新奥法施工技术总结.ppt

隧道工程新奥法施工技术 新奥法施工技术 新奥法简介 奥地利学者L.V.Rabcewicz二十世纪60年代出提出了“新奥地利隧道施工法” 。 New Austrian Tunnelling Method简称为“新奥法”（NATM）。 早期也称“欧洲隧道掘进法”或“收敛约束法”（Convergence Confinement Method）。 新奥法 ：围岩本身具有“自承”能力，若采用正确的设计施工方法，最大限度地发挥这种自承能力，即可以使得经济效果达到最佳 。 基本要点 尽可能不扰动周边围岩，开挖之后及时进行一次支护，然后视需要进行二次支护。 支护都是柔性的，以适应围岩的变形。 目前采用经验统计类比的方法做预设计，再在施工过程中不断监测围岩的应力、应变状况，按其发展规律来调整支护措施。 适用条件及要求 深埋、浅埋、中等埋深均可；不同形状、不同大小均可；不同地质条件均可（地下水丰富时需先解决地下水问题）； 勘测、设计、施工、控制各环节密切配合； 尽可能地发挥围岩的自承作用 ，采用控制爆破（光面爆破、预裂爆破）。 新奥法的优点 （1）经济、快速。 若以面积A为100，设计衬砌量B和超挖量的面积C。可以看出，由于采用控制爆破、柔性 薄衬砌，新奥法的开挖量为老方法的73％（110/151），衬砌量为老方法的20％。此外，还可省去全部木模和40％以上的混凝土，降低支护成本30％以上 新奥法的优点 （2）安全、适应性强； （3）可控制地表下陷量； （4）施工具有较大的灵活性； （5）宜于做防水层。 新奥法的主要原则 （1）围岩是洞室的主要承载结构，而不是单纯的荷载，它具有一定的自承能力。 （2）尽量保持围岩原有的结构和强度； （3）尽可能作到适时支护。 （4）支护本身应具有薄、柔、与围岩密贴和早强等特性，支护施工应及时快速，使围岩尽快封闭而处于三向受力状态。 （5）洞室尽可能为圆形断面，或由光滑曲线连接而形成的断面，以避免应力集中。 （6）良好的施工组织和施工人员的良好素质对洞室结构施工的安全、经济非常重要。合理安排防渗、排水、开挖、出渣、支护、封闭底拱、导洞进度等项工序，形成稳定合理的工作循环，也是新奥法施工所遵循的原则之一。 新奥法的主要原则 喷锚支护与新奥法是具有密切联系的。新奥法不只是一种隧洞施工方法，并不等同于喷锚支护。只有正确地应用岩石力学原理，综合考虑上述各条指导原则，正确适时地采用合理的支护手段，保证洞室的安全、经济，才能称为新奥法。 新奥法施工的基本原则可归纳为：少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭。 开挖技术要点 开挖方法 （1）全断面开挖法 顺序：全断面开挖—锚喷支护—浇筑混凝土衬砌。 适用于：Ⅳ～Ⅵ类石质隧道，可用深孔爆破。 特点：有较大的作业空间。开挖面较大，围岩相对稳定性降低，要求有较强的开挖、出渣、运输及支护能力。 开挖技术要点 （2）台阶开挖法 顺序：上半部开挖—拱部锚杆喷射砼支护—拱部衬砌—下半部中央部分开挖—边墙部分开挖—边墙锚杆喷射砼支护及衬砌。 适用于：Ⅱ～Ⅲ类较软而节理发育的围岩中。 特点：具有足够的作业空间和较快的施工速度，有利于开挖面的稳定性，下部作业较安全；上下部作业有时相互干扰，下部作业影响上部稳定性，增加对围岩的扰动次数；宜采用轻型凿岩机打眼，不宜采用大型凿岩台车。 开挖技术要点 （3）分部开挖法（导坑超前开挖法） 台阶分部开挖法（用于一般土质或易坍塌的软弱围岩） 上下导坑法（用于Ⅱ～Ⅲ类围岩） 上导坑超前开挖法（用于Ⅱ～Ⅲ类围岩） 单侧壁导坑法（用于围岩稳定性较差，隧道跨度较大，地表沉陷难于控制时） 双侧壁导坑法（用于浅埋大跨度隧道，地表下沉量要求严格，围岩条件特别差时） 开挖技术要点 掘进方式 （1）钻眼爆破掘进 适用于各类岩层。应采用光面爆破、预裂爆破技术。钻爆设计应包括炮眼的布置图、数目、深度和角度、装药量和装药结构图、起爆方法和爆破顺序等。 （2）单臂掘进机掘进 采用装在可移动式机械臂上的切削头来破碎岩体（常用铣盘式采矿机、挖斗式挖掘机和铲斗式装渣机），适用于围岩稳定性较差的软岩隧道及土质隧道。 （3）人工掘进 采用十字镐、风镐等简易工具来挖除岩体。适用于围岩稳定性较差的软岩隧道及土质隧道。