锚喷支护初步设计阶段，应根据地质勘察资料，按照国标表7.1的规定，初步确定围岩级别，并按表7.2和表7.3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。表7.1锚喷支护设计的围岩分级续表续表续表续表注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。......
2023-11-04
特殊条件下的锚喷支护设计技术
【摘要】：3）锚喷支护设计，必须对地表水和洞内施工水提出处理措施。
7.2.4.1 浅埋隧洞锚喷支护设计
（1）符合表7.12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。
（2）对于Ⅳ、Ⅴ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。
表7.12 宜采用锚喷支护的浅埋岩石隧洞条件
（3）对于表7.13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7.13 浅埋岩石隧洞考虑偏压影响条件
（4）覆土厚度大于1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式支护型式。对于覆土小于1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。
（5）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7.14的经验参数类比及现场监控量测验证。
（6）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：
1）永久性荷载：垂直土压力、侧向土压力及支护结构自重；
2）地面附加荷载。
（7）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40～60kN/m2的垂直土压力。
表7.14 浅埋土层隧洞初期支护结构类型和参数
（8）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。
7.2.4.2 塑性流变岩体中隧洞锚喷支护设计
（1）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。
（2）塑性流变岩体中隧洞锚喷支护的设计应遵守下列规定：
1）采用分期支护。初期支护采用喷层厚度不大于100mm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。
2）采用仰拱封底，形成封闭结构。
3）采用监控量测，根据量测数据，及时调整支护抗力。
7.2.4.3 老黄土隧洞锚喷支护设计
（1）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7.15的规定。
表7.15 老黄土物理力学指标
（2）采用锚喷支护的老黄土隧洞，洞跨不宜大于6.5m，其断面应为圆形或马蹄形，曲墙的矢高不应小于弦长的1/8，并应设置仰拱。
（3）老黄土隧洞锚喷支护设计应遵守下列规定：
1）钢筋网喷射混凝土支护厚度宜为100～150mm，应分两次施工。当需要水泥砂浆锚杆加强时，锚杆长度宜为2.0～2.5m，杆体直径不宜大于18mm，锚杆孔径不宜小于60mm。
2）沿隧洞轴线每隔5～10m应设置环向伸缩缝，其宽度宜为10～20mm。
3）锚喷支护设计，必须对地表水和洞内施工水提出处理措施。
7.2.4.4 水工隧洞锚喷支护设计(www.chuimin.cn)
（1）在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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。
1）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；
2）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。
（2）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k/r0＜0.05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［P］——喷射混凝土支护允许承受的内水压力值，MPa；
fcra——喷射混凝土的抗裂强度设计值，MPa；
Ec——喷射混凝土的弹性模量，MPa；
Er——围岩的变形模量，MPa；
νr——围岩的泊松比；
rc——支护后的隧洞半径，mm；
h——喷射混凝土厚度，mm；
H——隧洞洞顶覆盖岩层厚度，m。
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。
（3）当地下水位较高或长期使用后隧洞可能放空时，设计中应校核锚喷支护在外水压力作用下的稳定性。
（4）采用锚喷支护的永久过水隧洞允许的水流流速不宜超过8m/s；临时过水隧洞允许的水流流速不宜超过12m/s。
（5）锚喷支护隧洞的糙率系数，可按下列公式计算：
式中 n1——喷射混凝土支护的糙率系数；
RW——水力半径，cm，对于圆形断面的隧洞，RW=
（D为隧洞直径）；
Δ——隧洞洞壁平均起伏差，cm。
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 n——隧洞的综合糙率系数；
n1——喷射混凝土糙率系数；
n2——浇筑混凝土部位的糙率系数，宜取n2=0.014；
S0——隧洞全断面的润周长，m；
S1——喷射混凝土的润周长，m；
S2——浇筑混凝土的润周长，m。
隧洞喷层表面的平均起伏差不应超过150mm。
（6）锚喷支护的水工隧洞，喷射混凝土的厚度不应小于80mm，抗渗强度不应小于0.8MPa。
（7）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射混凝土的接缝处理。
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