新奥法理论及其在隧道中的应用资料
新奥法施工特点及在铁路隧道施工中的实际应用
新奥法施工特点及在铁路隧道施工中的实际应用1. 引言在铁路隧道的施工中,采用新奥法施工技术已经成为一种常见的选择。
这种技术具有独特的特点,能够在隧道施工过程中发挥重要作用。
本文将对新奥法施工的特点及其在铁路隧道施工中的实际应用进行全面评估,并进行深入探讨。
2. 新奥法施工的特点新奥法施工是一种先进的施工技术,具有以下几个显著特点:1) 高效:新奥法施工采用机械化、自动化设备,能够快速、高效地完成施工任务,大大缩短工期。
2) 精准:通过先进的测量和定位技术,新奥法施工能够实现毫米级的精准施工,确保隧道的准确度和稳定性。
3) 安全:在新奥法施工中,人员作业减少,机械设备替代了部分人力劳动,减少了施工中的安全隐患。
4) 强韧:新奥法施工采用的材料和设备具有很强的耐磨、耐压、耐腐蚀等特性,能够适应复杂的地质条件和工程环境。
3. 新奥法施工在铁路隧道中的实际应用在铁路隧道的施工中,新奥法施工技术得到了广泛应用,并取得了显著效果。
具体表现在以下几个方面:1) 隧道掘进:新奥法施工技术在隧道掘进中可以实现快速、精准的掘进工作,保证隧道的准确度和稳定性。
2) 支护加固:通过新奥法施工,可以采用先进的支护加固设备和材料,有效地加固和保护隧道的结构稳定性。
3) 排水排砂:新奥法施工技术在排水排砂方面有着显著的优势,能够快速、高效地排除隧道内的水沙,并确保隧道的畅通及安全。
4) 施工管理:新奥法施工技术还可以实现对整个隧道施工过程的精细化管理和监控,提高施工效率和质量,确保施工进度和安全。
4. 个人观点和理解新奥法施工技术在铁路隧道施工中的应用,是对先进技术和设备的充分利用,能够有效提高施工效率、质量和安全性。
随着科技的不断进步和新技术的不断涌现,新奥法施工在铁路隧道施工中的应用前景广阔,有望为隧道施工带来更多的革新和突破。
对新奥法施工技术的深入了解和应用,对提高铁路隧道工程的质量和安全水平具有重要意义。
5. 总结和回顾本文对新奥法施工技术的特点及在铁路隧道施工中的实际应用进行了全面评估,并进行了深入探讨。
新奥法理论分析及工程应用研究
理论分析
1.新奥法的基本原理和概念
新奥法,全称新奥地利隧道施工法,是一种以岩石力学理论为基础、采用锚 杆和喷射混凝土为主要支护手段的施工方法。其基本原理是在开挖隧道或地下空 间时,通过采用光面爆破、喷锚支护等措施,最大程度地减少对围岩的扰动,同 时利用围岩的自承能力,达到维护隧道或地下空间的稳定。
工程应用
1.新奥法在地铁、隧道和地下工 程中的应用
在地铁施工中,新奥法通过采用喷射混凝土、锚杆等手段,有效地提高了地 铁隧道的稳定性。同时,通过信息化施工手段,可以实时监测地铁隧道的变形和 受力情况,为采取相应的支护方案提供科学依据。此外,在地下工程中,新奥法 广泛应用于商场、停车场等地下空间的施工中,有效地维护了地下空间的稳定。
参考内容
引言
模态分析是工程领域中广泛使用的一种方法,它通过对系统进行动力学分析, 研究其振动特性,为工程师们提供了解决各种工程问题的有力工具。本次演示将 介绍模态分析理论的基本概念、分类及其在工程中的应用,并通过具体案例进行 分析和总结。
模态分析理论的基本概念
模态分析理论主要涉及自由度、刚体、质点、坐标系等基本概念。自由度是 指描述物体运动的独立变量,例如一个刚体在三维空间中的平动和转动自由度。 刚体是指一个在运动过程中保持不变形的物体,而质点则是一个具有质量但无体 积的点。在模态分析中,通常采用坐标系来表示物体的位置和运动状态。
4、经济效益更优:相比传统支撑技术,新奥法可以减少支撑结构的用量和 维修费用等成本投入,提高工程的经济效益。
然而,在实际应用中,新奥法也存在一些局限性和挑战。例如,对围岩的扰 动仍然的发 展中,需要进一步研究和改进新奥法及其相关技术,以更好地适应不同工程地质 条件和施工需求。
新奥法在工程中的应用取得了显著的成效。一方面,新奥法可以提高围岩的 自承能力,减少对支护结构的依赖;另一方面,通过信息化施工,可以实时监测 围岩的变形和受力情况,为采取相应的措施提供科学依据。然而,新奥法在实际 应用中也存在一些问题。例如,对围岩的扰动仍然难以完全避免;信息化施工需 要高素质的技术人员等。
新奥法施工在隧道中的应用与分析
新奥法施工在隧道中的应用与分析【摘要】新奥法施工技术是一种先进的施工方法,在隧道建设领域具有重要意义。
本文通过介绍新奥法施工技术及其优势,探讨其在隧道施工中的具体应用案例和注意事项,并分析其未来发展趋势。
新奥法施工技术的应用为隧道建设带来了革新和进步,为隧道工程的施工效率和质量提供了有力支持。
通过深入研究新奥法施工技术的应用前景、持续优化与提升以及为隧道建设带来的变革与进步,可以为隧道行业的发展提供有益借鉴,推动隧道建设技术的不断创新和提高。
【关键词】新奥法施工技术、隧道建设、应用案例、优势、注意事项、发展趋势、应用前景、持续优化、变革、进步1. 引言1.1 新奥法施工在隧道中的应用与分析隧道工程是一项复杂而重要的工程领域,对于交通运输和基础设施建设有着至关重要的作用。
新奥法施工技术是一种现代化的施工方法,它在隧道工程中的应用逐渐增多,并取得了显著的成果。
新奥法施工技术介绍新奥法施工是一种利用先进的机械设备和自动化技术进行施工的方法。
它可以在短时间内完成大量的工程量,提高施工效率,减少人力成本,同时还能保证工程质量和安全。
在隧道施工中,新奥法施工技术具有许多优势。
它可以减少人为因素的干扰,提高施工精度和质量;它可以缩短工期,降低成本,增加经济效益;它还可以减少对环境的影响,保护生态环境。
许多隧道工程已经采用了新奥法施工技术,取得了较好的效果。
某隧道工程利用新奥法施工技术,完成了施工周期的缩短,同时提高了工程质量。
在应用新奥法施工技术时,需要注意一些问题。
要合理设计施工方案,确保施工过程中的安全与顺利进行;同时还要注意施工设备的维护和保养,保证施工质量。
随着技术的不断发展和进步,新奥法施工技术在隧道工程中的应用将会更加广泛。
未来,新奥法施工技术将不断优化和提升,为隧道建设带来更多的变革和进步。
通过以上分析,可以看出新奥法施工技术在隧道工程中的重要性和优势。
它将为隧道建设带来更多的便利和效益,为交通运输和基础设施建设做出更大的贡献。
隧道新奥法原理及其应用
“卸载”作用 填平补强围岩
覆盖围岩表面
阻止围岩松动
分配外力
喷射混凝土的质量控制
厚度
强度 密实度
与围岩的密贴程度(模喷、壳喷?)
钢筋网的作用
防止收缩裂隙或减少裂隙数量和限制裂
缝宽度。 提高支护的抗震能力。 使喷层应力得到均匀分布,改善变形性能, 增强锚喷支护的整体性。 增强喷层的柔性。 提高喷层承载力承受剪力和拉力。
开挖的方法
全断面开挖法
台阶开挖法 分部开挖法
光面爆破
炮眼的布置(掏槽眼.辅助眼,周边眼)
炸药 起爆顺序
锚杆的作用
支承围岩
加固围岩 提高层间摩阻力,形成“组合梁”
“悬吊”作用
锚杆的质量控制
有效长度
角度 填充的密实度
拉拨力
喷射混凝土的作用
指导施工,预防险情 校核工程理论,完善工程类比方法
工程运营期间的监控手段
量测内容(项目)
现场观察
岩体(岩石)力学参数测试 应力应变测试
压力测试
位移测试
温度测试
物理探测
隧道现场量测项目
地质和支护状况观察 周边位移 拱顶下沉 锚杆或锚索内力及抗拔力 地表下沉 围岩体内位移(洞内设点) 围岩体内位移(地表设点) 围岩压力及两层支护间压力 钢支撑内力及外力 支护及衬砌内应力、表面应力、及裂缝量测 围岩弹性波测试
新奥法定义
围岩是承载体 围岩与支护共同受力
问题(全断面开挖、喷锚支护是新奥法?全
断面采用新奥法设计?)
新奥法原理
围岩是承载体
新奥法施工在隧道中的应用与分析
新奥法施工在隧道中的应用与分析
新奥法施工是一种新型的隧道施工方法,它以机械化、自动化为特点,使用先进的施
工设备和技术,能够快速、高效地完成隧道的建设。
本文将对新奥法施工在隧道中的应用
进行分析。
新奥法施工在隧道中的应用主要体现在以下几个方面。
新奥法施工可以提高隧道的施
工效率。
传统的隧道施工需要大量的人工投入,施工周期长,而新奥法施工则能够通过机
械化、自动化的方式,减少人工投入,提高施工速度。
新奥法施工能够提供更高的施工质量。
传统的隧道施工难免会出现人为误差,而新奥法施工则能够通过先进的施工设备和技术,保证施工质量。
新奥法施工可以降低施工风险。
在隧道施工中,存在风险较高的工程
区段,传统的施工方法往往难以应对,而新奥法施工则能够通过技术手段,降低施工风险,保证工程安全。
新奥法施工在隧道中的应用能够提高施工效率,提供更高的施工质量,降低施工风险。
随着科技的不断发展,新奥法施工在隧道施工中的应用前景十分广阔,相信将在未来得到
更加广泛的推广和应用。
新奥法理论及其在隧道中的应用
新奥法理论及其在隧道中的应用摘要:通过介绍新奥法和在中国的发展,从岩体属性,围岩基本原理入手阐述了新奥法原理。
并根据不同围岩等级介绍新奥法施工,最后用引栾入津工程、西洱河三级电站工程、草峪岭随润工程介绍新奥法在隧道中的应用。
关键词:新奥法;围岩自稳;岩体属性;工程实例The New Austrian Tunneling Method And Application In The TunnelYAO Meng-Wei(Architecture and Civil Engineering,8143086)Abstract:The article introduces The New Austrian Tunneling Method and it's development in China. Then it starts from the rock properties and the basic principles of surrounding rock to expounde NATM. At last, it uses the Yinluanrujin , Xierhe three power plant project and the Caoyuling projec to introduce the NATM.Key words:New Austrian Tunneling Method; The surrounding rock steady;Rock properties; Engineering projects引言二十世纪以来,人类对地下空间的需求越来越多,因而对地下工程的研究有了一个突飞猛进的发展。
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的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,如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开挖。
新奥法施工在隧道中的应用与分析
新奥法施工在隧道中的应用与分析发布时间:2021-06-23T14:48:51.237Z 来源:《建筑科技信息》2020年11期作者:吴国培[导读] 主要分析了奥法施工技术在公路隧道工程中的应用。
摘要:人类社会的发展过程其实就是对自然环境不断改造的过程,而改造的目的在于为人类生产及生活活动提供便利。
近些年来,地铁工程项目数量和规模逐渐拓展,给我国交通事业的发展注人了新的活力。
主要分析了奥法施工技术在公路隧道工程中的应用。
关键词:新奥法施工;隧道;应用;分析1前言为了适应隧道复杂的施工环境,建立安全可靠的施工现场,新奥法运用岩层对荷载的自承能力,加上地铁开挖面的约束作用,在隧道内围岩表层喷射混凝土,喷射混凝土的流动性能与岩层紧密贴合,补充岩层表面的凹陷,配以锚杆支护结构约束围岩的变形;在围岩有较大变形的区段,增加对喷锚结构的监测,保证隧道内部的稳定性。
2新奥法施工技术介绍新奥法施工技术是在当前已有技术基础之上,结合实际工作经验所进行汇总得到的结果,一般需要利用岩体力学开展隧道施工活动,通过合理组合锚杆以及喷射混凝土来支撑隧道整体,并且能够全面监测和预警隧道岩石的硬度。
另外,新奥法施工技术具有诸多优势,可在开挖隧道时缓解地面压力,防止出现大面积的沉降现象,对地基具有保护作用。
在实际工程中为有效发挥新奥法施工技术的功能,需配备具有高技术水平的施工人员,在满足工程设计要求的基础上,达到最佳施工效果。
3新奥法施工原理在进行新奥法施工时,施工区域内的岩体是最为核心的承载单元,这意味着在施工过程中应做好围岩的保护工作,尽可能确保其整体性不受到影响,同时也不可令围岩处于长期暴露劣化的状态。
在进行开挖作业时,应开挖出一个具有良好受力水平的洞室。
经大量的开挖作业后,洞室岩体不可避免会出现适量的变形问题,此时岩体应力将再次进行分配。
对于一个完整的开挖面而言,其圆形孔洞可以良好地分散来自于岩体的应力,由此起到支撑隧道的作用。
浅谈新奥法原理在隧道开挖中的运用
浅谈新奥法原理在隧道开挖中的运用随着社会的发展,国家加大了隧道工程的建设。
进行隧道和城市地下工程的开挖的时候已经广泛的使用新奥法,从而确保了工程安全、高效、经济,因此加强对隧道开挖中的新奥法的研究是非常有必要的,对此本文分析了新奥法原理在隧道开挖中的运用。
标签:新奥法原理;隧道开挖;运用引言:新奥法作为隧道设计与施工的一项新技术已在我国得到广泛的应用,不仅在山岭隧道中得到应用,而且在城市松软地层隧道建设中也得到广泛应用,取得了显著的成绩,体现了良好的社会效益及经济效益。
1、新奥法的概念及其发展1.1、什么是新奥法隧道施工新奥法是新奥地利隧道施工法的简称,在20世纪70年代,新奥法传入我国以后,在我国的隧道建设中起到了非常重要的发展。
新奥法与传统的建设方法不同,它强调发挥围岩自身的一种承受作用,用以薄层的柔性支护与围岩相接合形成一种支护系统,不仅使得其能更好的改善岩石的受力性能,也减少了在开挖过程中导致开挖量大等一些问题。
新奥法技术与传统的技术相比,在经济适用和安全的性能方面都进行了优化。
1.2、新奥法隧道施工的实践与发展20世纪60年代初,奥地利学者拉布西维兹站在岩石力学的角度,通过对阿尔卑斯山中的隧道,进行的一些实践研究,提出了现在我们说的新奥法。
这种方法的提出,是当时的一种对于隧道建筑而言较为先进的方法。
它是通过一种“拱效应”,来实现增强围岩自身的承受能力的一种方法,把喷射混凝土技术和锚杆技术结合在一起,达到给与岩石的一种支持和保护作用。
这种开挖方法,主要针对的是一些比较软弱的岩层开挖,在这些软岩层中的主要构成是一些瓢土、粉砂及泥石灰等。
它们的自身承受的能力是比较小的,容易产生变形,影响到地表的环境。
2、新奥法基本理论目前,新奥法已成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。
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。
探讨新奥法在隧道开挖中的应用
198YAN JIUJIAN SHE工,主要选用的设备是气腿式凿岩机;针对于起爆施工,选择的是非电毫秒雷管;针对于找顶施工,选择的是长臂挖掘方式;针对渣土的装载与运输,应该重视装载机与自卸汽车的配合性使用。
四、初期支护1.锚杆目前,锚杆基本分为中空注浆锚杆与砂浆锚杆。
其中砂浆锚杆施工的具体工艺流程是钻孔、灌注砂浆、杆体插入以及药卷装入;而中空注浆锚杆施工的主要工艺流程是钻孔、杆体插入、注浆以及锚杆注浆口密封。
现阶段,锚杆基本分为中空注浆锚杆与砂浆锚杆。
2.挂网在完成锚杆施工任务之后,就需要进行挂网施工,严格根据设计要求确定网格间距与钢筋种类。
与此同时,针对钢筋网铺设施工而言,必须以支护围岩实际情况作为重要依据,在完成混凝土初喷之后才可以进行施工,选择细铁丝或者是点焊方式实现锚杆与钢筋网相应连接位置的有效处理。
此外,钢筋网喷射过程中必须要保证稳定,不能发生晃动。
3.格栅拱架与钢拱架对于拱架基脚位置,在施工过程中应该预留大约20cm 原地基,由此就能够保证拱架稳定的置于地基之上。
而在进行拱架架设施工过程中,应选用挖槽就位方法,于拱架基脚部位建立钢槽,从而能够进一步增强基底承载力。
4.喷湿混凝土从喷湿混凝土施工技术方面分析,其突出性优势是拥有良好的密封性、粘结性与灵活性,可以有效处理围岩长期外露而发生的风化问题,顺利完成支护抗力,使应力处于最佳状态。
与此同时,喷锚支护能够进一步增强围岩稳定性与抗剪强度。
5.超前小导管一般情况下,超前小导管裸露在外的直径应该控制在4.5m,以无缝钢管为主。
对于压浆孔,建立的位置应该与钢管尾端保持大约1m 的距离,各个压浆孔之间的距离是16cm,采用梅花形的布局状态。
针对小导管环向间距,应该控制在40cm,而且尾端要利用钢架支撑;针对小导管纵向间距,应该控制在1m。
6.超前管栅支护本隧道开挖工程两端洞口应该选择超前管栅加以支护,而管栅材质以热轧无缝钢管为主,半径大约是3cm,选用的安装方法是分段施工,且各段长度应该控制在5m,环向间距应该控制在40cm。
新奥法施工特点及在铁路隧道施工中的实际应用
新奥法施工特点及在铁路隧道施工中的实际应用1. 引言在现代铁路隧道的建设中,新奥法施工技术已经成为一种常用的施工方法。
本文将对新奥法施工的特点进行全面评估,并探讨其在铁路隧道施工中的实际应用。
2. 新奥法施工的定义新奥法施工技术是一种全断面隧道开挖方法,旨在提高安全性、效率和施工质量。
与传统的钻爆法相比,新奥法施工采用机械设备进行开挖,可以同时进行支护和掘进工作,大大缩短了施工周期。
3. 新奥法施工的特点3.1 深度:新奥法施工技术适用于各种隧道断面类型,包括圆形、椭圆形和广义多边形断面。
它可以应对各种复杂地质条件,如软土、岩石和水文条件。
3.2 广度:新奥法施工技术可以适用于各种隧道长度和宽度。
它可以根据实际需要进行灵活调整,满足不同规模的工程需求。
3.3 高质量:由于新奥法施工技术使用机械设备进行开挖,施工质量更加稳定可靠。
它可以减少钢筋混凝土管片的变形和裂缝,提高隧道的结构强度和耐久性。
3.4 高效率:新奥法施工技术可以减少人力和时间成本,提高施工效率。
机械设备可以连续进行开挖和支护工作,不需要等待爆破烟雾消散,节约了施工时间。
4. 新奥法施工在铁路隧道中的实际应用4.1 施工流程:在铁路隧道的施工中,新奥法施工可以分为预制和现场施工两个阶段。
预制阶段包括隧道模具的制作和管片的预制,现场施工阶段包括开挖、支护和安装管片等工作。
4.2 施工技术:新奥法施工技术使用钻掘机进行隧道开挖,同时进行支护和掘进工作。
先将模具放置于开挖面前,然后由钻掘机进行掘进作业,同时支护钢筋混凝土管片。
4.3 应用效果:新奥法施工技术在铁路隧道施工中取得了显著的效果。
它在提高施工质量和效率的还大幅降低了施工风险。
各项技术指标均符合工程设计要求,得到了业主和监理方的一致好评。
5. 个人观点和理解在我看来,新奥法施工技术在铁路隧道施工中具有重要的意义。
它不仅提高了施工效率和质量,还降低了施工风险。
新奥法施工技术还可以灵活调整,适应不同规模和类型的工程需求。
新奥法施工在隧道中的应用与分析
新奥法施工在隧道中的应用与分析一、新奥法施工技术的概述新奥法(New Austrian)法施工技术是一种起源于奥地利的地下工程施工技术,它在地下工程施工中广泛应用,尤其是在隧道施工中。
新奥法施工技术最大的特点就是以变形为基础进行施工,通过不断地观测和调整来保证地下工程的稳定和安全。
新奥法施工技术主要包括以下几个方面的内容:1. 系统观测:通过安装监测设备,对工程施工过程中的地表和地下物理变化进行实时监测,以便及时发现问题并进行调整。
2. 变形控制:以地质条件为基础,根据地质变形特点进行变形控制,保证工程的安全和稳定。
3. 应变控制:对地下工程的应变量进行监测,掌握地下工程变形情况,从而采取相应的措施来控制应变的发展。
4. 钻孔爆破:在隧道施工中,采用钻孔爆破技术,通过爆破来实现对隧道的开挖和构造。
新奥法施工技术的应用,可以大大提高工程施工的效率,降低施工风险,保障施工安全。
二、新奥法施工在隧道中的应用隧道工程作为地下工程中的一种重要形式,其施工难度和风险较大。
传统的隧道施工,往往需要大量的人力物力,而且施工周期长,安全隐患较大。
越来越多的施工单位开始尝试采用新奥法施工技术来进行隧道施工。
1. 地质勘察:在隧道施工之前,首先要进行地质勘察,了解隧道所处地质情况,包括岩性、地层构造、构造面形态等,为后续的施工提供科学依据和技术支撑。
2. 地层开挖:使用新奥法施工技术,可以采用钻孔爆破的方式来进行隧道地层开挖,相比于传统的人力开挖,可以大大提高开挖效率。
3. 地下支护:在隧道开挖的利用新奥法施工技术进行地下支护,通过控制变形和应变,对隧道进行支护,确保隧道结构的稳定和安全。
5. 施工进度控制:通过新奥法施工技术,可以及时掌握施工进度,及时发现问题并进行调整,保证施工的顺利进行。
通过上述几个方面的应用,新奥法施工技术在隧道施工中发挥着重要作用,为隧道施工提供了新的技术手段和方法。
1. 优势(1)提高施工效率:新奥法施工技术可以通过变形控制和施工监测,提高隧道施工的效率,缩短施工周期。
隧道新奥法的理论与实践解析
隧道新奥法的理论与实践1 以正确的思想来指导隧道施工隧道工程依其科学研究目标划分无疑属于自然科学范围,但是在实践中它有着同社会科学相似的性质,即必须用正确的理论思想来指导施工,而实际上隧道施工在实践中因所采用的理论繁杂,各种各样的思想同时存在,而在不同思想指导下制定的方案自然是不尽相同,但大家知道,真理只有一个,也就是说隧道合理的施工方案只有一个,隧道正确的指导思想也只有一个。
“新奥法”这一“法”已广泛应用于现代隧道设计及施工中,但在实践中有两种错误的观点,一是认为喷锚就是“新奥法”,二是认为“新奥法”取代了“矿山法”,要正确及灵活地应用“新奥法”,必须对这两种错误观点进行纠正,因为这是“新奥法”的认识起点。
1.1 “新奥法”不能简单理解为喷锚从我国铁道隧道修建历史可以看出,早在60~70年代修建成昆铁路“关村坝”和“沙马拉达”隧道时,即使用了喷锚技术,但那时没有人认为那是采用了“新奥法”。
真正完全采用“新奥法”修建的隧道是80年代建成的“大瑶山隧道”。
从喷锚支护的应用到比较完整的“新奥法”应用,隧道建设思想的进步用了近20年,但“新奥法”思想的普及、推广到现在仍在进行,将来将会随着相关基础理论及施工设备、材料、工艺的改进,仍会不断发展。
隧道修建历史说明“新奥法”不能简单理解为喷锚支护。
1.2 “新奥法”并没有取代“矿山法”“矿山法”是指以爆破为开挖手段的一种地下工程施工方法,它与掘进机法、盾构法、明挖法、沉管法相对立。
而我们广泛应用的“新奥法”,其主要开挖手段仍是爆破方法,从概念上讲“矿山法”与“新奥法”并不对立,实际上“新奥法”并不是一种隧道施工方法,它是隧道施工的一种“概念”、“哲学”、“原则”或“途径”(王建宇语)。
1.3 普氏理论仍然适用“新奥法”的理论基础是弹塑性理论,这是基于围岩为弹塑性介质假设的理论,如果围岩为松散体,“新奥法”就不适用。
而应用了几十年的普氏理论正是基于松散介质假设前提上建立的理论,所以在广泛推广应用“新奥法”的时候,决不可不加分析地对传统的普氏理论弃之不用,否则在实践中必然会造成严重的不良后果。
新奥法在隧道施工中的应用论述
新奥法在隧道施工中的应用论述摘要:新奥法广泛适用于建造铁路隧道、公路隧道、城市地下铁道、地下贮库、地下厂房及水电站输水隧洞和矿井井巷等。
隧道工程是具有耗散结构性质和自组织机能,往往受多层次因素的影响,某些细小的变化便可以引起系统的突变。
本文主要探讨新奥法在隧道施工中的应用。
关键词:新奥法;隧道施工;应用新奥法原理摈弃了传统隧道工程中应用厚壁混凝土结构支护松动围岩的理论,把岩体视为连续介质,在粘、弹、塑性理论指导下,根据在岩体中开挖隧道后从变位产生到岩体破坏要有一个时间效应的性质,适时地构筑柔性、薄壁、能与围岩贴紧的支护结构来保护围岩的天然承载力,变围岩本身为支护结构的重要成分,使围岩与构筑的支护结构共同成为坚固的支承环,共同形成一个长期稳定的洞室。
新奥法构筑隧道的主要特点是通过许多量测手段对开挖后隧道围岩的动态进行监测,并以此来指导隧道支护结构的设计和施工[1]。
1新奥法原理与定义新奥法隧道施工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的方法和原则,可以归纳为“少扰动,早喷锚,勤量测,早封闭”。
经过多年的实践,这种工艺的理论越来越成熟,但新奥法隧道施工并没有被完全的实施,存在各种问题。
通过施工经验的总结,在这里提出一些存在的问题和不足及相应的解决方法,希望能起到参考的作用。
新奥法是新奥地利隧道施工方法(new austrian tunneling method,简写 natm)的简称。
它是奥地利土木工程师l.v.rabcewicz 等在长期从事隧道施工实践中,于 20 世纪 60 年代从岩石力学的观点出发并在总结隧道建设实践经验的基础上创立的。
当开挖面作为一个整体,应力重新平衡后,就可以很好的支撑起隧道结构[2]。
如何使开挖面成为一个整体,新奥法提出了在开挖隧道后,在开挖面通过拱架、锚杆、钢筋网和喷射混凝土等柔性材料与岩石表面紧贴,从而使它成为一个整体,重新分配应力,然后通过监控量测,围岩地质观测对隧道施工进行微调,在完成初期支护围岩重新分配应力达到平衡后施作二次衬砌,二次衬砌并不是作为隧道的直接承载物,而是起到美观的作用。
新奥法施工技术中公路隧道工程应用.doc
新奥法施工技术中公路隧道工程应用摘要:现如今,对于我们国家高速公路工程之中的隧道施工而言,新奥法是其中应用最为宽泛的一项施工技术。
公路隧道工程直接性的影响到了整个国家经济与的进步,相应的就得需要我们进一步的研究开发施工技术,从而运用相对较高的施工技术水平来进一步的推动整个行业的可持续,从根本之上来加大公路工程的质量,进而达到建设的实际需求。
鉴于此,本文主要分析新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用。
关键词:新奥法;公路隧道工程;应用ﻭ1新奥法的工作原理ﻭ1963年,在岩体力学相关理论的基础之上,对于新奥法来实施具体的分析与阐述,新奥法的三个基本要素表现在量测、喷混凝土与锚杆之上。
如今,公路隧道工程建设施工的过程之中,新奥法已经成为了一个全新的起点,其主要运用的是明确隧道结构,阐述围岩核心承载力的基准点;运用围岩开挖和加固的方式,全面管理控制卸载位移;对于整个隧道支护项目来进行分析,在受力围岩的范围之内,可以在相对较小的空间之内发生围岩结构变形的情况,但应该针对围岩位移的幅度来实施有效的控制,预防出现围岩结构出现松散的现象;围岩第一次进行支护的时候,需要运用围岩自身承载力为标准,利用有效的将支护之中的具体时间与效果及时的确定出来,缩减围岩变形出现的概率;公路隧道工程在正式开挖之前,要预先的针对围岩周年地质条件来实施必要的勘探,在保障不会出现任何问题的基础之上,将围岩位移变形参数实时的计算出来。
由于受到混凝土由于受到围岩密贴以及受力快特征,从而在最大限度之上来有效的促进2“新奥法”技术施新奥法在公路隧道工程之中大范围的运用。
ﻭﻭ工特点ﻭ2。
1光面爆破ﻭ首先,要利用合理的方式来优选最为适宜的爆破数据。
其次,定位精准,优选相应的定位异地来将具体的部位确定出来。
最后,细致核查钻眼与相应的标准是否一致,之后再依据2。
2锚喷支护ﻭﻭ(1)锚杆施工首先,需实际需求来予以装药.ﻭﻭ要依据工程的具体情况,来充分的将定位和锚杆的具体长度确定出来。
新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用
新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用摘要:本文对新奥法概念、使用的原理及施工特点进行了表述,接着讲述和分析了新奥法在公路隧道施工中的相关应用,也简要介绍了新奥法使用的相关技术,为新奥法在我国公路隧道工程建设中的应用做了进一步的研究推广,有利于更好地为现代化建设服务。
关键词:新奥法;施工技术;公路隧道工程1.新奥法的介绍1.1新奥法施工技术的简介新奥法施工技术是在已经有了的技术之上,结合相关工作人员的工作经验进行的一个汇总结果,而且需要运用岩体力学这项技术的基础上进行研发而产生的隧道施工技术。
主要技术是通过组合锚杆、喷射混凝土实现对隧道的整体进行支撑的作用,可以对隧道岩石的硬度进行全面的监测和预警,使隧道工程与实地的情况能够达到最大吻合。
新奥法这项技术有很多的优势,在公路隧道施工的时候新奥法可以很快的适应一些施工方法、施工工序和施工设备,并且在开挖隧道的时候缓解地面的压力,避免大面积的沉降,有效的保护地基,将地基的破坏力度尽量减小。
因此,这种技术拥有比较高的安全性能,为隧道工程的安全性、稳定性提供基础的保障。
那么要想让新奥法这项技术得到更好地应用,还需要选配工作经验丰富、技术水平高的工作人员进行施工,同时结合完善的工程设计,最终达到最好的施工效果见表1。
项目面积X 衬砌量Y 超挖量面积Z Y+Z1.2新奥法技术的相关应用原理新奥法是现代公路施工中的重要隧道施工方法,提升了隧道施工技术水平。
使用新奥法,首先要求对地形做具体分析,也是对隧道结构进行分析的基础,根据适合的隧道结构编制出对应的科学可行的计划方案,再通过调查勘测预估周围岩体的硬度和承受能力。
另外,开挖前,为了保证后期施工过程和施工人员的安全和工程质量,需要对周围的岩体进行加固。
新奥法借助自身的优势,可以对周围岩体进行控制,尽量减小开挖围岩的力度,避免围岩的大范围变形和不必要的干扰。
如此,就实现了对岩体的控制,既为工程质量做好了铺垫,又对周围施工环境进行了保护。
新奥法在公路隧道工程中的应用
新奥法在公路隧道工程中的应用摘要:新奥法作为一种目前国内隧道及地下工程普遍推广应用的工程方法,对我国的公路隧道建设的发展起着关键作用,并广泛应用于我国公路隧道施工建设工程中。
本文结合工程实例,介绍了新奥法的技术要点,阐述了新奥法在隧道工程中的应用方法,为新奥法在类似隧道工程中的应用提供参考。
关键词:新奥法;隧道工程;施工应用引言随着国民经济的迅速发展,公路隧道的施工越来越多,隧道开挖的难度不断增加,新奥法在隧道施工中的应用也越来越广泛。
新奥法自创立以来,在我国的诸多隧道工程中得到了成功的应用,目前已经发展隧道施工的一种重要方法。
1 新奥法技术要点(1)充分保护岩体,减少对围岩的扰动。
(2)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,通过调整支护结构来控制岩体的变形。
(3)在初期衬砌中及早完成围岩和衬砌的整体化,保证衬砌环的稳定与完整。
(4)利用信息化施工技术,合理布置监测点,及时掌握围岩及支护结构的应力和变形,通过监测信息的反馈及时调整支护参数。
(5)多采用喷锚式初衬外加现浇混凝土二衬的复合式衬砌结构。
二次衬砌等初衬施工完成、围岩基本稳定之后再施作。
2 工程概况某隧道工程为双向四车道,隧道全长98.5米,属大型公路隧道。
隧道起讫桩号为K37+870~K38+215。
进口隧道设计标高为左洞57.493米,右洞57.483米;出口隧道设计标高为左洞56.757米,右洞56.747米。
隧道进出口均采用端墙式洞门。
隧道地段进出口及浅埋地段上覆岩体比较薄,稳定性较差。
隧道地段以层次多、结构较松散的软质、较软质岩石为多,有软弱的炭质层存在,岩石强度及稳定性较差,洞壁开挖容易产生较大不良变形,产生掉块、坍塌。
围岩分级情况见表1。
4 结语综上所述,新奥法是岩石力学和现代科学技术发展的成果,它具有强大的生命力和适应力。
经过多年的实践和推广,新奥法日趋成熟,并已在隧道中被普遍使用。
采用新奥法施工过程中,应根据施工规范和设计文件及时进行质量检查和监控量测,同时将监控量测的结果及时用于调整设计和施工方法,这是一个相辅相成的过程。
新奥法理论及其在隧道中的应用
新奥法理论及其在隧道中的应用摘要:首先介绍了新奥法的历史和发展现状,从阐述新奥法的原理及其探讨新奥法一直存在的争议中对新奥法得到更深的认识,然后针对新奥法在隧道工程中的应用,阐述了新奥法的施工办法和工艺,探讨了新奥法施工的基本理念。
关键字:新奥法;原理;隧道工程;施工1.概述新奥法是奥地利隧道施工办法(New Austrian Tunneling Method,简写NATM)的简称。
现有的文献表明,新奥法以此最早源自Rabcewicz于1964年的英文文章,文中重新阐述了1962年他在德国Salzburg第十三次岩土力学讨论会的演讲中首次提出新奥法隧道施工实践中的一些基本概念,其名称前冠以“新”字是以区别于老的奥地利隧道工法。
在我国的地下工程领域中,新奥法的应用也得到了高度的重视。
20世纪50年代喷混凝土和锚杆技术已开始在矿山隧道中应用。
60~70年代喷锚支护已在铁道隧道中推广应用,1983年用新奥法在复杂地层中建成大瑶山铁路隧道,1990年我国第一条用浅埋暗挖施工的城市土层隧道—复兴门地铁站成功建成,90年代新奥法在城市交通隧道和公路隧道中得到了普遍的应用。
2.新奥法原理新奥法并非单指在隧道修建中的某种开挖方法或某种支护结构型式, 其含义实际上更为广泛和深刻。
新奥法以岩体力学为理论基础, 提出了一系列新的概念和原则, 同地下工程的传统概念和认识有根本的区别。
多少年来, 在隧道设计和施工中, 一直把支护结构(支撑、衬砌)和围岩看作是对立的两部份, 即把围岩作为松散土石荷载作用在支护结构上, 这就是所谓松散介质理论, 据此理论所设计的支护结构被动地承受来自围岩的荷载。
在隧道施工中, 普遍采用钢木支撑作临时支护, 不仅消耗大量钢木材料, 而且由于不能有效地遏制围岩的变形、松弛和防止围岩风化, 往往达不到安全的要求。
在灌注永久衬砌时, 又要拆除临时支护, 再一次扰动围岩, 导致围岩进一步松弛和地层压力的增长。
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新奥法理论及其在隧道中的应用摘要:通过介绍新奥法和在中国的发展,从岩体属性,围岩基本原理入手阐述了新奥法原理。
并根据不同围岩等级介绍新奥法施工,最后用引栾入津工程、西洱河三级电站工程、草峪岭随润工程介绍新奥法在隧道中的应用。
关键词:新奥法;围岩自稳;岩体属性;工程实例The New Austrian Tunneling Method And Application In The TunnelYAO Meng-Wei(Architecture and Civil Engineering,8143086)Abstract:The article introduces The New Austrian Tunneling Method and it’s development in China. Then it starts from the rock properties and the basic principles of surrounding rock to expounde NA TM. At last, it uses the Yinluanrujin , Xierhe three power plant project and the Caoyuling projec to introduce the NA TM.Key words:New Austrian Tunneling Method; The surrounding rock steady;Rock properties; Engineering projects 引言二十世纪以来,人类对地下空间的需求越来越多,因而对地下工程的研究有了一个突飞猛进的发展。
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的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,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。
其中的一种理论是二十世纪20年代提出的、传统的“松弛荷载理论”。
而另一种理论是二十世纪50年代提出的现代支护理论,或称“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。
这是一种比较现代的理论,它已经脱离了地面工程考虑问题的思路,而更接近于地下工程实际,近半个世纪以来,已被工程界广泛接受和推广应用,并且表现出了广阔的发展前景。
新奥法是岩承理论在隧道工程实践中的代表方法。
1 概述1.1 新奥法简介新奥法又称NATM,是“New Austrian Tunneling Method”的简称,常见到的译名为“新奥地利隧道施工方法”。
其实,它不完全是一种设计方法,也不单纯是一种施工方法,而是把两者结合为一体的技术方法,是具体应用岩体动态方面的较完善知识的一个完整的力学概念。
因此称为“新奥地利隧道工程法”更为恰当。
奥地利国家地下洞室工程委员会提出了一个新奥法的正式定义:“新奥法遵循这样一个原理,即通过发挥围岩承载环的主动作用使洞室的围岩(岩体或土层)成为承载结构部件。
”新奥法是在1948年由其创始人、奥地利学者L.V.Rabcewicz教授提出并在1958年申请专利,1963年正式命名,并在近40年来得到逐步发展。
新奥法自申请专利以来,在世界许多国家中得到迅速推广应用,并取得良好的效果。
新奥法最初是在岩质较好的地层中应用,后来随着经验的不断丰富,较差地层中也开始应用新奥法,并获得成功。
由于新奥法技术经济效益明显,现在正处于蓬勃发展阶段,受到国内外工程界的普遍重视。
新奥法在隧道工程中的广泛应用极大地推动了隧道工程技术的进步,目前,新奥法原理己经成为世界各国隧道及地下工程中普遍遵循的原理。
虽然,在这期间一些学者也提出其它隧道工程方法,但目前隧道设计与施工中仍以新奥法为主。
1.2 新奥法在我国的发展早在20世纪六十年代新奥法介绍到我国,七十年代末八十年代初得到迅速发展,至今,可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开新奥法。
用新奥法指导施工的工程实例不胜枚举。
例如,复杂隧道: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9#断层、京九线的歧岭隧道、宝中线大寨岭隧道等;长隧道:大瑶山隧道、米花岭隧道;大断面隧道:二滩电站的导流洞最大断面面积600m2以上、太平驿电站直径达28.6m的调压井。
特殊地质隧道:南昆线家竹菁隧道(高地应力、大变形);城市地下工程:北京地铁复兴门折返线、西单地铁车站、国家计委停车场。
目前高速公路隧道己全面推广新奥法施工。
许许多多重点难点工程的建成带动了我国整个地下工程的发展。
新奥法以其快速、节省、安全和具有很高的灵活性与优越性越来越受到学者和工程技术人员的青睐。
这里的灵活性不但指其适用范围广一一不同的地质条件,不同的埋深,不同的洞径及不同的支护目的;而且指通过反馈信息及时调整设计方案一一遇到地质条件变化时,可以根据现场量测资料及时调整设计和施工方案,支护强度不够可以补强,过分安全可以削减。
2 新奥法原理2.1 岩体的基本属性新奥法施工是在岩体内开挖各种形状断面的隧道或洞室,因此,了解隧址区岩体的基本属性非常重要。
众所周知,岩石有3种类型:岩浆岩、变质岩和沉积岩。
无论哪种岩石,在其形成过程中都会生成原生构造。
岩浆岩是由地壳深处的岩浆冒出来形成的,岩浆在冷却过程中除结晶外还会形成节理构造。
变质岩是由岩浆岩或沉积岩在高温高压作用下产生的,在矿物重新结晶的过程中形成节理和片麻理构造。
沉积岩是各种矿物颗粒被水携带由近及远,由粗至细,层层沉积而成,其形成都有层理构造。
岩石形成后又经历了多次大地构造运动,每次构造运动都会使岩体产生次生构造,由于构造力的大小和方向不同,岩体产生的断裂(正断层、逆断层和逆掩断层)规模和方向也会不同,其断裂带的性质和宽度也不同。
断裂带内的岩石被挤压破碎,甚至糜凌化,在大地构造力作用下,有的岩体呈叠瓦状构造。
碳酸盐类岩石有时还会有溶洞,洞内有的充填一些破碎土石,有的无充填物。
岩体内一般都有地下水活动,而水会降低软弱夹层、破碎带及裂隙内充填物的力学指标(C、 值)。
地表一定深度内的岩石在长期物理化学作用下都产生不同程度的风化,轻者破碎加重,强度降低,重者则变成散粒体或土。
由此可见,岩体是一种非常复杂的介质,既不连续又不均匀,还不各向同性,同时还存在原始地应力。
岩体既有弹性又有塑性,还存在流变问题,各种构造面均是岩体的薄弱部分。
2.2 围岩破坏原理新奥法的理论基础是认为围岩具有自承能力,分析围岩自承能力形成的力学机制对于正确选择设计和施工方案有重要意义。
围岩的自承能力来源于围岩自身强度。
开挖前岩体处于三向原岩应力状态,隧道开挖后,在岩土体中形成新的空间,导致隧道周边岩土体失去原有的支撑,径向应力降低。
围岩向隧道洞内移动,围岩相互挤压,切向应力升高,局部可能出现拉应力,围岩应力状态趋于恶化。
围岩稳定性是围岩强度与二次应力一对矛盾比较的结果。
如果围岩自身强度高于二次应力,围岩是能够稳定的,因此围岩的自承能力大小取决于围岩强度的高低。
此处的围岩强度不是指围岩中岩石块体的强度,是包含了结构面分布与性质、岩石块体嘴构体强度和工程因素等多方面影响的综合指标。
隧道工程中不支护而长期稳定的实例则证明了围岩的自承能力。
如果围岩强度低于二次应力围岩发生破坏,破坏由表面向深处发展,围岩内应力不断调整,破坏不断发展,在围岩内形成三个区,由围岩表面向深部依次是塑性软化区、塑性强化区和弹性区。
三个区的岩体处于不同的变形阶段,塑性软化区围岩处于峰值后变形阶段,即塑性软化变形阶段;塑性强化区围岩处于峰值前的塑性变形阶段,即塑性强化阶段;弹性区围岩处于弹性变形阶段。
理论研究表明,塑性强化区和弹性区是围岩承载的主体,塑性软化区是支护的对象。
强化区和弹性区的切向应力高于原岩应力,软化区应力得到释放,切向应力低于原岩应力。
围岩的自承能力与岩体的力学性质密切相关。
岩石的两种性质对于围岩的自承能力有重要影响,一是随着围压的升高,岩体峰值前和峰值后的承载力都不断增大载力。
二是岩石处于软化变形阶段仍具有承载力。
围岩处于塑性软化变形阶段时,岩石已破碎,围压较低,围岩变形处于非稳定状态,其承载力来源于破裂面的摩擦力。
软化区的承载力具有双重作用,一是有利于自身的稳定,但必须通过施加支护才能实现软化区围岩的稳定;二是软化区对强化区围岩具有作用力,增大了强化区围压,提高围岩强度,促进强化区围压进入稳定状态。
因此软化区工作状态对强化区的承载力有重要影响。
强化区围压较软化区大,围岩结构面处于紧密挤压状态,围岩变形处于稳定状态,是主要的承载区之一。
强化区对弹性区围岩具有支撑作用,增大了弹性区围压,提高了岩体屈服强度,促使弹性区的形成。
弹性区围压高于软化区、强化区,使得围岩处于弹性工作状态,岩体应力和变形关系服从胡克定律,是主要承载区之一。
由上述分析可见,塑性软化区、强化区和弹性区是相互关联、相互影响、相互作用的整体。
塑性强化区和弹性区是承载的主体,但都位于围岩深处,一般不能对其进行支护加固,而塑性软化区是支护的主要对象,通过对浅部(软化区)围岩进行加固或支护,提高其强度,使其达到稳定。
浅部(软化区)围岩再对深处(强化区)围岩实施作用,实现深部围岩稳定,并使其成为主要的承载区。
除了对浅部(软化区)围岩的加固措施外,在矿山法开挖隧道时采用光面爆破的目的是减轻爆破对围岩的震动,尽可能保持原始状态。
在稳定性差的围岩条件下,常采用预支护方法,在隧道开挖前围岩即得到强化。
浅部支护、光面爆破和预支护等措施都是工程施工中常用的技术手段,其目的都是在施工时尽可能维持围岩的原始状态,保持原有强度,达到围岩稳定。
2.3 新奥法原理新奥法是一种隧道施工方法,该法在岩体力学的基础上,把以往普氏理论的围岩荷载视作能自承载的结构,并借助喷锚支护等的加固作用充分发挥围岩的自承性能,千方百计地充分发挥围岩的自承能力是新奥法的精髓。
众所周知,隧道未开挖前,无论隧址区域的地质条件如何,隧址区域内的原始地应力是处于某种平衡状态的。
但是,隧道开挖后,解除了开挖断面内岩体的应力,使围岩处于临空状态,破坏了隧址区域的应力平衡状态,围岩的径向应力突然降为零,而环向应力则立即升高,围岩由原来的三维应力状态变为二维应力状态。
开挖后,围岩的弹性变形瞬间完成,但弹塑性和塑性变形将随时间的推移继续发展,这种变形是在围岩应力重新调整过程中产生的。