公路隧道新奥法施工关键技术及管理要点

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1、公路隧道新奥法施工关键技术及管理要点目录1234新奥法的原理关键技术及要点隧道施工质量控制技术业主管理体会一、新奥法的原理NewAustrianTunnellingMethod隧道设计施工的两大理论新奥法的基本原理新奥法的基本要点前言在大量的地下工程实践中，人们普遍认识到，隧道及地下洞室工程，其核心问题，都归结在开挖和支护两个关键工序上。1.即如何开挖，才能更有利于洞室的稳定和便于支护;2.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。这是隧道及地下工程中两个相互促进又相互制约的问题。在隧道及地下洞室工程中，围绕着以上核心问题的实践和研究，在不同的时期，人们提出了不同的理论并逐步建

2、立了不同的理论体系，每一种理论体系都包含和解决（或正在研究解决）了从工程认识（概念）、力学原理，工程措施到施工方法（工艺）等一系列工程问题。隧道设计施工的两大理论松弛荷载理论其核心内容是：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撑。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。这是一种传统的岩体理论。岩承理论其核心内容是：围岩稳定显然是岩体自身有承载自稳能力：不稳定围岩丧失稳定是有一个过程的，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。两种方法的区别:由以上可以看出，前一种理论更注意结果和对结果的处

3、理;而后一种理论则更注意过程和对过程的控制，即对围岩自承能力的充分利用。由于有此区别，因而两种理论体系在过程和方法上各自表现出不同的特点。新奥法是岩承理论在隧道工程实践中的代表方法。围岩是受洞室开挖影响的那一部分岩（土）体，围岩是三位一体的即:产生荷载、承载结构、建筑材料.隧道是修筑在应力岩体中的，具有特殊的建筑环境，不能等同于地面建筑隧道结构体系=围岩+支护体系。新奥法支护机理其基本观点是根据岩体力学理论，着眼于洞室开挖后形成塑性区的二次应力重分布，而不拘泥于传统的荷载观念。所以它主要不是建立在对于坍落拱的“支撑概念”上，而是建立在对围岩的“加固概念”基础上。在合理的临界限度内，它所需要的表

4、面支护抗力是与围岩塑性区半径、洞室周边位移、以及围岩的内聚力、内摩擦角等参数成反比，而支护能提供的抗力则与其刚度成正比。新奥法基本要点目前新奥法是在软弱破碎围岩地段修建隧道的一种基本方法，技术经济效益是明显的。新奥法的基本要点可归纳如下：1.岩体是隧道结构体系中的主要承载单元，在施工中必须充分保护岩体，尽量减少对它的扰动，避免过度破坏岩体的强度。为此，施工中断面分块不宜过多，开挖应当采用光面爆破、预裂爆破或机械掘进。2.为了充分发挥岩体的承载能力，应允许并控制岩体的变形。一方面允许变形，使围岩中能形成承载环；另一方面又必须限制它，使岩体不致过度松弛而丧失或大大降低承载能力。在施工中应采用能与围

5、岩密贴、及时筑砌又能随时加强的柔性支护结构，例如，锚喷支护等。这样，就能通过调整支护结构的强度、刚度和它参加工作的时间（包括闭合间）来控制岩体的变形。新奥法基本要点3.为了改善支护结构的受力性能，施工中应尽快闭合，而成为封闭的筒形结构。另外，隧道断面形状应尽可能圆顺，以避免拐角处的应力集中。4.通过施工中对围岩和支护的动态观察、量测，合理安排施工程序、进行设计变更及日常的施工管理。5.为了敷设防水层，或为了承受由于锚杆锈蚀，围岩性质恶化、流变、膨胀所引起的后续荷载，宜采用复合式衬砌。6.二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑的，围岩和支护结构形成一个整体，因而提高了支护体系的

6、安全度。上述新奥法的基本要点可扼要的概括为：“少扰动、早喷锚，勤量测、紧封闭”。新奥法三要素新奥法定义：应用岩体力学的理论，通过对隧道围岩变形的量测、监控，采用合适的支护结构，尽量利用围岩自承能力指导隧道设计和施工的方法。新奥法的原理虽然可用于各种类型的支护,但是,最为适用的是喷锚支护。因此喷混凝土、锚杆、量测被认为是新奥法的三大要素。二、关键技术及要点6.初期支护7.防排水8.仰拱及二次衬砌9.监控量测超前地质预报稳定掌子面的方法控制地层松弛的加固方法软弱围岩断面及时封闭方法隧道开挖方法超前地质预报1、超前水平钻探超前水平钻探可以通过岩芯观察和分析对隧道开挖前方的地质情况带进行准确定位；可以

7、直接采集芯样进行各种试验以获取岩石的力学特征参数；可以通过钻孔及时释放瓦斯和地下水等有害气体和液体。2、物探方法①TSP法：TSP方法属于多波多分量高分辨率地震反射法。地震波在设计的震源用小量炸药激发产生，爆破所产生的地震波信号沿着隧道的爆破剖面在岩层中传播，一部分地震信号反射回来，一部分信号透射进入前方介质继续传播，反射的地震信号将被高灵敏的地震波器接收。超前地质预报数据通过TSPwin软件处理