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简述隧道盾构法、矿山法、新奥法、盖挖法的区别

简述隧道盾构法、矿山法、新奥法、盖挖法的区别
简述隧道盾构法、矿山法、新奥法、盖挖法的区别

简述隧道盾构法、矿山法、新奥法、盖挖法的区别盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(shield )是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井,在竖井内安装盾构,盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好,衬砌拼装简便,可采用通用构件,易于更换,因而应用较为广泛;按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种;按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式,局部气压盾构,全气压盾构等。

盾构法的主要优点:除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施T易于管理,施工人员也比较少;土方量少;穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道,盾构法有较高的技术经济优越性。

新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。

新奥法(NATM)是新奥地利隧道施工方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。采用该方法修建地下隧道时,对地面干扰小,工程投资也相对较小,已经积累了比较成熟的施工经验,工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时,对于岩石地层,可采用分步或全断面一次开挖,锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,必要时可做二次衬砌;对于土质地层,一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌,在有地下水的条件下必须降水后方可施工。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7~9m, 开挖面积230m2,相当于17m(宽)×14m(高);我国自1987 年在北京地铁首次采用新奥法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、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。

浅埋暗挖法又称矿山法,起源于1986年北京地铁复兴门折返线工程,是中国人自己创造的适合中国国情的一种隧道修建方法。该法是在借鉴新奥法的某些理论基础上,针对中国的具体工程条件开发出来的一整套完善的地铁隧道修建理论和操作方法。与新奥法的不同之处在于,它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下,隧道埋深小于或等于隧道直径,以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通,无污染、无噪声,而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。

顾名思义,浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。其原理是:利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力,采取适当的支护措施,使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法,主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序,现被施工单位普遍采纳。

浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针:管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。其主要的技术特点为:动态设计、动态施工的信息化施工方法,建立了一整套变位、应力监测系统;强调小导管超前支护在稳定工作

面中的作用;研究、创新了劈裂注浆方法加固地层;发展了复合式衬砌技术,并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。

由于该工法在有水条件的地层中可广泛运用,加之国内丰富的劳动力资源,在北京、广州、深圳、南京等地的地铁区间隧道修建中得到推广,已成功建成许多各具特点的地铁区间隧道,而且在大跨度车站的修筑中有相当的应用。此外,该方法也广泛应用于地下车库、过街人行道和城市道路隧道等工程的修筑。

盖挖法:当地下工程明做时需要穿越公路、建筑等障碍物而采取的新型工程施工方法。盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后,将顶部封闭,其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作,也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时,往往占用道路,影响交通当地铁车站设在主干道上,而交通不能中断,且需要确保一定交通流量要求时,可选用盖挖法。根据工程实际情况具体又可分为以下几种方法:1)盖挖顺作法盖挖顺作法是在地表作业完成挡土结构后,以定型的预制标准覆萧结构(包括纵、横梁和路面板)置于挡土结构上维持交通,往下反复进行开挖和加设横撑,直至设计标高。依序由下而上,施工主体结构和防水措施,回填土并恢复管线路或埋设新的管线路。最后,视需要拆除挡上结构外露部分并恢复道路。在道路交通不能长期中断的情况下修建车站主体时,可考虑采用盖挖顺作法。工程实例:深圳地铁一期工程华强路站位于深圳市最繁华的深南中路与华强路交叉口西侧,深南中路行车道下。该地区市政道路密集,车流量大,最高车流量达3865辆/h.车站主体为单柱双层双跨结构,车站全长224.3 m,标准断面宽18.9 m,基坑深约18.9 m,西端盾构并处宽22.5 m,基坑深约18.7 m.南侧绿地内东西端各布置一个风道。主体结构施工工期为2年,其中围护结构及临时路面施工期为7个月。为保证深南中路在地铁站施工期间的正常行车,该路段主体结构施工采用盖挖顺作法施工方案。 2 )盖挖逆作法盖挖逆作法是先在地表面向下做基坑的维护结构和中间桩柱,和盖挖顺作法一样,基坑维护结构多采用地下连续墙或帷幕桩,中间支撑多利用主体结构本身的中间立柱以降低工程造价。随后即可开挖表层土体至主体结构顶板地面标高,利用未开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑,以防止维护结构向基坑内变形,待回填土后将道路复原,恢复交通。以后的工作都是在顶板覆盖下进行,即自上而下逐层开挖并建造主体结构直至底板。如

果开挖面积较大、覆土较浅、周围沿线建筑物过于靠近,为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷,或需及早恢复路面交通,但又缺乏定型覆盖结构,常采用盖挖逆作法施工。工程实例:南京地铁南北线一期工程的区间隧道在地质条件和周围环境允许的情况下,以造价、工期、安全为目标,经过分析、比较,选择了全线区间施工方法。其中,三山街站,位于秦淮河古河道部位,位于粉土、粉细砂、淤泥质粘土土层中。因为是第1个车站,又位于十字路口,因此采用地下连续墙作围护结构。除人口结构采用顺作法外,其余均为盖挖逆作法。3) 盖挖半逆作法盖挖半逆作法与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后,向下挖土至设计标高后先浇筑底板,再依次向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中,一般都必须设置横撑并施加预应力。

隧道施工方法之新奥法

隧道施工方法之新奥法-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

新奥法施工原理及特点 新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖施工,并了以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身,即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式,称为初次柔性支护,系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配,隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定,也就是说,承载地应力的主要是围岩体本身,而采用初次喷锚柔性支护的作用,是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥,第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。 新奥法的适用性很广,中国已在亚粘土和黄土隧道施工中取得成功。但在下列情况下,一般都应采取适当的辅助措施才能施工:①涌水量大的地层;②因涌水产生流沙现象的地层;③围岩破碎使锚杆钻孔和插入都极为困难场合; ④开挖面不能自稳的围岩。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。 新奥法适用范围: 具有较长自稳时间的中等岩体;②弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩; ③强风化的岩石;④刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩;⑤坚硬粘土,也有带坚硬夹层的粘土;⑥微裂隙的,但很少粘土的岩体;⑦在很高的初应力场条件下,坚硬的和可变坚硬的岩石;在下述条件下应用新奥法必须与一些辅助方法相配合①有强烈地压显现的岩体;②膨胀性岩体(要与仰拱与底部锚杆相配合);③在一些松散岩体中,要与钢背板与之配合;④在蠕动性岩体中,要与冻结法或预加固法等配合;在下列场合中应用应慎重①大量涌水的岩体;②由于涌水会产生流砂现象的围岩;③极为破碎,锚杆钻孔、安装都极为困难的岩体;④开挖面完全不能自稳的岩体等。 新奥法的缺点: ①实施不仅要求有良好的施工组织和管理,也要求技术人员和量测人员都十分熟练,没有这一点就易于发生错误;作业质量都与每一个人的仔细操作有关。 ②开挖暴露出的地质会立即改变其状态,因此要求施工地质人员要亲临现场,以便发现问题;

隧道施工方法之新奥法

新奥法施工原理及特点 新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖施工,并了以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身,即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式,称为初次柔性支护,系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配,隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定,也就是说,承载地应力的主要是围岩体本身,而采用初次喷锚柔性支护的作用,是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥,第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。 新奥法的适用性很广,中国已在亚粘土和黄土隧道施工中取得成功。但在下列情况下,一般都应采取适当的辅助措施才能施工:①涌水量大的地层;②因涌水产生流沙现象的地层;③围岩破碎使锚杆钻孔和插入都极为困难场合;④开挖面不能自稳的围岩。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。 新奥法适用范围: 具有较长自稳时间的中等岩体;②弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩; ③强风化的岩石;④刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩;⑤坚硬粘土,也有带坚硬夹层的粘土;⑥微裂隙的,但很少粘土的岩体;⑦在很高的初应力场条件下,坚硬的和可变坚硬的岩石;在下述条件下应用新奥法必须与一些辅助方法相配合①有强烈地压显现的岩体;②膨胀性岩体(要与仰拱与底部锚杆相配合);③在一些松散岩体中,要与钢背板与之配合;④在蠕动性岩体中,要与冻结法或预加固法等配合;在下列场合中应用应慎重①大量涌水的岩体;②由于涌水会产生流砂现象的围岩;③极为破碎,锚杆钻孔、安装都极为困难的岩体;④开挖面完全不能自稳的岩体等。 新奥法的缺点: ①实施不仅要求有良好的施工组织和管理,也要求技术人员和量测人员都十分熟练,没有这一点就易于发生错误;作业质量都与每一个人的仔细操作有关。 ②开挖暴露出的地质会立即改变其状态,因此要求施工地质人员要亲临现场,以便发现问题; ③用能控制的施工量测,往往给施工带来不便;

矿山法综述

李越 14121052
北 京 交 通 大 学 Beijing jiaotong university
矿山法综述
摘要:
矿山法是暗挖法的一种, 主要用钻眼爆破方法开挖断面而修筑隧道及地下工 程的施工方法。用矿山法施工时,将整个断面分部开挖至设计轮廓,并随之修筑 衬砌。当地层松软时,则可采用简便挖掘机具进行,并根据围岩稳定程度,在需 要时应边开挖边支护。分部开挖时,断面上最先开挖导坑,再由导坑向断面设计 轮廓进行扩大开挖。 分部开挖主要是为了减少对围岩的扰动,分部的大小和多少 视地质条件、隧道断面尺寸、支护类型而定。在坚实、整体的岩层中,对中、小 断面的隧道, 可不分部而将全断面一次开挖。 如遇松软、 破碎地层, 须分部开挖, 并配合开挖及时设置临时支撑,以防止土石坍塌。喷锚支护的出现,使分部数目 得以减少,并进而发展成新奥法。但是矿山法也受到安全系数低,需要劳动力较 多等缺点, 所以国内外正在研究方法使得矿山法有更强的适用性和更经济安全的 操作性。 本文就矿山法的性质与特点,国内外发展现状及存在问题和发展动向做 论述。
关键词:
矿山法,安全经济,隧道,爆破
一、矿山法的性质与特点
1.1 矿山法的定义
矿山法是一种传统的施工力法,是人们在长期的施工实践中发展起来的。它 是以木或钢构件作为临时支撑,待隧道开挖成型后.逐步将临时支撑撤换下来, 而代之以整体式厚衬砌作为永久性支护的施工方法。 因借鉴矿山开拓巷道的方法, 故名。它总是与钻眼,爆破技术联系在一起,所以也称为钻爆法。是山岭隧道最 常用的施工方法,我国的铁路、水路、公路等地下通道绝大多数采用的此种方法 修筑。
1.2 矿山法的原理
现代矿山法的基本原理是, 隧道开挖后受爆破影响,造成岩体破裂形成松弛 状态,随时都有可能坍落。基于这种松弛荷载理论依据,其施工方法是按分部顺
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盾构法、矿山法和新奥法的区别

盾构法、矿山法和新奥法的区别 新奥法 是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。新奥法(NATM)是新奥地利隧道施工方法的简称,在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。采用该方法修建地下隧道时,对地面干扰小,工程投资也相对较小,已经积累了比较成熟的施工经验,工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时,对于岩石地层,可采用分步或全断面一次开挖,锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,必要时可做二次衬砌;对于土质地层,一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌,在有地下水的条件下必须降水后方可施工。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。 新奥法经过多年的完善与发展,又开发了“浅埋暗挖法”----就是矿山法---这一新方法, 浅埋暗挖法又称矿山法,与新奥法的不同之处在于,它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下,隧道埋深小于或等于隧道直径,以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。它的突出优势在于不影响城市交通,无污染、无噪声,而

且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。 顾名思义,浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。其原理是:利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力,采取适当的支护措施,使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法,主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序,现被施工单位普遍采纳。 浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针:管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。其主要的技术特点为:动态设计、动态施工的信息化施工方法,建立了一整套变位、应力监测系统;强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用;研究、创新了劈裂注浆方法加固地层;发展了复合式衬砌技术,并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。 小聊:盾构法、矿山法和新奥法的区别 盾构法施工

隧道工程 新奥法施工技术方案

隧道工程新奥法施工技术方案 一、新奥法介绍 20世纪60年代由于岩石锚杆、喷射混凝土机械和岩石力学方面技术的进展,人们对开挖隧道过程中所出现的围岩变形、松弛、崩塌等现象有了深入的认识。1963年奥地利学者L。腊布兹维奇教授命名的“新奥地利隧道施工法”(NATM)正式出台,它是以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段,以锚杆、喷射混凝土为主要的支护方法,理论量测和经验相结合的一种施工方法,同时也是一系列指导隧道设计和施工的原则。新奥法的基本原则可简要的概括为“少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”,我国的隧道工作者将其总结为“光面爆破, 喷锚支护、监控量测”三要素。 二、某隧道的新奥法施工 某隧道根据设计图纸和现场调查,隧道所处围岩是Ⅲ类围岩,属于浅埋和偏压隧道,自承能力较差。施工时根据不同的围岩结构,分别采用或综合使用超前锚杆预加固、喷锚体系及格栅式钢构架作为初期支护方案。开挖采用短台阶光面爆破法;弃碴采用人工配合装载机或机动翻斗车清理,即时施工临时支护体系。洞门施工先期进行,并与不少于5m的洞内二次衬砌同时施工以保证结构的连续性和稳定性,避免影响洞内施工;仰拱和铺底分段进行,与二次衬砌及时闭合;防水层在初期支护完毕二次衬砌之前施工;避车洞、排水沟、电气化接触网支架、洞口挡墙等最后施工并抓好隧桥、隧路的施工关系,避免相互干扰,确保工期。 2.1钻爆开挖作业线

根据围岩性质及施工设备选取正台阶开挖法(台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞跨),上下断面采用平行作业,上台阶开挖要留取核心土。该法因为可缩短支护结构的受力条件,有利于控制隧道收敛速度和量值,适用范围很广。 钻爆开挖工序流程图见下页 为减少隧道施工所引起的对围岩和山体稳定,施工中贯彻“早进(洞)、晚出(洞)、少刷少挖”的思想。隧道进洞前首先清理坡面危岩,用砂浆锚杆对仰坡进行加固,然后用超前小导管对洞口进行预加固。 白家河Ⅱ号隧道进口仰坡加固时先清除仰坡危石,拆除洞顶水渠,在洞顶20m×40m(高×宽)范围内的采用喷锚挂网联合防护方案:超前锚杆采用ZW—II型全长粘接型早强砂浆锚杆(Φ22),长3-5m,间距1.2m×1.2m,表面挂网Φ6×Φ8,网格间距20cm×20cm,喷砼厚10cm。 进口洞口土石方采用明挖法进行,自上而下逐段开挖,分层高度2m,纵向按设计长度5m一次成型,挖掘机作业,挖不动的岩石地段采用弱爆破进行开挖,装载机装碴、出碴。 隧道出口土石方采用人工利用风镐配合光面爆破短台阶法开挖,上台阶长取洞跨的2~4倍。弃碴利用装载机配合自卸汽车装运。 在对隧道洞口土石方施工完毕后,洞口边坡由人工按设计坡度进行刷坡,刷坡后,喷射10cm砼以稳定边坡,防止坍塌。 由现场实际观察,白家河Ⅱ号隧道出口仰坡较陡,曾是山民的采石场,弃用后形成的高大边仰坡。左侧坡脚为堆积虚碴,隧道中线右

浅谈新奥法隧道施工技术

浅谈新奥法隧道施工技术 摘要:新奥法对隧道和城市地下工程的开挖有着毋庸置疑的贡献,若能良好的 运用和推广能为整个地下工程带来安全、高效、经济的开展。但目前在实际工程 中受利用的诱惑加之监管力度的欠缺,往往无法良好的运用新奥法的理论正确的 指导施工。? 关键词:新奥法隧道施工技术? 引言:隧道工程在交通运输中占了举足轻重的地位。目前我国隧道施工技术 主要有以下几种:盾构法、矿山法、新奥法。新奥法即新奥地利隧道施工方法的 简称,新奥法是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础,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。六十年代此法被介绍到我国,七十年 代末八十年代初得到迅速发展。新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的 一种基本方法。 一、新奥法的基本原理? ①隧道结构的主要承载是围岩。②在隧道围岩支护过程中,一方面允许围 岩有一定位置移动,进而产生受力区;另一方面,为避免围岩变形过大而产生严 重松弛卸载,必须限制围岩位移的程度。③为使围岩在开挖卸载后不失去原有的强度,开挖后需对围岩进行加固。④初次支护主要作用是避免围岩严重松弛和卸载,需要围岩的承受自身重量,不是用来承担隧道围岩所失去的承载力。⑤应适时的建造初次支护,在挖开围岩后间隔一定时间,使围岩发生形变进而形成承力 保护区,起到较好的支撑性能。⑥围岩自我稳定时间,一方面在建造过程中量测隧道周边的位移来评定;另一方面依靠对围岩地质条件的初步调查。⑦通常可视其整体的结构效应为薄壳,是因为喷射混泥土本身的强度高和轻度变形的特点决 定了它的可塑性和收缩的能力。⑧在没有被腐蚀破坏的情况下,就可把初次支护看作承重结构的一部分。⑨由于喷射混泥土具有结合围岩、填平洞壁不平整面等特点,因此喷射混泥土常作为初次支护,并且能使围岩不发生应力重分布以及使 用钢筋网、锚杆和钢拱架。⑩孔洞的施工方法决定了从开挖到封闭所需的时间。施工时通过测量控制和修改围岩的变化,通过前期的地质调查对施工资料进行估计。为规避施工时工程荷载对隧道受力的影响,限制围岩的二次应力重分布程度 以及松动圈的范围。通常利用对拱部减少开挖次数进行一次开挖方案。从物理静 力学的角度看,隧道横截面尽可能接近圆形或椭圆形。并且限制超挖和欠挖,开 挖后及时封闭结构,并建造仰拱。可建造薄层内衬砌,以提高隧道结构的安全性,最终达到密封的效果,内层与外层相互之间只传递压力,使结构内不产生过大的 弯曲应力。根据建造过程中的应力及变形状态的测量,对其安全性、整体结构系 统的稳定性和结构设计进行评价。一般不增加其厚度而增加钢筋含量(即钢拱),以提高衬砌的强度;可通过增加锚杆的根数或长度以形成围岩受力环区来实现增 大整个结构的刚度。可通过在外壳上安装软管及密封的排水设施来实现外源水压 和静水压力的控制。 二、新奥法施工技术? 2.1 双连拱隧道新奥法施工。采用单向掘进新奥法施工,由进口向出口方向 掘进。采用明挖法施工明洞段,采用“三导洞”法开挖正洞,即先行贯通中导洞,

隧道工程新奥法施工方法(6种)详解

6种方法——隧道开挖及出碴运输隧道施工作者:北雪编辑来源: 中国铁路网更新时间:2009-10-19 (一) 全断面法 1 施工工艺 全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型,再施作做衬砌的施工方法。其施工流程可参照图1。 图1 全断面法开挖施工流程图 2 施工要点 (1)施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备,以尽量缩短循环时间,各道工序应尽可能平行交叉作业,提高施工进度; (2)使用钻孔台车宜采用深孔钻爆,以提高开挖进尺; (3)初期支护应严格按照设计及时施做。 (4)为控制超欠挖,提高爆破效果,有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。 专业资料 (二)台阶法

1 施工工艺上下台台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖,其中上台阶超前一定距离后, 。2阶同时并进的施工方法。其施工流程可参照图、3 图2 台阶法开挖断面示意图 专业资料 图3 台阶法开挖施工流程图 2 施工要点: (1)根据围岩条件,合理确定台阶长度,一般应不超过1倍洞径,以确保开挖、支护质量及施工安全; (2)台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。 (3)上台阶施作钢架时,应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施,控制围岩和初期支护变形;(4)下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。当岩体不稳定时,应采用缩短进尺,必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖,并及时施做初期支护和仰拱。 (5)施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题,下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。

(6)上台阶开挖超前一个循环后,上下台阶可同时开挖。 (三)环形开挖预留核心土法 1 施工工艺: 环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先,其次开挖下半部两侧,再开挖中部核心土的方法,其施工流程可参照图4、5。 2 施工要点: (1)环形开挖每循环长度宜为0.5~1m; (2)开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑,每两榀钢架之间应采用钢筋连接,并应加锁脚锚杆,全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m; (3)预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求; (4)当地质条件差,围岩自稳时间较短时,开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外,进行超前支护; (5)上部弧形,左、右侧墙部,中部核心土开挖各错开3~5m进行平行作业。 专业资料 图4环形开挖留核心土法 环形开挖留核心土法施工流程图5 图专业资料 (四)中隔壁法(CD法) 1 施工工艺 中隔壁法(CD法)是将隧道分为左右两大部分进行开挖,先在隧道一侧采用台阶法自上而下

盾构法、矿山法、新奥法的区别

盾构法、矿山法和新奥法的区别 盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(shield )是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井,在竖井内安装盾构,盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好,衬砌拼装简便,可采用通用构件,易于更换,因而应用较为广泛;按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种;按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式,局部气压盾构,全气压盾构等。 盾构法的主要优点:除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施工易于管理,施工人员也比较少;土方量少;穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道,盾构法有较高的技术经济优越性。 新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。新奥法(NATM)是新奥地利隧道施工方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。采用该方法修建地下隧道时,对地面干扰小,工程投资也相对较小,已经积累了比较成熟的施工经验,工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时,对于岩石地层,可采用分步或全断面一次开挖,锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,必要时可做二次衬砌;对于土质地层,一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌,在有地下水的条件下必须降水后方可施工。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7~9m, 开挖面积230m2,相当于17m(宽)×14m(高);我国自1987 年在北京地铁首次采用新奥法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、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。浅埋暗挖法又称矿山法,起源于1986年北京地铁复兴门折返线工程,是中国人自己创造的适合中国国情的一种隧道修建方法。该法是在借鉴新奥法的某些理论

隧道施工的新奥法

新奥法 新奥法【New Austrian Tunnelling Method】 新奥法是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时的进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。 新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖施工,并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身,即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式,称为初次柔性支护,系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配,隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定,也就是说,承载地应力的主要是围岩体本身,而采用初次喷锚柔性支护的作用,是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥,第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。 [编辑本段] 历史和发展 1934年,新奥法主要创始人L.V. 拉布采维茨在就试图将喷浆方法用于地下工程。 他在1942~1945年建造的洛伊布尔隧道中采用了双层薄衬砌,即先喷一层混凝土,待变形收敛后再喷一层。 1944年,他发表了有关喷混凝土的论文,并指出了围岩动态随时间变化的重要性。 1948年,又指出了量测工作的重要性。又无公害的新喷敷方法。 1948~1953年喷混凝土在奥地利首次用于卡普伦水力发电站的默尔隧洞。 最早在欧洲推广使用锚杆的是1951~1953年建造的伊泽尔-阿尔克电站的有压输水隧洞。 1953~1955年修建普鲁茨-伊姆斯特电站的有压输水隧洞时,按照拉布采维茨的建议,充分采用锚杆而获得成功。 1957~1965年是着手发展新奥法的时期。拉布采维茨于1963年将这一方法正式命名为新奥地利隧道施工法。 1964~1969年又提出了在岩石压力下隧道稳定性的理论分析,强调采用薄层支护,并及时修筑仰拱以闭合衬砌的重要性。根据实验证实,衬砌应按剪切破坏进行设计计算。 奥地利的马森贝格道路隧道由于地质不良,用比国法失败后,改用新奥法使闭合隧道衬砌环的经验取得成功,并在1971年及1974年分别用于地压很大的陶恩隧道和阿尔贝格隧道。 支护机理

简述隧道盾构法、矿山法、新奥法、盖挖法的区别

简述隧道盾构法、矿山法、新奥法、盖挖法的区别盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构(shield )是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌,并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井,在竖井内安装盾构,盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好,衬砌拼装简便,可采用通用构件,易于更换,因而应用较为广泛;按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种;按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式,局部气压盾构,全气压盾构等。 盾构法的主要优点:除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施T易于管理,施工人员也比较少;土方量少;穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道,盾构法有较高的技术经济优越性。 新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的设计施工。 新奥法(NATM)是新奥地利隧道施工方法的简称, 在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。采用该方法修建地下隧道时,对地面干扰小,工程投资也相对较小,已经积累了比较成熟的施工经验,工程质量也可以得到较好的保证。使用此方法进行施工时,对于岩石地层,可采用分步或全断面一次开挖,锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,必要时可做二次衬砌;对于土质地层,一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌,在有地下水的条件下必须降水后方可施工。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。

隧道工程施工要点

隧道工程施工要点 一、公路隧道新奥法施工基本原则 根据我国公路隧道采用新奥法施工的经验,隧道施工采取的基本原则,可以概括为“少扰动、早喷锚、勤测量、紧封闭”四句话十二个字。具体说,是指在隧道开挖时,必须严格控制,尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动持续时间和扰动范围,以使开挖出的坑道符合成型的要求,因此,能采用机械开挖的就不用钻爆法开挖。采用钻爆法开挖时,必须先作钻爆设计,严格控制爆炸,尽量采用大断面开挖。选择合理的循环掘进进尺,自稳性差的围岩循环掘进进尺谊用短进尺,支护应紧跟开挖面,以缩短围岩应力松弛时间及开挖面的裸露风化时间等,此称“少扰动”。 “早喷护”是指:对开挖暴露面应及时地进行地质描述和及时施作初期锚喷支护。经初期支护加固,使围岩变形得到有效控制,而不致变形、坍塌失稳。以达到围岩变形适度而充分发挥围岩地自承能力。必要时可采取超前预支护辅助措施。 在隧道施工的全过程中,应在对围岩周边位移进行的现场监控量测,并及时反馈修正设计参数指导施工或改变施工方法。以规范的量测方法和量测数据及信息反馈,通过对施工中量测数据,对开挖面的地质观察,进行预测和评价围岩与支护的稳定状态,或判断其动态发展趋势,以便根据建立的量测管理基准,及时调整隧道的施工方法(包括开挖方法、支护形式,特殊的辅助施工方法)、断面开挖的步骤及顺序、初期支护设计参数等进行合理的调整,以确保施工安全、坑道稳

定,支护衬砌结构的质量和工程造价的合理性,此称“勤量测”。“紧封闭”是指对易风化的自稳性较差的软弱围岩地段,应使开挖断面及早施作封闭式支护(如喷射混凝土、锚喷混凝土等)防护措施,可以避免围岩因暴露时间过长而产生风化降低强度及稳定性,并可以使支护与围岩进入良好的共同工作状态。 二、隧道浅埋断和洞口段施工方法 1、隧道浅埋段和洞口加强段的开挖 在浅埋和洞口加强地段,进行开挖施工和支护,应根据地质条件、地表沉陷对地面建筑物的影响以及保障施工安全等应速选择,并应考虑施工效果及工程费用确定。 隧道浅埋段和洞口加强段,通常位于软弱、破碎、自稳时间极短的围岩中,若施工方法和支护的方式和支护的方式不妥当,则极易发生冒顶塌方或地表有害下沉当地有建筑物时会危及其安全。所以,应采用先支护后开挖或分部开挖等措施,以防止开挖工作失稳或地表有害下沉等。 2、隧道浅埋施工方法和支护方法技术要求 隧道浅埋施工和支护应符合下列技术规定: (1)根据围岩周围环境条件,可优先采用单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或 留核心土开挖法,围岩的完整性较好时,可采用多台阶法开挖。严禁采用全断面法开挖,否则,对属于大断面的公路隧道全断面开挖,对围岩的扰动很大,会导致周壁围岩出现松动,且支护结构难以及时施

6 矿山法隧道(zhang)

第一章矿山法基本概念及隧道施工 第一节 基本概念(矿山法、新奥法、浅埋暗挖法)第二节矿山法施工 开挖(全断面法、台阶法、分部开挖法) 支护(预加固、初期支护、二次衬砌…) 第二章矿山法支护结构设计 第一节 概述(情报化设计:计算、经验、量测)第二节 设计方法(标准、经验、解析)第三节 经验设计(围岩分级、经验设计)第四节 设计模型(荷载-结构、围岩-结构)第五节衬砌计算(曲墙式、半衬砌、直墙拱) 第6篇 矿山法修建的地下工程

第一章矿山法基本概念及工程应用 基本概念 矿山法:修筑矿山地下工程所采用方法的总称。它是山岭隧道最常用的施工方法。我国的铁路、公路、水工等地下工程绝大多数采用此法修筑。 早期矿山法按分部顺序进行分割式逐块钻爆开挖,并用钢木构件边开挖边支撑,称为“传统矿山法、钻爆法”; 随着喷锚支护出现,将锚杆和喷射混凝土作为主要支护手段,及时进行支护,以控制围岩的变形与松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,形成以锚杆、喷射混凝土和隧道围岩三位一体的承载结构,共同支承围岩压力,称为“新奥法”。 对于较破碎的软岩隧道、土质隧道及浅埋隧道,多采用挖掘机或人工开挖方法进行掘进,在掘进前常事先采用辅助工法进行预加固,为区别于钻爆法而称为浅埋暗挖法。

第一章矿山法基本概念及隧道施工 矿山法隧道施工 隧道施工由开挖和支护两大作业构成。 钻眼-控制爆破 预加固支护

第一章矿山法基本概念及隧道施工 矿山法隧道施工 矿山法隧道施工具体可分为: 全断面开挖法: …… 台阶法:长台阶法、短台阶法、超短台阶法; 断面分部开挖法:上半断面分部开挖、中隔壁法(单侧壁导坑法、Center Diaphragm简称CD法)、双侧壁导坑法(眼镜法)、交叉中隔壁CRD法(CRoss Diaphragm)。

新奥法施工技术和方法

新奥法施工技术和方法 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。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。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。 一、隧道设计施工的两大理论 (1)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。这是一种传统的理论,其代表人物有泰沙基和普氏等人。 (2)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。这种理论体系的代表性人物有拉布西维兹、米勒-菲切尔、芬纳-塔罗勃和卡斯特奈等人. 由以上可以看出,前一种理论更注意结果和对结果的处理: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。 二、新奥法New Austrian Tunnelling Method 目前新奥法几乎成为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(包括闭合时间)来控制岩体的变形。

隧道施工工序及步骤

高速公路隧道施工方案及步骤(原) 工程类2009-10-23 20:58:10 阅读1765 评论3 字号:大中小订阅 按新奥法组织施工,左右洞身分别从两头掘进,无轨运输施工。Ⅲ类围岩采用小导管注浆及超前锚杆加固围岩,开挖采用台阶法,人工配合台车钻眼;Ⅳ类围岩开挖采用全断面法,台车钻眼。洞身衬砌砼采用集中拌合,砼运输车运输,砼输送泵配合液压衬砌台车施工。 一、掘进施工方案: 为防止左右洞在同一断面同时开挖,对两隧道之间围岩产生较大的影响,采用右洞从进口主攻、左洞从出口主攻的方法开挖。 开挖采用钻爆法施工,采用光面爆破技术开挖。进出口主要各配备1台凿岩台车钻眼,1台挖掘机配合1台侧卸式装载机装碴。6台15T自卸汽车出碴。 Ⅲ类围岩采用短台阶法,台阶长度10-15m;Ⅳ类围岩采用全断面法施工。 二、初期支护施工方案: 洞口Ⅲ类围岩(S2)采用超前小导管(注浆)及超前砂浆锚杆(S3)、钢筋网喷射砼、钢拱架支护,Ⅳ类围岩采用组合锚杆、喷射钢纤维砼支护。 支护施工顺序为:超前支护(超前小导管、超前砂浆锚杆)开挖初喷锚杆、钢筋网、钢拱架复喷至设计厚度。超前支护在开挖之前施工,初期支护紧跟开挖施工。 超前砂浆锚杆采用钻机钻孔,采用高压注浆泵注浆,喷射砼采用湿喷机按湿喷工艺施作。施工中应认真落实超前地质预报和监控量测工作,确保隧道施工不出现坍塌事故。 三、隧道衬砌施工方案: 二次衬砌施作时间根据监控量测数据确定,Ⅲ类围岩地段隧道衬砌适当紧跟初期支护,仰拱和回填应在二次衬砌之前进行;Ⅳ类围岩二次衬砌可适当滞后,在初期支护基本稳定后施作。 衬砌前按设计要求施工防水层和塑料盲管。防水层和塑料盲管采用自制作业台车施工,防水层采用无钉铺设工艺,用热焊焊接固定。 洞内衬砌采用穿行式液压衬砌台车全断面施工,隧道进、出口端各配1台台车,考虑隧道处于曲线上的因素,选用长度为9m的台车。紧急停靠带的衬砌砼待全隧衬砌完成后,在台车钢模内加设活动的、带弧形的3015钢模板,并用特制的梳型模加固和调整尺寸,行人、行车横洞及其它预留洞室采用特制台架施工。砼采用S8(C25)防水砼,砼搅拌运输车运输(200m以上),输送泵泵送砼灌注入模,拌合站集中拌制。 四、施工辅助设施方案: 、施工用电:1 隧道用电利用洞口安装的变压器供电。洞内利用电缆线接至工作面后使用,动力电采用400V/380V,照明采用安全变压器(36V)供电。 2、施工用风: 在进出口洞口各设40m3供风站一个,供洞内开挖、支护、通风用风。 3、施工通风: 本隧道从两头掘进,单头掘进长度约714~825m,经分析计算,决定本隧道施工通风采用管道压入式通风方式,风管采用维尼龙布基风管,管径采用φ1000mm,进口右洞和出口左洞洞口各配置1台容量不小于1000 m3/min的轴流式通风机。

新奥法、矿山法与浅埋暗挖法的阐述与比较

1.新奥法
新奥法(New Austrian Tunnelling Method)是在利用围岩本身所具有的 承载效能的前提下,采用毫秒爆破 和光面爆破技术,进行全断面开挖施工, 并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身,即以喷混凝土、锚杆、 钢筋网、钢支撑等为外层支护形式,称为初次柔性支护,系在洞身开挖之 后必须立即进行的支护工作。因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而 产生再分配,隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定,也就是说,承载地应 力的主要是围岩体本身,而采用初次喷锚柔性支护的作用,是使围岩体自 身的承载能力得到最大限度的发挥,第二次衬砌主要是起安全储备和装饰 美化作用。 新奥法施工基本原理:充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作 用,采用以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时对围岩进行加固,约 束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护结构的监控、测量来指导地下 工程的设计与施工。 主要原则 (1)充分保护围岩,减少对围岩的扰动。 (2)充分发挥围岩的自承能力。 (3)尽快使支护结构闭合。 (4)加强监测,根据监测数据指导施工。 可扼要地概括为“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量”。 支护-围岩共同作用原理
围岩既是生产支护荷载的主体,又是承受岩层荷载的结构,支护-围岩

作为整体相互作用,共同承担围岩压力。摒弃了过去岩体作为对支护结构 的荷载采用厚衬砌的传统做法。 围岩压力是变形压力和松动压力的组合,大部分压力(特别是变形压力) 由围岩自身承担,只有少部分转移到支护结构上;支护荷载既取决于围岩 的性质,又取决于支护结构的刚度和支护时间;围岩的松动区和围岩内的 二次应力状态又与支护结构的性质和支护时间有关。

隧道新奥法施工方案

隧道新奥法施工方案 1.概述 为了确保隧道新奥法施工的质量并符合环保及职业健康安全等要求,编制本方案 2.适用范围 适用于承建采用“新奥法”施工的隧道工程。 3.参照文件 1)| 2)《施工承包合同书》 3)**高速公路**合同段《隧道施工图设计文件》 4)《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004) 5)《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95) 6)《公路隧道施工技术规范》(JTJ042-94) 7)《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98) 8)《公路隧道设计规范》(JTJ026-90) 9)《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国安全生产法》《总体施工组织设 计》 4.% 5.职责和权限 5.1.现场主管技术人员负责施工作业的技术、环保和职业健康安全交底以及现场管理 工作。 5.2.质量工程师负责该项目的质量管理工作。 5.3.安全员负责该项目的环境保护及职业健康安全监督管理工作。 5.4.现场作业人员认真负责该项目的施工作业,遵守操作规程,对不符合质量、环保 及危及生命安全的违章安排有权拒绝作业。 6.围岩分类及主要施工方法 6.1.围岩分类 根据围岩主要工程地质条件和岩石质量指标、岩体弹性波纵波速度及岩体完整性系数可将围岩分为I、II、III、IV、V和VI共六种类别,各类围岩类别的主要工程地质特征和各项指标分别见表1、表2。

" 表1 围岩类别 测试 参数指标 VI V VI III II…I RQD(%)>9585~9575~8550~7525~50<25 ! VP(km/s)>~~~~<I~~~~~< 表2 类别 围岩主要工程地质条件 主要工程地质条件结构特征和完整状态 VI 硬质岩石(Rb>60Mpa),受地质构造影响轻微,节理 不发育,无软弱面(或夹层);,层间结合良好。 呈巨块状整体结构 V 硬质岩石(Rb>30Mpa),受地质构造影响较重,节理 较发育,有少量软弱面(或夹层)和贯通微张节理, 但其产状及组合关系不致产生滑动;层状岩层为中层 或厚层,层间结合一般,很少有分离现象,或为硬质 岩石偶夹软质岩石 【 呈大块状砌体结构 软质岩石(Rb≈30Mpa)受地质影响较微,节理 不发育;层状岩层为厚层,层间结合良好。 呈巨块状整体结构 IV 硬质岩石(Rb>30Mpa),受地质构造影响较重,节理 发育,有层状软弱面(或夹层),但其产状及组合关系 尚不致产生滑动;层状岩层为薄层或中层,层间结合 差,多有分离现象,或为硬、软质岩石互层。 呈块(石)碎(石)状镶 嵌结构 ` 软质岩石(Rb=5以上~30Mpa),受地质构造影响较重, 节理较发育;层状岩层为薄层、中层或厚层,层间结 合一般。 呈大块状砌体结构 III 硬质岩石(Rb>30Mpa),受地质构造影响很严重,节 理很发育,层状软弱面(或夹层)已基本破坏 呈碎石状压碎结构

新奥法施工工艺

4 主要施工方法与施工工艺 4.1洞口施工洞口施工包括洞口土石方开挖、洞口截排水系统的施工、洞口边仰坡的防护等项目的施工。进洞方案包括进洞时采取的防护措施,进洞时的开挖方法及支护类型等。 (1)截水沟施工。隧道洞口开挖前,在洞口开挖边坡线5 米以外施工截水沟,截水沟通向路基边沟,以防雨季山坡汇积水冲洗已开挖的坡面。截水沟人工开挖, 用7.5# 浆砌片石(图纸为土质) 牢固砌筑。截水沟按梯形断面施工,沟底宽60cm,沟深60cm截水沟的上游进水口与原地面衔接紧密、或略低于原地面,下游出水口与路堑排水系统顺接。 (2)洞口土石方的施工。首先清除地表草木植被等影响施工的地面植物。第二步, 按设计图纸的坡度进行施工测量,精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。第三步,履带式挖掘机进入施工场,并沿路修筑车辆通行的道路。第四步,进行开挖作业。对坡积亚粘土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机开挖,从坡顶开始自上而下进行刷坡,用装载机装土,汽车运输。岩石爆破开挖地段,采用密眼、少药光面爆破,以减小对洞口围岩的扰动。第五步,清理坡面上的浮泥、虚碴,并修整坡面凹凸不平的地方。 (3)洞口边仰坡的防护。坡面防护为锚网喷结构,在已清理好的岩质坡面上钻孔施作 ①22普通砂浆锚杆,锚杆长3.5m,间排距为1.5m;然后挂? 6.5、网孔间距30X 30cm的钢筋网,钢筋网与锚杆头采用焊接连接。钢筋网挂好后,湿喷C20 混凝土 10cm厚将钢筋网与锚杆头进行覆盖包裹,并及时进行养护。 (4)进洞方法,采用台阶法施工。进洞前根据围岩状况采用超前注浆小导管对 围岩进行预加固,即沿开挖轮廓线外20cm处施工一环注浆小导管,导管采用外径为? 42mm壁厚为4mn的热轧无缝钢管,导管长3.5m,钢管前端加工成锥形,尾部30cm不钻注浆孔作为止浆段,管壁四周钻四排? 8mmi勺注浆孔,注浆孔按梅花型布置。施工时导管沿隧道周边以5-10 度外插角打入围岩。导管环向间距40cm导管打入地层 后,对相应地段进行注浆处理,通过注入的水泥浆将洞口松散的土层固结为整体性较强的岩体。注浆常采用纯水泥浆(w/c=1.0 ),当地下水大时采用水泥-水玻璃双浆液,其参数为:水泥浆/水玻璃=1:0.8(体积比),水泥浆w/c=1.0,水玻璃模数 m=2.6,浓度Be=35,注浆压力在0.5-1.0Mpa,注浆所用水泥为425号普通硅酸盐水泥;若围岩裂隙较不发育,整体性较好,估计注浆加固难以起作用时,可只用水泥砂浆. (w/c=0.5?0.8 ),以填充导管孔。超前小导管的端部与洞口型钢支撑焊接。女口洞口仰坡围岩较松散,则在超前小导管外围增设一环注浆小导管,以加大洞口固结围岩的范围。当所有超前预支护施作完毕后,湿喷混凝土将注浆小导管及型钢拱架裹住。以上超前支护完毕后,方可进行台阶钻爆开挖。 4.2洞身开挖 (1)开挖方法 B、m类围岩小净距地段开挖方法 由于K类围为岩泥质粉砂岩、泥岩夹粉细砂岩,属软质岩,受构造影响轻微,岩石为弱风化,裂隙较发育-- 不发育,岩体较完整,局部地段较破碎,呈块状砌体结构及

隧道施工方法

隧道施工方法 一、隧道施工特点: ①地下工程,水文条件、地质条件起决定作用; ②狭长建筑物,两个工作面,速度慢,工期长; ③地下施工环境恶劣,烟尘、渗水; ④多位于山区,交通不便,供应困难; ⑤埋设于地下,一旦建成,难以更改; 二、隧道施工方法 明挖法 三、选择施工方法应考虑 ①工程重要性:工程的规模使用上的特殊要求及使用上的缓急; ②隧道所处的工程地质和水文地质条件; ③施工技术条件和机械装备状况; ④施工动力和原材料供应 ⑤工程投资与运营后的社会效益和经济效益 ⑥施工安全状况 ⑦有关污染和地面沉降等环境方面的要求和限制 必要时,应开挖实验洞对理论方案进行实践验证。

三、新奥法的施工原理 1.新奥法中认为,岩体是结构体系中的主要承载单元,在施工中必需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。为此施工中断面分跨不宜过多,开挖时应采用光面爆破、预裂爆破、机械掘进等方法; 光面爆破: 是指通过正确选择爆破参数和合理的施工方法,分区分段微差爆破,达到爆破后轮廓线符合设计要求,临空面平整规则的一种控制爆破技术。是支撑新奥法原理的重要技术之一。目前,国内外虽然在隧道及地下工程光面爆破技术领域积累了丰富的工程经验,但理论研究还相对滞后,不能满足工程建设的发展需求,光面爆破技术应该向着标准化、定量化、数字化、智能化与自动化的方向发展。 预裂爆破:是指进行石方开挖时,在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝。以缓冲、反射开挖爆破的振动波,控制其对保留岩体的破坏影响,使之获得较平整的开挖轮廓。预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用;在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。预裂爆破适用于稳定性差而又要求控制开挖轮廓的软弱岩层。 2.为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,使围岩形成承载环,另外一方面又必须限制它,使岩体不至过度松弛而丧失或大大降低承载力。为此在施工中应采用能与围岩密切及时砌筑又能及时加强的的柔性结构,例如喷锚支护等,这样就能通过调整支护结构的的强度、刚度和它参加工作的时间来控制岩

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