什么是巖層錨栓支護?巖層錨栓支護是一種通過錨固裝置加固巖體的支護技術,主要用于地下工程(如巷道、隧道、基坑)中控制圍巖變形和防止巖層分離。其核心功能、作用及用途如下:
一、支護原理(基于力學機制)
1. 懸吊作用:錨栓將軟弱巖層(如直接頂板)懸吊至上部穩定巖層(老頂),抑制巖層分離。
2. 組合梁作用:通過錨栓預緊力將分層巖體“縫合”成整體梁,提高抗彎剛度,減少層間錯動。
3. 擠壓加固拱作用:多根錨栓的預應力在圍巖中形成連續壓縮帶(承載環),使巖體處于三向應力狀態,提升整體穩定性。
4. 補強作用:恢復巷道周邊巖體的三向受力狀態,減緩強度惡化,抑制裂隙擴展。
二、巖層錨栓支護的功能
1. 穩定破碎巖體:防止砂質、夾砂層或裂隙發育的巖層垮塌,尤其適用于鉆孔易塌陷的地質條件。
2. 抵抗外部荷載:承受地壓、巖體自重及施工動載,維持巷道或隧道的結構完整性。
3. 適應復雜環境:可用于涌水、破碎帶等惡劣條件,通過特殊工藝(如后擴底錨栓)增強錨固力。
三、核心作用
1. 控制巖層移動:通過預緊力增加層間摩擦力,減少離層和頂板下沉。
2. 提升圍巖自承能力:形成“次生關鍵承載層”,優化深部應力分布,減少外部支護需求。
3. 限制結構變形:鋼帶/鋼梁配合錨栓使用,抵抗水平位移和彎曲變形。
四、主要用途
1. 礦山工程:支護巷道頂板、側幫及工作面,防止冒頂、片幫事故。
2. 隧道與地下硐室:加固破碎頂板,尤其適用于大跨度隧道或交叉點(如錨索桁架支護)。
3. 邊坡與基坑工程:穩定邊坡巖體,支護深基坑側壁(如土層錨桿)。
4. 特殊地質處理:針對軟弱圍巖(如淤泥層)采用注漿錨栓,增強粘結強度。