2 术语符号
2.1 术语
2.1.1 初期支护 initial support
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
2.1.2 后期支护 Final support
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
2.1.3 拱腰 haunch
隧洞拱顶至拱脚弧长的中点称为拱腰
2.1.4 隧洞周边位移 convergence of tunnel inner perimeter
隧洞周边相对应两点间距离的变化称为隧洞周边位移
2.1.5 锚固力 anchoring force
锚杆对围岩所产生的约束力称为锚固力
2.1.6 抗拔力 anti-puHforce
阻止锚杆从岩体中拔出的力称为抗拔力
2.1.7 润周 wetted perimeter
水土隧洞过水断面的周长称为润周
2.1.8 点荷载强度指数 point-loading strength index
直径50mm 圆柱形标准试件径向加压时的点荷载强度
2.1.9 系统锚杆 system bolt
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称为系统锚杆
2.1.10 预应力锚杆 prestress anchor
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200kN 长度大于8.0m 的锚杆
2.1.11 缝管锚杆 split set
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
2.1.12 水胀锚杆 swellex bolt
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
2.1.13 自钻式锚杆 self-drilling bolt
将钻孔注浆与锚固合为一体中空钻杆即作为杆体的锚杆
2.1.14 喷射混凝土 shotcrete
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泥与骨料的连续撞击压密而形成的一
种混凝土
2.1.15 水泥裹砂喷射混凝土 send enveloped by cement (SEC)shotcrete
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
2.1.16 格栅钢架 reinforcing-bar truss
用钢筋焊接加工而成的桁架式支架
第 3 页
@ 筑龙网 w w w . s i n o a e c . c o m 锚杆喷射混凝土支护技术规范 资料编号G B 5 0 0 8 6 - 2 0 0 1 @
2.2 符号
2.2.1 抗力和材料性能
C--岩石滑动面上的粘结力
Ec--喷射混凝土的弹性模量
Ef--隧洞围岩变形模量
fc--喷射混凝土抗压强度设计值
fcra--喷射混凝土抗裂强度设计值
ft--喷射混凝土抗拉强度设计值
fyk fptk--锚杆钢筋钢绞线强度标准值
fyv--锚杆钢筋抗剪强度设计值
f ck--施工阶段喷射混凝土试块应达到的平均抗压强度
f ckmin--施工阶段喷射混凝土同批n 组试块抗压强度的最低值
fr--岩石单轴饱和抗压强度
qr-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
qs--水泥结石体与钢筋钢绞线间的粘结强度设计值
S--喷射混凝土抗压强度的标准差
Vpm--隧洞岩体纵波速度
Vpr--隧洞岩石纵波速度
--岩石重力密度
vr-围岩泊松比
2.2.2 作用和作用效应
G--不稳定岩石块体重量
Nt--锚杆轴向受拉承载力设计值
PA--锚杆设计锚固力
[P]--喷射混凝土支护允许承受的内水压力值
Sm--隧洞岩体强度应力比
1--垂直于隧洞轴线平面的较大主应力
2.2.3 几何参数
A--锚杆预应力筋截面积
B--隧洞毛跨度
d--钢筋或钢绞线直径
D--钻孔直径
H--隧洞洞顶覆盖岩层厚度
h--喷射混凝土厚度
La--锚杆锚固段长度
Rw--过水隧洞的水力半径
ro--支护后的隧洞半径
S0--隧洞全断面的润周长
S1--隧洞喷射混凝土的润周长
S2--隧洞浇筑混凝土的润周长
2.2.4 计算系数
第 4 页
@ 筑龙网 w w w . s i n o a e c . c o m 锚杆喷射混凝土支护技术规范 资料编号G B 5 0 0 8 6 - 2 0 0 1 @
K --锚杆或预应力锚杆计算安全系数
K1 K2--喷射混凝土抗压强度合格判定系数
KS --验算喷射混凝土对隧洞围岩不稳定块体抗力的安全系数
Kv --岩体完整性系数
N --隧洞壁综合糙率系数锚杆根数试块组数
n1 --隧洞喷射混凝土糙率系数
n2 --隧洞浇筑混凝土部位的糙率系数
--粘结强度降低系数
第 5 页
@ 筑龙网 w w w . s i n o a e c . c o m 锚杆喷射混凝土支护技术规范 资料编号G B 5 0 0 8 6 - 2 0 0 1 @
3 围岩分级
3.0.1 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
3.0.2 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3.0.2 的规定
3.0.3 岩体完整性指标用岩体完整性系数Kv 表示Kv 可按下式计算:
2
=
pr
pm
v V
V
K 3.0.3
式中 V m--隧洞岩体实测的纵波速度(km/s)
Vpr--隧洞岩石实测的纵波速度(km/s)
当无条件进行声波实测时也可用岩体体积节理数Jv 按表3.0.3 确定Kv 值
表3 0 3 Jv与Kv对照表
Jv( 条
m3)
3 3 10 10 20 20 25 25
Kv 0 75 0 75 0 55 0 55 0 35 0 35 0 15 0 15
3.0.4 围岩分级表(见本规范表3.0.2)中的岩体强度应力比的计算应符合下列规定:
1 当有地应力实测数据时:
1 σ
v r
m
S = K f (3.0.4-1)
式中 Sm--岩体强度应力比
fr--岩石单轴饱和抗压强度(MPa)
第 6 页
@ 筑龙网 w w w . s i n o a e c . c o m 锚杆喷射混凝土支护技术规范 资料编号G B 5 0 0 8 6 - 2 0 0 1 @
表3 0 2 围岩分级
主要工程地质特征
岩石强度指标 岩体声波指标
围
岩
级
别
岩体
结构
构造影响程度
结构面发育情况
和组合状态
单轴饱
和
抗压强
度
MPa
点荷载
强度
MPa
岩体纵波
速度
km/s
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2~3 组平均
间距大于
0 8m 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
60
2 5
5
0 75
毛洞跨度
5~10m 时长
期稳定无碎
块掉落
同
级围
岩结
构
同I 级围岩特征 30~60 1 25~2 5 3.7~5 2
0 75
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
构面发育一船
为3 组平均间
距
0 4~0 8m 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
60
2 5
3 7~5 2
0 5
毛洞跨度
5~10m 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
第 7 页
@ 筑龙网 w w w . s i n o a e c . c o m 锚杆喷射混凝土支护技术规范 资料编号G B 5 0 0 8 6 - 2 0 0 1 @
续表3 0 2
主要工程地质特征
岩石强度指标 岩体声波指标
围
岩
级
别
岩体结构 构造影响程度结
构面发育情况和组合
状态
单轴饱和
抗压强度
(MPa)
点荷载强
度 (Mpa)
岩体纵波
速度
(km/s)
岩体完整
性指标
岩体
强度
应力
比
毛洞
稳定
情况
同I 级围
岩结构
同I 级围岩特征 20~30
0 85~1
25
3 0~4
5
0 75
2
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
30~60
1 25~2
50
3 0~4
5
0 5~0 75
2
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3
组平均间距
0 2~0 4m 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
60(软
岩
20)
2 50
3 0~4
5
0 30~0 5
0
2
碎裂镶嵌
结构
构造影响较重结构
面发育一般为3 组
以上平均间距
0 2~0 4m 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
60
2 50
3 0~4
5
0 30~0 5
0
2
毛洞
跨度
5~10
m
时
围岩
能维
持一
个月
以上
的稳
定
主要
出现
局部
掉
块
塌落
第 8 页
@ 筑龙网 w w w . s i n o a e c . c o m 锚杆喷射混凝土支护技术规范 资料编号G B 5 0 0 8 6 - 2 0 0 1 @
续表3 0 2
主要工程地质特征
岩石强度指标 岩体声波指标 围
岩
级
别
岩体结构
构造影响程度结构面
发育情况和组合状态 单轴
饱和
抗压
强度
(MPa)
点荷载强
度(MPa)
岩体纵波
速度
(Km/s)
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
10~30
0 42~1
25
2 0~3
5
0 50~
0 75
1
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3 组平均
间距0 4~0 8m 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
30
1 25
2 0
0 15
1
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3 组以
上平均间距
0 2~0 4m 以构造
风化节理为主大部分
微张(0 5~1 0mm)
部分张开( 1 0mm)
有泥质充填层间结合
不良多数夹泥层间
错动明显
30(软
岩
10)
1 25
2 0~3
5
0 20~
0 40
1
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3 组以上平均间距
0 2~0 4m 大部分微
张(0 5~1 0mm) 部
分张开( 1 0mm) 有
泥质充填形成许多碎
块体
30
1 25
2 0~3
5
0 20~
0 40
1
毛洞跨度
5m 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
第 9 页
@ 筑龙网 w w w . s i n o a e c . c o m 锚杆喷射混凝土支护技术规范 资料编号G B 5 0 0 8 6 - 2 0 0 1 @
续表3 0 2
主要工程地质特征
岩石强度指标 围 岩体声波指标
岩
级
别
岩
体
结
构
构造影响程度结构面发
育情况和组合状态 单轴饱和
抗压强度
(MPa)
点荷载
强度
(MPa)
岩体纵波
速度
(Km/s)
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
组合杂乱形成大
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
2 0
毛洞跨度5m
时围岩稳定
时间很短约
数小时至数日
注1 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
2 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
3 层状岩体按单层厚度可划分为
厚层大于0 5m
中厚层0 1~0 5m
薄层小于0 1m
4 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5m
服务年限小于10 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
5 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
Kv--岩体完整性系数
1--垂直洞轴线的较大主应力(kN/m2)
2 当无地应力实测数据时:
1= H (3.0.4-2)
式中 --岩体重力密度(kN/m3)
H--隧洞顶覆盖层厚度(m)
3.0.5 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
3.0.6 对级围岩当洞轴线与主要断层或软弱夹层的夹角小于30 时应降
一级
第 10 页
@ 筑龙网 w w w . s i n o a e c . c o m 锚杆喷射混凝土支护技术规范 资料编号G B 5 0 0 8 6 - 2 0 0 1 @
4 锚喷支护设计
4.1 一般规定
4.1.1 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
4.1.2 锚喷支护初步设计阶段应根据地质勘察资料按本规范表3.0.2 的规定初步确
定围岩级别并按表4.1.2-1 和表4.1.2-2 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
4.1.3 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3.0.2 的规
定详细划分围岩级别并修正初步设计
4.1.4 对级围岩中毛洞跨度大于5m 的工程除应按照本规范表4.1.2-1 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
4.1.5 对级围岩毛洞跨度大于15m 的工程除应按照本规范表4.1.2-1 的规
定选择支护类型与参数外尚应对围岩进行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
4.1.6 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
4.1.7 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
