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隧道施工常用方法

②早支撑,指开挖坑道后应及时施作临时构件及支撑, 使围岩不致因变形松弛过度而产生坍塌失稳,并能承 受围岩松弛变形产生的压力。并进行定期检查支撑的 工作情况,若发现变形严重或出现损坏征兆,应及时 增设支撑予以加固和加强。
③快衬砌,指拆除临时支撑时要及时修筑永久性混凝 土衬砌,并使其能尽早承载参与工作。若采用的是钢 支撑又不必拆除,或无临时支撑时,亦应尽早施作永 久性混凝土衬砌,防止坑道壁裸露时间过长风化侵蚀
新奥法施工的基本原则可归纳为:“少扰动、早锚喷、 勤量测、紧封闭”。
三、新奥法施工
少扰动,是指在进行隧道开挖时,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。 因此要求能用机械开挖的就不用钻爆法开挖。采用钻 爆法开挖时,要严格地进行控制爆破;尽量采用大断 面开挖;根据围岩类别、开挖方法、支护条件选择合 理的循环掘进进尺;自稳性差的围岩,循环掘进进尺 应短一些;支护要尽量紧跟开挖面,缩短围岩应力松 弛时间。
一、公路隧道施工常用方法
新奥法与传统的矿山法相比,不仅仅是手段上的不同, 更重要的是工程理念、力学概念和设计原理的不同。新 奥法是一个体现应用岩体动态性质较完整的力学概念, 科学性较强的隧道施工方法。因而不能单纯地将它仅仅 看成是一种施工方法或是一种支护方法,也不应片面理 解仅用锚喷支护就认为是采用新奥法,新奥法的内容及 范围相当广泛、深入,它既包括隧道工程设计,又包括 隧道工程施工,还包括隧道和地下工程的科学范畴的大 系统工程。新奥法应用岩体力学的理论,以维护和利用 围岩的自承能力为基点,采用锚喷为主要支护手段,达 到及时控制围岩的变形和松弛,使围岩亦成为支护体系 的组成部分,并通过对围岩和支护结构的测量、监控来 及时而正确的指导隧道和地下工程设计施工的方法。
矿山法施工的基本原则是:少扰动、早支撑、快 衬砌。
一、公路隧道施工常用方法
矿山法施工的基本原则
①少扰动,是指在进行隧道开挖时,要尽量减少对围 岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和持续时间。采 用钢支撑,可以增大一次开挖断面的跨度,减少分部 开挖次数,采用预裂爆破技术,从而达到减少对围岩 的扰动次数。
早锚喷,是指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。这样做一方面是为了使围岩 不致因变形过度而产生坍塌失稳;另一方面是使围岩 变形适度发展,以充分发挥围岩的自承能力。必要时 可采取超前预支护措施。
三、新奥法施工
勤量测,是指以直观、可靠的量测方法和量测数据来 准确评价围岩(或围岩加支护)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, 确保施工安全和施工顺利进行。量测是现代隧道及地 下工程理论的重要标志之一,也是掌握围岩动态变化 过程的手段和进行工程设计、施工的依据。
3)通过试验、监控量测决定围岩体和支护结构的承 载——变形——时间特性;
4)按“预计的”围岩局部应力松弛选择开挖方法和 支护结构;
5)在施工中,通过对支护的量测、监视、信息反馈, 改修设计,决定支护措施或第二次衬砌。
三、新奥法施工
采用新奥法施工的公路隧道,应视其规模、地质条件 以及安全要求、施工方法,并充分利用现场监控、量 测信息来指导施工。严格执行施工程序,不得有任何 省略。新奥法的特征之一是采用现场监控、量测信息 指导施工,即通过对隧道施工中量测数据和对开挖面 的地质观察等进行预测、预报和反馈。并根据已建立 的量测数据,对隧道施工方法(包括特殊的、辅助的 施工方法)、断面开挖步骤及顺序、初期支护的参数 等进行合理调整,以保证施工安全、坑道围岩稳定、 工程质量和支护结构的经济性等。
新奥法的三种主要设计方法: 1、工程类比法; 2、现场监控量测法(信息设计法); 3、理论计算验算法:
P 0 Pmax
P
P0 原岩压力线
A

刚性支护
Ⅲ 柔性支护
IV-模注支护
σ
P0 PE
P0 Pc
u=f(P1)

锚Ⅱ喷
P maxP1PK来自形变压力区 K 松散压力区
初喷 Ⅲ锚 二次喷
P1
Pc
PE
cE D
Pmin
u0
uE
ur
umax

B
u
锚喷支护
模注衬砌
围岩——支护模式
荷载——结构模式
荷载——结构模式
工程类比法用得最多;信息设计法比工程 类比法更为合理更为可靠;三种方法并用 是以后的发展方向。
新奥法的要点:
1)围岩体和支护视作统一的承载结构体系,岩体是 主要的承载单元;
2)允许坑道开挖后围岩产生局部有限的应力松弛, 也允许作为承载环的支护结构有限制的变形;
一、公路隧道施工常用方法
新奥法
新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称, 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,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。目前,新奥法已成为隧道施工最主 要的方法,也几乎成为在软弱的破碎围岩 地段修建隧道的一种基本施工方法。
一、公路隧道施工常用方法
矿山法施工的工艺流程:
一、公路隧道施工常用方法
它与新奥法的根本区别,除了施工原理不 同外,在具体作业上还有:传统的矿山法 中不强调采用锚喷支护,而大量采用钢、 木支撑;不强调要及早闭合支护环;很少 采用复合式衬砌,而是大量采用刚度较大 的单层衬砌;不进行施工量测等。
近年来,由于施工机械的发展,以及传统 矿山法明显的不符合岩石力学的基本原理 和不经济,已逐渐由新奥法所取代。只有 在一些缺少大型机械的中、短隧道中,或 不熟悉新奥法的施工单位还采用传统的矿 山法。
一、公路隧道施工常用方法
矿山法 矿山法因最早应用于矿石开采而得名,
它包括传统方法和新奥法。由于这种方 法多数情况都需要钻眼爆破进行开挖, 故又称为钻爆法。有时为了强调新奥法 与传统矿山法的区别,而将新奥法从矿 山法中分出另立系统。
一、公路隧道施工常用方法
传统矿山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。施工 中由于支撑撤换工作较麻烦和不安全,且对围岩 有所扰动,因此,该方法目前已很少采用,有时 应用于不便采用锚喷支护或处理坍方的隧道中。
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