新奥法隧道施工技术.docVIP

双连拱隧道新奥法施工技术 1. 概述 伴随着20世纪世界科学、技术、经济的发展，交通运输、水利、水电、采掘，特别是城市地下交通及空间利用等，对隧道工程在数量和难度上提出了更高的要求。大规模的地下工程建设促进了隧道修建技术的进步。大量的锚喷支护工程实践和岩石力学的迅速发展，导致了现代支护理论的建立，在此基础上出现了新奥法、挪威法、浅埋暗挖法等更有效的施工方法；用现代技术装备的掘进机和盾构能够适应从坚硬岩层到软弱含水地层的各种掘进条件，其可靠性、耐久性、机动性及掘进的高速度，使其在隧道工程施工中得到日益广泛的应用；冲击钻头改进及全液压钻孔台车的出现，大能力装渣、运渣设备的开发，新型爆破器材的研制及爆破技术的完善，改善围岩条件及支护技术的进步等，极大地改良了施工环境和提高了掘进速度，便钻孔爆破法的掘进技术得到更新；水底沉埋隧道施工技术的发展为穿越江河、海湾提供了新的有效手段。新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，可以最大限度地紧跟开挖作业面施工，因此可以利用开挖施工面的时空效应，以限制支护前的变形发展，阻止围岩进入松动的状态，在必要的情况下可以进行超前支护，加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。 联锁作用，即将被裂隙分割的岩块粘结在一起若围岩的某块危岩活石发生滑移坠落，则引起临近岩块的联锁反应，相继丧失稳定，从而造成较大范围的冒顶或片帮。开巷后如能及时进行喷锚支护，喷锚支护的粘结力和抗剪强度是可以抵抗围岩的局部破坏，防止个别威岩活石滑移和坠落，从而保持围岩的稳定性。复和作用，即围岩与支护构成一个复合体（受力体系）共同支护围岩。喷锚支护可以提高围岩的稳定性和自身的支撑能力，同时与围岩形成了一个共同工作的力学系统，具有把岩石荷载转化为岩石承载结构的作用，从根本上改变了支架消极承担的弱点。 增加作用。开巷后及时继进行喷锚支护，一方面将围岩表面的凹凸不平处填平，消除因岩面不引起的应力集中现象，避免过大的应力集中所造成的围岩破坏；另一方面，使巷道周边围岩由双方向受力状态，提高了围岩的粘结力C和内摩擦角，也就是提高了围岩的新奥法理论要点及施工要点 中导洞及主洞的分部位开挖标高位置确定，应充分考虑到工程量比例的合理安排、初期支护难度、材料合理应用以及机械设备运转空间等需要来考虑。 1）工程量比例适当：分部位开挖法施工要求每步工程量要适当，以便开挖施工的三个部位能形成流水式作业，减少开挖和支护时间，充分发挥机械的使用功能。 2）支护难度考虑：尤其是拱部开挖，断面空间大小既要考虑到工人操作的简单、快速，又要考虑到支护材料的合理下料不致于浪费。如拱部工程量断面过大或过小，势必增加出碴、支护的难度和时间，给安全施工带来极大隐患。 3）设备运转空间要求：一般情况下，拱部开挖标高应能满足ZL-50装载机在期间能运行自如即可，拱部不宜断面过大。 当然还要考虑断面支护结构受力要求，尽量避免初支结束后支点处于不利的受力支点上。 2.3.1.2 钻眼施工 隧道钻眼的好坏，严重影响到断面轮廓成形的圆顺以及超欠挖的多少第一关。而钻眼施工的各工序中，眼数、眼深、布眼角度、布眼形式等均需根据现场调整系数，才能达到最理想效果。 掏槽眼：其选择形式根据地质资料，选择楔形掏槽，既可达到掏槽效果，又节约了钻眼数量和时间。眼深比其他眼深20～30cm。 辅助眼：由于隧道围岩均为强风化～风化千枚状板岩，节理（裂隙）相当发育，结合每次爆破效果，眼距为80cm左右较为合理。 周边眼：是决定轮廓成形是否圆顺的最关键。由于围岩较差，一般按45 cm环状布孔。结合不同类别岩石，眼距控制在25～45 cm之间。一些特别破碎地段，眼距为25cm时，采用隔眼装药方法进行爆破。周边眼要求眼位尽量在同一环状平面上，并且眼深一致。 底眼：一般要求不高，只是钻眼应尽量控制在同一底平面或设计的轮廓位置上，并尽量减少底部的超挖回填工作。眼深比其他眼深20～30cm。 辅助眼、周边眼的眼深要保持一致，这样才有利于爆破后掌子面平齐，便于后续施工进行。 2.3.1.3 装药爆破 钻眼结束以后，装药也甚为重要。装药不当，将导致爆破轮廓成形参差不齐，甚至局部引起较大的超欠挖。一般情况下（2.5m眼深）掏槽眼装药要足但应适量，辅助眼药量为二分之一到三分之一眼深的药量，周边眼视围岩裂隙情况可少药甚至不装药（即采用隔眼装药、预裂爆破）。 装药工作是个既要有理论又要实践经验的细活，应安排经验丰富的工人进行操作。 为达到预裂爆破或者光面爆破效果，装药连线应选择不同段别的非电毫秒雷管，不同的眼别采用不同的段别雷管，最后统一成束由1～2个火雷管引爆。1段雷管适用掏槽眼，3～5段适用辅助眼，7或9段适用周边眼，底眼为9～11段。 2.3.2第一次支护 又称为初支，作业包括：初喷封闭、拱架架立、联网、锚杆施工、复