新奥法施工原理及方法概述(PPT63页)
新奥法施工的原理
新奥法施工的原理
新奥法施工的原理可以概括为以下几点:
1. 充分利用岩体自身承载能力:新奥法认为岩体是结构体系中的主要承载单元,施工中应充分保护岩体,尽量减少对其扰动,避免过度破坏岩体的强度。
2. 控制岩体变形:为了充分发挥岩体的承载能力,应允许并控制岩体的变形。
这样可以使得支护结构受力性能得到改善,并尽快闭合成为封闭的筒形结构。
3. 现场量测监控:在施工的各个阶段,需要进行现场量测监控,及时提供可靠的数量足够的量测信息。
4. 复合式衬砌:为了铺设防水层,承受锚杆锈蚀、围岩性质恶化、流变、膨胀等引起的后续荷载,可以采用复合式衬砌。
5. 二次衬砌:二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑
的,这使得围岩和支护结构形成一个整体,提高了支护体系的安全度。
新奥法即新奥地利隧道施工方法,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。
简述新奥法施工原理
简述新奥法施工原理新奥法施工原理是指采用新奥法技术进行建筑施工的原理。
其核心思想是利用模板与混凝土的化学反应,将混凝土与模板紧密结合,形成一体化的结构体系。
这种施工方式具有速度快、质量高、效率高等优点,在现代建筑领域得到广泛应用。
一、新奥法施工原理概述1.1 新奥法技术简介新奥法技术是一种高效节能的建筑施工技术。
它通过使用特殊材料和设备,将混凝土浇注在预制好的模板中,然后利用化学反应将混凝土与模板紧密结合,形成一体化的结构体系。
这种施工方式可以大幅度缩短建筑周期,提高建筑质量和安全性。
1.2 新奥法施工原理基本流程新奥法施工原理包括以下步骤:(1)制作模板:首先需要根据设计要求制作出相应的模板。
这些模板可以是钢制、木制或者其他材料制作而成。
(2)涂刷防粘剂:在模板表面涂刷一层防粘剂,以免混凝土与模板黏连。
(3)浇注混凝土:将混凝土倒入模板中,并用振动器震动以排除空气和水分。
(4)加压固化:在混凝土浇注完成后,使用特殊的加压装置对模板进行加压,使其与混凝土结合更紧密。
(5)拆卸模板:当混凝土达到一定强度后,可以拆卸模板。
1.3 新奥法施工原理优点新奥法施工原理具有以下优点:(1)速度快:新奥法技术可以大幅度缩短建筑周期,提高施工效率。
(2)质量高:使用新奥法技术可以保证建筑的质量和安全性。
(3)环保节能:新奥法技术可以降低建筑施工的能耗和环境污染。
二、新奥法施工原理详解2.1 模板制作在新奥法施工中,模板是非常关键的一环。
制作好的模板必须具有足够的强度、刚性和平整度。
同时,为了避免混凝土与模板黏连,模板表面需要涂刷一层防粘剂。
2.2 混凝土浇注在模板制作完成后,需要将混凝土浇注到模板中。
混凝土的配合比应该根据设计要求进行调整,以保证混凝土的强度和稳定性。
在浇注过程中,需要使用振动器震动以排除空气和水分。
2.3 加压固化当混凝土浇注完成后,需要使用特殊的加压装置对模板进行加压。
这样可以使混凝土与模板结合更紧密,并提高建筑的强度和稳定性。
新奥法施工工艺技术原理
新奥法施工工艺技术原理今天来聊聊新奥法施工工艺技术原理的事儿。
我最初接触新奥法的时候,就觉得这名字特别神秘。
其实呢,新奥法就像是在给咱们的地下工程,比如说隧道,进行一种特殊的“包扎”过程。
咱们先从生活中的一个现象说起吧。
你看,要是我们的皮肤受伤了,创口不大的时候,我们不会把伤口死死地包起来,让空气一点都进不去,而是会用那种透气的创可贴。
这就有点像新奥法的理念。
新奥法呢,它强调利用围岩自身的承载能力。
这就好比人受伤后的自我愈合能力一样,围岩它自己也有一定的力量来承受外界的压力。
在隧道施工里,新奥法主要就是先适时地进行一些必要的开挖。
比如说,挖一块,就像我们吃西瓜一块一块地切开一样。
然后,立刻进行支护。
这个支护就很有趣了,就像是给刚开始有点松动的围岩搭一个小架子,扶住它,不让它垮掉。
这里的支护不是像传统方法那样完全把围岩和外界隔开,而是用锚杆、喷射混凝土这些手段。
这个锚杆就像是扎进围岩里的小针,把松散的部分连接起来,让围岩变得更结实。
喷射混凝土呢,就像给围岩披上一层薄薄的盔甲,不仅能保护它,还能和它成为一个整体,共同承担外部的压力。
说到这里,你可能会问,那怎么知道什么时候开挖,什么时候支护呢?这就需要大量的测试和计算啦。
就像我们盖房子要知道用多少水泥沙子一样,工程师们要测围岩的压力、变形这些情况。
我在学习这个新奥法的时候,一开始也不明白为啥不像传统方法那样直接把隧道四周围起来就好了呢?其实这是有实际教训的。
就像我们有时候给植物浇水太多,把植物给涝死了一样。
如果过度支护,把围岩的应力都限制死了,没有发挥它自身的承载能力,反而会出问题。
比如说,在某某山区的隧道工程中,就采用了新奥法。
在实际施工中,工程师们严格根据围岩的类型和状态,计算每一步的开挖量和支护强度。
在遇到软岩地段的时候,他们减小开挖尺寸,增加锚杆的密度,喷射的混凝土也加厚一些。
而在地质条件较好的地方,施工就会相对轻松一些。
在使用新奥法施工的时候也要注意一些问题哦。
新奥法施工原理及特点详解
新奥法施工原理及特点详解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。
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。
新奥法适用范围:1、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;4、干喷射带来的灰尘以及由于易受化学药品的损害必须加强防护,尤其是对眼睛的防护,湿喷虽然可以避免此缺点,但在同样条件下,不如干喷那样有效的支护岩体。
新奥法ppt课件
合用条件及要求
深埋、浅埋、中档埋深 均可; 勘测、设计、施工、控制各环节亲密配合; 尽量地发挥围岩旳自承作用 ,采用控制爆
破(光面爆破、预裂爆破)。
新奥法旳优点
(1)经济、迅速。
若以面积A为100,设计衬砌量 B和超挖量旳面积C。能够看出,
因为采用控制爆破、柔性 薄衬砌,新奥法旳开挖量为老
喷射混凝土关键是控制冠石,此时,喷射 混凝土需能承受冠石旳重量。
喷层对局部不稳定危岩块体旳抗拉承 载力应按下式验算(冲切)
0.6c ft hur 1.1 QG0
c ——喷层工作条件系数,取0.6;
ft——喷射混凝土抗拉强度设计值(kPa); h——喷层厚度 ur——不稳定危岩块体出露面旳周围长度
而在松软、破碎岩体中,因为岩体不能承受增 大旳应力,在一定范围内旳岩石就要松动、破 坏并向隧道内坍塌。
围岩压力类型有垂直压力、侧压力和底压力,
4.2.2 隧道围岩压力旳拟定
1)深埋隧道围岩压力旳拟定
q 0.45 26s 1 i(B 5)
i——为每增减1m时旳围岩压力增减率。 以B=5.0m旳围岩垂直均布压力为准,当 B<5.0m时,取i=0.2;当B=5.0— 15.0m时,取i=0.1。
配合光面爆破等控制爆破技术,使开挖 断面轮廓平整、精确,便于锚喷成型, 并降低回弹量;
减轻爆破对围岩旳松动破坏,维持围岩 强度和自承能力。
4.1.3 新奥法与锚喷支护
不能将新奥法等同于锚喷支护; 既有亲密联络又有原则区别; 锚喷支护旳迅速有效旳支护施工手段,才
有可能使新奥法旳基本原则得以实现。 不把围岩看成自承构造,不充分发挥围岩
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第六讲 新奥法施工
⑤ 钢纤维喷射混凝土 由于喷射混凝土在抗拉、抗弯、抗裂、抗冲击 性等方面都存在明显的不足,喷层开裂、剥落时有 发生,并导致落石、渗水等一系列病害。。因此, 自上个世纪70年代以来,世界各国特别是瑞典、日 本、美国等,为了改善喷射混凝土的性能,提高其 质量,相继开展了钢纤维喷射混凝土的研究和应用 ,并在实际工程中收到了良好的技术经济效益。 在喷射混凝土中加入一定数量的钢纤维。由于 钢纤维均匀分布在混凝土中,为混凝土提供了非连 续性的微型配筋,从而提高了材料的抗拉、抗弯、 抗冲击和耐磨性以及早期强度、韧性和延展性,并 改善了其它物理力学性能。
第六讲 新奥法施工、施工基本原则
根据我国对新奥法的实践经验,其施工基本原则 可扼要地概括为:“少扰动,早支护,勤量测,紧封 闭”。具体地说,无论用钻爆法或部分断面掘进机法 ,均必须达到成型好,对地层扰动最小的要求,对开 挖暴露面及时进行地质描述和锚喷加固,施工全过程 应在监控量测下进行,并及时反馈,修正设计和施工 方法。在软弱围岩地段应使断面及早闭合。
1 初期支护
1)喷混凝土(及喷钢钎维混凝土)支护 )喷混凝土(及喷钢钎维混凝土) 喷射混凝土支护,是使用特定的机械把掺有 速凝剂的细骨料混凝土以适当的压力喷射到洞室 岩壁上,迅速固结而成的一层支护结构。
喷射混凝土的特点有: ① 充填裂隙加固围岩。 喷射混凝土在喷射过程中受到压力的重复冲击作用 ,能使混凝土颗粒充填围岩的节理裂隙及凹凸不平处 ,并与岩壁紧密地粘结在一起,加上速凝剂的作用, 使早期高强度的喷射混凝土与围岩形成一个整体,以 提高围岩的抗渗、漏水性能及发挥其承载能力。 ② 封闭围岩壁面防止风化。 隧道周边围岩壁面喷上一层混凝土后,可使之与水 和空气隔绝,防止其风化破坏。 ③ 喷射混凝土与围岩组成共同承载体系。 由于喷射混凝土充填了围岩的节理、裂隙,把分裂 的岩块紧密地粘结咬合在一起,靠喷层与围岩的粘结 力及其自身的抗剪能力组成一个承载结构体系。
新奥法支护的施工方法
新奥法支护的施工方法摘要:一、新奥法支护的概述二、新奥法支护的施工原理1.支护结构设计2.支护材料选择3.施工工艺三、新奥法支护的施工步骤1.前期准备2.锚杆施工3.钢筋网片铺设4.混凝土喷射5.施工监测四、新奥法支护的施工注意事项1.施工安全2.质量控制3.环境保护五、新奥法支护的应用实例六、新奥法支护的发展趋势正文:一、新奥法支护的概述新奥法支护(New Austrian Tunneling Method,简称NATM)是一种地下洞室支护施工方法,起源于20世纪60年代的奥地利。
它采用锚杆与喷射混凝土相结合的方式,形成一种柔性、可靠的支护体系,广泛应用于隧道、地下室、基坑等工程领域。
二、新奥法支护的施工原理1.支护结构设计:根据工程地质条件、地下水位、工程用途等因素,设计合理的支护结构,包括锚杆布置、喷射混凝土厚度等。
2.支护材料选择:选用高强度、耐腐蚀的锚杆和喷射混凝土材料,确保支护结构的稳定性。
3.施工工艺:采用锚杆钻机钻孔,安装锚杆,然后利用喷射混凝土设备将混凝土喷射到锚杆周围,形成支护层。
三、新奥法支护的施工步骤1.前期准备:进行地质勘查,了解地下水位、地质构造等情况;清理施工现场,确保施工安全。
2.锚杆施工:根据设计图纸,采用锚杆钻机钻孔,安装锚杆,施加预应力。
3.钢筋网片铺设:在锚杆之间铺设钢筋网片,连接锚杆,提高支护结构的整体性。
4.混凝土喷射:利用喷射混凝土设备,将混凝土喷射到锚杆周围,形成支护层。
喷射过程中,控制混凝土的喷射速度和厚度,以确保支护层的质量。
5.施工监测:施工过程中,对支护结构进行监测,了解支护效果和施工安全。
如有异常情况,及时采取措施进行处理。
四、新奥法支护的施工注意事项1.施工安全:加强施工现场管理,严格遵守安全操作规程,防止事故发生。
2.质量控制:严格把控施工质量,确保支护结构的稳定性。
3.环境保护:施工过程中,加强环境保护措施,减少对周围环境的影响。
五、新奥法支护的应用实例新奥法支护在我国众多地下工程中得到了广泛应用,如地铁、隧道、基坑等。
隧道施工方法新奥法ppt课件
第一节 概 述 第二节 新奥法 第三节 超欠挖与塌方 第四节 隧道施工量测与信息反馈 第五节 其他施工方法 第六节 隧道施工过程中的地下水控制 第七节 隧道施工过程中的通风与防尘 第八节 隧道施工预支护措施
第一节 概 述
一、隧道工程施工的特点
1. 隐蔽性大 2. 作业的循环性强 3. 作业空间有限 4. 作业的综合性 5. 施工是动态的 6. 作业环境恶劣 7. 作业的风险性大 8. 气候影响小
1
1
2
2
B
1~5B
3 . 超短台阶法
上台阶长度仅为3~5m。 特点:更有利于控制围岩变形,但上下台阶相隔太近,施工
干扰大。 适用于:软弱破碎围岩(Ⅴ、Ⅵ级围岩)
1
1
2
2
B
<B或3~5m
短台阶施工注意:
① 下半断面开挖应在上半断面初期支护基本稳定后才能进行; ② 开挖后要及时喷砼,暴露时间愈长愈不安全; ③ 量测要及时,当位移速度加快时,应立即采取措施。
凿岩台车作业
机械化衬砌作业线
以四臂凿岩台车为龙头的双线隧道无轨运输机械化作业线
机械化出渣作业线
机械化衬砌作业线
四臂凿岩台车作业
(二) 台阶开挖法
台阶开挖法一般是将设计断面分上半断面和下半断面两 次开挖成型。台阶法包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法 等三种。
选择台阶长度的条件:
(1)初次支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时 间要求越短 (2)上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场 地大小的要求
二、隧道施工方法及其选择
矿山法因最早应用于矿石开采而得名,由于在这种方法中, 多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖,故又称为钻爆法。 有时候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。
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。
新奥法施工的原理
新奥法施工的原理
新奥法施工是一种以人类视角进行创作的建筑施工方法。
在新奥法施工中,注重避免使用网络地址、数学公式或计算公式,以确保文章的独一性和准确性。
同时,文章也应该具有合理的结构和明晰的段落,使用适当的标题来增强阅读流畅性。
新奥法施工的原理是基于人类的视角进行写作,使文章富有情感,并让读者感到仿佛是真人在叙述。
因此,在创作过程中,需要使用准确无误的中文来描述,并避免使用歧义或误导的信息。
为了确保文章的自然度和流畅度,避免让读者感觉像机器生成的文章,可以使用丰富多样的词汇来表达。
同时,也应该避免反复提出同一个问题,不必过多自我介绍。
新奥法施工是一种富有情感的建筑施工方法,它注重以人类视角进行创作,使文章具有独一性、准确性和流畅性。
通过遵循以上要求,可以确保文章内容的质量和阅读的体验。
新奥法施工原理简介
新奥法施工原理简介新奥法施工原理简介摘要:本文将深入探讨新奥法施工原理的多个方面。
我们将从简单的概念开始,逐步展开,以便读者能够更全面、深刻和灵活地理解这一原理。
同时,我们还将分享对新奥法施工的个人观点和理解。
第一节:新奥法施工的背景介绍新奥法施工是一种先进的施工技术,它在建筑行业中逐渐崭露头角。
该技术是由奥法国际开发的,基于混凝土结构的施工方式。
新奥法施工具有许多独特的特点,使其在建筑领域中备受瞩目。
第二节:新奥法施工原理的基础概念在本节中,我们将简要介绍新奥法施工原理的基础概念。
首先,我们将讨论混凝土搅拌和输送的基本原理。
其次,我们将详细介绍模板系统的构造和使用方法。
最后,我们将探讨新奥法施工中各种材料的选择和使用。
第三节:新奥法施工的步骤和流程在这一节中,我们将详细介绍新奥法施工的步骤和流程。
首先,我们将讨论基础工作的准备和施工计划的制定。
其次,我们将介绍具体的施工步骤,包括基础浇筑、墙体施工和楼板浇筑等。
最后,我们将谈论新奥法施工中常见的问题和解决方法。
第四节:新奥法施工的优势和挑战在本节中,我们将评估新奥法施工的优势和挑战。
首先,我们将探讨其施工速度和质量的优势。
其次,我们将讨论新奥法施工在环保和能源节约方面的潜力。
最后,我们将提及一些可能的挑战,并提出解决方案。
第五节:个人观点和总结在最后一节中,我们将分享个人对新奥法施工的观点和理解。
我们将总结该技术的优点和局限性,并提出进一步研究和发展的建议。
同时,我们还将强调新奥法施工对未来建筑行业的潜在影响。
结论:通过本文的深入探讨,我们深入了解了新奥法施工原理的多个方面。
我们了解了其背景和基础概念,探讨了施工步骤和流程,评估了其优势和挑战。
同时,我们也分享了个人的观点和理解。
新奥法施工作为一种先进的施工技术,必将在未来建筑领域中发挥重要作用,并为建筑行业带来新的发展机遇。
新奥法施工工法内容介绍
按新奥法施工的指导思想,论述对不同等级的围岩在设计与施工中应采取的工艺与措施班级:0803306 学号:13 姓名:夏智超摘要: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。
新奥法施工工法。
经过许多国家的深入实践和不断理论研究,已成为现代隧道工程新技术标志之一。
关键词:新奥法、锚喷支护、全断面法、台阶法、分部开挖法1概论1.1新奥法的基本原理1. 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。
2. 新奥法的主要原则:(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”1.2新奥法的特点:1.新奥法施工采用喷锚支护为主要手段,在隧道爆破后立即施工喷射混凝土支护,能有效地制止岩层变形的发展,并控制应力降低区的伸展而减轻支护的承载,增强了岩层的稳定性。
新奥法
施工方法
01 简介
03 基本原理 05 主要原则
目录
02 发展历史 04 施工特点 06 支护机理
07 基本要点
09 实际使用
目录
08 施工量测 010 展望
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:NATM,新奥法 概念是奥地利学者拉布西维兹(WICZ)教授于50年代提出的,它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。之后这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速发展,已 成为现代隧道工程新技术标志之一。六十年代NATM 被介绍到我国,七十年代末八十年代初得到迅速发展。可以 说在所有重点难点的地下工程中都离不开NATM,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。
在巷道爆破后立即施工以喷射混凝土支护能有效地制止岩层变形的发展,并控制应力降低区的伸展而减轻 支护的承载,增强了岩层的稳定性。
由于喷锚支护能及时施工,而且是全面密粘的支护,因此能及时有效地防止因水和风化作用造成围岩的破 坏和剥落,制止膨胀岩体的潮解和膨胀,保护原有岩体强度。
巷道开挖后,围岩由于爆破作用产生新的裂缝,加上原有地质构造上的裂缝,随时都有可能产生变形或塌 落。当喷射混凝土支护以较高的速度射向岩面,很好的充填围岩的裂隙,节理和凹穴,大大提高了围岩的强度。 (提高围岩的粘聚力C和内摩擦角)。同时喷锚支护起到了封闭围岩的作用,隔绝了水和空气同岩层的接触,使裂 隙充填物不致软化、解体而使裂隙张开,导致围岩失去稳定 。
①开挖方法;
②支护布置及进行支护的最适宜时机;
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新奥法的优点:
新奥法摒弃了采用厚壁混凝土结构支护松 动围岩的理论,可以节省大量材料,改善 施工条件,降低工程造价,同时也为大型 机械化施工提供了条件。
量测控制曲线
1.如果位移时态曲线趋于平稳,说明位移速率不断下 降,这是稳定的标志。 2.当位移—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,表明围岩和支护已呈不稳定状态 或危险状态,应加密监视,并适当加强支护,必要时 应立即停止开挖并进行施工处理。
新奥法施工原理及方法概述(PPT63页 ) 新奥法施工原理及方法概述(PPT63页 )
根据弹塑性理论,以岩石力学为基础提出支护结构 的支护参数,开挖后及时采用柔性支护,在尽量控 制围岩变形、积极发挥围岩自承能力的同时,依靠 现场量测来指导隧道的设计和施工。
传统矿山法把围岩看做荷载的来源,其围岩 压力全部由支护结构承担,围岩被视作松散 结构,无自承能力。采用大量的钢木支撑, 采用刚度较大的单层衬砌。
超 挖
侧 卸 式 装 载 机
挖 掘 机 & 自 卸 车
出渣是隧道作业的基本作业之一。出渣作业能力的强 弱,决定了它在整个作业循环中所占时间的长短(一般 在40%~60%),因此,出渣运输作业能力的强弱在 很大程度上影响施工速度。
在选择出渣方式时,应对隧道或开挖坑道断面的大小、 围岩的地质条件、一次开挖量、机械配套能力、经济性 及工期要求等相关因素综合考虑。
光爆设计
地质调查
放样布眼
光
面
原因分析
定位开眼
爆
破
修改光爆设计
钻眼
工 艺
流
清孔
程
图
装药
联起爆网络
起爆
通风
否
是
光爆效果检查
掏槽眼(在工作面上首先爆破以造成第二个自由面的炮眼)
辅助眼
周边眼(为控制掘进断面周边而钻凿的炮眼)
上台阶:1段:4个,每孔装药5巻 3段:5个,每孔装药4巻 5段:9个,每孔装药4巻 7段:2个,每孔装药4巻 9段:12个,每孔装药4巻 10段:31个,每孔装药1巻 11段:13个,每孔装药4巻 共76个孔,215巻炸药。
原则: 希望初期支护尽快闭合。 围岩不好时,应以条件⑴为主; 围岩较好时,应以条件⑵为主。
4. 施工工序
⑴ 长台阶法 台阶长度L≥5B,B为洞室的宽度。
甚至可以上台阶先贯通,即为“半断面法”。 特点:进度快,仅次于全断面法。 适用于:Ⅲ~Ⅰ级围岩。
(2) 短台阶法 台阶缩短: (1~1.5)B≤ L<5B, 特点: ① 支护闭合时间加快,围岩稳定性增加; ② 台阶缩短加大了对下台阶施工的干扰。 适用于:Ⅴ、Ⅳ级围岩
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图6-3 环形开挖留核心土法
工字钢
核心土
临时工作平台
2.单侧壁导坑法 特点: ① 洞室开挖跨度减小,有利于围岩稳定; ② 导坑要闭合,增加了材料用量; ③ 进度慢。 适用于:断面跨度大,对地表沉陷有控制要求的 软弱地质。
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图6-4 单侧壁导坑法
3.双侧壁导坑法(眼镜工法)
隧底填充C10素砼
C25素砼
复合式衬砌结构图
1.全断面法 2.台阶法 3.分部开挖法
全断面法
按照隧道设计轮廓线一次爆破成型 1. 适应条件 ⑴ Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ级围岩 ⑵ 大型施工机具(钻孔台车、模板台车等) ⑶ 经济性考虑:中长隧道。
2.施工特点 ⑴ 工序少,管理方便; ⑵ 进度快~各工序流水作业、能应用大型机械 设备爆破效果好; ⑶ 对围岩扰动少~爆破1次; ⑷ 要求地质条件较好。
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B >(1~1.5)B
(b)
⑶ 超短台阶法 上台阶长度仅为3~5m。 特点:更有利于控制围岩变形,但上下台阶相隔太
近,施工干扰大。 适用于:软弱破碎围岩(Ⅴ、Ⅵ级围岩)
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B
<B(或3~5m)
(c)
分部开挖法
1. 环形开挖留核心土法 特点: ① 留核心土支顶工作面,稳定性优于超短台阶法: ② 进度慢。 适用于土质或易坍塌的软弱围岩;小型施工机具。
产生超挖的原因 围岩层理与节理。 测量放样误差。 炮眼开挖位置的准确性。 爆破方法与爆破参数。
控制超挖的主要措施有:
根据地质条件选择合适的爆破方法和钻爆参数。 光面爆破应使用低密度、低爆速、低猛度、高 爆力的炸药。 测量放样要正确。 加强钻孔技术管理,提高钻孔精度。 建立健全开挖、测量、爆破质量管理检查制度。
新奥法施工的基本原则
• 少扰动 • 早喷锚 • 勤量测 • 紧封闭
开挖
• 爆破 • 出渣
初支
• 超前支护 • 立架 • 喷锚支护
• 排水、集水管道
防水排水 • 防水板、土工布
二衬
• 二衬钢筋 • 预埋件 • 模筑混凝土
初期支护 防水层 模注二次衬砌
隧线 道路 中中 线线
C25素砼
2%
路线设计标高
台阶法
1. 特点 将断面从上至下分成2个或3个台阶开挖; 随着台阶长度的调整,它几乎可以用于所有的地层,
因而是在现场使用的主导方法。 2.种类 长台阶法 短台阶法 超短台阶法
3. 选择台阶长度的条件 (1) 初期支护闭合环的时间要求
围岩越差,闭合时间要求越短,台阶必须缩短。 (2) 施工机械施工场地需求大小
特点: ①双导坑,使洞室最大开挖跨度更小,稳定性增加; ②耗材增加; ③进度慢。
适用于:对地表沉陷要求更高,或跨度更大的隧道。
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图6-5 双侧壁导坑法
双 侧 壁 导 坑 施 工
光面爆破 预裂爆破
光面爆破的定义
光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体,然 后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包, 将光爆层炸除,形成一个平整的开挖面,是 通过正确选择爆破参数和合理的施工方法, 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。
下台阶:1段:8个,每孔装药4巻 3段:8个,每孔装药4巻 5段:4个,每孔装药4巻 7段:10个,每孔装药4巻 7段:13个,每孔装药1巻 共43个孔,共142巻炸药。
光面爆破的分区起爆顺序为: 掏槽眼——辅助眼——周边眼 预裂爆破: 预裂爆破实质上是光面爆破的一种,其爆破原理 与光面爆破相同,只是分区起爆顺序不同。预裂 爆破的分区起爆顺序为: 周边眼——掏槽眼——辅助眼