喷锚支护是一种能充分利用和发挥围岩自承自稳能力的支护衬砌形式,具有支护及时、柔性、紧贴围岩、与围岩共同变形等特点,能充分体现新奥地利隧道施工方法的支护理念,在发挥支护结构的受力性能方面比整体现浇衬砌优越,更有利于机械化作业,在保证施工安全、加快施工进度、节约劳动力及原材料、降低工程成本等方面效果显著,是中国修建隧道及地下工程普遍采用的一种支护结构。喷锚衬砌可以单独作为永久结构,也可作为复合衬砌及装配式衬砌的初期支护,与其共同作为永久衬砌,或作为整体式衬砌及装配式衬砌的临时支护。
喷锚支护通常由喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢拱架等支护材料中的一种或几种组合而成。喷射混凝土能在爆破开挖后及时施工,可充分保证施工安全;锚杆沿洞周按一定间距布置,深入围岩内部,与围岩共同稳定洞室,能充分发挥围岩的承载能力;沿岩面敷设的喷射混凝土及钢筋网,能够与洞室围岩协调变形,充分提高支护结构的费效比。常用的组合方式有:喷射混凝土支护;喷射混凝土+锚杆支护;喷射混凝土+锚杆+钢筋网支护;喷射混凝土+锚杆+钢筋网+钢拱架支护等四种支护形式。①喷射混凝土。利用泵或高压空气作动力,把混凝土混合料通过喷射机、输料管及喷头直接喷射到隧道围岩壁上的支护方法。喷射混凝土层在隧道开挖后立即施工,以覆盖围岩壁面,维护隧道围岩稳定的结构物,具有不需模板、施作速度快、早期强度高、密实度好、与围岩紧密粘贴、不留空隙的突出优点。喷射混凝土支护可以起到封闭岩面、防止风化松动、填充坑凹及裂隙、维护和提高围岩的整体性、帮助围岩发挥自身的结构作用、调整围岩应力分布、防止应力集中、控制围岩变形、防止掉块、防止坍塌的作用。②锚杆。利用锚杆的悬吊作用、组合拱作用、减跨作用、挤压加固作用,将围岩中的节理、裂隙串成一体,提高围岩的整体性,改善围岩的力学性能,从而发挥围岩的自承能力。锚杆支护不仅对硬质围岩,而且对软质围岩也能起到良好的支护效果。锚杆的一般形式有:全长黏结型锚杆、端头锚固型锚杆、摩擦型锚杆、预应力锚杆、自钻式锚杆等。③钢筋网。一般和喷射混凝土联合运用,用以提高喷射混凝土的抗剪和抗弯强度,提高喷射混凝土的抗冲切能力、抗弯曲能力,减少喷射混凝土的收缩裂纹,防止局部掉块。④钢拱架。用型钢或者钢筋加工成与隧道断面形状相匹配的拱形构件,具有较高的强度及较大刚度,在喷锚支护中常常作为支护骨架,用于地质条件较差地段。钢拱架的一般形式有钢筋格栅拱架、工字钢拱架、U型钢拱架等。
喷锚支护能够及时施作,而且是一种柔性支护,能够极大地发挥围岩的自承自稳能力,充分体现新奥法的支护理念,是中国近年来所建隧道普遍采用的一种支护结构。它与二次衬砌构成的复合式衬砌结构,构成了中国隧道衬砌结构的普遍形式。