建筑施工设计论文发表探究锚喷支护的应用

　　摘 要：目前，随着国家经济的不断发展，许多地下室工程日益增多，人防工程也占据着主要位置。而在坑道式人防工程建筑中，锚喷支护作为一种新型的结构型式得到广泛的应用。文章通过工程实践，介绍了锚喷支护的设计要求，锚喷支护在隧道人防工程的应用状况，从而针对锚喷支护的施工方法和现场监控与量测进行了分析。

　　关键词：人防,坑道,锚喷,支护设计,测量

　　1 概述

　　锚喷的支护作用主要是通过锚喷支护加固围岩，在围岩形破坏以前，使围岩、锚杆和喷砼三者共同承受围岩的变形应力，保洞体的稳定。这种结构形式，既适用于临时支护工程，也适用永久支护工程;既能抗静载，又能抗动载。它具有施工安全、缩工期和节省资金的优越性。地质条件较好时，常用于坑道式人防工程永久支护。地质条件较差时，常用于坑道式人防工程的临支护或复合衬砌。

　　2 锚喷支护的设计要求

　　2.1 实施光面爆破

　　光面爆破是锚喷支护的重要前提和基础，它通过加密开挖洞周边的炮孔和和减少装药量的方法，减轻对洞室周边围岩的压缩和震动圈，能使坑道成型规整、符合设计的断面轮廓要求，保护岩的强度和整体性，提高围岩的稳定性与自承能力，提高锚喷支的受力性能，减少砼喷射量。光面爆破使锚喷支护效果更好，光爆破与锚喷的有机结合，构成了光爆锚喷支护形式，是坑道喷支护的发展方向，所以光面爆破是锚喷支护设计与施工的不可割的重要组成部分。

　　2.2 选择合理的支护结构

　　对于稳定的坚硬(I～III级)围岩，一般选择喷射砼、锚杆、锚杆喷射砼支护;对于软岩(IV～V级)围岩，一般选择锚喷、锚网喷支护结构，以及锚喷或锚网喷加钢拱架支护结构。选用锚喷支护结构还要根据洞室跨度的大小来决定锚喷支护的各种参数。

　　3 锚喷支护在隧道人防工程的应用

　　3.1 工程简介

　　本隧道人防工程抗力等级为4级，战时为地下车库、急救医院及防空专业队人员掩蔽部，是坑道式人防工程，主体洞室上围岩的覆盖层较厚，满足人防规范中顶部自然防护层厚度按静荷载作用进行设计的要求。因此结构设计支护型式按地质条件提供的围岩级别选择锚喷支护结构。洞室跨度的大小，围岩不同级别选用不同的锚喷设计参数。

　　3.2工程地质条件

　　根据工程地质勘察报告，主体洞室上覆盖层。填筑土、冲洪积层、坡积层及花岗岩，花岗岩以上的覆盖层为要扣除的表土，以下主要描述花岗岩的地质条件：

　　(1)全风化花岗岩：灰黄色、黄色、浅褐色，成份主要由长石、石英及暗色矿物组成，除石英外其它矿物已风化变质，呈角砾状松散结构，容许承载力为500Kpa，属V 级围岩。

　　(2)强风化花岗岩：灰黄色、浅黄色、褐色，矿物成份已显著变化，节理、裂隙很发育，岩芯呈碎块状，容许承载力为800Kpa，属IV 级围岩。

　　(3)弱风化花岗岩：呈灰白色、灰黄色、浅肉红色，岩石节理，裂隙发育至很发育，一般呈块、碎石状，岩石锤击声较脆，单轴饱和抗压强度为31.2Mpa，属III级围岩。

　　(4)微风化花岗岩：呈灰白色、浅肉红色，岩质较新鲜，节理裂隙较发育，岩体一般呈块状，锤击声清脆，单轴饱和抗压强度为69.2～lpa，属II～I级围岩。

　　3.3不同围岩级别支护设计

　　莲黄隧道人防工程主体洞室位于静载段，主体洞室主要跨度为12.6米，14.2米两种跨度，地质条件为V～II级围岩。毛洞的开挖，对于V～IV级围岩采用正台阶法进行开挖，对于III～II级围岩采用全断面光面爆破开挖。毛洞开挖的过程是边掘进、边测试、 边调整支护形式及参数的过程。

　　(1)对V～IV级围岩支护采用复合衬砌法。洞室掘进开挖前选用锚杆超前支护;洞室掘进开挖后进行锚喷初期支护并与钢架和钢筋砼衬砌配合使用成为复合式衬砌，作永久支护。初期支护采用锚、喷、网联合支护，支护参数：锚杆直径25、长度3.5m、间距1.0×1.0m梅花型布置，喷250厚C25 防水砼，钢筋网为￠8@150×l50mm。初期支护预留变形量为120mm，施工误差为50mm，允许超挖值为lOOmm。在围岩初期支护体系基本稳定后，进行内衬钢筋砼筑模浇筑。

　　(2)对III～II级围岩支护采用锚、喷、网联合做永久性支护，支护参数选自《锚杆喷射砼支护技术规范》，锚杆直径22、长度3.5～2.5m、间距1.2 X1.2 m梅花型布置，喷1 50～12Omm厚C2防水砼，钢筋网为￠6@250×250mm。

　　4 合理的施工方法

　　锚喷支护的施工方法与围岩自承力的利用关系十分密切。因而开挖程序、开挖段的掘进长度、初次支护时间、复喷时间和仰拱闭合时间等都严重影响支护效果。

　　洞室开挖应采用光面爆破技术。对断面较小的洞室应尽量采用全断面开挖或分两层开挖方案。大跨度洞室，尤其在松软岩体中，则应采用分部开挖方案，化大断面为小断面和随挖随喷的施工方案，以尽量减少围岩的松动。

　　洞室纵向开挖段的掘进长度，应视岩体松散程度，自稳情况，施工技术上的可能和作业上的方便等因素确定。

　　支护施工顺序及初次支护时间与围岩自稳时间关系密切。如果围岩自稳时间较长，一般采用先锚后喷顺序;但若自稳时间短，则应改用喷一锚一喷施工顺序。初次喷层还要满足必须在自稳时间内完成喷层作业的要求。

　　5 现场监控与量测

　　现场监控设计一般分为预先设计与最终设计。预先设计是施工前根据经验或辅以理论计算，对初期支护的类型参数、施工程序、工程量测方法进行设计，对最终支护类型进行预先估计。最终设计是根据掌握的量测资料，调整初期支护，设计最终支护，包括确定最终支护的类型和参数、施作时机及仰拱闭合时机。现场监控法特别适用于软弱围岩及复杂地质围岩中锚喷支护设计。现场监控量测能及时掌握围岩的变化动向及支护的受力状态，这对合理进行锚喷支护的监控设计和指导施工是非常重要的。

　　6 结束语

　　总之，锚喷支护技术在隧道人防工程静载段的应用，取得了良好的效果。 根据现场的施工情况观察及对支护情况的监测，没有发现开裂和位移，没有发现漏水现象，基本上达到了设计预期效果。特别是在II～III 级地质条件下更突出了节约材料、降低造价、施工快速、安全可靠、科学合理等优点。如果在同样跨度同样地质条件下做钢筋砼衬砌在围岩静载作用下，其截面要做到500mm，配筋在中￠22@150双层双向钢筋网，还需配构造￠8@450×450的拉结筋。由此可见锚喷支护的优越性。随着形势的发展，该技术会越来越广泛的应用于各种类型坑道式人防工程中。

　　参考文献：

　　[1]《 锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086—2001

　　[2]人防工程静力结构(下册)中国人民解放军工程兵工程学院程金琪编