资源描述：
《浅谈新奥法在我国城市地铁设计与施工中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、浅谈新奥法在我国城市地铁设计与施工中的应用摘 要 从隧道开挖方法、支护设计与施工、隧道防水设计与施工、辅助施工技术、信息化设计与施工、环境保护等方面,简单总结了新奥法在我国城市地铁中的应用现状,以期大家能对目前的情况有较全面的认识。关键词 新奥法 开挖方法 支护形式 信息化设计与施工1 概述新奥法[NATM]是新奥地利隧道施工方法的简称,它是应用岩体力学原理,以维护和利用围岩的自稳能力为基点,以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,并在隧道施工过程中进行现场监控量测,及时获取围岩变动的动态信息,并反馈于修正支护
2、参数与施工措施,充分发挥围岩的自承能力。新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。当前,世界范围内应用新奥法设计与施工城市地铁工程取得了相当大的发展。如智利的圣地亚哥新地铁线采用新奥法施工地铁车站,车站位于城市道路下7m～9m,开挖面积150m,相当于17m(宽)×14m(高);我国自198年在北京地铁首次采用新奥法设计施工复兴门车站及折返线工程,车站跨度达26m。针对我国城市地下工程的特点和地质条件,新奥法经过多年的完善与发展,又开发了“浅埋暗挖法”这一新方法,与明挖法
3、、盾构法相比较,由于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性,因此目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程,如根据新奥法的基本原理,采用“群洞”方案修建的广州地铁二号线越秀公园站及南京地铁一期工程南京火车站站,断面复杂多变的折返线工程、联络线工程也多采用新奥法。在我国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要施工方法。尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等情况下用新奥法施工尤为重要。 隧道开挖方法采用新奥法设计和施工地铁隧道
4、时,其开挖方法主要根据地质条件、断面大小及周边环境条件等因素选择,开挖方法主要采用类比法,并结合数值分析确定。根据国内外的经验,主要开挖方法的特点和适用范围见表1。目前国内对于断面较小的区间隧道,主要采用台阶法,地质条件较差或地表沉降控制要求严格时,可考虑采用CD法,并根据需要采用辅助施工措施解决,以提高施工速度;而对于断面较大的地铁车站和折返线,考虑工程安全和保护周边环境,多采用CRD工法或双侧壁导坑工法(眼镜工法)。表1 隧道基本施工方法的适应性评价 支护设计与施工我国采用新奥法修建的地铁工程,大多采
5、用复合式衬砌,初期支护为喷锚支护,二次衬砌采用现浇混凝土,初期支护承担主要地层荷载,二次衬砌作为安全储备、饰面及防水层。3.1 初期支护设计与施工根据隧道不同开挖顺序引起的围岩“松弛”阶段,采用“围岩松弛”理论进行分析,并结合工程经验类比确定支护类型进行预设计。在施工过程中监测围岩及初期支护变形,根据监测结果修正预设计,即实施信息化设计与施工。经过多年的施工实践,对初期支护的认识逐渐深刻,主要体现在以下几个方面:a.喷射混凝土为吸收软弱围岩的变形,通过采用钢纤维喷射混凝土及增加钢纤维含量或钢纤维质量提高喷
6、射混凝土强度,对于高应力区,可采用强度高、耐久性好的玻璃纤维,而不是盲目增加喷射混凝土厚度,经计算分析,当喷射混凝土层H≤D/0时,喷射混凝土无弯矩状态,有利于发挥喷射混凝土的支护作用。目前,提高喷射混凝土强度,发展钢纤维喷射混凝土成为一种趋势。b.钢拱架由于钢拱架不仅承受其上部围岩荷载,而且要承受钢拱架之间的围岩荷载,所以采用钢拱架可以控制隧道发生大的变形。为了更好发挥钢拱架作用,必须提高隧道成型质量,保证钢拱架与隧道开挖轮廓线密贴。c.锚杆实践证明,采用喷射混凝土+锚杆+钢拱架联合支护,锚杆具有重要作
7、用,特别是在隧道拱部,有利于在发生大变形时,可以防止剪切失稳;在没有仰拱时,在拱脚处应安装锁脚锚杆,可以控制墙底部发生大变形和坍塌。3. 二次衬砌设计与施工二次衬砌作为结构安全的长期储备、饰面和防水层,在初期支护变形基本稳定后施做,施工时应特别注意现浇混凝土的强度、密实性、耐久性以及施工缝的防水。随着喷射混凝土技术的发展,国外已有采用喷射混凝土作为二次衬砌的实例,这样可以大大减小衬砌厚度,提高施工速度,降低工程造价;采用高性能混凝土提高混凝土强度、密实性、耐久性,特别是提高混凝土的早期强度,以减少脱模时间
8、,提高二次衬砌施工速度。 隧道防水设计与施工初期我国城市新奥法施工地铁隧道的防水原则为“以防为主”,经过多年实践发现,在地下水位较高的地区防水层承受很大的水压力,往往易在防水层薄弱的地方漏水。基于以上认识,确定防水设计原则为:“以防为主,防排结合,综合治水”,防水结构的基本形式为:复合式衬砌+防水层+排水盲管,在初期支护和二次衬砌之间铺设防水层,在初期支护表面铺设排水盲管,在墙脚处设排水盲沟,这种防水方法较好解决了隧道防水问题
