新奥法在地下工程中应用

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1、新奥法在地下工程中应用　　【摘要】随着我国国民经济的发展，城市人口不断扩张，造成了一定的社会压力。人多地少已成为城市不得不面对的问题。故而国内许多城市将目光伸向了城市的地下工程。兴建地铁、地下停车场及购物中心等地下项目已成为城市未来发展的方向。本文简要叙述了新奥法特点，支护手段与施工顺序，最后介绍了新奥法的实际使用情况。【关键词】：新奥法；地下工程；施工中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：0前言新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称,新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹教授于50年代提出的,它是以隧道工程经验和岩体力

2、学的理论为基础,将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法,经过一些国家的许多实践和理论研究,于60年代取得专利权并正式命名。之后在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速发展,6已成为现代隧道工程新技术标志之一。新奥法认为围岩可以起到承藏作用，可以以喷射混凝上、锚杆和轻型钢拱肋为主要手段，构筑薄层支撑环，形成紧贴围岩的支护结构来承受压力，同时依照合理的施工程序，能够最大限度保证岩体的稳定，不会松弛垮塌。新奥法现在已经成为多种地层情况下进行隧道施工的基本方法，几乎涵盖了大部分重点难点的地下工

3、程。1新奥法施工特点1.1及时性新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，可以最大限度地紧跟开挖作业面施工，因此可以利用开挖施工面的时空效应，以限制支护前的变形发展，阻止围岩进入松动的状态，在必要的情况下可以进行超前支护，加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。在巷道爆破后立即施工以喷射混凝土支护能有效地制止岩层变形的发展，并控制应力降低区的伸展而减轻支护的承载，增强了岩层的稳定性。1.2封闭性由于喷锚支护能及时施工，而且是全面密粘的支护，因此能及时有效地防止因水和风化作用造成围岩的破坏和剥落，制止膨

4、胀岩体的潮解和膨胀，保护原有岩体强度。巷道开挖后，围岩由于爆破作用产生新的裂缝，加上原有地质构造上的裂缝，随时都有可能产生变形或塌落。当喷射混凝土支护以较高的速度射向岩面，很好的充填围岩的裂隙，节理和凹穴，大大提高了围岩的强度。同时喷锚支护起到了封闭围岩的作用，隔绝了水和空气同岩层的接触，使裂隙充填物不致软化、解体而使裂隙张开，导致围岩失去稳定。61.3粘结性1.3.1联锁作用，即将被裂隙分割的岩块粘结在一起若围岩的某块危岩活石发生滑移坠落，则引起临近岩块的联锁反应，相继丧失稳定，从而造成较大范围的冒顶或片帮。开巷后

5、如能及时进行喷锚支护，喷锚支护的粘结力和抗剪强度是可以抵抗围岩的局部破坏，防止个别威岩活石滑移和坠落，从而保持围岩的稳定性。1.3.2复和作用，即围岩与支护构成一个复合体（受力体系）共同支护围岩。喷锚支护可以提高围岩的稳定性和自身的支撑能力，同时与围岩形成了一个共同工作的力学系统，具有把岩石荷载转化为岩石承载结构的作用，从根本上改变了支架消极承担的弱点。1.3.3增加作用。开巷后及时进行喷锚支护，一方面将围岩表面的凹凸不平处填平，消除因岩面不评引起的应力集中现象，避免过大的应力集中所造成的围岩破坏；另一方面，使巷道周

6、边围岩成双向受力状态，提高了围岩的粘结力和内摩擦角，也就是提高了围岩的强度。1.4柔性喷锚支护属于柔性支护，能够和围岩紧粘在一起共同作用，由于喷锚支护具有一定柔性，可以和围岩共同产生变形，在围岩中形成一定范围的非弹性变形区6，并能有效控制允许围岩塑性区有适度的发展，使围岩的自承能力得以充分发挥。另一方面，喷锚支护在与围岩共同变形中受到压缩，对围岩产生越来越大的支护反力，能够抑制围岩产生过大变形，防止围岩发生松动破坏。2新奥法的主要支护手段与施工顺序新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段，因锚杆喷射混凝土支护能够

7、形成柔性薄层，与围岩紧密粘结的可缩性支护结构，允许围岩又一定的协调变形，而不使支护结构承受过大的压力。施工顺序可以概括为：开挖→一次支护→二次支护。2.1开挖开挖作业的内容依次包括：钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。开挖作业与一次支护作业同时交叉进行，为保护围岩的自身支撑能力，第一次支护工作应尽快进行。为了充分利用围岩的自身支撑能力，开挖应采用光面爆破（控制爆破）或机械开挖，并尽量采用全断面开挖，地质条件较差时可以采用分块多次开挖。一次开挖长度应根据岩质条件和开挖方式确定。岩质条件好时，长度可大一些，岩质条件差时长度可

8、小一些，在同等岩质条件下，分块多次开挖长度可大一些，全断面开挖长度就要小一些。一般在中硬岩中长度约为2-2.5米，在膨胀性地层中大约为0.8-1.米。2.26第一次支护作业包括：一次喷射混凝土、打锚杆、联网、立钢拱架、复喷混凝土。在巷道开挖后，应尽快地喷一层薄层混凝土（3-5mm）。为争取时间，在较松散的围岩掘进中第一次支护作业是在开挖的渣堆上