深部软岩巷道锚注支护

1、深部软岩巷道锚注支护论文导读：然而锚杆支护主要使用在围岩稳定程度较高的巷道，在软岩巷道、深井巷道等复杂困难条件下锚杆支护的锚固力在很大程度上取决于所锚岩体的力学性能，软岩巷道不能为锚杆提供可靠的着力基础，软岩巷道的可锚性差是造成锚杆锚固力低和失效的重要原因。锚杆和注浆都是巷道等岩土工程支护的基本形式，利用锚杆兼做注浆管，实现“锚注支护”是解决深部软岩巷道支护的新途径。关键词：软岩巷道，锚注支护，加固机理0. 前言80年代后期，我国锚杆支护技术进入一个新的发展阶段，锚杆支护种类和支护形式趋于多样化，用量日趋增多，应用范围不断扩大。然而锚杆支护主要使用在围岩稳定程度较高的巷道，在软岩巷道、深井巷道

2、等复杂困难条件下锚杆支护的锚固力在很大程度上取决于所锚岩体的力学性能，软岩巷道不能为锚杆提供可靠的着力基础，软岩巷道的可锚性差是造成锚杆锚固力低和失效的重要原因。锚杆和注浆都是巷道等岩土工程支护的基本形式，利用锚杆兼做注浆管，实现“锚注支护”是解决深部软岩巷道支护的新途径。1. 锚注支护机理与世界锚杆技术先进国家相比，我国目前软岩巷道锚杆支护的主要技术问题是锚杆支护系统支护强度不够，其原因一是单根锚杆锚固力低；二是锚杆之间较少采用托梁、钢带等连接件；三是金属网和喷射混凝土设计不太合理、旆工质量较差。国内外大量巷道围岩支护关系研究结果表明，支护强度对巷道围岩变形有明显控制作用。特别是软岩巷道，其

3、支护围岩关系与中硬岩有明显区别，主要表现为：支护强度与围岩变形之间的非线性特性，支护强度的提高导致围岩变形更显著的降低。软岩巷道由于围岩破裂范围大，围岩变形量大，变形持续时间长，普通锚杆支护所提供的支护强度小，不能及时有效地控制巷道围岩变形。锚杆支护允许的极限变形量一般较小，往往是单根锚杆或其辅助支护失效破坏，导致锚杆支护成拱的作用丧失。所以软岩巷道支护的首要问题是，采用合理的支护形式提高支护系统强度，控制围岩变形。锚注支护技术是利用锚杆兼做注浆管以实现锚内注的支护方式：（1）通过注浆将破碎围岩胶结成整体，改善围岩的结构及其物理力学性质，既提高围岩自身的承载能力，又为锚杆提供了可靠的着力基础，

4、使锚杆对松散围岩的锚固作用得以发挥；（2）采用注浆锚杆注浆，可以利用注液封堵围岩裂隙，隔绝空气，防止围岩风化，且能防止围岩被水浸湿而降低围岩的本身强度，提高围岩的稳定性；（3）利用注浆锚杆注浆充填围岩裂隙，配合锚网支护，可以形成一个多层有效组合拱，即喷网组合拱，锚杆压缩组合拱及浆液扩散加固拱，从而扩大了支护结构的有效承载范围，提高了支护结构的整体性和承载能力，从而有效地控制深部软岩巷道的大变形。2. 注浆材料注浆材料一般可分为悬浮液型浆材和溶液型浆材。浆液的性质取决于组成成分及温度、时间和渗透速度等。根据注浆的目的、土质条件、工程性质、施工技术及造价高低等因素来选择适宜的浆材及合适的浆液配比。

5、（1）水泥基浆材。免费论文网。硅酸盐类水泥作为注浆材料具有结实强度高、耐久性好、材料来源丰富、工艺设备简单、成本较低、抗渗性较好、注浆设备品种齐全等特点，所以在各类工程中得到广泛应用。但这种浆液容易离析和沉淀，稳定性较差，并且由于其粒度大，使浆液难以注入土层的细小裂隙或孔隙中，扩散半径小，凝结时间不易控制，结石率低。为了适应各种不同工程的需要，可在浆液中加入不同的添加剂，来改善水泥浆液的性质。硅酸盐类水泥的品种很多，其主要性能首先取决于其矿物组成。各种矿物单独与水作用所表现的性质是不同的，组成硅酸盐水泥的各种矿物组成的比例不同，水泥的性能差异很大，改变水泥中矿物组成的比例，可以满足不同工程类型

6、的需要。工程中按矿物组成对硅酸盐水泥品种进行划分。可根据注浆工程的具体情况，选择不同类型的水泥以满足工程耐久性等方面的要求。现在普通水泥浆液一般分为单液水泥浆和水泥水玻璃双液浆。免费论文网。水泥水玻璃双液浆克服了单液水泥浆的凝结时间长，凝结时间不易控制，结实率低的特点，但该浆液在注浆钱应惊醒细致的试验测定，确定水灰比和水玻璃的浓度以及水泥浆与水玻璃的体积比等指标。（2）化学基浆材。化学浆液可注性好，能注入土层中的细小裂隙或孔隙。其缺点是结石体强度较低，耐久性较差，对周围化境和地下水源有污染，价格较贵。因此，以加固为目的的工程一般较少采用化学基浆材。化学基浆材有三大类：一是水玻璃类化学注浆材料。

7、分为碱性水玻璃和酸性水玻璃。碱性水玻璃浆材的主要缺点是凝结体有脱水收缩和腐蚀现象，耐久性较差及对环境有污染。酸性水玻璃可在中性区域内凝胶，凝胶体没有碱溶出，不存在碱性水玻璃的腐蚀现象和环境污染问题，耐久性较好。例如，铁道科学研究院西南分院研制出的抗干缩和耐久性强的水泥水玻璃浆材中加入XN型浆液增塑剂，耐久性可达10年以上。二是有机高分子化学注浆材料。免费论文网。此类浆材具有渗透能力强，固结性能好，抗渗性高和凝结时间可调的优点，可以解决水泥浆液无法解决的工程问题，近年来，对原有高分子浆材进行了有效的改进，如出现了无酸及甲醛溶出的矿用脲醛树脂浆材、无单体溶出的丙烯酞胺系浆材及毒性仅为丙烯酞胺浆材1

8、%的丙烯酸盐浆材等。三是有机高分子符合化学注浆材料。高分子聚合物等除单独用做化学注浆材料以外，为了降低成本和满足单一浆液不能实现的性能，有时与水玻璃或水泥配置成高分子符合化学注浆材料。3. 注浆机具与工艺注浆所用机具以注浆泵为主，按注浆泵的浆液混合方式，注浆分双液注浆和单液注浆。双液注浆是指两组注浆材料放在注浆泵的两个料桶中，在压注到岩体的过程中混合反映的注浆过程。单液浆泵是指所有注浆材料放在一起，经充分混合反应后，用单液注浆泵压注到岩体的注浆过程。注浆泵根据注浆参数的要求有很多型号，如YZB40.2.25型双液泵、GKPQU型风动双液齿轮泵和QB1850型便捷式单液注浆泵等。注浆泵在施工中的

9、选型根据工程要求的注浆压力、注浆流量、材料性能和施工地点的空间大小等确定。注浆施工工艺流程为：钻孔安装锚杆封孔止浆注浆安设锚杆扦盘。4. 结语（1）与锚杆支护相比，锚注支护注浆既加固了围岩，又给锚杆提供了可靠的着力基础，使围岩强度和承载能力得到显著提高，巷道变形量明显降低，锚注支护可以较好地解决深部软岩巷道的支护问题。（2）采用锚注支护技术，将松散破碎的围岩胶结成整体，提高了岩体的强度，使巷道保持稳定而不易破坏。（3）利用注浆充填围岩裂隙，配合锚网喷支护，可以形成一个多层的有效组合拱，极大地提高了支护结构的整体性和围岩的自身承载能力。（4）锚注支护技术的应用解决了高应力软岩巷道的支护问题。参考文献1 鲁建国,邓广哲,王