岩跨度不大于级围岩跨度不大于级围岩中进行
43、量测的地下工程以及级围岩中在表注范围之外的地下工程应根据实测数据的综合分析或工程类比方法确定允许值经现场地质观察评定认为在较大范围内围岩稳定性较好同时实测位移值远小于预计值而且稳定速度快此时可适当减小支护参数采用两次支护的地下工程后期支护的施作应在同时达到下列三项标准时进行隧洞周边水平收敛速度小于拱顶或底板垂直位移速度小于隧洞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隧洞位移相对值已达到总相对位移量的以上隧洞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光面爆破当用钻爆法开挖隧洞时应采用光面爆破施工时必须编制爆破设计按爆破图表和说明书严格施工并根据
44、爆破效果及时修正有关参数光面爆破的参数应根据工程类比法或通过现场试炮确定试炮用的爆破参数可按表选用表爆破参数岩石种类岩石单轴饱和抗压强度装药不偶合系数周边眼间距周边眼抵抗线周边眼装药集中度硬岩中硬岩软岩注括号内为直径的小炮眼数值本表适用范围眼深小炮眼深度不应大于炮眼直径装药集中度仅适用于号岩石硝铵炸药当采用其他炸药时应进行换算小炮眼宜采用乳化炸药竖井爆破时表中装药集中度数值应增加周边眼施工应符合下列要求洞轮廓线的眼距误差宜小于炮眼外偏斜率不应大于眼深误差不宜大于光面爆破应采用毫秒起爆方式当雷管分段毫秒差小造成震动波峰迭加时应跳段使用开挖工作面的岩石爆破时周边眼应采用低密度低爆速低猛度高爆力的炸
45、药并应采用毫秒雷管或导爆索同时起爆当炸药用量较多对围岩影响较大时可分段起爆周边眼宜采用小药卷连续装药结构或间隔装药结构眼深小于时可采用空气柱反向装药结构在岩石较软时亦可用导爆索束装药结构内圈炮眼的孔深大于时内圈炮眼斜率应与周边眼相同爆破质量应符合下列要求眼痕率硬岩不应小于中硬岩不应小于软岩中隧洞周边成型应符合设计轮廓岩面不应有明显的爆震裂缝隧洞周边不应欠挖平均线性超挖值应小于注眼痕率为可见眼痕的炮眼个数与不包括底板的周边眼总数之比当炮眼眼痕大于孔长的时算一个可见眼痕炮眼平均线性超挖值为超挖横断面积与不包括洞底的设计开挖断面周长之比锚杆施工一般规定锚杆孔的施工应遵守下列规定钻锚杆孔前应根据设计要
46、求和围岩情况定出孔位做出标记锚杆孔距的允许偏差为预应力锚杆孔距的允许偏差为预应力锚杆的钻孔轴线与设计轴线的偏差不应大于其他锚杆的钻孔轴线应符合设计要求锚杆孔深应符合下列要求水泥砂浆锚杆孔深允许偏差宜为树脂锚杆和快硬水泥卷锚杆的孔深不应小于杆体有效长度且不应大于杆体有效长度摩擦型锚杆孔深应比杆体长锚杆孔径应符合下列要求水泥砂浆锚杆孔径应大于杆体直径树脂锚杆和快硬水泥卷锚杆孔径宜为小直径锚杆孔直径宜为水胀式锚杆孔直径宜为其他锚杆的孔径应符合设计要求锚杆安装前应做好下列检查工作锚杆原材料型号规格品种以及锚杆各部件质量和技术性能应符合设计要求锚杆孔位孔径孔深及布置形式应符合设计要求孔内积水和岩粉应吹洗
47、干净在级围岩及特殊地质围岩中开挖隧洞应先喷混凝土再安装锚杆并应在锚杆孔钻完后及时安装锚杆杆体锚杆尾端的托板应紧贴壁面未接触部位必须楔紧锚杆杆体露出岩面的长度不应大于喷射混凝土的厚度对于不稳定的岩质边坡应随边坡自上而下分阶段边开挖边安设锚杆全长粘结型锚杆施工水泥砂浆锚杆的原材料及砂浆配合比应符合下列要求锚杆杆体使用前应平直除锈除油宜采用中细砂粒径不应大于使用前应过筛砂浆配合比水泥比砂宜为重量比水灰比宜为砂浆应拌和均匀随拌随用一次拌和的砂浆应在初凝前用完并严防石块杂物混入注浆作业应遵守下列规定注浆开始或中途停止超过时应用水或稀水泥浆润滑注浆罐及其管路注浆时注浆管应插至距孔底随砂浆的注入缓慢匀速拔出
48、杆体插入后若孔口无砂浆溢出应及时补注杆体插入孔内长度不应小于设计规定的锚杆安装后不得随意敲击端头锚固型锚杆施工树脂锚杆的树脂卷贮存和使用应遵守下列规定树脂卷宜存放在阴凉干燥和温度在的防火仓库中树脂卷应在规定的贮存期内使用使用前应检查树脂卷质量变质者不得使用超过使用期者应通过试验合格后方可使用树脂锚杆的安装应遵守下列规定锚杆安装前施工人员应先用杆体量测孔深做出标记然后用锚杆杆体将树脂卷送至孔底搅拌树脂时应缓慢推进锚杆杆体树脂搅拌完毕后应立即在孔口处将锚杆杆体临时固定安装托板应在搅拌完毕后进行当现场温度低于时安装托板的时间可适当延长快硬水泥卷的贮存应严防受潮不得使用受潮结块的水泥卷快硬水泥卷锚杆的
49、安装除应遵守本规范第条的规定外尚应符合下列要求水泥卷浸水后应立即用锚杆杆体送至孔底并在水泥初凝前将杆体送入搅拌完毕连续搅拌水泥卷的时间宜为安装托板和紧固螺帽必须在水泥石的强度达到后进行安装端头锚固型锚杆的托板时螺帽的拧紧扭矩不应小于托板安装后应定期检查其紧固情况如有松动及时处理摩擦型锚杆施工缝管锚杆楔管锚杆和水胀锚杆钻孔前应检查钻头规格确保孔径符合设计要求缝管锚杆的安装应遵守下列规定向钻孔内推入锚杆杆体可使用风动凿岩机和专用连接器凿岩机的工作风压不应小于锚杆杆体被推进过程中应使凿岩机锚杆杆体和钻孔中心线在同一轴线上锚杆杆体应全部推入钻孔当托板抵紧壁面时应立即停止推压楔管锚杆的安装除应遵守本规范第条的规定外还应符合下列要求安装顶锚下楔块时伸入圆管段内之钢钎直径不应大于下楔块应推至要求部位并与上楔块完全扌契紧水胀锚杆安装应遵守下列规定
