2015一級(jí)建造師《鐵路工程》復(fù)習(xí)指南（20）

　　2.2錨噴支護(hù)能夠使圍巖的二次應(yīng)力向有利的方向調(diào)整

　　圍巖二次應(yīng)力的特點(diǎn)是徑向應(yīng)力解除或減小，切向應(yīng)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(diào)整二次應(yīng)力的關(guān)鍵，除增大徑向抗力外，還在于緩和切向應(yīng)力的集中程度。錨噴支護(hù)在這方面有著突出的優(yōu)點(diǎn)，由于它能保持和提高圍巖的二次強(qiáng)度，就限制和延緩了圍巖的破壞過(guò)程，為二次應(yīng)力的調(diào)整爭(zhēng)取時(shí)間。錨噴支護(hù)能夠利用自身的柔性來(lái)適應(yīng)圍巖的蠕變。在蠕變過(guò)程中，噴層又以越來(lái)越大的徑向抗力和切向抗力來(lái)支護(hù)圍巖，使變形速度進(jìn)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(yīng)力不斷地隨時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，使二次應(yīng)力的分布由過(guò)度集中向平緩轉(zhuǎn)化。隨著二次應(yīng)力向深部調(diào)整轉(zhuǎn)移，塑性區(qū)的范圍不斷增大，穩(wěn)定洞室所需要的支護(hù)力相應(yīng)降低，從而減輕錨噴支護(hù)的負(fù)擔(dān)。

　　洞室開挖變形過(guò)程實(shí)質(zhì)上是巖體內(nèi)部能量進(jìn)行釋放再分配的過(guò)程。巖體的破壞是過(guò)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(hù)的作用是：利用它的及時(shí)性爭(zhēng)取時(shí)間，利用它的柔性既提供一定的支護(hù)力，又使圍巖在約束條件下緩慢變形，通過(guò)變形有節(jié)制地繼續(xù)釋放一部分能量，通過(guò)塑性將另一部分多余能量轉(zhuǎn)移到深部巖體。能量的釋放和轉(zhuǎn)移過(guò)程就是二次應(yīng)力的調(diào)整和重分布過(guò)程。

　　2.3錨噴支護(hù)具有良好的受力狀態(tài)

　　錨噴支護(hù)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(hù)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(hù)有助于圍巖的穩(wěn)定，圍巖改善了支護(hù)的受力狀態(tài)。在圍巖和支護(hù)共同工作中，柔性支護(hù)處于極有利的地位。一方面，柔性支護(hù)易于變形，作用其上的變形壓力變??；另一方面，在相同的荷載作用下，柔性支護(hù)的內(nèi)力總比剛性支護(hù)要小得多。因此，當(dāng)錨噴支護(hù)和圍巖共同承載時(shí)，支護(hù)設(shè)計(jì)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(duì)支護(hù)內(nèi)力的益處，更是其它一般結(jié)構(gòu)所不具備的。對(duì)一般結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，材料、形式、尺寸一定時(shí)，在外力作用下，會(huì)產(chǎn)生一定的內(nèi)力（拉應(yīng)力、壓應(yīng)力或剪應(yīng)力），這就是所謂的單一應(yīng)力狀態(tài)。錨噴支護(hù)分層噴射或錨固，各工序有時(shí)間間隔，間隔期內(nèi)圍巖的變形壓力都相應(yīng)發(fā)展變化。在這種結(jié)構(gòu)厚度和荷載大小都發(fā)生變化的情況下，噴層中的應(yīng)力狀態(tài)必然隨時(shí)間而變化，形成了復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，從而提高了結(jié)構(gòu)的支護(hù)能力。

　　在實(shí)踐中，初噴層厚度掌握不好，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂隙現(xiàn)象，這正是初噴層材料強(qiáng)度被充分利用的一種表現(xiàn)，如果及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)噴，噴層的應(yīng)力狀態(tài)得到調(diào)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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