新奥法施工课件

新奥法施工新奥法施工1新奥法施工1 新奥法新奥法(New Austrian Tunnelling methodNATM)是新奥地利隧洞施工法的简称，它是一种是新奥地利隧洞施工法的简称，它是一种集集设计、施工、监测设计、施工、监测于一体的科学的隧道施工方法。于一体的科学的隧道施工方法。将地层视为连续介质体，在粘、弹、塑性理论将地层视为连续介质体，在粘、弹、塑性理论的指导下，的指导下，充分考虑充分考虑了地层了地层开挖隧道后开挖隧道后，从变位发，从变位发生、发展到岩土体出现破坏过程的生、发展到岩土体出现破坏过程的时间效应特性时间效应特性，适时适时构筑柔性、薄壁、能与周围地层贴紧的支护结构筑柔性、薄壁、能与周围地层贴紧的支护结构构，保护隧道周围地层的天然承载力，使其成为支，保护隧道周围地层的天然承载力，使其成为支护结构的重要组成部分，与护结构的重要组成部分，与人工构筑的支护结构共人工构筑的支护结构共同作用同作用，形成可靠的洞周支撑环，使隧道结构能保，形成可靠的洞周支撑环，使隧道结构能保持长期稳定。持长期稳定。一、概一、概 述述1 1、新奥法的概念、新奥法的概念2 新奥法(New Austrian Tunnell33 新奥法是完全不同于传统矿山法的一种新理新奥法是完全不同于传统矿山法的一种新理念，它念，它摒弃了应用厚壁混凝土结构支护松动围岩摒弃了应用厚壁混凝土结构支护松动围岩的理论的理论，其基本内容可归纳为如下几点：，其基本内容可归纳为如下几点：1 1）钻爆开挖时宜）钻爆开挖时宜采用对围岩扰动较小的控采用对围岩扰动较小的控制爆破制爆破，尽可能采用大断面少部分的开挖方法，尽可能采用大断面少部分的开挖方法，减少对围岩的扰动，以免破坏岩体的稳定。减少对围岩的扰动，以免破坏岩体的稳定。2 2）隧道的开挖应尽量利用围岩的自承能力，）隧道的开挖应尽量利用围岩的自承能力，充分发挥围岩的自身支护作用充分发挥围岩的自身支护作用。2 2、新奥法的基本内容新奥法的基本内容 4 新奥法是完全不同于传统矿山法的一种新理念 3 3）根据围岩级别，采用不同的初期支护根据围岩级别，采用不同的初期支护，及，及时施作密贴于围岩的柔性支护（如钢拱架、喷射时施作密贴于围岩的柔性支护（如钢拱架、喷射混凝土和锚杆等），以控制围岩的变形和松弛；混凝土和锚杆等），以控制围岩的变形和松弛；4 4）在软弱破碎地段，使）在软弱破碎地段，使断面及早闭合断面及早闭合，从而，从而增加支护结构的刚度，有效地发挥支护体系的作增加支护结构的刚度，有效地发挥支护体系的作用，保证隧道的稳定性；用，保证隧道的稳定性；5 5）二次衬砌原则上是在围岩和初期支护变形）二次衬砌原则上是在围岩和初期支护变形基本稳定的条件下修建，使基本稳定的条件下修建，使围岩和支护结构形成围岩和支护结构形成一个整体一个整体，从而提高支护体系的安全度。，从而提高支护体系的安全度。5 3）根据围岩级别，采用不同的初期支护，及 6 6）尽量使开挖后的隧道断面周边轮廓光滑、）尽量使开挖后的隧道断面周边轮廓光滑、圆顺，避免棱角突变处应力集中；圆顺，避免棱角突变处应力集中；7 7）在施工中对围岩和支护结构进行）在施工中对围岩和支护结构进行合理的监合理的监控测量控测量，以便能够合理安排施工程序，以便能够合理安排施工程序，修整不合修整不合理的设计和施工方法理的设计和施工方法。6 6）尽量使开挖后的隧道断面周边轮廓光滑、n总之，新奥法总之，新奥法不能单纯理解为隧道施工的某一不能单纯理解为隧道施工的某一种方法种方法，它是把隧道的设计与施工合为一体，它是把隧道的设计与施工合为一体，以弹塑性理论的成果进行支护结构的以弹塑性理论的成果进行支护结构的设计设计，并，并以以现场量测现场量测的手段修正设计、的手段修正设计、指导施工指导施工的一种的一种新理念新理念。这一新理念集中体现在支护结构种类、。这一新理念集中体现在支护结构种类、支护结构构筑时机、围岩压力、围岩变形这四支护结构构筑时机、围岩压力、围岩变形这四者的关系上，自始至终贯穿于不断变更的设计、者的关系上，自始至终贯穿于不断变更的设计、施工的过程中。施工的过程中。n光面爆破、锚喷支护光面爆破、锚喷支护和和现场测量现场测量被称为新奥法被称为新奥法的三大支柱。的三大支柱。7总之，新奥法不能单纯理解为隧道施工的某一种方法，它是把隧道的 新奥法的适用范围很广，新奥法的适用范围很广，不同的地质条件不同的地质条件不不论是好岩石还是差岩石，都可以采用，甚至在土层论是好岩石还是差岩石，都可以采用，甚至在土层中都可以采用。中都可以采用。但是，在地下水很旺盛的地层中若要采用新奥但是，在地下水很旺盛的地层中若要采用新奥法，必须首先法，必须首先解决地下水的问题解决地下水的问题，否则开挖后的一，否则开挖后的一次支护就很难做。次支护就很难做。各种不同深度各种不同深度均可采用新奥法。均可采用新奥法。各种不同形状、不同断面各种不同形状、不同断面的洞室均能采用新奥的洞室均能采用新奥法。法。目前，新奥法的隧道类型有铁路、公路、水工目前，新奥法的隧道类型有铁路、公路、水工隧洞、地铁以及几乎所有的其他地下工程。隧洞、地铁以及几乎所有的其他地下工程。3 3、新奥法的应用范围、新奥法的应用范围8 新奥法的适用范围很广，不同的地质条件不论是好岩石还 4 4、新奥法的发展、新奥法的发展n新奥法是在新奥法是在19481948年年由奥地利学者提出，并在由奥地利学者提出，并在19581958年申请专利，年申请专利，19631963年正式命名，随后得到年正式命名，随后得到逐步发展。逐步发展。n起初用于自承能力较强的岩石隧洞起初用于自承能力较强的岩石隧洞，后来在软弱后来在软弱围岩中也得到了大量应用。围岩中也得到了大量应用。近年来，在松散软近年来，在松散软弱的砂土质地层中采用新奥法技术修筑隧道也弱的砂土质地层中采用新奥法技术修筑隧道也获得成功。获得成功。n应用工程的埋深从深达应用工程的埋深从深达10001000多米的山岭隧道多米的山岭隧道到到仅仅有几米的城市浅埋隧道有几米的城市浅埋隧道。n目前，新奥法原理已经成为世界各国隧道及地下目前，新奥法原理已经成为世界各国隧道及地下工程中普遍遵循的原理。工程中普遍遵循的原理。94、新奥法的发展新奥法是在1948年由奥地利学者提出，并在1 n新奥法在我国也得到广泛应用和发展。新奥法在我国也得到广泛应用和发展。早在早在2020世世纪纪6060年代年代，新奥法的思想即被引入我国，新奥法的思想即被引入我国，7070年年代末至代末至8080年代初得到迅速发展。年代初得到迅速发展。n至今，重点难点的地下工程中都离不开新奥法的至今，重点难点的地下工程中都离不开新奥法的应用。应用。n如复杂隧道：如复杂隧道：大秦线军都山隧道的黄土浅埋段和大秦线军都山隧道的黄土浅埋段和洞内泥石流、大瑶山隧道的洞内泥石流、大瑶山隧道的9 9号断层、宝中线大号断层、宝中线大寨岭隧道等。寨岭隧道等。10新奥法在我国也得到广泛应用和发展。早在20世纪60年代，新奥n如长隧道：如长隧道：大瑶山隧道、米花岭隧道。大瑶山隧道、米花岭隧道。n如大断面隧道：如大断面隧道：二滩电站的导流洞（最大断面二滩电站的导流洞（最大断面面积面积600m600m2 2以上）、太平驿电站直径达以上）、太平驿电站直径达28.6m28.6m的的调压井。调压井。n如特殊地质隧道：如特殊地质隧道：南昆线家竹箐隧道（软岩高南昆线家竹箐隧道（软岩高地应力大变形）。地应力大变形）。n目前高速公路隧道已全面推广新奥法施工，同目前高速公路隧道已全面推广新奥法施工，同时，许多重点难点地下工程的建成带动了我国时，许多重点难点地下工程的建成带动了我国整个地下工程的发展。整个地下工程的发展。11如长隧道：大瑶山隧道、米花岭隧道。11包括：长台阶法包括：长台阶法 、短台阶法短台阶法 、超短台阶法超短台阶法1 1）全断面开挖法）全断面开挖法2 2）台阶法）台阶法3 3）分部开挖法分部开挖法 台阶分部开挖法台阶分部开挖法(环形开挖留核心土法环形开挖留核心土法)中隔壁法中隔壁法(单侧壁导坑法、单侧壁导坑法、CDCD、CRDCRD法法)双侧壁导坑法双侧壁导坑法(眼镜法眼镜法)等等二二 新奥法施工的分类新奥法施工的分类 按按按按开开开开挖挖挖挖隧隧隧隧道道道道的的的的横横横横断断断断面面面面分分分分部部部部情情情情形形形形来来来来分分分分，开开开开挖挖挖挖方方方方法法法法可可可可分分分分为为为为全全全全断断断断面面面面开开开开挖挖挖挖法法法法、台台台台阶阶阶阶开开开开挖挖挖挖法法法法、分分分分部部部部开挖法开挖法开挖法开挖法等。等。等。等。12包括：长台阶法、短台阶法、超短台阶法1）全断面开挖法1 1、全断面开挖法、全断面开挖法 全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。然后修建衬砌的施工方法。131、全断面开挖法 全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破(1)(1)开挖断面与作业空间大、干扰小；开挖断面与作业空间大、干扰小；(2)(2)有条件充分使用机械，减少人力；有条件充分使用机械，减少人力；(3)(3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件；工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件；(4)(4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。定。全断面法施工特点全断面法施工特点全断面法施工特点全断面法施工特点14(1)开挖断面与作业空间大、干扰小；全断面法施工特点14适用条件适用条件适用条件适用条件 (1)(1)I-I-级级围围岩岩，在在用用于于级级围围岩岩时时，围围岩岩应应具具备备从从全全断断面面开开挖挖到到初初期期支支护护前前这这段段时时间间内内，保保持持其其自自身稳定的条件。身稳定的条件。(2)(2)有有钻钻孔孔台台车车或或自自制制作作业业台台架架及及高高效效率率装装运运机机械设备。械设备。(3)(3)隧隧道道长长度度或或施施工工区区段段长长度度不不宜宜太太短短，根根据据经经验验一一般般不不应应小小于于lkmlkm，否否则则采采用用大大型型机机械械化化施施工工，其其经济性较差。经济性较差。15适用条件 (1)I-级围岩，在用于级围岩时作业线作业线作业线作业线 采用的大型机械设备采用的大型机械设备采用的大型机械设备采用的大型机械设备开挖作业线开挖作业线开挖作业线开挖作业线 钻钻钻钻孔孔孔孔台台台台车车车车、装装装装药药药药台台台台车车车车、装装装装载载载载机机机机配配配配合合合合自自自自卸卸卸卸汽汽汽汽车车车车（无无无无轨轨轨轨运运运运输输输输时时时时）、装装装装渣渣渣渣机机机机配配配配合合合合矿矿矿矿车车车车及及及及电电电电瓶瓶瓶瓶车或内燃机车（有轨运输时）车或内燃机车（有轨运输时）车或内燃机车（有轨运输时）车或内燃机车（有轨运输时）喷锚作业线喷锚作业线喷锚作业线喷锚作业线 混混混混凝凝凝凝土土土土喷喷喷喷射射射射机机机机、混混混混凝凝凝凝土土土土喷喷喷喷射射射射机机机机械械械械手手手手、喷喷喷喷锚作业平台进料运输设备及锚杆灌浆设备锚作业平台进料运输设备及锚杆灌浆设备锚作业平台进料运输设备及锚杆灌浆设备锚作业平台进料运输设备及锚杆灌浆设备模模模模 筑筑筑筑 衬衬衬衬 砌砌砌砌 作作作作业线业线业线业线 混混混混凝凝凝凝土土土土拌拌拌拌和和和和作作作作业业业业厂厂厂厂、混混混混凝凝凝凝土土土土输输输输送送送送车车车车及及及及输输输输送泵、施作防水层作业平台、衬砌钢模台车送泵、施作防水层作业平台、衬砌钢模台车送泵、施作防水层作业平台、衬砌钢模台车送泵、施作防水层作业平台、衬砌钢模台车隧道机械化施工，有三条主要作业线，见下表隧道机械化施工，有三条主要作业线，见下表隧道机械化施工，有三条主要作业线，见下表隧道机械化施工，有三条主要作业线，见下表16作业线 采用的大型机械设备开挖作业线 2 2 2 2、台阶法、台阶法、台阶法、台阶法 根据台阶长度不同，划分为根据台阶长度不同，划分为长台阶法长台阶法、短台阶法短台阶法和和微台阶法微台阶法三种。三种。施工中采用哪一种台阶法，要根据两个条件来决定：施工中采用哪一种台阶法，要根据两个条件来决定：第一是对第一是对初期支护形成闭合断面的时间要求初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩，围岩越差，要求闭合时间越短。越差，要求闭合时间越短。第二是对上部断面施工所采用的开挖、支护、出渣第二是对上部断面施工所采用的开挖、支护、出渣等机械设备需要等机械设备需要施工场地大小的要求施工场地大小的要求。172、台阶法 根据台阶长度不同，划分为长台阶法、短台阶法1 1 1 1）长台阶法）长台阶法）长台阶法）长台阶法 长长台台阶阶法法开开挖挖断断面面小小，有有利利于于维维持持开开挖挖面面的的稳稳定定，适适用用范范围围较较全全断断面面法法广广，一一般般适适用用于于地地质质条条件件较较差差的的-V-V级围岩级围岩。长台阶法长台阶法长台阶法长台阶法1 12 2 5 5L L L L1 12 2L L181）长台阶法 长台阶法开挖断面小，有利于维持开挖2 2 2 2）短台阶法短台阶法短台阶法短台阶法 1 12 2L L1 12 2(11.5)(11.5)L L短台阶法短台阶法短台阶法短台阶法 短短台台阶阶法法适适用用于于地地质质条条件件差差的的-V-V级级围围岩岩，台台阶阶长长度度定定为为10-15m10-15m，即即1-21-2倍倍开开挖挖宽宽度度，主主要要是是考考虑虑拉拉开开工作面，减少干扰，因此台阶长度不宜过短。工作面，减少干扰，因此台阶长度不宜过短。短短台台阶阶法法可可缩缩短短支支护护闭闭合合时时间间，改改善善初初期期支支护护的的受受力力条条件件，有有利利于于控控制制围围岩岩变变形形。缺缺点点是是上上部部出出渣渣对对下部断面施工干扰较大，不能全部平行作业。下部断面施工干扰较大，不能全部平行作业。192）短台阶法 12L12(11.5)L短台阶法 1 12 235m35m微台阶法微台阶法微台阶法微台阶法1 12 2L L3 3 3 3）微台阶法）微台阶法）微台阶法）微台阶法 适用于适用于-级围岩，一般为级围岩，一般为3-5m3-5m的台阶长度。的台阶长度。微微台台阶阶法法上上下下断断面面相相距距较较近近，机机械械设设备备集集中中，作作业时业时相互干扰大，生产效率低，施工速度慢相互干扰大，生产效率低，施工速度慢。201235m微台阶法12L3）微台阶法 适用于3 3 3 3、分部开挖法、分部开挖法、分部开挖法、分部开挖法 分分部部开开挖挖法法包包括括环环形形开开挖挖预预留留核核心心土土法法、侧侧壁壁导导坑法坑法、中洞法中洞法、中隔壁法中隔壁法等。等。1 1 1 1）环形开挖留核心土法）环形开挖留核心土法）环形开挖留核心土法）环形开挖留核心土法 环形开挖留核心土法常用于环形开挖留核心土法常用于级围岩单线级围岩单线和和V-V-级级围岩双线隧道围岩双线隧道掘进。掘进。213、分部开挖法 分部开挖法包括环形开挖预留核心土法、2 2 2 2）侧壁导坑法）侧壁导坑法）侧壁导坑法）侧壁导坑法 根据侧壁导坑开挖的个数，分为根据侧壁导坑开挖的个数，分为单侧壁导坑法单侧壁导坑法及及双侧壁导坑法双侧壁导坑法。单侧壁导坑法单侧壁导坑法单侧壁导坑法单侧壁导坑法 单侧壁导坑法一般将断面分成三块：侧壁导坑、单侧壁导坑法一般将断面分成三块：侧壁导坑、上台阶、下台阶。上台阶、下台阶。侧壁导坑宽度不宜超过侧壁导坑宽度不宜超过0.50.5倍洞跨倍洞跨，高度以到起拱，高度以到起拱线为宜。导坑与台阶的距离没有硬性规定，一般以施线为宜。导坑与台阶的距离没有硬性规定，一般以施工互不干扰为原则。工互不干扰为原则。222）侧壁导坑法22 由由于于单单侧侧壁壁导导坑坑法法每每步步开开挖挖的的宽宽度度较较小小，而而且且封封闭闭型型的的导导坑坑初初期期支支护护承承载载能能力力大大，所所以以它它适适用用于于断断面面跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。23 由于单侧壁导坑法每步开挖的宽度较小，而且双侧壁导坑法双侧壁导坑法双侧壁导坑法双侧壁导坑法 适适用用于于V V级级围围岩岩双双线线或或多多线线隧隧道道掘掘进进。具具有有控控制制地地表表沉沉陷陷好好，施施工工安安全全等等优优点点，但但进进度度慢慢，成成本高。本高。24双侧壁导坑法 适用于V3 3 3 3）中洞法）中洞法）中洞法）中洞法 中洞法中洞法适用于双连拱隧道适用于双连拱隧道。采用先施作隧道中墙。采用先施作隧道中墙混凝土，后开挖两侧的施工方法。混凝土，后开挖两侧的施工方法。253）中洞法 254 4 4 4）中隔壁法）中隔壁法）中隔壁法）中隔壁法(CD)(CD)(CD)(CD)适适用用于于V-V-级级围围岩岩的的浅浅埋埋双双线线隧隧道道。中中隔隔墙墙开开挖挖时时，应应沿沿一一侧侧自自上上而而下下分分为为二二或或三三部部进进行行，每每开开挖挖一一步步均均应应及及时时施施作作锚锚喷喷支支护护、安安设设钢钢架架、施施作作中中隔隔壁壁，底底部部应应设设临临时时仰仰拱拱，中中隔隔壁壁墙墙依依次次分分步步联联结结而而成成，之之后后再再开开挖挖中中隔隔墙墙的的另另一一侧侧，其其分分步步次次数数及及支支护护形形式式与与先开挖的一侧相同。先开挖的一侧相同。264）中隔壁法(CD)适 5 5 5 5、交叉中隔壁法、交叉中隔壁法、交叉中隔壁法、交叉中隔壁法(CRD)(CRD)(CRD)(CRD)交叉中隔壁法交叉中隔壁法适用于适用于V-V-级围岩浅埋的双线或级围岩浅埋的双线或多线隧道多线隧道。采用自上而下分为二至三步开挖中隔墙。采用自上而下分为二至三步开挖中隔墙的一侧，并及时支护，待完成的一侧，并及时支护，待完成1-21-2部后，即开始另一部后，即开始另一侧侧l-2l-2部开挖及支护，形成左右两侧开挖及支护相互部开挖及支护，形成左右两侧开挖及支护相互交叉的情形。交叉的情形。27 5、交叉中隔壁法(CRD)n新奥法的施工工序新奥法的施工工序n新奥法施工的基本原则新奥法施工的基本原则n新奥法的锚杆支护施工新奥法的锚杆支护施工n新奥法的喷射混凝土的施工新奥法的喷射混凝土的施工n新奥法的钢架施工新奥法的钢架施工三三 新奥法的施工技术新奥法的施工技术28新奥法的施工工序三 新奥法的施工技术281、新奥法的施工工序、新奥法的施工工序291、新奥法的施工工序29少扰动少扰动开挖时要尽量减少对围岩的扰动次数、扰开挖时要尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。动强度、扰动范围和扰动持续时间。早支护早支护开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩的开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩的变形进入受控制状态。变形进入受控制状态。勤量测勤量测指以直观、可靠的量测方法和量测数据来指以直观、可靠的量测方法和量测数据来准确评价围岩准确评价围岩(或围岩加支护或围岩加支护)的稳定状态，或判断其的稳定状态，或判断其动态发展趋势，以便及时调整支护形式、开挖方法动态发展趋势，以便及时调整支护形式、开挖方法 紧封闭紧封闭一方面指采取喷射混凝土等防护措施，避一方面指采取喷射混凝土等防护措施，避免围岩因长时间暴露而致强度和稳定性的衰减。另一免围岩因长时间暴露而致强度和稳定性的衰减。另一方面指要适时对围岩施作封闭形支护。方面指要适时对围岩施作封闭形支护。2、新奥法施工的基本原则、新奥法施工的基本原则30少扰动开挖时要尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范 （1）悬吊效应（2）组合梁效应 3、新奥法的锚杆支护施工、新奥法的锚杆支护施工1）锚杆的支护效应）锚杆的支护效应31 （1）悬吊效应（2）组合梁效应 3、新奥法（3）加固效应32（3）加固效应32机械式锚固锚杆机械式锚固锚杆 2）锚杆的种类）锚杆的种类33机械式锚固锚杆 2）锚杆的种类33粘结式锚固锚杆粘结式锚固锚杆 34粘结式锚固锚杆 34摩擦式锚固锚杆摩擦式锚固锚杆 当当隧隧道道通通过过软软弱弱围围岩岩等等地地段段时时，机机械械式式锚锚杆杆锚锚固固容容易易失失效效，粘粘结结式式砂砂浆浆锚锚杆杆施施工工不不便便，而而采采用用摩摩擦擦式式锚杆则可以收到良好的支护效果。锚杆则可以收到良好的支护效果。35摩擦式锚固锚杆 当隧道通过软弱围岩等地段时，机械式锚杆直径锚杆直径锚杆直径锚杆直径 锚锚杆杆一一般般采采用用16Mn16Mn或或5 5号号钢钢，条条件件不不具具备备时时可可用用3 3号号钢钢。对对于于端端部部锚锚固固的的锚锚杆杆，其其抗抗拉拉力力大大于于或或等等于于设设计锚固力，即：计锚固力，即：则锚杆直径则锚杆直径d d：常用的锚杆直径一般为常用的锚杆直径一般为181822mm22mm。3）锚杆的尺寸）锚杆的尺寸36锚杆直径 锚杆一般采用16Mn或5号钢，条件不具备时可锚杆长度锚杆长度锚杆长度锚杆长度u 起悬吊作用的锚杆：起悬吊作用的锚杆：长度须穿透不稳定块体并在坚长度须穿透不稳定块体并在坚硬稳定岩体内有一定锚固长度。硬稳定岩体内有一定锚固长度。u 软弱围岩中系统布置的锚杆：软弱围岩中系统布置的锚杆：岩体视为单一塑性体，岩体视为单一塑性体，锚杆的长度应穿过塑性区。锚杆的长度应穿过塑性区。按施工经验来确定锚杆长度：按施工经验来确定锚杆长度：中等以上硬质围岩：中等以上硬质围岩：软弱围岩：软弱围岩：37锚杆长度 起悬吊作用的锚杆：长度须穿透不稳定块体并在坚硬稳 锚锚杆杆质质量量检检查查，包包括括长长度度、间间距距、角角度度、方向、抗拔力方向、抗拔力等。等。其其中中主主要要是是抗抗拔拔力力试试验验，对对于于重重要要工工程程可可增增作作灌灌浆浆密密度度试试验验。如如抗抗拔拔力力不不符符合合要要求求时时，一般可用加密锚杆予以补强。一般可用加密锚杆予以补强。4）锚杆的质量检查）锚杆的质量检查 38 锚杆质量检查，包括长度、间距、角度、方向、抗u 充填裂隙加固围岩充填裂隙加固围岩 u 封闭围岩壁面防止风化封闭围岩壁面防止风化 u 喷射混凝土与围岩组成共同承载体系喷射混凝土与围岩组成共同承载体系4、新奥法的喷射混凝土的施工、新奥法的喷射混凝土的施工1）喷射混凝土的作用）喷射混凝土的作用39 充填裂隙加固围岩 4、新奥法的喷射混凝土的施工1）喷射混凝优点：优点：u 柔性支护柔性支护u 支护及时支护及时u 不用模板、拱架不用模板、拱架u 施工工艺简单施工工艺简单缺点：缺点：回弹量大、止水性弱回弹量大、止水性弱2）喷射混凝土的优缺点喷射混凝土的优缺点40优点：柔性支护缺点：回弹量大、止水性弱2）喷射混凝土的优干喷：干喷：干喷：干喷：干干喷喷是是将将砂砂、石石、水水泥泥按按一一定定比比例例干干拌拌均均匀匀投投入入喷喷射射机机，同同时时加加入入速速凝凝剂剂，用用高高压压空空气气将将混混合合料料送送到到喷喷头，再在该处与高压水混合后以高速喷射到岩面上。头，再在该处与高压水混合后以高速喷射到岩面上。3）喷射混凝土的喷射方式）喷射混凝土的喷射方式41干喷：干喷是将砂、石、水泥按一定比例干拌均匀投入喷湿喷：湿喷：湿喷：湿喷：湿湿喷喷是是将将砂砂、石石料料预预加加水水，使使其其浸浸润润成成潮潮湿湿状状，再再加加水水泥泥拌拌均均匀匀，从从而而降降低低上上料料合合喷喷射射时时的的粉粉尘尘，其工艺流程同干喷。其工艺流程同干喷。42湿喷：湿喷是将砂、石料预加水，使其浸润成潮湿状，再加u 对于自稳时间很短的对于自稳时间很短的、级围岩隧道；级围岩隧道；u 浅埋偏压隧道；浅埋偏压隧道；u 隧道处于粉细砂、大面积淋水等地段；隧道处于粉细砂、大面积淋水等地段；u 为了抑制围岩过大的变形。为了抑制围岩过大的变形。使用条件：使用条件：使用条件：使用条件：5、新奥法的钢架施工、新奥法的钢架施工43 对于自稳时间很短的、级围岩隧道；使用条件：5、新奥法的 架架设设后后立立即即受受力力，且且强强度度和和刚刚度度均均较较大大，可承受开挖时引起的松动压力。可承受开挖时引起的松动压力。钢架的最大特点：钢架的最大特点：钢架可分为：钢架可分为：型钢钢架型钢钢架和和格栅网构格栅网构钢架两种类型。钢架两种类型。44 架设后立即受力，且强度和刚度均较大，可承受开挖时引起 工工程程上上采采用用的的型型钢钢钢钢架架有有：工工字字型型钢钢、H H型型钢、槽钢、钢、槽钢、U U型钢、钢管及钢轨等材料。型钢、钢管及钢轨等材料。缺点：缺点：u 钢架较重，架设困难；钢架较重，架设困难；u 不便于加工制作；不便于加工制作；u 钢钢架架与与喷喷射射混混凝凝土土结结合合不不良良，粘粘结结力力较小。较小。目前现场只有十分必要时才使用。目前现场只有十分必要时才使用。型钢钢架型钢钢架45 工程上采用的型钢钢架有：工字型钢、H型钢、槽钢、U型工字型钢拱架工字型钢拱架46工字型钢拱架46特点：特点：u 质量轻，制作容易，架设方便，省工省料；质量轻，制作容易，架设方便，省工省料；u 与与喷喷射射混混凝凝土土结结合合良良好好，能能形形成成整整体体钢钢筋筋混混凝土结构；凝土结构；u 易与锚杆、超前小导管形成整体。易与锚杆、超前小导管形成整体。钢钢架架的的纵纵向向间间距距应应根根据据所所支支护护的的围围岩岩而而定定，一一般般为为0.750.751.2m1.2m，两两榀榀钢钢架架之之间间设设置置直直径径为为202022mm22mm的纵向钢拉杆。的纵向钢拉杆。格栅网构钢架格栅网构钢架 47特点：质量轻，制作容易，架设方便，省工省料；钢架的格栅网构钢架格栅网构钢架 48格栅网构钢架 48四四 新奥法的辅助施工方法新奥法的辅助施工方法49四 新奥法的辅助施工方法491、超前锚杆、超前锚杆1 1）构造组成）构造组成）构造组成）构造组成 超超前前锚锚杆杆是是沿沿开开挖挖轮轮廓廓线线，以以稍稍大大的的外外插插角角，向向开开挖挖面面前前方方安安装装锚锚杆杆，形形成成对对前前方方围围岩岩的的预预锚锚固固，在在提提前前形形成成的的围围岩岩锚锚固固圈圈的的保保护护下下进进行行开开挖挖等作业。等作业。超前锚杆超前锚杆超前锚杆超前锚杆501、超前锚杆1）构造组成 超前锚杆是沿开挖轮廓线，以稍2 2）性能特点及适用条件）性能特点及适用条件）性能特点及适用条件）性能特点及适用条件特点：特点：柔性较大，整体刚度较小。柔性较大，整体刚度较小。适用条件：适用条件：应力不太大，地下水较少的软弱围应力不太大，地下水较少的软弱围岩的隧道工程中，如土砂质地层、弱膨胀性地岩的隧道工程中，如土砂质地层、弱膨胀性地层、流变性较小的地层、裂隙发育的岩体、断层、流变性较小的地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带等、浅埋无显著偏压隧道。层破碎带等、浅埋无显著偏压隧道。512）性能特点及适用条件512、管棚、管棚 1 1）构造组成）构造组成）构造组成）构造组成 管棚是利用钢拱架沿开挖轮廓线以较小管棚是利用钢拱架沿开挖轮廓线以较小的外插角、向开挖面前方打入钢管或钢插的外插角、向开挖面前方打入钢管或钢插板构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的板构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。预支护。522、管棚 1）构造组成52a)a)棚管的环向布置棚管的环向布置棚管的环向布置棚管的环向布置b)b)管棚钢管纵向错接管棚钢管纵向错接管棚钢管纵向错接管棚钢管纵向错接c)c)钢管端部横向联接钢管端部横向联接钢管端部横向联接钢管端部横向联接53a)棚管的环向布置b)管棚钢管纵向错接c)钢管端部横向联接52 2）性能特点及适用条件）性能特点及适用条件）性能特点及适用条件）性能特点及适用条件特点：特点：整体刚度较大，对围岩变形的限制能整体刚度较大，对围岩变形的限制能力较强，且能提前承受早期围岩压力。力较强，且能提前承受早期围岩压力。适用条件：适用条件：主要适用于围岩压力来得快来得主要适用于围岩压力来得快来得大、对围岩变形及地表下沉有较严格要求的大、对围岩变形及地表下沉有较严格要求的软弱破碎围岩隧道工程中。软弱破碎围岩隧道工程中。542）性能特点及适用条件特点：整体刚度较大，对围岩变形的限制能3、超前小导管注浆、超前小导管注浆b)b)注浆半径及孔距选择注浆半径及孔距选择注浆半径及孔距选择注浆半径及孔距选择a a40cm40cmr rr rb b(取取取取30cm)30cm)钻孔钻孔钻孔钻孔1515o oa)a)超前小导管布置超前小导管布置超前小导管布置超前小导管布置小导管小导管小导管小导管钢支撑钢支撑钢支撑钢支撑0.2m0.2m3.56.0m3.56.0mc)c)小导管全图小导管全图小导管全图小导管全图管箍管箍管箍管箍(6(6钢筋加焊钢筋加焊钢筋加焊钢筋加焊)出浆孔出浆孔出浆孔出浆孔1.5m1.5m不钻孔不钻孔不钻孔不钻孔0.2m0.2m2535mm2535mm有缝钢管有缝钢管有缝钢管有缝钢管553、超前小导管注浆b)注浆半径及孔距选择a40cmrrb(特点：特点：浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅将岩块或颗粒胶结为整体起到了加固作用，而且仅将岩块或颗粒胶结为整体起到了加固作用，而且填塞了裂隙，阻隔了地下水向坑道渗流的通道，起填塞了裂隙，阻隔了地下水向坑道渗流的通道，起到了堵水作用。到了堵水作用。适用于适用于一般软弱破碎围岩，也适用于地下水丰一般软弱破碎围岩，也适用于地下水丰富的软弱破碎围岩。富的软弱破碎围岩。56 特点：浆液被压注到岩体裂隙中并硬化后，不仅将岩块或颗4、超前深孔围幕注浆、超前深孔围幕注浆正洞正洞正洞正洞平行导坑平行导坑平行导坑平行导坑(c)(c)平导超前注浆平导超前注浆平导超前注浆平导超前注浆正注浆区域正注浆区域正注浆区域正注浆区域已注浆区域已注浆区域已注浆区域已注浆区域(a)(a)洞内超前注浆洞内超前注浆洞内超前注浆洞内超前注浆(b)(b)地表超前注浆地表超前注浆地表超前注浆地表超前注浆574、超前深孔围幕注浆正洞平行导坑(c)平导超前注浆正注浆区域u为设计和修正支护结构形式和参数提供依据；为设计和修正支护结构形式和参数提供依据；u正确选择开挖方法和支护施作时间；正确选择开挖方法和支护施作时间；u为隧道施工和长期使用提供安全信息；为隧道施工和长期使用提供安全信息；u是研究新奥法力学机理和设计理论的重要途径。是研究新奥法力学机理和设计理论的重要途径。8.4 8.4 新奥法的监控量测新奥法的监控量测1、监控量测的目的、监控量测的目的58为设计和修正支护结构形式和参数提供依据；8.4 新奥法的监控u 尽快埋设测点；尽快埋设测点；u 进行一次量测的时间宜尽量短；进行一次量测的时间宜尽量短；u 传传感感元元件件要要有有较较好好的的防防震震、防防冲冲击击波波的的能能力力，且能长期有效；且能长期有效；u 测设的数据要求直观、正确、可靠；测设的数据要求直观、正确、可靠；u 测试仪器要有足够的精度。测试仪器要有足够的精度。2、监控量测的基本要求、监控量测的基本要求59 尽快埋设测点；2、监控量测的基本要求593、量测内容和方法、量测内容和方法 u工程地质与支护状况的观察工程地质与支护状况的观察u隧道地表沉降量测隧道地表沉降量测u隧道净空收敛量测隧道净空收敛量测u拱顶下沉量测拱顶下沉量测u围岩内部位移量测围岩内部位移量测u钢支撑应力量测钢支撑应力量测u喷层应力量测喷层应力量测u二衬应力量测二衬应力量测603、量测内容和方法 工程地质与支护状况的观察60隧道地表沉降量测隧道地表沉降量测 61隧道地表沉降量测 61地表沉降观测地表沉降观测 62地表沉降观测 62地表沉降观测地表沉降观测 63地表沉降观测 63隧道净空收敛量测隧道净空收敛量测 64隧道净空收敛量测 64 洞周收敛量测洞周收敛量测 65 洞周收敛量测 65 洞周收敛量测洞周收敛量测 测点66 洞周收敛量测 测点6667676868拱顶下沉量测拱顶下沉量测69拱顶下沉量测697070 围岩内部相对位移的测孔，一般与周边位移围岩内部相对位移的测孔，一般与周边位移测线相应布置，以便使两项测试结果能够互相验测线相应布置，以便使两项测试结果能够互相验证，协同分析和应用。证，协同分析和应用。围岩内部位移测孔布置围岩内部位移测孔布置围岩内部位移量测围岩内部位移量测71 围岩内部相对位移的测孔，一般与周边位移测线相应布置，围岩内部位移量测围岩内部位移量测 72 围岩内部位移量测 72钢支撑应力量测钢支撑应力量测73钢支撑应力量测73 钢支撑应力量测钢支撑应力量测 74 钢支撑应力量测 74 钢筋计测格栅应力钢筋计测格栅应力75 钢筋计测格栅应力75喷层应力量测喷层应力量测76喷层应力量测76喷层应力测点的布置77喷层应力测点的布置77二衬应力量测二衬应力量测78二衬应力量测78 二衬应力量测二衬应力量测79 二衬应力量测794、监控量测数据处理与应用、监控量测数据处理与应用1 1）量测数据的处理与分析）量测数据的处理与分析804、监控量测数据处理与应用1）量测数据的处理与分析80 如果位移时态曲线始终保持如果位移时态曲线始终保持 ，说明位，说明位移速率不断下降，这是稳定的标志。移速率不断下降，这是稳定的标志。当位移当位移时间曲线出现反弯点，也即位移出现时间曲线出现反弯点，也即位移出现反常的急剧增长现象时反常的急剧增长现象时()()，表明围岩和支，表明围岩和支护已呈不稳定状态或危险状态，应加密监视，并适护已呈不稳定状态或危险状态，应加密监视，并适当加强支护，必要时应立即停止开挖并进行施工处当加强支护，必要时应立即停止开挖并进行施工处理。理。2 2）围岩稳定性判据）围岩稳定性判据81 如果位移时态曲线始终保持 ，说明位移速 信息反馈的目的，就是进行信息反馈的目的，就是进行施工管理施工管理和和调调整支护设计整支护设计，以确保施工的安全性和设计的经，以确保施工的安全性和设计的经济性。济性。量测的动态管理分为量测的动态管理分为“量量”和和“质质”2”2个方个方面，凡可以用数字大小表述的量测项目，归结面，凡可以用数字大小表述的量测项目，归结为为“量量”的管理，如周边位移、拱顶下沉、锚的管理，如周边位移、拱顶下沉、锚杆轴力等。杆轴力等。（1 1）施工管理）施工管理3 3）量测数据的反馈）量测数据的反馈82 信息反馈的目的，就是进行施工管理和调整支护设计，以确p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后83经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量写谢谢你的到来学习并没有结束，希望大家继续努力Learning Is Not Over.I Hope You Will Continue To Work Hard演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日 84谢谢你的到来演讲人：XXXXXX 84