2009年監(jiān)理工程師考試輔導(dǎo)：隧道工程質(zhì)量的控制

　　(4)錨桿與支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要作用及和種類：

　　A、錨桿的主要作用

　　1)對圍巖的加固作用;軟弱圍巖開挖后，形成的洞窯的沿空面開始變形，當(dāng)沿坑道周邊布設(shè)系統(tǒng)錨桿并注漿后，其漿液很快填充順空面周邊的圍巖的裂隙增加圍巖的內(nèi)摩擦力，并向圍巖施加壓力而形成承載拱后，使與噴砼鋼架等支護(hù)共同承受圍巖變形壓力，以減少圍巖的變形，提高圍巖整體穩(wěn)定性。

　　2)組合作用：在水平式巖層傾角較小的層狀巖體中，錨桿能使巖層緊密結(jié)合起來，形成類似組合架的結(jié)構(gòu)，能增加層間摩擦力和抗剪強(qiáng)度，從而提高圍巖的穩(wěn)定。

　　3)懸吊作用：由于隧道圍巖被斷層、節(jié)理、裂隙切割，開挖爆破余力可能引起局部巖塊失穩(wěn)，此時(shí)用錨桿將不穩(wěn)定的巖塊懸吊在穩(wěn)定的巖塊上或者將側(cè)壁防止不穩(wěn)定的巖塊滑移。

　　B、錨桿的種類：

　　1)目前在國內(nèi)使用的錨桿類型較多。主要以全長錨固錨桿和端頭錨固錨桿兩種。全長錨固錨桿不論是錨桿的構(gòu)造如何，都是水泥砂漿或樹脂類粘結(jié)劑錨桿和孔壁緊密結(jié)合以增加錨桿的抗剪、抗拉和防腐蝕作用，其錨固性能可靠，具有較強(qiáng)的長時(shí)期的錨固力，有利于約束圍巖的位移。目前在地下工程中使用最廣的類型。這種錨桿依不同的圍巖條件不同的用途及注漿方式，安裝方式方面又分出了實(shí)體錨桿、中空錨桿、自進(jìn)式組合錨桿等。

　　2)端頭錨固型錨桿。這種錨桿是通過錨桿端頭與圍巖用機(jī)械式或粘結(jié)式錨固，再通過孔口的托盤板及螺母使錨桿受拉，錨桿的受力狀態(tài)取決于錨桿端頭的錨固力。這種錨桿由于受地下水和潮濕空氣的作用使錨桿易銹蝕，圍巖蠕動(dòng)后降底錨固力，故這種錨桿只適于臨時(shí)支護(hù)中，這類錨桿的類型有楔縫式錨桿、脹殼式錨桿、倒楔式錨桿。

　　3)摩擦型錨桿。這是將桿體全長開縫且管徑比錨桿孔稍大的鋼管強(qiáng)行壓入錨桿孔中，使巖體孔壁與錨桿固壁產(chǎn)生較大的摩擦力，從而改變或改善圍巖的受力狀態(tài)。這種錨桿在實(shí)踐中用的不多，所以不多講。

　　(三)二次襯砌設(shè)計(jì)

　　目前山嶺隧道一般增色采用新奧法施工，復(fù)合式結(jié)構(gòu)及初期支護(hù)和二次砼模筑襯砌相互結(jié)合的結(jié)構(gòu)物，適用于各種圍巖條件。

　　1、二次襯砌的主要作用

　　(1)Ⅱ~Ⅳ類圍巖：因初期支護(hù)的變形很小，很快超手穩(wěn)定，故二次襯砌不受地層壓力，故其主要作用是防水，利于通風(fēng)和修飾面層。

　　(2)Ⅳ類圍巖：雖然初期支護(hù)的變形較小，二次初砌承受不大的圍巖壓力，但考慮到運(yùn)營后外露鋼件銹蝕，初期支護(hù)質(zhì)量不佳有缺陷等原因故應(yīng)施做二次襯砌，以提高初期支護(hù)的安全度，當(dāng)然也有防水，利于通風(fēng)裝飾方面的作用。

　　(3)對于Ⅰ~Ⅲ類圍巖，由于圍巖變形較大有膨脹壓力，運(yùn)營中重載車的震動(dòng)或由于山體淺埋偏壓及施工缺陷等原因使圍巖變形未趨于穩(wěn)定。需提前施做二襯時(shí)，則二襯是主要的承載結(jié)構(gòu)，需要承受后期圍巖變形壓力。

　　2、次襯砌的施做要求：

　　(1)初期支護(hù)與二襯之間的密貼程度，對復(fù)合式陳砌受力狀態(tài)產(chǎn)生較大的影響。當(dāng)初支與二襯之間有空隙尤其拱頂灌注砼不密實(shí)，或由于砼的收縮產(chǎn)生空隙時(shí)，其拱部形成馬鞍形圍巖壓力，拱部小(或無)而拱腰大，此時(shí)二襯的拱頂外緣受拉、內(nèi)緣受擠壓，嚴(yán)重者拱頂內(nèi)緣分層掉皮，而破壞二襯應(yīng)有的支護(hù)作用。所以施做二襯后。一般應(yīng)向二襯拱頂壓注水泥砂漿填充，使二襯與初襯之間盡量不留空隙，這種措施在Ⅰ~Ⅲ類圍巖中的襯砌尤為重要。

　　(2)二襯的截面厚度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。二襯的截面厚度及結(jié)構(gòu)形式取決于圍巖壓力的大小，當(dāng)斷面形狀確定以后，保證二襯的厚度是保證復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)安全的重要因素，這是通過力學(xué)計(jì)算或大量的實(shí)踐類比出來的重要參數(shù)。其厚度的誤差，特別是欠厚的誤差，一定要控制在驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。