隧洞顶拱不稳定岩体是指由楔形岩体和岩块在其自重的作用下可能发生掉块的情况，这种掉块是由自重这一自身原因引起的而不是临近岩体对其作用而发生的。目前，洞顶不稳定岩体加固多是按掉块来进行设计的。
如图9-3 所示，当进行支护系统设计时，不考虑节理裂隙之间的摩擦力，仅考虑支承松动岩体的自重。这种设计的基本方法是按松动岩块的大小来确定岩体锚杆长度的。岩体锚杆锚固在坚硬完整新鲜的（最低限度是坚硬完整）岩体内，这部分的锚固力能够抵抗住松动岩块的重量。灌浆锚杆应至少伸入坚实岩体内1m，而且要特别注意检查锚杆是否有足够的锚固长度。这一点可通过现场锚杆抗拔力试验获得足够的资料。
上述设计强调了确定岩块的体型、重量以及破坏模式的重要性。对于一个不稳定体需要用锚杆加固的锚杆数量，按公式（9-5）计算：
式中 N ——岩体锚杆数目；
W——岩块或楔形体重量；(www.xing528.com)
f ——安全系数，2 ≤f＜5；
B ——锚杆承载能力。
对洞顶不稳定岩体的加固设计思路是符合实际的，它的顶尖角朝上的锥形体的体型就决定了动体只受重力的作用，而与动体与不动体之间接触面的摩擦力无关。但著者了解到，即使按公式（9-5）设计锚杆数量，甚至安全系采用2以上，也常常难免锚杆被拉断而岩体塌方。这主要是把塌落体的重量平均分布到每根锚杆上，然后再根据平均重量去设计何类杠件。我们可以从图9-3中可以看出，如果塌落体是失去结构力的岩体，其锚杆A 的负荷要比锚杆B、锚杆C 的负荷重3～5 倍都是有可能的。如果塌落体是等厚的板状，无论塌落体有无结构力，按平均荷载设计锚杆都是可以的，问题是塌落体的体积是不规则的，如果按平均荷重设计锚杆，那就难免有的锚杆超负荷，有的锚杆其安全系数过大。因此，在设计自重塌落楔形锚杆时，要调查清楚塌落体边界裂隙的产状，用实体比例作图法求出塌落体的体型以及重量，根据塌落体重量分布情况，分别情况设计出各个具体不同的锚杆予以加固。
图9-3 加固自重掉落的楔形体
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