【學(xué)員問題】現(xiàn)代支護(hù)結(jié)構(gòu)原理？

　　【解答】1.現(xiàn)代支護(hù)結(jié)構(gòu)原理是建立在圍巖與支護(hù)共同作用的基礎(chǔ)上，即把圍巖與支護(hù)看成是由兩種材料組成的復(fù)合體。按一般結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)，亦即把圍巖通過巖石支承環(huán)作用使之成為結(jié)構(gòu)的一部分。顯然，這完全不同于傳統(tǒng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，支護(hù)只是被動(dòng)地承受已知荷載而起不到穩(wěn)定圍巖和改變圍巖壓力的作用。

　　2.充分發(fā)揮圍巖自承能力是現(xiàn)代支護(hù)結(jié)構(gòu)原理的一個(gè)基本觀點(diǎn)，并由此降低圍巖壓力以改善支護(hù)的受力性能。

　　發(fā)揮圍巖的自承能力，一方面不能讓圍巖進(jìn)入松動(dòng)狀態(tài)，以保持圍巖的自承力；另一 方面允許圍巖進(jìn)入一定程度的塑性，以便圍巖自承力得以最大程度的發(fā)揮。當(dāng)圍巖洞壁位移接近允許變形值Umax時(shí)，圍巖壓力就達(dá)到最小值。圍巖剛進(jìn)入塑性時(shí)能發(fā)揮最大自承力這一點(diǎn)可由圖9.1加以說明。無論是巖石的應(yīng)力應(yīng)變曲線（圖9.1a）還是巖體節(jié)理面的摩擦力與位移的關(guān)系曲線（圖9.1b）都具有同樣的規(guī)律，即起初隨著應(yīng)變或位移的增大；巖石或巖體的強(qiáng)度逐漸獲得發(fā)揮，而進(jìn)入塑性后，又隨著應(yīng)變或位移的增大，強(qiáng)度逐漸喪失�？梢�，圍巖剛進(jìn)入塑性時(shí)，發(fā)揮的自承力最大。

　　按上面所述，現(xiàn)代支護(hù)結(jié)構(gòu)原理一方面要求采用快速支護(hù)、緊跟作業(yè)面支護(hù)和預(yù)先支護(hù)等手段限制圍巖進(jìn)入松動(dòng)；另一方面卻要求采用分次支護(hù)、柔性支護(hù)和調(diào)節(jié)仰拱施作時(shí)間等手段允許圍巖進(jìn)入一定程度的塑性，以充分發(fā)揮圍巖的自承能力。

　　3.現(xiàn)代支護(hù)原理的另一個(gè)支護(hù)原則是盡量發(fā)揮支護(hù)材料本身的承載力。采用柔性薄型支護(hù)，分次支護(hù)或封閉支護(hù)，以及深入到圍巖內(nèi)部進(jìn)行加固的錨桿支護(hù)，都具有充分發(fā)揮材料承載力的效用。噴層柔性大且與圍巖緊密粘結(jié)，因此噴層主要是受壓或剪切破壞，它比受撓破壞的傳統(tǒng)支護(hù)更能發(fā)揮混凝土的承載能力。我國鐵道科學(xué)院曾進(jìn)行過模擬試驗(yàn)，表明雙層混凝土支護(hù)比同厚度單層支護(hù)承載力高，一般能提高20%—30%.所以分次噴層方法，也能起到提高承載力的作用。

　　4.根據(jù)地下工程的特點(diǎn)和當(dāng)前的技術(shù)水平，現(xiàn)代支護(hù)原理主張憑借現(xiàn)場監(jiān)控測試手段，指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工，并由此確定最佳的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式、參數(shù)和最佳的施工方法與施工時(shí)機(jī)。因此，現(xiàn)場監(jiān)控量測和監(jiān)控設(shè)計(jì)是現(xiàn)代支護(hù)原理中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

　　5.現(xiàn)代支護(hù)原理要求按巖體的不同地質(zhì)、力學(xué)特征，選用不同的支護(hù)方式、力學(xué)模型和相應(yīng)的計(jì)算方法以及不同的施工方法。如穩(wěn)定地層、松散軟弱地層，塑性流變地層和膨脹地層都應(yīng)當(dāng)分別采用不同的設(shè)計(jì)原則和施工方法。而對(duì)于作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的變形地壓、松動(dòng)地壓及不穩(wěn)定塊體的荷載等亦都應(yīng)當(dāng)采用不同的計(jì)算方法。

　　以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。