1 喷锚支护所用材料
喷锚支护所用材料有水泥、砂、石，配制喷射混凝土的速凝剂、填加剂和
减水剂以及锚杆锚 索和相应的各种锚夹具。
水泥应选择早期强度高，抗冻性好并与速凝剂相容性好的水泥。一般情况下，应选用普通
硅酸盐水泥。
砂的性能应符合普通混凝土用砂标准。在喷射混凝土中一般以选用中砂或粗中混合砂为 好，
细度模数以2.5~2.85为宜。如果采用过细的砂，会增加水泥用量，使喷射混凝土产生收缩，而且强度也大大降低。砂的含泥量不应大于3％(重量比)，砂中的含水量对喷射混凝土的质量影响很大，因此必须给予重视。当采用干喷时，其含水量应控制在5％~7％；在采用潮料掺浆法或水泥裹砂法时，在计算裹砂或裹石含量时，应计人砂中含水量。
喷射混凝土的骨料采用卵石、碎石均可，但应优先选用卵石。目前国内生产的喷射机可使 用骨料最大粒径为25mm，但为了减少回弹，易于施工，减少堵管，骨料最大粒径不宜大于 15mm。为了取得喷射混凝土较为理想的力学性能，砂、骨料必须有较好的级配。骨料要质地坚硬，其湿抗压强度应高于喷射混凝土本身强度l.5倍以上，一般骨料强度不应低于60MPa。
速凝剂的主要作用是加快喷射混凝土的凝结和硬化，提高其早期强度，从而达到及时支护 之目的，在选择速凝剂时应选择对喷混凝土后期强度影响小的速凝剂。常用掺量为1.5％～4％，常用速凝剂有红星一型速凝剂。喷射混凝土中掺入减水剂后，可在保持流动度的情况下显著降低
水灰比，从而提高喷射混凝土的强度，其掺量为0.5％~1％，减水剂的减水率一般在5％~15％左右，常用的有木质素减水剂和硫化煤焦油减水剂。其他的掺加剂还有早强剂，常用的有
铁道科学院建研所研制的TS早强剂，主要的化学成分是
硅酸钙、铬酸钙，在水泥中掺入6％TS剂能使喷射混凝土5min内初凝，8min内终凝。
喷射混凝土中用水一般应符合混凝土施工用水的要求，水的
pH值小于4的酸性水不得使 用，水中SO42-的含量超过1％时，不宜使用。
锚杆材料常用3号钢(A3直径6~40mm)、16锰(16Mn直径8~25mm)、20锰硅(20Mnsi直径 28~40mm)、5号钢(A5直径10~40mm)、25锰硅(25Mnsi直径6~40mm)，预应力锚索材料主要有高强钢丝、钢铰线(由7根或12根或19根高强钢丝铰合而成)和精轧螺纹钢筋。
【例题5】在喷锚支护所用的喷射混凝土配制时，一般需添加的外加剂有( )。
A、早强剂； B、缓凝剂； C、减水剂； D、防冻剂； 答案：A、C
2 岩石坡面的喷锚支护构造设计
(1)岩石护层可采用喷射混凝土层，也可采用现浇混凝土板或格构梁等形式。喷射混凝土的设计强度不应低于C20，喷射混凝土1d龄期抗压强度不应低于5Mpa 。喷射混凝土与岩石的粘结力对整体状和块状岩体不应低于0.7MPa，对于碎裂状岩体不应低于0.4MPa。
喷射混凝土面板厚度不应小于50mm，含水岩层的喷射混凝土面板厚度和钢筋网喷射混凝 土面板厚度不应小于l00mm，Ⅲ类岩体边坡钢筋网喷射混凝土面板厚度和
钢筋混凝土面板厚度不应小于150mm，钢筋直径6～12mm，钢筋间距宜为150～300mm，宜采用双层配筋，钢筋保护层厚度不小于25mm。
(2)锚杆设置要求
①锚杆倾角宜为10°～20°；
②锚杆布置宜采用菱形排列，也可采用
行列式排列；
③锚杆间距宜为1.25～3m，且不应大于锚杆长度的一半；对I、Ⅱ类岩体边坡最大间距不得大于3m，对Ⅲ类岩体边坡最大间距不得大于2m；
④应采用全粘结锚杆。
(3)锚杆的灌浆要求
①灌浆前应清孔，排放孔内积水；
②注浆管宜与锚杆同时放入孔内，注浆管端头到孔底距离宜为l00mm；
③灌浆材料为
水泥砂浆，浆体配置的灰砂比宜为0.8～1.5，水灰比宜为0.38～0.5。浆体材料28d的无侧限抗压强度，用于全粘结型锚杆时不应低于25MPa，用于锚索时不应低于30MPa；
④根据工程条件和设计要求确定灌浆压力，应确保浆体灌注密实；
⑤锚杆外露段(外锚头)可采用外涂防腐材料或包在喷混凝土中。
【例题6】锚杆的灌浆材料为( )。
A、水泥砂浆； B、细石混凝土； C、水泥浆； D、混合砂浆； 答案：A
【例题7】在岩石坡面的喷锚支护构造设计时，对于全粘结型锚杆，其浆体材料28天的无侧限抗压强度不应低于( )Mpa。
A、15； B、20； C、25； D、30； 答案：C
11.2.2 土体边坡喷锚支护—土钉墙
锚拉式、内撑式和悬臂式等挡土支护结构，均以挡土支护结构承受其后的侧压力，以防止土体整体稳定性破坏，属于被动制约机制。
土体的抗剪强度较低，
抗拉强度几乎可以忽略，但土体本身具有一定的结构整体性，当开挖边坡时，土体存在使边坡保持直立的临界高度，当超过这一深度或者在地面超载及其他因素作用下，将发生突发性的整体破坏。所采用传统的支挡结构均基于被动制约机制，即以支挡结构本身强度和刚度，承受其后的侧向土压力，以防止土体整体稳定性破坏。
而土钉墙则是在土体内设置一定长度和密度的土钉构成的。土钉与土共同工作，形成了能大大提高原状土强度和刚度的复合土体，土钉的作用就是基于这种主动加固的机制。土钉与土相互作用，约束了土坡的变形和破坏形态，显著提高了土坡的整体稳定性。
(4)土钉墙的构造
土钉墙由土钉、面层和防水系统三部分组成。
土钉墙分为钻孔注浆土钉和打入土钉两类。钻孔注浆土钉，是最常用的土钉类型。先在土中钻孔，置入螺纹钢筋，然后沿全长注浆，为使土钉钢筋处于孔中心位置，有足够浆体保护，需沿钉长每隔2～3m设对中支架。土钉外露端宜做成螺纹，并通过螺母、钢垫板与钢筋喷射混凝土面层相连，在注浆体硬结后用扳手拧紧螺母使土钉产生约为设计拉力10％左右的预应力。
打入土钉是在土中直接打入
角钢、圆钢或螺纹钢筋，不再注浆，由于打入式土钉与土体间粘结摩阻力低，钉长又受限制，因而布置较密。
临时性土钉支护面层通常用80～150mm厚网喷混凝土做成，混凝土等级不宜低于C20，一般用一层钢筋网，钢筋直径φ6～φ8。
水久性土钉支护面层厚度至少取l00～250mm，且一般设两层钢筋网，分两次喷成。地面排水系统是为了防止地表渗透水对混凝土面层产生压力和降低土体与土钉之间粘结力而设，地面排水系统做法可参见前面所述内容。
【例题8】在下列各种边坡支护结构中，属于主动制约稳定机制的是( )。
A、锚拉式； B、内撑式； C、悬臂式； D、土钉墙； 答案：D
11.2.3 边坡防护中的桩锚结构
桩锚结构属柔性挡土支护结构，这种结构除自立(悬臂)式外，常与锚拉或支撑杆件相结合，以维持在侧压力作用下的自行稳定。
11.2.3.1 悬臂式、单支和多支点档土桩支护结构
悬臂式挡土支护结构完全依靠嵌入土中桩的足够深度来维持其稳定性，故嵌入深度是关键(有关嵌入深度计算及结构要求，见以后相关内容)。这种结构对于土的性质，荷载大小非常敏感。适用于粘性土地区且地下水较深的竖直边坡防护，防护边坡高度一般不大于10m，否则将不经济。当防护边坡(基坑)深度超过6～10m时，宜采用单支点和多支点的内支撑式围护结构，以防止土体整体稳定性破坏。如图11.2-2所示。
当边坡土质较好地下水位较低时，可利用土拱作用，以较稀疏的桩排支挡边坡。必要时还可在桩间加设挡板。边坡较高且对边坡位移要求较高时，可将桩密排或采用双排桩共同受力的结构形式。双排桩具有整体刚度大、水平位移小和受力合理的特点，是一种有应用价值的类型。常用的桩排有
钢板桩(U形、z形、H形、一字形和组合型截面)、
钻孔灌注桩、深层搅拌水泥土桩等。
地下连续墙近来也应用到边坡(基坑)防护中，地下连续墙具有对周围环境影响小、对地层 条件适应性强、防渗性能好、抗弯刚度大和整体性好的优点，目前已成为
深基坑、高边坡主要挡 土支护结构之一，也是依靠嵌入土中连续墙的足够深度来维持边坡(基坑)的稳定，为了增强其 支档力，可在连续墙中放置钢筋笼。但如果将其单纯作为挡土支护结构，则费用较高，如施工后成为地下结构的组成部分就较为理想、经济。