1錨噴支護的作用機理

1.1錨噴支護的作用機理

錨噴支護的作用機理目前有兩種分析方法：一種是從結構觀點出發，把噴層和部分圍巖組合在一起，看作組合梁或承載拱，拔錨桿看作是固定在圍巖中的懸吊桿；另一種是從圍巖與支護共同作用觀點出發，認為支護不光承受來自圍巖的壓力，并反過來作用給圍巖壓力，以此來改善圍巖的受力狀態，錨噴支護后，還可提高圍巖的強度指標，從而提高圍巖的承載能力。

1.2噴射混凝土的作用

噴射混凝土是借助噴射機械，利用壓縮空氣或其他動力將按一定比例配合的拌和料，通過管道輸送并以高速立即噴射到新開挖出來的巖石面上凝結硬化而成的一種混凝土，高速噴射的混凝土不僅隔絕了巖石與空氣和水的接觸，防止圍巖風化、松動和脫落，而且能滲入巖石裂隙，封閉節理，與圍巖緊密粘結，從而使圍巖仍保持未松動的原始穩定狀態，并能與混凝土共同工作。由于。近年來，濕噴法噴射技術的日趨完善，新型外加劑、外摻料的開發和使用，大大發展了噴射混凝土技術。
噴混凝土支護的作用主要：
(l)支承圍巖。噴層能與圍巖密貼和粘結，并給圍巖表面以抗力和剪力，從而使圍巖處于三向受力狀態，防止圍巖強度惡化。
(2)卸載作用。噴層是柔性的，可以使圍巖在不出現有害變形的前提下，能進入一定程度的塑性。噴層的柔性也可減小噴層中的彎曲應力。
(3)填平補強圍巖。噴射混凝土可使混凝土射入圍巖張開的裂隙，填充表面凹穴，使裂隙分割的巖塊層面粘結在一起，保持巖塊間的咬合鑲嵌作用，提高巖塊的粘結力、摩阻力，有利于防止圍巖松動，避免或緩和圍巖應力集中。
(4)覆蓋圍巖表面。噴層直接粘貼巖面，形成防風化和止水的防護層，阻止節理裂隙中充填物的流失。
(5)分配外力。通過噴層把外力傳給錨桿、鋼筋網架等，使支護結構均勻受力。

1.3錨桿的作用

(1)加固圍巖作用。圍巖多數處于受剪破壞狀態，錨桿的抗剪能力提高了圍巖錨固區的C、值，尤其是在節理發育的巖體中，加固作用更為明顯。
(2)加固不穩定塊體。用局部錨桿可以加固不穩定塊體。如利用錨桿的懸吊作用，阻止拱頂不穩定塊體的塌落，利用錨桿的抗剪作用阻止邊墻不穩定塊體的滑落等。
(3)形成沿開挖面的受力環區，將開挖面處的高應力延伸到巖體深處。
(4)改善“巖石一混凝土結構體系”的承重效果，起到鎖定巖石共同受力的作用。
(5)限制圍巖位移，部分減少開挖過程中引起的松動。
(6)梁作用。在層狀巖體中，，其作用如疊合梁一樣，由于錨桿使層間緊密，使其能傳遞剪力，從而具有組合梁的效果。

2噴鋼纖維混凝土支護

噴鋼纖維混凝土是一種在噴混凝土中摻入分布均勻且離散的鋼纖維，依靠壓縮空氣高速噴射在圍巖表面的新型復合材料。噴射混凝土中摻入鋼纖維，為混凝土提供了微型配筋，可增強與混凝土之間的握裹力和錨固力，顯著改善混凝土的抗裂性、延性、韌性及抗沖擊性能。同一般噴射混凝土相比，它具有韌性好、適應變形能力強和良好的抗滲性、耐久性等優點，起到代替鋼筋網或鋼筋的作用，并與圍巖及時、完全結合，充分發揮圍巖自承能力，從而減少圍巖變形、保證圍巖穩定。不但技術先進，施工速度快，同時具有較好的施工安全性，經濟也較合理。

3高壓固結灌漿

根據注漿固結體力學性能的試驗研究、斷裂損傷力學模型的反分析成果以及大量的工程實踐均證實了圍巖固結灌漿有如下基本作用：

3.1圍巖灌漿對巖體力學性能的改善

(l)灌漿加固提高了圍巖的變形模量，改善其變形性能灌漿
漿液經高壓摻入巖塊破裂面后，能夠較好地固結巖塊，提高其承載能力，并在較大的變形范圍內保持穩定的承載力。經過試驗證實，固結灌漿能比較有效的提高巖體的變形模量，其效果顯著的原因是由于巖體內結構面的一部分受水泥結石充填，而其余一部分受壓閉合，從而改變了巖體內結構面的變形性狀，達到了提高巖體變形模量的效果。
(2)巖體灌漿后，其強度有所增加，即摩擦系數f和凝聚力C有所提高
灌漿后的節理巖體內充填了水泥漿，而且裂隙面受到灌漿壓力作用而被壓緊，變為閉合狀態，從整體上增加了裂隙間的咬合，這些有助于巖體抗剪強度的提高，另外，由于節理面的貫通性受到改變并受到一定的閉合壓力，弱面破壞受到一定比例的阻止。因此，灌漿對巖體的凝聚力和摩擦系數均有所提高。