2.4 锚喷支护具备比较有利的破坏形态
模注式衬砌由于刚度大，与岩面不密贴，弯曲（受拉）破坏的现象较为普遍。锚喷支护改善了围岩和支护的应力状态（减小或消除了拉应力），破坏形态以剪切破坏为主，少数情况下，才会出现弯曲破坏。
围岩的破坏形态主要取决于二次应力和二次强度。前者和构造应力、洞室形状、尺寸有着密切联系，后者与岩性、结构面有关。在一般情况下，构造应力不太复杂，洞室表面光顺，高跨比不过于悬殊，围岩的破坏主要以剪切形式出现。只有在构造应力很复杂，洞室成型不好或高跨比过于悬殊的情况下，围岩才出现局部弯曲破坏。
支护的破坏形态，既取决于围岩的破坏和变形情况，又与自身的形式有关。作用在支护上的力，一来自围岩的局部破坏，二来自洞室的整体变形，前者比较集中，后者相对均匀。柔性支护整体受力变形时的适应性强，力矩小，多出现剪切破形态。当承受局部压力时，应力相对集中，容易弯曲破坏。支护类型也有很大影响，厚度较小的锚喷支护多属剪切破坏，厚度较大的喷射砼或网喷支护则有可能出现弯曲破坏。围岩性质也有影响，坚硬完整且与喷层粘结牢固时，多属剪切破坏；松软破碎且与喷层粘结不牢时，则有可能出现弯曲破坏。
总之，锚喷支护主要以剪切破坏为主，弯曲破坏虽有存在的可能，但只要采取适当的措施，还是可以避免的，或者控制在最小范围内。
2.5 锚喷支护能够合理解决围岩和支护之间的矛盾
锚喷支护的密贴性，它和围岩紧紧地粘结在一起。喷层可以看作是一层人工岩石，岩体可以看作是一个天然结构，二者形成一个统一的结构体，互相依存，彼此制约，共同变形，联合受力。同时锚喷支护和围岩在共同的工作中，存在着许多固有的矛盾：
(1)变形大小的矛盾：从有利于二次应力的调整和减轻支护负担来看，应当允许围岩有一定程度的变形，从保持围岩的二次强度上来看，变形愈小愈好；
(2)支护早晚的矛盾：从保持围岩强度，防止局部破坏来看，支护愈早愈好，从减小支护上的变形压力来看，又不宜过早支护，从防止围岩松脱破坏来看，更不能过晚支护；
(3)喷层厚薄的矛盾：从提高支护的强度和加大对围岩的抗力来看，喷层厚一些较好；从释放围岩蠕变变形、充分发挥围岩承载能力和改善支护受力状态来看，喷层薄一些比较有利。
变形大小，支护早晚和喷层厚薄之间的矛盾，在模注式衬砌中难以克服，而在锚喷支护中却可以合理解决，即把支护分成几部分，根据实际需要在不同时间里构筑。初期支护要力争早而薄，以便保证围岩在不产生过分松弛的情况下有足够的变形，后期支护则适当地晚和厚，在保证围岩稳定的同时，具有足够的安全储备。
综上所述，锚喷支护的作用机理概括成如下：
锚喷支护和围岩紧密连接，构成支护——围岩统一结构体，共同变形，联合受力。在这个统一结构体中，起主导作用的是围岩，在支护的辅助下，利用围岩的承载能力来维持自身的稳定性。利用围岩的关键是尽可能地保持和提高围岩的二次强度，并使围岩的二次应力合理地进行调整。要兼顾这两个方面，必须采取分期构筑的办法来解决变形大小、支护早晚和喷层厚薄之间的矛盾。在洞室开挖后，立即喷射较薄一层砼加固岩体，防止局部破坏，为洞室整体稳定创造条件。支护的柔性允许围岩产生一定的变形，使二次应力向深部岩体调整，并在洞室周围形成一个有一定自撑能力的岩石碹。支护向围岩提供径向抗力，使围岩逐渐趋向三维应力状态，但本身却避免了过大的变形压力，并使喷层中的弯曲应力减小。良好的受力状态，使锚喷支护的破坏大多以剪切形式出现，有利于发挥支护材料的潜力。当变形基本稳定以后，再构筑晚期支护，使围岩在形成松脱压力以前保持稳定，并有足够的安全储备。这样，锚喷支护就以少的材料消耗，达到了积极的支护效果。
3 锚喷支护的优越性极其运用中必须注意克服的几个问题
3.1 锚喷支护的优越性
和模注式衬砌或装配式衬砌相比，锚喷支护具有许多独特的优点：
(1)锚喷支护将围岩从荷载转变为承载结构。
锚喷支护突破了一切旧的被复形式，它将消极的、被动的支护形式转变为积极的、主动的支护形式。它可以加强围岩的稳定性、完整性，控制围岩力学形态变化，限制围岩的风化、变形、位移和裂隙的发展，能充分发挥围岩本身的承载作用，将围岩从荷载转变为承载结构，这是锚喷支护的最大优点。实践一再证明：只要光爆效果达到一定程度，锚喷支护设计和施工得当，强度就比较高，安全有保证。
(2)锚喷支护能够在洞室开挖后的短时间内，即可实施作业，不仅能够防止围岩风化，还能及时限制围岩变形急剧发展，避免围岩强度急剧降低。
(3)锚喷支护抗静载能力强
锚喷支护能够分层作业，因而可以根据围岩变形的发展和洞室稳定情况来选择支护参数和作业时机，使用少的材料，达到有效的支护效果。实践证明，在同样跨度和支护厚度的地下工程中，锚喷支护比模注式砼被复有较高的抗静载能力。
(4)由于工艺和机械的革新，锚喷支护施工变得简单，钻孔、注浆、搅拌、输送和喷射都很容易实现机械化，减轻体力劳动强度。
(5)锚喷支护造价低廉
锚喷支护的厚度一般比模注式砼被复要薄1/2～2/3，不仅节约材料，而且减少毛洞的幅员尺寸和开挖的土石方量，降低爆破器材的消耗，从而降低工程造价。据统计，在中等跨度地下工程中，锚喷支护的成本降低30～50%。
3.2 锚喷支护在应用中必须注意克服的几个问题
锚喷支护，由于它的优越性，在地下工程中得到愈来愈广泛的运用，大有取代传统衬砌的趋势。目前，锚喷支护的运用，已经从小跨度洞室发展到中大跨度洞室，从坚硬岩石发展到松软岩石，从洞室支护发展到门框构筑、边坡加固和对模注式衬砌的加固处理，甚至利用锚喷支护制止塌方和通过流沙层。
据统计，锚喷支护成功的经验占主流，但也存在少量的失败教训。通过总结和分析，我们认为主要是技术人员对这项技术成果掌握不够，施工管理不到位造成的。为此，我们在此强调在锚喷支护施工中必须注意并克服以下几个问题：
(1)岩石表面冲洗不净，以致喷层和围岩粘结不牢，形成空鼓开裂；
(2)锚杆注浆不饱满，安装不牢，造成滑脱； 来源：www.examda.com
(3)爆破成型不好，起伏不平，突出部位应力集中严重，喷层较薄，容易开裂；
(4)钻孔少，放“大炮”，围岩破坏严重，增加支护负担；
(5)重复爆破，应力重复扰动，特别是支护措施不当，后次爆破往往破坏前期支护，形成大塌方；
(6)在应力较大的洞室中，支护时机和方案选择有误，未能及时形成封闭体系；
(7)一次喷射过厚，在围岩变形较大的初期，支护刚度过大，容易超载；
(8)技术人员对锚喷支护技术掌握不够，处置失当。
总之，锚喷支护的裂缝、剥离和破坏基本都能查到原因，多数属于施工质量的问题（如厚度没有达到设计要求、喷射时机掌握不准、配合比不正确、与围岩粘结不牢等）。因此可以断定，锚喷支护的作用是可以信赖的。
4 结束语
锚喷支护也存在一些缺点，如表面起伏不平，不够美观，渗水较多的地段，洞室比较潮湿等。因而采用锚喷支护通常要求洞室开挖采用光面爆破，严格控制幅员，并在内部构筑离壁式衬套。解决防水防潮，可以采用防排结合的方式（如采用柔性透水管或稻草绳布设经络排水管网排水，采用抗渗抗裂砼和表面涂刷防水涂料进行防水防潮等）。至于美观问题，在重要部位可以进行装修，等等。这一切都有待于广大地下工程技术人员去进一步探索、研究并加以解决，以使锚喷支护技术在工程实践中日趋完善。
锚喷支护技术及其工程应用
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