2015一級建造師《鐵路工程》復習指南（20）

　　2.2錨噴支護能夠使圍巖的二次應力向有利的方向調整

　　圍巖二次應力的特點是徑向應力解除或減小，切向應力成倍增加而且增高的范圍主要集中在洞室周邊，成為洞室失穩(wěn)破壞主要原因。因此，調整二次應力的關鍵，除增大徑向抗力外，還在于緩和切向應力的集中程度。錨噴支護在這方面有著突出的優(yōu)點，由于它能保持和提高圍巖的二次強度，就限制和延緩了圍巖的破壞過程，為二次應力的調整爭取時間。錨噴支護能夠利用自身的柔性來適應圍巖的蠕變。在蠕變過程中，噴層又以越來越大的徑向抗力和切向抗力來支護圍巖，使變形速度進一步減慢，為充分利用圍巖的塑性創(chuàng)造了條件。

　　圍巖的塑性使應力不斷地隨時間進行調整，使二次應力的分布由過度集中向平緩轉化。隨著二次應力向深部調整轉移，塑性區(qū)的范圍不斷增大，穩(wěn)定洞室所需要的支護力相應降低，從而減輕錨噴支護的負擔。

　　洞室開挖變形過程實質上是巖體內部能量進行釋放再分配的過程。巖體的破壞是過度集中的能量急劇釋放的一種形式。洞室開挖完后，部分彈性能迅速釋放，剩余的能量集中于洞室周邊圍巖中。錨噴支護的作用是：利用它的及時性爭取時間，利用它的柔性既提供一定的支護力，又使圍巖在約束條件下緩慢變形，通過變形有節(jié)制地繼續(xù)釋放一部分能量，通過塑性將另一部分多余能量轉移到深部巖體。能量的釋放和轉移過程就是二次應力的調整和重分布過程。

　　2.3錨噴支護具有良好的受力狀態(tài)

　　錨噴支護的密貼性、柔性和可分性，大大改善了它本身的受力狀態(tài)，這是模注式襯砌難以比擬的。

　　錨噴支護和圍巖緊密連接，二者相互提供粘滯力，彼此制約，共同變形，支護有助于圍巖的穩(wěn)定，圍巖改善了支護的受力狀態(tài)。在圍巖和支護共同工作中，柔性支護處于極有利的地位。一方面，柔性支護易于變形，作用其上的變形壓力變?。涣硪环矫?，在相同的荷載作用下，柔性支護的內力總比剛性支護要小得多。因此，當錨噴支護和圍巖共同承載時，支護設計柔性大些，可以更好地發(fā)揮圍巖的支撐能力。

　　分層噴射或錨固對支護內力的益處，更是其它一般結構所不具備的。對一般結構來說，材料、形式、尺寸一定時，在外力作用下，會產生一定的內力（拉應力、壓應力或剪應力），這就是所謂的單一應力狀態(tài)。錨噴支護分層噴射或錨固，各工序有時間間隔，間隔期內圍巖的變形壓力都相應發(fā)展變化。在這種結構厚度和荷載大小都發(fā)生變化的情況下，噴層中的應力狀態(tài)必然隨時間而變化，形成了復合應力狀態(tài)，從而提高了結構的支護能力。

　　在實踐中，初噴層厚度掌握不好，有時會出現(xiàn)裂隙現(xiàn)象，這正是初噴層材料強度被充分利用的一種表現(xiàn)，如果及時進行補噴，噴層的應力狀態(tài)得到調整，不僅可以阻止裂隙的發(fā)展，甚至可以使裂隙重新閉合。

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