2 錨注加固參數(shù)設(shè)計(jì)
　　
　　2.1注漿加固強(qiáng)度要求及注漿孔合理深度實(shí)施圍巖注漿施工時(shí),影響注漿效果的參數(shù)很多,如:注漿壓力、注漿順序、注漿時(shí)間、注入量、水灰比、添加劑種類、注漿孔深度等。通過合理設(shè)計(jì)與有效控制這些注漿參數(shù),目的是使最終加固效果達(dá)到最佳值,使?jié){液充分注入圍巖裂隙,將破碎圍巖固結(jié)在一起,形成完整的巖體,變載荷為承載體,從而達(dá)到有效控制巷道變形的目標(biāo)。通過實(shí)驗(yàn)室模擬測定和工程施工驗(yàn)證,注漿加固強(qiáng)度和注漿孔深度對(duì)最終效果影響較大。
　　
　　(1)注漿加固強(qiáng)度要求。室內(nèi)模擬試驗(yàn)及工程實(shí)踐驗(yàn)證結(jié)果表明,當(dāng)破碎圍巖強(qiáng)度提高幅度達(dá)到50%~75%時(shí),圍巖變形量顯著減小。低于50%時(shí)控制效果明顯變劣,超過75%以后,隨強(qiáng)度的提高,加固成本快速上升,但圍巖變形量減小幅度變小。
　　
　　綜合分析認(rèn)為,使圍巖強(qiáng)度提高60%~70%比較合理。
　　
　　(2)注漿孔深度。注漿孔深度直接影響注漿范圍(圍巖加固厚度范圍)的大小,室內(nèi)模擬試驗(yàn)及工程實(shí)踐驗(yàn)證結(jié)果表明,隨著注漿孔深度的加大,圍巖位移量逐漸減小(控制效果逐漸提高),底鼓量減小幅度尤為明顯。當(dāng)注漿孔深度達(dá)到2.0~3.5m時(shí),圍巖位移量顯著減小。此后再增加孔深,減幅變小。
　　
　　綜合分析認(rèn)為,最經(jīng)濟(jì)合理的注漿孔深度為2.5~3.0m。
　　
　　2.2可注漿式錨桿及變徑鉆孔結(jié)構(gòu)錨注聯(lián)合加固施工成功與否的關(guān)鍵因素之一,是可注漿式錨桿錨固段與鉆孔巖壁間的密封性和錨固性可否得到保障。工程施工要求所用的密封錨固材料既具有良好的密封性能又能快速提供足夠抵抗注漿壓力的能力,還要求施工方便、快捷、可靠。經(jīng)過多年探索,我們獨(dú)家研制的變徑鉆孔可注漿式錨桿注漿組合體系實(shí)際應(yīng)用效果甚佳。
　　
　　(1)可注漿式錨桿結(jié)構(gòu)。變徑鉆孔可注漿式錨桿由外徑Φ18~20mm的厚壁無縫鋼管制成(壁厚3~4mm),沿長度方向上分為錨固注漿段、錨固封孔段和聯(lián)接段三部分。錨固注漿段長度1000mm,分布有若干個(gè)Φ5~8mm的射漿孔,主要作用是射漿和里段錨固;錨固封孔段長度650mm,其作用:一是將錨桿錨固在巖壁上,二是完成固管封孔任務(wù),防止高壓漿液外溢;聯(lián)接段長度150mm,位于錨桿尾部,用于安裝預(yù)緊螺母和聯(lián)接注漿泵的出漿管。注漿段與封孔段之間設(shè)一擋環(huán),主要作用是藥卷限位和桿體定位。
　　
　　(2)變徑注漿鉆孔結(jié)構(gòu)及參數(shù)。變徑鉆孔由內(nèi)外兩段構(gòu)成,外孔段采用Φ42mm大孔徑,內(nèi)孔段采用Φ28mm小孔徑。鉆孔深度:一般外孔段深度0.8m,終孔深度2.5~3.0m。
　　
　　(3)中空膨脹型快速封孔藥卷的結(jié)構(gòu)。中空膨脹型快速封孔藥卷長度通常為200~250mm,藥卷內(nèi)孔孔徑為Φ20~22mm,藥卷外徑為Φ38mm,共有4個(gè)結(jié)構(gòu)層組成,自內(nèi)到外依次為內(nèi)皮、金屬網(wǎng)襯、藥劑和外皮。
　　
　　2.3注漿材料
　　
　　在許多工程案例中,巷道圍巖松動(dòng)圈大,圍巖空洞、裂隙多,注漿量大。此時(shí),如何降低錨注聯(lián)合加固的注漿成本顯得尤為重要,在水泥類注漿材料中加入其它細(xì)骨料以降低水泥用量是解決問題的有效方法之一。發(fā)電廠廢料———粉煤灰由于具有與水泥相近的顆粒尺寸、容重和級(jí)配分布,因而懸浮性好,常作為首選細(xì)骨料與水泥合并使用。一般粉煤灰含量為15%~25%,水灰比控制在0.65~0.75。
　　
　　2.4注漿參數(shù)
　　
　　(1)注漿壓力。注漿壓力受到圍巖特性、漿材性能、注漿方式等因素的影響和制約。注漿壓力過小,漿液難以向圍巖中擴(kuò)散,達(dá)不到預(yù)期注漿效果;若注漿壓力過大,可能導(dǎo)致在注漿過程中巷道表面冒頂或片幫。一般情況下,注漿終止壓力宜控制在3~6MPa。圍巖破碎嚴(yán)重的地點(diǎn),可采用分次注漿工藝,初次注漿壓力宜控制在1.5MPa以下。
　　
　　(2)注漿孔布置。注漿孔的布置應(yīng)使相鄰兩孔漿液的徑向分布能夠在一定程度上相互貫透,且漿液的多余部分能充填固結(jié)體之間的孔隙,以保證注漿時(shí)不出現(xiàn)死角,經(jīng)驗(yàn)表明,注漿孔間排距一般可取為注漿有效擴(kuò)散半徑的1.67倍,實(shí)際施工中常用間排距為3~4m。