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“一隔三强”的控制原理是什么?

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匿名 提出于2023-04-03
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  弱含水层下巷道围岩变形破坏的主要影响因素为围岩黏土矿物成分高且遇水、锚杆(索)锚固基础弱、锚杆(索)预紧力扩散效果差、围岩承载能力弱 4 个方面,即“一水三弱”。所以,该类巷道围岩控制可从这 4 个方面开展研究。

  1)隔:隔是指隔断水与围岩黏土矿物成分的接触,防止围岩出现膨胀、崩解而大变形。可以从含水源、水的流通途径、水的作用地 3 方面开展工作。如采用注浆的方法充填裂隙网络阻断水的流通,采用喷浆涂层的方法在黏土围岩表面形成隔离层阻断与水接触,采用全长锚固方式封闭钻孔等方法。

  2)强基:强基是指强化锚杆(索)的端部一次性锚固基础,防止锚固基础松动和滑动,为发挥锚杆(索)的主动支护作用提供牢固基础。可以从保持钻孔壁完整性、改变锚杆(索)锚固段形态以增加阻力、改变锚固剂性能(膨胀性、防水性等)增加锚固力、增加锚固段长度等方法开展强化锚固基础的工作。如注浆封闭裂隙保持钻孔壁完整并阻断水流入,增加锚固段长度或编制鸟笼增加锚固段阻力,在淋水钻孔内应用防水锚固剂强化锚固效果等,都能取得不错的锚固效果。

  3)强表:强表是指强化围岩表层的强度、完整性与平整性,为提升锚杆(索)预应力的扩散提供可靠的表层。可以从提高围岩浅表强度、平整围岩表层凹凸面、增加护表构件面积与强度等方面开展工作。如喷射混凝土或采用垫层来平整围岩表层凹凸面,采用大尺寸 W 钢护板等方法均可达到强化表层的目的。

  4)强承载:强承载是增强锚固范围内围岩自身的承载能力。可以从围岩自身改性、提高锚杆(索)杆体强度、提高锚杆(索)预紧力等方面开展工作。如利用注浆材料注入岩体内使围岩的性能得到强化,提高锚杆(索)的杆体直径或强度,使用大扭矩设备、张拉设备、减摩垫圈等来提高锚杆(索)预紧力,这些方法都可以有效增强锚固范围内围岩的承载能力。

  “一隔三强”的控制方式主要体现在以下 3 个方面:

①对于新掘巷道,在开挖前向掘进面水源进行深孔注浆,以排挤水源远离巷道,开挖后立即喷射混凝土层封闭裸露岩层并保持新开挖岩面平整。对于返修巷道可以选择流动性强、快凝材料进行深浅孔搭配注浆,封闭淋水通道的同时提高围岩的完整性;同时将支护构件淋水进行引流,统一管道排走。总之,隔即防止淋水与黏土围岩接触。

②注浆后,采用高预紧力全长锚固支护,采用性能优良的特种锚固剂(防水、膨胀或其它)进行一次性端锚牢固,然后施加杆体 30%~60% 屈服强度的预紧力,最后进行全孔注浆以实现全长锚固,并进行围岩全断面二次高强度材料注浆强化围岩强度。

③支护完成后,再次喷浆直至封闭锚杆(索)尾部及支护构件。

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来源:《弱含水层下软岩巷道“一隔三强”控制原理与技术》

发布于 2023-04-03 16:29
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