本實(shí)用新型涉及一種地下工程混凝土噴層壓力監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)。適用于地下工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

噴錨支護(hù)自從上世紀(jì)50年代問世以來，隨同現(xiàn)代支護(hù)設(shè)計(jì)原理，尤其是新奧地利隧道施工方法的進(jìn)展，已在世界各地礦山、建筑、鐵道、水工及軍工等地下工程領(lǐng)域廣為應(yīng)用。

噴錨支護(hù)之所以比傳統(tǒng)支護(hù)優(yōu)越，主要是由于噴錨支護(hù)在工藝上的特點(diǎn)，使得它能充分發(fā)揮圍巖的自承能力和支護(hù)材料的承載能力，適應(yīng)現(xiàn)代支護(hù)結(jié)構(gòu)原理對(duì)支護(hù)的要求。

噴錨支護(hù)屬于柔性支護(hù)，容易調(diào)節(jié)圍巖變形，發(fā)揮圍巖自承能力。雖然噴混凝土本身屬于脆性材料，但由于工藝上的原因，它可以做到噴得很薄，而且還可以分次噴層的方法進(jìn)一步發(fā)揮噴層的柔性。另外，由于噴層柔性大且與圍巖緊密粘帖，因此噴層主要是受壓或剪破壞，它比受彎破壞的傳統(tǒng)支護(hù)更難發(fā)揮混凝土承載能力。同時(shí)，采用分次噴層施工，也能起到提高承載能力的作用。因此噴錨支護(hù)具有比傳統(tǒng)支護(hù)更好的調(diào)控圍巖變形的作用。

除上所述外，噴層還有把松動(dòng)的巖壁粘結(jié)在一起與填平裂隙凹穴的作用，因而能減小圍巖松動(dòng)和應(yīng)力集中。同時(shí)，噴層又是一種良好的隔水和防風(fēng)化的材料，能及時(shí)封閉圍巖，盡管傳統(tǒng)支護(hù)也有這一特性，但由于噴混凝土施作及時(shí)，因而它對(duì)膨脹、潮解、風(fēng)化、蝕變巖體比傳統(tǒng)支護(hù)具有更好的防水、防風(fēng)化效果。

由于噴層混凝土支護(hù)圍巖的作用機(jī)理主要為表層粘結(jié)抗切作用、封閉柔性殼作用和表面反力作用，因此，采用噴射混凝土支護(hù)時(shí)需要有一定的噴層厚度，這樣才能形成一個(gè)具有承載能力的封閉弧形殼和具有一定的粘結(jié)和抗剪切能力。但是目前，對(duì)于混凝土厚度的確定主要依賴于工程經(jīng)驗(yàn)，沒有相應(yīng)的計(jì)算和測(cè)量方法，對(duì)于噴層壓力的確定也缺少相應(yīng)的技術(shù)手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種地下工程混凝土噴層壓力監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)，其目的是為現(xiàn)場(chǎng)混凝土噴層的厚度及噴層壓力提供設(shè)計(jì)依據(jù)，在保障工程安全的前堤下減少材料浪費(fèi)。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種地下工程混凝土噴層壓力監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)，其混凝土噴層噴錨支護(hù)于圍巖的巖面上，其特征在于在圍巖條件基本相同的洞段布置若干個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面上的混凝土噴層與巖面之間安裝壓應(yīng)力計(jì)，并在垂直于巖面方向預(yù)埋帶刻度的測(cè)針。

所述監(jiān)測(cè)斷面上的混凝土噴層的厚度在5～20cm范圍之間不等。

所述監(jiān)測(cè)斷面上的混凝土噴層的類型包括鋼纖維混凝土、納米混凝土或仿鋼纖維混凝土。

每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的長(zhǎng)度為1倍洞徑，相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面之間的距離也為1倍洞徑。

所述壓應(yīng)力計(jì)和測(cè)針與巖面之間采用環(huán)氧類粘結(jié)劑粘結(jié)安裝。

本實(shí)用新型的有益效果是：混凝土噴層是地下工程噴錨支護(hù)中的重要組成部分，具有支護(hù)及時(shí)性、柔性、圍巖與支護(hù)的密貼性、封閉性、施工靈活性等特點(diǎn)，從而充分發(fā)揮圍巖的自承作用和材料的承載作用。本實(shí)用新型提供的監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)噴層壓力的有效監(jiān)測(cè)，工藝技術(shù)簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)便于推廣，能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)混凝土噴層厚度的確定提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例地下工程混凝土噴層壓力監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)布置于圍巖的巖面1上。實(shí)施時(shí)，可以在圍巖條件基本相同的洞段布置若干個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，為了確定混凝土噴層2與巖面1之間的壓力，在每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面的混凝土噴層2與巖面1之間安裝壓應(yīng)力計(jì)3(或壓應(yīng)力盒)，并在垂直于巖面1方向預(yù)埋帶刻度的測(cè)針4。

相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面上的混凝土噴層2的厚度可以不同，視隧洞地質(zhì)條件和洞室規(guī)模而定，通常混凝土噴層2的厚度在5～20cm范圍內(nèi)選擇，如5cm、10cm、15cm。此外，混凝土噴層2的類型也可選擇不同類型，例如鋼纖維混凝土、納米混凝土或仿鋼纖維混凝土等，以評(píng)價(jià)不同厚度、不同類型混凝土噴層產(chǎn)生的壓力。

被測(cè)洞段上不同噴層厚度的監(jiān)測(cè)斷面的長(zhǎng)度大約為1倍洞徑，相鄰兩個(gè)監(jiān)測(cè)斷面之間的距離也大約為1倍洞徑。其目的是一方面保證各監(jiān)測(cè)斷面的初始條件基本相同，另一方面是消除噴層厚度變化對(duì)相鄰測(cè)試斷面可能造成的影響。

所述壓應(yīng)力計(jì)3和測(cè)針4安裝時(shí)應(yīng)注意儀器與巖面1之間粘貼劑的選擇，不建議選用水泥漿或水泥砂漿，這種粘結(jié)方式取得強(qiáng)度的耗時(shí)可能不能滿足要求，推薦采用環(huán)氧類粘結(jié)劑來粘結(jié)安裝，以保證儀器安裝完成以后能很快進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，具備監(jiān)測(cè)要求。

最后，在安裝完成后即需要加密觀測(cè)，特別是此后掌子面向前推進(jìn)過程中的加密觀察，了解掌子面拱效應(yīng)對(duì)噴層支護(hù)效果的影響。