新奥法在水工隧洞工程应用中应注意的问题

合集下载

隧道施工——新奥法理论要点及施工要点

隧道施工——新奥法理论要点及施工要点

隧道施工——新奥法理论要点及施工要点1.新奥法与传统施工方法的区别:传统方法认为巷道围岩是一种荷载,应用厚壁混凝土加以支护松动围岩。

而新奥法认为围岩是一种承载机构,构筑薄壁、柔性、与围岩紧贴的支护结构(以喷射混凝土、锚杆为主要手段)并使围岩与支护结构共同形成支撑环,来承受压力,并最大限度地保持围岩稳定,而不致松动破坏。

新奥法将围岩视为巷道承载构件的一部分,因此,施工时应尽可能全断面掘进,以减少巷道周边围岩应力的扰动,并采用光面爆破、微差爆破等措施。

减少对围岩的震动,以保全其整体性。

同时注意巷道表面尽可能平滑,避免局部应力集中。

新奥法将锚杆、喷射混凝土适当进行组合,形成比较薄的衬砌层,即用锚杆和喷射混凝土来支护围岩,使喷射层与围岩紧密结合,形成围岩-支护系统,保持两者的共同变形,故而可以最大限度地利用围岩本身的承载力。

2.保护巷道围岩自身的承载能力新奥法施工在巷道开挖后采取了一系列综合性措施:构筑防水层、围岩巷道排水;选择合理的断面形状尺寸;给支护留变形余量;开巷后及时做好支护、封闭围岩等,都是为保护巷道围岩的自身承载能力,使围岩的扰动影响控制在最小范围内,并加固围岩,提高围筵强度。

使其与人工支护结构共同承受巷道压力。

3.允许围岩由一定量的变形,以利于发挥围岩的固有强度。

同时巷道的支护结构,也应具有预定的可缩量,以缓和巷道压力。

围岩的变形是控制在一定范围内的,必须避免围岩变形过大,从而导致围岩强度的削弱以致引起垮落、失稳。

支护结构具有一定的变形量,允许巷道围岩产生一定的变形,以缓和来自巷道的巨大压力,更进一步减轻支护荷载。

4.新奥法施工过程中量测工作的特殊性由于岩体生成条件与地质作用的复杂性,施工条件的复杂性,以及对工程设计参数的精确要求,得要通过许多量测手段,在施工过程中对围岩动态和支护结构工作状态和支护结构工作状态进行监测。

并用监测结果修改初步设计,指导施工。

量测的结果可以作为施工现场分析参数和修改设计的依据,因而能够预见事故和险情,以便及时采取措施,防患于未然提到施工的安全程度。

新奥法在水工隧洞工程应用中应注意的问题

新奥法在水工隧洞工程应用中应注意的问题
及 时 施 作 支护 . 以 保 持 同 岩 稳 定 ( 3 ) 施 作 的 支 护 结 构 应 与 围岩 紧密 结 合 . 既 要 具 有 一 定 的 刚
有 望减 少 在 防 止衬 砌 裂 缝 方 面 的 投 入 . 降 低 综 合 成 本
Hale Waihona Puke 度. 以 限 制 围岩 变 形 自由 发 展 , 防止 围 岩 松 散 破 坏 , 又 要 具 有 一 定 的柔 性 . 以适 应 围 岩适 当 的 变 形 . 使 作 用 在 支 护 结 构 上 的 变形 压 力 不致 过 大 。 当 需 要 补 强 支 护 时 , 宣 采用锚杆 、 钢 筋 网 以 至 钢 拱 架 等 加 固 .而 不 宜 大 幅度 加 厚 喷 层 当 围 岩 变 形 趋 于稳 定 之 后. 必要时施作二次衬砌 . 以满 足 洞 室 工 作 要 求 和 增 加 总 的 安 全
下工程领域 . 可以说所有重点难点 工程都离不 开新奥法 , 用 新 奥 号 , 采 用 强度 高 的喷 射 混 凝 度 , 或增加初支的厚度。
法指导施工的工程实例不胜枚 举。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 人 员 的 青 的 荷 载 相 对 多 了 .在 以后 的 使 用 阶段 其 相 当 于 给 衬 砌 施 加 了 一 睐 定 的环向预压力 ( 如 图 1所 示 ) . 可 以部 分 抵 消 隧 洞 内 水 压 引 起 的 衬 砌 的环 向拉 应 力 . 使衬砌所受 的环向拉应力减小 . 减 少 衬 砌 并 减 小 裂 缝 的 宽度 及 长 度 。 对 隧 洞 防 漏 防渗 有 ( 1 ) 充 分 利 用 围 岩 的 自身 承 载 能 力 . 把 围 岩 当作 支 护 结 构 的 裂 缝 发 生 的概 率 . 基本组成 部分 : 施 作 的支 护将 同 围岩 共 同 工 作 . 形 成 承 载 环 或 承 显 著 作 用 , 并 可提高隧洞结构的耐久性 , 另外 , 如果设计得 当 , 还

新奥法施工技术要点分析

新奥法施工技术要点分析

新奥法施工技术要点分析新奥法(New Austrian Tunneling Method,简称NATM)是一种用于盾构和掘进隧道的先进施工技术,由奥地利工程师约翰·汉孟克(Johann Halbmayer)于1964年发明并在奥地利阿尔卑斯山开始应用。

它通过动态调整地下结构和地质力学变化,使隧道更加稳定和安全。

以下是新奥法施工技术的要点分析:1.隧道支护结构的选择:新奥法技术的核心是结合地质力学原理和隧道结构设计,通过调整支护结构,使其能够适应不同地质条件下的变化。

根据地质情况和隧道尺寸,可以选择钢筋混凝土拱顶、支撑杆、锚杆、喷射混凝土或压力注浆等支护结构。

2.预测地质条件:在施工前进行详细的地质勘探和岩土工程测量,以充分了解地下结构和地质力学特征。

通过分析地质条件,可以预测可能出现的地质问题,例如地层变形、断裂、水位等,并为随后的施工做好准备。

3.适应地质变化:一旦施工开始,隧道地质条件可能会有所变化。

新奥法技术允许根据实时地质数据和监测结果对支护结构进行调整,以适应地质变化。

这种灵活性使得施工过程更加安全和高效。

4.地质监测和控制:在施工过程中,进行地质监测和控制非常重要。

这包括使用地质仪器和传感器实时监测地下位移、应力、温度、湿度等参数,以及通过控制爆破、注浆等手段减少地质灾害的发生。

5.施工过程控制:新奥法技术要求施工过程中进行严格的控制。

这包括根据隧道进度和地质情况调整支护结构的时间点和方式,避免过早或过晚进行支护;控制爆破和挖掘的速度和深度,以减少地质灾害发生的风险。

6.安全措施:施工过程中的安全措施非常重要。

新奥法技术强调施工人员的安全意识和培训,并采取必要的防护措施,例如安装临时支撑、提供逃生通道等,以确保施工过程中的安全。

7.持续改进:新奥法技术是一个不断进化的过程,从实际施工中不断总结经验和教训,并进行改进。

这需要施工团队具备持续学习和创新的能力,以提高施工效率和质量。

隧道“新奥法”施工工艺技术现状及存在问题研究

隧道“新奥法”施工工艺技术现状及存在问题研究

隧道“新奥法”施工工艺技术现状及存在问题研究摘要:本文从“新奥法”施工工艺的指导思想出发, 叙述了当前隧道“新奥法”施工工艺技术现状及其存在的问题, 指出“新奥法”施工要结合地质情况,选择不同的支护方式,并做到柔性支撑和刚性约束相辅相成;施工中要加强对围岩应力的分析和支护参数机理的研究,使支护工艺更加理性化;同时要引进先进的机具设备、先进的施工方法。

关键词:公路隧道;支护工艺;锚杆;新奥法;近年来,我国高速公路建设事业蓬勃发展,截至2020年底,我国高速公路通车里程已达16.10万公里,稳居世界第一。

随着我国高速公路的快速发展,高速公路逐渐向边远山区延伸。

因隧道具有能克服高程障碍,缩短线路长度,减小坡度和曲率等优点,隧道经常作为通过高山地区的路线最终设计方案,公路隧道将成为高速公路的重要组成部分。

但是,我们还必须清醒地认识到我国在公路隧道施工工艺方面还存在着诸多问题,“新奥法”作为隧道常用施工方法,有必要对其施工工艺技术现状及存在的问题进行探讨。

一、“新奥法”施工工艺技术的指导思想“新奥法”是目前国内外大多数隧道的施工方法。

新奥法的指导思想是最大限度地利用围岩自承重能力;以“短进尺、弱爆破、早喷锚、柔支护、早封闭、勤量测”为施工原则;以喷射混凝土、锚杆加固和量测技术为三大支柱;以尽可能减少隧道围岩扰动,容许围岩变形但又不致出现强烈松弛破坏,及时掌握围岩和支护结构动态变形为原则,使隧道围岩变形压力与支护结构抗力保持动态平衡。

二、“新奥法”施工工艺技术现状及存在的问题虽然“新奥法”在隧道结构设计和施工实践中取得了显著的效果,但目前支护工艺实践与理论计算还存在一定的差距,因对隧道围岩压力认识不足和支护设计参数不合理或施工工艺落后等引起的隧道工程事故也是屡见不鲜,故有必要对“新奥法”施工工艺的研究现状及存在的问题进行探讨。

1.初期支护初期支护通常采用喷射混凝土、钢支撑、锚杆和钢筋网的组合支护工艺,有时也用到钢纤维喷射混凝土。

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。

新奥法施工技术在隧洞工程中的应用

新奥法施工技术在隧洞工程中的应用
方 法 , 在 开 挖 过 程 中采 用 光 面 爆 破 或 预 裂 爆 破 技 术 , 施 工 过 程 中严 格
混 凝 土 , 其 他 部 位 为 2 ~ 3 m现 浇 钢 筋 混 凝 土 。二 次 衬 砌 施 工 完 成 5 C 5 后 拱 ”的浇 筑 方式 ,侧拱 和顶 拱 用铡 模 台车 一次 浇筑 成型 。
显收敛仪 ,拱顶 F沉量采用 普通水准 仪测量 ,测 点布 置按照锚喷支护
2 新 奥 法施 工 方 法
21隧洞 开挖 掘 进 .
4 隧 洞 工 程 根 据 隧 洞 围岩 类 别 和 工 程 地 质 条 件 采 用 全 断 面 光面 爆 破 #
监 控 量测 方法 《 电水利 工程 锚 喷支 护旋 工 规范 ( 水 DL/T5181— 2003 ) 要 求 进 行 布 置 。 》
隧洞周边水平收敛速度 ,以及拱顶或底板 垂直位 移速 度明显下
3 新 奥 法 施 工技 术 的 特 点
新 奥 法 施 工 技 术 从 隧 洞 开 挖 方 法 、初 期 支 护 方 法 、 围岩 变 形 监 控
封 闭 性 ” 粘 结性 ” 柔 性 支 护 ”的 特 点 。 、“ 、“
量 测 的选择 ,集 中体现 了新 奥法 施工 技术 的 “ 时性和 有效 性 ” 及 、“
用全 断面光面爆破施 工技术 。光 面爆破施 工技术是指 沿开挖周边 线按
设 计 孔 距 钻 孔 ,采 用 不 耦 合 装 药 毫 秒 爆 破 , 在 主 爆 孔 起 爆 后 起 爆 ,使 开 挖 后 沿 设 计 轮 廓 获 得 保 留 良 好 边 坡 壁 面 的 爆 破 技术 。它 是 通 过 正 确 选 择 爆 破 参 数 和 合 理 的 旌 工 方 法 , 达 到 爆 后 壁 面 平 整 规 则 、 轮 廓 线 符 合 设 计 要 求 的 一 种 控 制 爆 破 技 术 。根 据 4# 隧 洞 工 程 地 质 条 件 , 以 、 Ⅳ类 围岩 为例 ,爆破参 数设计 分别 为 :周边孔 间距 ( E)=0.501、 1 1

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

新奥法施工在隧道中的应用与分析从技术角度来看,新奥法施工主要包括两个方面的内容:一是注浆加固技术,二是隧道支护技术。

注浆加固技术是通过将注浆材料输入到隧道围岩中,让其与围岩产生化学反应,形成一种新的无机材料,从而强化围岩的稳定性和承载能力。

组合式隧道支护技术是将预制的钢模板、钢筋网和混凝土构件组合起来,安装在隧道内部,用于支撑周边的土体和岩体,防止隧道坍塌。

注浆加固技术的优点在于可以针对不同的围岩类型和局部条件,采取不同的注浆材料和施工方法,实现最佳的加固效果。

注浆材料通常包括水泥、无机注浆材料和聚氨酯等,并且可以根据需要进行调配,以达到所需的硬度、黏度和延展性。

此外,注浆施工过程中还可以控制注浆压力和注浆量,以确保注浆材料能够充分填充围岩裂缝和空隙,提高加固效果。

隧道支护技术是一种常见的隧道保护措施,其优点在于支撑力度大,能够有效地控制隧道的变形,保护隧道安全运行。

在新奥法施工中,支护技术常常采用的是钢模板和混凝土构件的组合式支护。

钢模板的优点在于结构坚固,施工便捷,能够满足各种类型的隧道需求。

混凝土构件则可以根据实际需要进行定制,达到更好的支撑效果。

总的来说,新奥法施工在隧道建设中的应用具有很大的优势。

它可以提高施工效率,减少对环境的影响,缩短施工周期,降低施工成本。

当然,新奥法施工也面临着一些挑战,例如隧道建设中相互干扰的问题、围岩变形与注浆反应的关系等。

对于这些问题,需要通过科学合理的施工方案和相关技术的持续创新来加以解决。

需要注意的是,在隧道建设中,工程质量和安全永远是首要考虑的因素。

只有在综合考虑各种因素的前提下,才能选择最适合的施工方案和技术,保证施工过程的顺利进行,同时也确保了隧道的稳定性和安全性。

探讨新奥法在隧道开挖中的应用

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。

新奥法隧道施工中可能发生的问题及对策

新奥法隧道施工中可能发生的问题及对策

新奥法隧道施工中可能发生的
问题及对策
新奥法施工的基本原则,是根据围岩性质允许产生适量的变形,但又不使围岩松动塌落。

在设计、施工过程中,若对围岩性质判断不准或情况不明,或喷射混凝土、打锚杆、立钢支撑时间和方法有误,围岩松动就会超过预计。

此时,应根据观察和量测结果找出原因,进行改正。

但是,很多场合不能明确原因,因此只能针对所发生的现象采取具体针对性措施。

根据实践经验,将新奥法中经常出现的一些异常现象及应采取的措施列于下表,其中A指进行比较简单的改变就可解决问题的措施,B指包括需要改变支护方法等比较大的变动才能解决问题的措施。

当然,表中只列出大致的对策标准,优先用哪种措施,要视各个隧道的围岩条件、施工方法、变形状态综合判断。

施工中的现象及其处理措施。

隧道新奥法施工安全技术

隧道新奥法施工安全技术

隧道新奥法施工安全技术要点一 .新奥法施工基本要点新奥法是应用岩体力学的理论,以维护和利用围岩的自承力为基点,采用锚杆和喷射混泥土为主要支护手段,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护系统的组成部份,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计、施工的方法和原则,他的要点可归纳为“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。

1.开挖作业多采用光面爆破和预裂爆破,并尽量采用大断面或较大的断面开挖,严格控制超欠挖,以减少对围岩的二次扰动;2.隧道开挖后,应尽量利用围岩的自承力,充分发挥围岩自身的支护作用;3.根据围岩特征采用不同支护类型和参数及时施作密贴于围岩的柔性喷射混凝土和锚杆的初期支付,以控制围岩的变形或松弛;4、在软弱破碎围岩地段,使断面及时闭合,以有效地发挥支护体系的作用,保证隧道的稳定;5、二次衬砌原则上是在围岩与初期支付变形基本稳定的条件下修筑的,围岩的支付结构形成整体,因而提高了支付体系的安全度,并不增加衬砌的厚度;6、尽量使隧道周边轮廓圆顺,避免棱角突变处应力集中;7、通过施工中对围岩和支付的观察、量测、合理安排施工程序,进行设计变更及安排正常的施工安全管理。

这种施工方法改善了围岩抗剪支护承载能力,大大减少了施工的不安全因素,在经济和安全性方面都优于传统的施工方法。

二 .新奥法施工安全技术措施1、科学组织、程序施工。

由于隧道施工条件相对较差,操作人员经常在振动、噪声、地下水、有害气体等的不良环境中从事繁重的体力劳动,而且新奥法施工操作要求高,要做到科学管理文明施工、创造安全、卫生的劳动条件,并严格按照规定的工序、工艺方法施工,确保施工安全。

2、加强量测,做好记录,随时观察围岩的变化。

并重视目测观察,目测观察既省事有起到重要的安全作用,应该得到足够的重视,并根据已有的经验对观察信息进行判断,及时采取措施,确保施工安全。

目测观察的主要内容是:岩质和分布,节理裂隙发育程度和方向,接触面填充物的性质、状态、涌水量和涌水压力,隧道顶部、侧部的稳定状态等;开挖后已支护地段的锚杆是否被拉断,喷射的混凝土层是否产生裂隙、剥落和剪切破坏,钢架、格栅有无被压曲现象,隧道是否有底鼓现象等。

“新奥法”在隧洞工程施工中的理解、分析和应用

“新奥法”在隧洞工程施工中的理解、分析和应用
期 完成工程进度要 求 。
关键 词 : I I  ̄ 国际 工程 合 同调价 当地 币部 分 FDC 中图 分 类号 : U7 T 文 献标 识 码 : A
文章 编 号 : 7 —3 9 ( 0 0 1 () 0 5 2 1 2 7 12 1 ) l c一0 0 —0 6 延 长 围岩 的 自稳 时 间 , 加 围 岩 的稳 定 性 , 增 保 证 开 挖施 工 的 安 全 。 些 辅 助 措 施 有 以 这 下几种 。 ① 超 前 支 护 : 开 挖 方 向布 设 超 前 锚 沿 杆 , 杆 可沿 开 挖 断 面 周 圈 向 外倾 斜 , 些 锚 这
锚杆 以 后就 留在 围岩 中 。 果掌 子 面 本 身就 如 不稳 定 , 则需 要 在 掌 子 面 上 布 设施 工锚 杆 , 这种 锚 杆是 临 时 的 , 下一 个开 挖 循 环 中与 在
围岩 一 起 被 挖 除 。 有 些情 况 下 , 应 沿 断 在 还 面 周边 打 孔 灌 注 水 泥 浆 , 与锚 杆 配合 使 用 。 ② 高 压 旋 喷 : 隧 洞 周 边 钻 孔 , 深 在 孔 1 m左右 , 钻头 拔 出 时用 高 压旋 转 喷 头 喷 O 当 2 2软 岩 . 软 岩 隧 洞 的断 面 形 状 需要 仔 细 加 以 研 注混 凝 土 砂 浆 , 拔 边喷 , 孔 周 围形 成一 边 使 1 “ 新奥法 ”的原理 选 0m 0 m的 固 结柱 体 。 掌子 面 将 “ 奥 法 ” 工 创 始 于 奥 地 利 , 的 基 究 , 取 最 能 有 效 地 维 持 三 维 应 力状 态 的 个直 径4 c ~8 c 新 施 它 再 本 思 想 是 依 靠 监 测 来 划 分 和 预 测 地 质 条 洞 室 断 面 。 软 弱 地 层 中 开 挖 会 使 应 力 迅 周 边 都 用 这 种 方 法 加 固后 , 进 行 开 挖 和 在 件 , 分 利 用 围岩 自身 的 承 载 能 力 保 持 岩 速 接 近 或 超 过 岩 体 强 度 , 体 将 处 于 塑 性 支 护 施 工 。 充 岩 石原有的性能 , 发挥 岩 体 承 载 作 用 , 许 围 平衡 状 态 直 至 崩 塌 , 允 因此 , 要 分 部 开 挖并 需 ③冷 冻 法 : 法 是 将 隧 洞 顶 拱 、 拱 外 该 侧 冷 岩 强 度 达 到 屈 服 强 度 , 正 确 的 最 终 支 护 对 已开 挖 面迅 速 加 固 。 弱 地 层 中 的 隧 洞 壁 的 软 岩 冷 冻 后 再 开 挖 和 支 护 。 冻 方 法 在 软 般 是 向钻 孔 内 注 入 液 态 氮 。 冻 法 施 工 冷 时 间 , 岩 体 的 初 期 屈 服 及 时终 止 , 止 强 使 防 般 分 顶 拱 、 阶 和 底拱 三步 开 挖 。 开 挖 台 当 度 的 损 失 , 到 充 分 发 挥 围 岩 承 载 能 力 的 面 的变 形 需 要 限 制 时 , 需 进一 步 细 分 , 达 还 此 中 , 混 凝 土 支护 与岩 石 接 触 面约 5 m厚的 喷 c 故 目的 。 基 本 理 论 原 理 可 归 结 如 下 。 其 时 可 开 挖 侧 壁 坑 道 , 缩 小 临 时 开 挖 断 面 混 凝 土 因 受 冻 强 度 增 长 , 喷混 凝 土 厚 度 以

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。

隧道工程施工技术:新奥法

隧道工程施工技术:新奥法

Tunnel Engineering目录01新奥法的概念02新奥法的施工流程03新奥法的施工原则课前导学山岭隧道施工方法采用钻爆开挖加钢、木构件支撑采用钻爆开挖加锚喷支护传统的矿山法新奥法新奥法的概念新奥法即奥地利隧道施工新方法(NATM),是以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段,通过监测控制围岩的变形,便于充分发挥围岩的自承能力的施工方法。

核心内容充分保护,利用围岩的承载能力。

施工要点控制爆破、锚喷支护和施工监测。

实施方法设计、施工和监测三位一体的动态模式。

新奥法施工流程图二、新奥法施工流程图新奥法施工的基本原则三、新奥法施工的基本原则在施工中必须充分保护围岩,采用控制爆破技术;为了充分发挥围岩的承载力,应允许并控制围岩的变形必须在施工中进行实地量测监控,及时提出可靠的、足够数量的量测信息,以指导施工和设计;在施工过程中,必须建立设计-施工检验-地质预报-量测反馈-修正设计的一体化的施工管理系统,以不断的提高和完善隧道施工技术;选择支护手段,一般应选择大面积、牢固与围岩紧密接触、能及时施设和应变能力强的支护手段;多采用喷砼、并与锚杆、金属网联合使用要与钢支撑或格栅等配合使用临时仰拱也是重要的、不容忽视的支护手段在可能的条件下,应尽量采用全断面或大断面分部的开挖方法;在任何情况下,使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的;为保证二次衬砌的质量和整体性,在任何情况下,都应采用先墙后拱的施工顺序。

少扰动早支护勤量测紧封闭扰动次数扰动持续时间扰动强度扰动范围少扰动新奥法基本原则早支护WHATWHY初期锚喷支护使围岩的变形进入受控制状态新奥法基本原则勤量测以直观、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。

新奥法基本原则紧封闭二一要适时对围岩施作封闭形支护喷射混凝土防护措施避免围岩因长时间暴露致强度和稳定性的衰减、新奥法概念新奥法施工流程十二字方针少扰动早喷锚勤量测紧封闭思考题为什么在可能的条件下,应尽量采用全断面或大断面分部的开挖方法?开挖断面对隧道施工有什么影响?Tunnel Engineering。

关于新奥法隧道防排水施工的讨论

关于新奥法隧道防排水施工的讨论

关于新奥法隧道防排水施工的讨论摘要:本文针对板当关隧道防排水施工情况进行了详细介绍和分析,并对隧道防排水施工过程中存在的问题进行了探讨。

关键词:新奥法隧道防排水施工一、前言新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称, 原文是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。

二、工程概述板当关隧道是惠水至兴仁高速公路惠镇段第5合同段内的重点控制工程之一,位于贵州省紫云县境内。

设计为分离式隧道,起讫里程为ZK49+240~ZK50+715,全长1475m,隧道纵坡为-2.6‰的下坡。

该隧道采用新奥法设计施工及复合式衬砌。

Ⅲ级围岩地段(585m)采用全断面开挖;Ⅳ级围岩(629m)、Ⅴ级围岩(261m)地段采用台阶法开挖,锚、网、喷初期支护,拱墙一次衬砌。

该隧道处属低山丘陵地貌,最大埋深175m,地表覆粘土,下伏岩层为灰岩。

地下水主要为岩溶裂隙水,地下水埋藏较深,在隧道设计标高以下,对隧道危害小。

当降水量较大时,降水渗入地下向隧道内排泄,形成隧道涌水。

按大气降水法估算,隧道涌水量3000m3/d。

水工隧洞建设管理的体会与建议

水工隧洞建设管理的体会与建议

水工隧洞建设管理的体会与建议1、工程存在的主要问题1.1线路选择水工隧洞断面较小,不宜使用大型机械,受投资限制,较多采用“新奥法”施工。

因此对线路选择就提出较高的要求。

本工程K11+000~K11+830隧洞段由于穿越第三系地层Ⅴ类围岩,成洞条件很差,围岩挤胀变形,施工非常困难,进展缓慢。

K11+830~K11+12 0段平均月进尺仅27m,最困难时80天无进尺。

K11+000~K11+120段大量涌水涌沙,造成地表大面积沉陷、开裂,隧洞开挖掘进无法进行,施工被迫中断。

先后采用地面灌浆、洞内化学灌浆、高压旋喷的施工方法都没取得成功,改用顶管法施工也失败,最后采用冷冻法才使得隧洞贯通,但造价高昂,超过14万元/m,是其它洞段的近18倍。

K11+000~K11+830段830m隧洞的建设施工耗时4.4年,比原计划多投资2000多万元。

根据实际地形、地质来看,轴线在K11+400处向西南方向偏移12o~15o角就可避开K11+000~K11+830的不良地质段,至少可节省工程建设投资1500万元。

由此可见,该洞段线路选择的不科学性带来的教训是深刻的,代价是沉重的。

1.2地质查勘地下隧洞施工不可预见因素很多,因此地质资料是指导隧洞施工的重要依据。

本隧洞通过湖积层,地质情况比较复杂,对于地质资料要求比较高。

但是工程部分洞段设计图纸描述的地质情况与开挖后实际的地质情况却有很大差距,地质资料相当不准确,隧洞开挖无预见性,有的洞段突然涌水涌沙,是造成坍方的主要原因,例如K11+628,K11+122,P5 +844出现的较大坍方就属此类情况。

施工中出现坍方,直接导致施工进度受阻、安全隐患增大、质量难于控制、投资增加等一系列管理上的难题。

详实的地质查勘,应对洞内涌水量有一个明确的估算,在编制施工组织设计时就要有相应的降排水措施,降排水措施费用应在招标文件中载明,在施工合同中予以明确,这对整个工程管理中的投资控制非常必要。

探讨新奥法在隧洞施工中的应用

探讨新奥法在隧洞施工中的应用

探讨新奥法在隧洞施工中的应用摘要:新奥法根据围岩性质允许围岩产生适量的变形,并在施工过程中通过喷射混凝土、锚杆、钢支撑对围岩起加固作用,根据围岩量测的结果适时的进行衬砌支护,充分地发挥围岩的自承作用。

本文重点研究了新奥法在隧洞施工中的原则及施工要点,说明新奥法在隧洞施工中的重要作用和发展前景。

关键词:新奥法;隧洞;施工Abstract: New arcane surrounding rockmass property according to the deformation of the surrounding rock right amount allowed produced, and in construction process through the jet concrete, anchor, steel support of surrounding rock reinforcement effect since, according to the results of the measurement of surrounding rock of support for timely lining, fully play the role of surrounding rock from the cap. This article focuses on the new Austrian tunneling method in the principle and key points of construction, explain the new Austrian tunneling method in the important role and the development prospect.Keywords: New Austrian Tunnelling Method; tunnel; construction.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。

新奥法隧道施工技术要点

新奥法隧道施工技术要点

二、新奥法施工要点新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称,原文是New Austrian Tunnelling Method,简称为NATM。

新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹教授于二十世纪50年代提出的。

我国近40年来,铁路等部门通过科研、设计、施工三结合,在许多隧道修建中,根据自己的特点成功地应用了新奥法,取得了较多的经验,积累了大量的数据。

新奥法在公路建设中起步较晚,但是近年来在我省山区公路建设的应用正日益广泛,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,其技术经济效益是明显的。

这里强调一下新奥法施工的原理和要点,以便于更好地控制采用新奥法的隧道施工质量。

新奥法是以隧道工程经验和岩体力学理论为基础,将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的施工方法,已成为现代隧道工程新技术的标志之一。

新奥法技术摒弃了以整体式混凝土衬砌被动地支撑洞室围岩的传统做法,改由柔性、薄壁、能与围岩紧密贴合的锚喷网支护保护、加固围岩,从而发挥围岩的自承与自稳能力形成天然承载结构,从而达到省工、省料和降低造价的目的。

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。

3.为了改善支护结构的受力性能,施工中应尽快闭合,而成为封闭的筒形结构。

另外,隧道断面形状应尽可能圆顺,以避免拐角处的应力集中。

4.通过施工中对围岩和支护的动态观察、量测,合理安排施工程序、进行设计变更及日常的施工管理。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

新奥法在水工隧洞工程应用中应注意的问题
摘要:新奥法已在我国隧道建设中广泛使用,成功的工程实例不胜枚举,隧道和地下工程界积累了丰富的经验,但是,在水工隧洞的修建中,不能直接照搬公路、铁路及地铁隧道的经验,应对支护时机和支护强度进行适当的调整。

关键词:新奥法、水工隧洞、支护时机、支护强度
新奥法适用范围广泛,在20世纪60年代新奥法被介绍到我国,20世纪70年代末到80年代初得到迅速发展。

至今,在地下工程领域,可以说所有重点难点工程都离不开新奥法,用新奥法指导施工的工程实例不胜枚举。

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人员的青睐。

1 新奥法的基本原理
(1)充分利用围岩的自身承载能力,把围岩当作支护结构的基本组成部分;施作的支护将同围岩共同工作,形成承载环或承载拱。

为此,洞室开挖爆破和施作支护时,均应采取措施尽量减少对围岩的破坏程度,保持围岩强度。

(2)根据岩体具有的弹、塑性物理性质,研究洞室围岩的应力-应变状态,并将其变形发展控制在允许的变形压力范围内,及时施作支护,以保持围岩稳定。

(3)施作的支护结构应与围岩紧密结合,既要具有一定的刚度,以限制围岩变形自由发展,防止围岩松散破坏,又要具有一定的柔性,
以适应围岩适当的变形,使作用在支护结构上的变形压力不致过大。

当需要补强支护时,宣采用锚杆、钢筋网以至钢拱架等加固,而不宜大幅度加厚喷层。

当围岩变形趋于稳定之后,必要时施作二次衬砌,以满足洞室工作要求和增加总的安全度。

(4)设置固定的观测系统,监测围岩的位移及其变形速率,并进行必要的反馈分析,正确估计围岩特性及其随时间的变化,以确定施作初期支护的有利时机和是否需要补强支护等措施。

2 新奥法在水工隧洞中的应用应注意的问题
新奥法在公路、铁路和地铁的设计与施工中的应用较为广泛,且积累了丰富的经验,但是能否将这些经验直接搬到水工隧洞的修建中去呢?
水工隧洞在运营过程中要承受其内部的水的压力,持续时间长,有的水压甚至会很大,将会使衬砌承受比较大的拉应力,这与公路、铁路和地铁隧道在运营过程中所承受的力是完全不同的,并且,水工隧洞对防水的要求也很高,尤其是当水工隧洞处于湿陷性黄土等其性质对水比较敏感的围岩中时,鉴于此,我们在对水工隧道进行设计施工时便不能完全照搬公路、铁路和地铁隧道关于新奥法的经验,须在对此理论的理解上作出一些修正,应更重视在隧洞在使用阶段对围岩承载力的利用,当然,需从设计及施工阶段做起。

在采用新奥法原理进行水工隧道的设计与施工时,虽同样要求用柔性支护,充分利用围岩的自承能力,但是在支护时机及支护强度的确定上,应根据围岩情况及隧洞使用后的水压力等因素,相对于以往
修建公路、铁路或地铁隧道的经验,适当提前支护时机,提高支护强度,使围岩变形少一些,应力释放得少一点,让衬砌多分担一些荷载,这样有利于抵消在隧洞在使用过程水压力而产生的拉应力,有利于减少衬砌裂缝,而具体可采取如下方法:
(1)一般情况,即非大变形的情况下,适当地提前支护时机,并且也应减少初支的暴露时间,及时施做衬砌;
(2)应适量提高支护强度,如缩短钢拱架间距,加大钢拱架型号,采用强度高的喷射混凝度,或增加初支的厚度。

当然,这样做会使初期支护的成本增加,但是由于衬砌分担的荷载相对多了,在以后的使用阶段其相当于给衬砌施加了一定的环向预压力(如图1所示),可以部分抵消隧洞内水压引起的衬砌的环向拉应力,使衬砌所受的环向拉应力减小,减少衬砌裂缝发生的概率,并减小裂缝的宽度及长度,对隧洞防漏防渗有显著作用,并可提高隧洞结构的耐久性,另外,如果设计得当,还有望减少在防止衬砌裂缝方面的投入,降低综合成本。

(a)未改变支护时机及支护参数时(b)改变支护时机及支护参数时
图1 两种情况的对比
但是,由于支护时机的提前及支护强度的增加,围岩对衬砌压力也将增大,衬砌所受围岩压力的不均匀性所产生的危害将会增强,因此,应更加重视对围岩压力不均匀性的防治,在开挖时应尽量减少对围岩的扰动,采用光面爆破,减少超欠挖现象,并应在进行锚喷支护工作时加强质量控制,使初期支护与围岩之间尽量密实,避免初支后面有空洞存在,尤其是拱顶位置,必要时应及时进行注浆作业。

3 结语
在使用新奥法修建水工隧洞时应适当提前支护时机,提高支护强度,以充分利用围岩荷载来协助衬砌抵抗隧洞内水的压力,但是,应注意到这会引起围岩荷载的增加,导致围岩压力的不均匀性所产生的危害增大,应采取适当措施减少此危害。

参考文献
[1]芮艳杰,贺少辉.新奥法施工技术及其在地铁工程中的应用[J].西部探矿工程,2005.2
[2]王建旺,张云刚.在湿陷性黄土中中用新奥法建造水工隧洞[J].水利建设与管理,2006.4
[3]王守仁.应用新奥法的几个问题[J].铁道工程学报,1997.3
[4]王群选.锚喷支护、新奥法推广应用中的几个问题[J].地下工程,2000,11.
[5]刘建强.水工隧洞衬砌结构限裂计算分析[D].大连理工大学,2009,5.
[6] 宋战平,郗举科,范留明,吴军.复杂地质条件下水工隧道新奥法施工实践探究[J].水利与建筑工程学报,2003,9.。

相关文档
最新文档