新奥法在软弱围岩隧道施工中应用

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1、新奥法在软弱围岩隧道施工中应用　　摘要：本文介绍新奥法的施工原理，结合已完工隧道的工程实例，根据现场实际施工条件、工程围岩情况，采取不同的施工措施，合理准确地解决在软弱围岩隧道施工中存在的问题，并针对隧道围岩、地质等情况，对较弱围岩采用新奥法进行施工，总结形成一种较弱围岩隧道施工的工法。关键词：新奥法；较弱围岩隧道；施工应用中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：碗铺隧道位于辽宁省桓仁至永陵高速公路第四合同段，隧道区域地形复杂，冲沟发育。海拔处于300米～350米之间，属丘陵地貌。隧道全长达2450米，属于施工难度较大的长大隧道。隧道设计入口段和出口段分别为V级加

2、强和V级围岩，洞身段为Ⅳ级和Ⅲ级围岩，该隧道V级、Ⅳ级围岩共长860米，占隧道全长35.1％，整体隧道岩性较差。根据该隧道的较弱围岩特征，我们采用了新奥法施工原理，进行隧道较弱围岩的施工。1、新奥法隧道施工原理6新奥法是奥地利学者腊布希维兹教授于20世纪50年代提出的，它是以隧道工程施工经验和岩体力学理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要施工手段，通过监测控制围岩的变形，充分发挥围岩的自承能力的施工方法。针对该工程的特点，根据地质勘测资料和以往的施工经验，为提高软弱围岩的自支护能力，结合新奥法的施工原理，在掘进施工中主要采取了。弱爆破、短进尺、早喷锚、快支

3、护、勤量测”的施工方案。1、保护围岩稳定掌子面掌子面的稳定是隧道开挖技术中的一个重要问题，因此，开挖方法的选择对选择稳定掌子面的辅助工法有很大的影响。根据强风化泥岩的特性，主要采取以下施工措施：(1)超前锚杆预锚固岩。锚杆采用簿的罗纹钢，长度3．5m沿开挖轮廓线，以50cm的间隔20°的仰角打入。形成对前方围岩的预锚固，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和初期支护等作业。(2)短进尺、弱爆破，全断面开挖。采取光面爆破，控制对围岩固有支护能力的损伤。根据经验、类比和现场实验设计，确定爆破参数，通过3个循环实验，基本确定掘进进尺为1．5一1．8m，基本满

4、足2个格栅拱架安装的距离，掘进速度在18—20h。2、早喷锚、快支护、确保安全掘进早喷锚、快支护是新奥法的精髓，是软弱围岩中隧道掘进安全施工的主要手段。6(1)早喷锚。光爆出渣结束后，应立即对施工面喷射5cm厚的混凝土，及时有效地防止因水和风化作用造成围岩的破坏和剥落，制止岩体的潮解和膨胀，保护岩体强度。(2)快支护。喷混凝土完毕后，应尽快组织打入系统锚杆、联网、安格栅拱架、复喷混凝土等工序，而且尽可能在围岩自稳时间的1／2内完成。2、较弱围岩的施工方案3.1管棚施工方案在管棚施工前，在明暗洞分界处架立两榀钢拱架并模筑混凝土做为临时套拱。架立临时套拱的作用：一是套拱

5、可以阻挡仰坡上掉落的土石；二是利用套拱，可以保证管棚施工的角度正确，不会引起偏斜或侵限。3.2开挖及初期支护因为围岩比较松软，采用钻爆法、上下台阶法进行开挖。上下台阶相距距离约30~50米为宜。3.2.1上台阶开挖洞口管棚施工完成后，即开始进行洞身开挖。在管棚或超前小导管的超前支护下，用钻爆法进行开挖作业。钻眼采用YT-28手持式风钻，开始时钻眼深度宜为60cm~100cm。爆破采用非电毫秒雷管和乳化炸药，使开挖轮廓内的岩石松动，尽量避免轮廓线外的岩层受到扰动。3.2.2架立钢拱架6在架立钢拱架前必须认真找顶，确保拱顶无危石浮石。由技术人员测量隧道中线后，向工人交底

6、。钢拱架底部应坐落在坚硬的岩石上。钢拱架之间采用φ2O光圆钢筋连接，并在拱脚处打设锁脚锚杆，锁脚锚杆应与钢拱架焊接牢固。3.2.3焊接钢筋网片钢筋网片采用预制的方法提前加工成半成品，在现场将各网片之间焊接在钢拱架上即可3.2.4系统锚杆施工系统锚杆施工时，先用风钻打好锚杆孔，然后将锚固剂用水泡湿，逐条送入孔内，用锚杆将孔内的锚固剂包捣烂后，锚固剂与周围的岩石和锚杆就紧密结合在一起了。为了验证锚杆的抗拉性能，应预留30~35cm锚杆头，以便在锚杆强度达到龄期后，验证锚杆的抗拔力。3.2.5超前小导管和超前锚杆施工在钢拱架、钢筋网片和系统锚杆施工完成后，进入下循环的超前

7、小导管和超前锚杆施工。超前小导管和超前锚杆的作用是在下循环爆破开挖后，超前支护可以有效地阻北京电力高等专科学校学报4月科学技术与应用止拱顶松动岩石掉落。3.2.6喷射混凝土喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土应分块进行，每块宽约1～2米。喷头出料口至受喷面距离，以0．6～1．0米为宜。喷射料束角度以垂直受喷面为最佳。63.2.7二次衬砌仰拱及填充混凝土施工在半侧仰拱初期支护喷射混凝土施工完成后，即可绑扎二衬仰拱钢筋，立模型，浇注二衬仰拱混凝土。浇注二衬仰拱混凝土时，采用溜槽入模，人工振捣密实。二衬仰拱混凝土浇注完后，进行填充层混凝土施工。3．2．10防水层施工根据