山岭隧道施工—隧道施工基本理论（铁路隧道施工）.pptx

项目4山岭隧道施工

任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知

任务4.2掌握隧道施工主要施工方法

任务4.3围岩预支护（预加固）施工

;任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知;一、隧道施工的“松弛荷载理论”和“岩承理论”

隧道及地下洞室工程，其核心问题，是开挖和支护两个关键工序。即如何开挖，才能更有利于洞室的稳定和便于支护；若需支护时，又如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开挖。

;一种理论是“松弛荷载理论”：20年代提出。

核心内容：稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载；不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支承。这样，作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。

;另一种理论是“岩承理论”：50年代提出的现代支护理论。

核心内容：围岩稳定显然是岩体自身有承载自稳能力；不稳定围岩丧失???定是有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩仍然能够进入稳定状态。

表4－1－1是对两大理论体系的比较说明。

;;二、新奥法

新奥法：即奥地利隧道施工新方法(NewAustrianTunnelMethod，简称为NATM)，是奥地利学者腊布希维兹首先提出的。

新奥法的施工原则为充分保护并利用围岩的承载能力；施工要点为控制爆破、喷锚支护和施工监测；实施方法为设计、施工和监测三位一体的动态模式。

;光面爆破效果图;喷锚支护施工;技术人员在兰新铁路第二双线

乌拉泊隧道进口处监控量测;测量隧道洞内拱顶下沉;记录隧道监控量测应力变化;三、新奥法的基本概念

1、开挖作业宜采用对围岩扰动较小的控制爆破和较少的开挖步骤，避免过度破坏岩体的稳定。

;2、隧道的开挖应尽量利用围岩的自承能力，充分发挥围岩的自身支护作用；

;3、根据围岩级别，采用不同支护类型和参数，及时施作密贴于围岩的柔性支护，以控制围岩的变形和松弛；

4、在软弱破碎地段，使断面及早闭合，从而有效发挥支护体系的作用，保证隧道的稳定性；

;5、二次衬砌原则上是在围岩和初期支护变形基本稳定的条件下修建，使围岩和支护结构形成一个整体，从而提高支护体系的安全度；

6、尽量使开挖后的隧道断面周边轮廓光滑、圆顺，避免棱角突变处应力集中；

7、在施工中对围岩和支护结构进行合理的监控量测，以便能够合理安排施工程序，修正不合理的设计和施工方法。

;新奥法的概念：根据弹塑性理论，以岩石力学为基础提出支护结构的支护参数，开挖后及时采用柔性支护，在尽量抑制围岩变形、积极发挥围岩自承能力的同时，依靠现场量测来指导隧道的设计和施工。

;四、新奥法施工程序

新奥法的施工过程主要包括：开挖、初期支护、构筑防水层、二次模筑混凝土衬砌四部分。

1、开挖

为了充分利用围岩的自承能力，尽量采用较大断面进行开挖，地质条件较差时可采用台阶法开挖或分部环形开挖。爆破宜采用光面爆破或预裂爆破。

;隧道开挖

;2、初期支护

初期支护包括下列各个工序：一次喷射混凝土，打锚杆，设置钢筋网，必要时架设钢支撑，二次喷射混凝土等。

;喷射混凝土

;洞内的钢筋网、格栅钢架

;3、构筑防水层

在初期支护完成后，临近二次衬砌前构筑防水层。

4、二次模筑混凝土衬砌

当围岩与初期支护变形收敛后，用模筑混凝土构筑二次衬砌。

;防水层

;永和隧道衬砌模板台车

;五、新奥法施工基本原则认知

隧道施工采取的基本原则，???以概括为“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”四句话十二个字。

;复习思考题：

1、什么是新奥法？新奥法施工包括哪些过程？新奥法施工的原则是什么？