隧道施工方法之新奥法
隧道新奥法施工 新奥法施工技术
新奥法施工技术
新奥法施工技术
五、新奥法施工
3、分部开挖法
分部开挖法包括环形开 挖预留核心土法、侧壁导坑 法、中洞法、中隔壁法等。
1）环形开挖留核心土法 环形开挖留核心土法常
用于Ⅵ级围岩单线和V-Ⅵ级 围岩双线隧道掘进。
①
③
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
②
②
①
③ ②
环形开挖留核心土法示意图
新奥法施工技术
新奥法施工技术
五、新奥法施工
短台阶法可缩短支护闭合时间，改 善初期支护的受力条件，有利于控制围 岩变形。缺点是上部出渣对下部断面施 工干扰较大，不能全部平行作业。
1
1
2
2
L
>(1~1.5)L
短台阶法示意图
新奥法施工技术
五、新奥法施工 3）超短台阶法
新奥法施工技术
1 1
2
2
L
3~5m
超短台阶法示意图
适用于Ⅴ-Ⅵ级围岩，一般为3-5m的台阶长度。 超短台阶法上下断面相距较近，机械设备集中，作业时相互干扰 大，生产效率低，施工速度慢。
新奥法施工技术
新奥法施工技术
五、新奥法施工
1、全断面开挖法
➢ 适用条件 （1）I-Ⅲ级围岩，在用于Ⅲ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到
初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。 （2）有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。 （3）隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于
1km，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。
新奥法施工技术
新奥法施工技术
新奥法施工技术
一、新奥法的优点
（1）经济、快速
若以面积A为100m2，设计衬砌量B和超挖
新奥法施工
湿喷：
湿喷是将砂、石料预加水，使其浸润成潮湿状， 再加水泥拌均匀，从而降低上料合喷射时的粉尘， 其工艺流程同干喷。
5、新奥法的钢架施工
使用条件： 对于自稳时间很短的Ⅴ、Ⅵ级围岩隧道； 浅埋偏压隧道； 隧道处于粉细砂、大面积淋水等地段； 为了抑制围岩过大的变形。
钢架的最大特点：
架设后立即受力，且强度和刚度均较大， 可承受开挖时引起的松动压力。
3）根据围岩级别，采用不同的初期支护，及 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； 4）在软弱破碎地段，使断面及早闭合，从而 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； 5）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，使围岩和支护结构形成 一个整体，从而提高支护体系的安全度。
由于单侧壁导坑法每步开挖的宽度较小，而且封 闭型的导坑初期支护承载能力大，所以它适用于断面 跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。
双侧壁导坑法
② ① ③ ① ③
② ①
适用于V～Ⅵ级围岩双线或多线隧道掘进。具有 控制地表沉陷好，施工安全等优点，但进度慢，成 本高。
3）中洞法 中洞法适用于双连拱隧道。采用先施作隧道中墙 混凝土，后开挖两侧的施工方法。
3、新奥法的应用范围
新奥法的适用范围很广，不同的地质条件—不 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。 但是，在地下水很旺盛的地层中若要采用新奥 法，必须首先解决地下水的问题，否则开挖后的一 次支护就很难做。 各种不同深度均可采用新奥法。 各种不同形状、不同断面的洞室均能采用新奥 法。 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。
(建筑工程管理)什么是新奥法施工
（建筑工程管理）什么是新奥法施工新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称,原文是NewAustrianTunnellingMethod简称NA TM,新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹(L.V.RABCEWICZ)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壹起作为主要支护手段的壹种施工方法,经过壹些国家的许多实践和理论研究,于60年代取得专利权且正式命名。
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壹。
六十年代NA TM被介绍到我国,七十年代末八十年代初得到迅速发展。
至今,能够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壹种基本方法。
1、新奥法施工特点1.1及时性新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，能够最大限度地紧跟开挖作业面施工，因此能够利用开挖施工面的时空效应，以限制支护前的变形发展，阻止围岩进入松动的状态，在必要的情况下能够进行超前支护，加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。
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，且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。
1.2封闭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。
1.3粘结性喷锚支护同围岩能全面粘结，这种粘结作用能够产生三种作用：①联锁作用，即将被裂隙分割的岩块粘结在壹起若围岩的某块危岩活石发生滑移坠落，则引起临近岩块的联锁反应，相继丧失稳定，从而造成较大范围的冒顶或片帮。
隧道新奥法施工
隧道新奥法施工第一节新奥法的基本概念一、名称由来与产生的历史背景新奥法的全称是新奥地利隧道工程方法，即New Austrian Tunneling Method，缩写为NATM。
上下导坑先墙后拱法初次使用于公元1837年前奥国莱比锡至德累斯顿铁隧道上，故称其为奥国法。
新奥法与奥国法是两码事，不是隧道横断面施工作业顺序的差异，也不是年代早晚不同的关系，而前者是建立在新的理论基础上,具有丰富实际经验的新概念。
新奥法是由奥地利学者L.V.Rabcewiez，L.Muller等教授创建于本世纪五十年代，在1963年正式命名为新奥地利隧道工程方法。
它的产生是基于以下背景：1.锚杆支护在20世纪初出现。
在此之前，锚杆支护的采用始于20世纪初，到1950年代后在欧美各地得到广泛应用，并在水电站有压输水隧洞成功地采用了锚杆支护手段。
2.喷射混凝土机在1940年代末研制成功。
喷射混凝土机在1947年研制成功，1948～1953年喷射混凝土衬砌在奥地利首次用于卡普伦水电站的默尔隧道。
锚喷支护技术的开展为创建新奥法提供了有利的条件。
3.岩石力学的理论发展为新奥法提供了科学依据。
与新奥法开展同时，岩石力学也开展成为一门十分年轻的学科。
岩石力学的理论基础为新奥法提供了科学依据。
因此可以说，新奥法是在实际基础上开展起来的一种修建隧道工程的新理论与新概念。
二、新奥法的基本概念新奥法的基本概念是用薄层支护手段来保持围岩强度，控制围岩变形，以发挥围岩的自承载能力，并通过施工监控量测来指导隧道工程的设计与施工。
由于上述基本概念的认识与理解的差别，可能初次接触新奥法的人们会存在某些误解，突出的问题有下面几点：1.由于英文“method”一词，容易把新奥法理解为隧道开挖与支护的方法，或者仅是一种施工技术，而没有认识到新奥法是修建隧道一种基本理论，是包含设计于施工内容的隧道工程新概念。
2.误以为采用了锚喷支护就是新奥法。
当然利用新奥法，必须包括使用锚喷支护结构。
新奥法原理
1948年，又指出了量测工作的重要性，提 出了无公害的新喷敷方法。 1948～1953年喷混凝土在奥地利首次用于 卡普伦水力发电站的默尔隧洞。
当前,世界范围内应用新奥法设计与施工城 市地铁工程取得了相当大的发展。 如智利的圣地亚哥新地铁线采用新奥法施 工地铁车站，车站位于城市道路下7～9m， 开挖面积230m2,相当于7m(宽)×14m(高)； 我国自1987 年在北京地铁首次采用新奥法 施工复兴门车站及折返线工程，车站跨度 达26m。
（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，提高围岩强度。使其与人工支护 结构共同承受巷道压力。
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。
三、新奥法施工特点
1.及时性 新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，可 以最大限度地紧跟开挖作业面施工，因此 可以利用开挖施工面的时空效应，以限制 支护前的变形发展，阻止围岩进入松动的 状态，在必要的情况下可以进行超前支护， 加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而 保证了支护的及时性和有效性。
②复合作用，即围岩与支护构成一个复合 体（受力体系）共同支护围岩。喷锚支护 可以提高围岩的稳定性和自身的支撑能力， 同时与围岩形成了一个共同工作的力学系 统，具有把岩石荷载转化为岩石承载结构 的作用，从根本上改变了支架消极承担的 弱点。
新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称
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（L. V. RABCEW ICZ）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。
目录•1简介 2发展历史 3支护机理 4施工原理 5主要原则 6施工特点 7施工要点 8施工顺序 9适用范围 10详细解释 11过程 12基本观点 13基本要点 14施工量测 15实际使用 16缺点 17展望未来1简介新奥法【New Austrian Tunnelling Method】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。
2发展历史1934年，新奥法主要创始人 L.V. 拉布采维茨在就试图将喷浆方法用于地下工程。
他在1942～1945年建造的洛伊布尔隧道中采用了双层薄衬砌，即先喷一层混凝土，待变形收敛后再喷一层。
1944年，他发表了有关喷混凝土的论文，并指出了围岩动态随时间变化的重要性。
1948年，又指出了量测工作的重要性。
又无公害的新喷敷方法1948～1953年喷混凝土在奥地利首次用于卡普伦水力发电站的默尔隧洞。
最早在欧洲推广使用锚杆的是1951～1953年建造的伊泽尔-阿尔克电站的有压输水隧洞。
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三、新奥法支护的施工方法四、新奥法支护的施工注意事项五、新奥法支护的应用案例及效果分析正文：新奥法支护是一种先进的支护技术，广泛应用于我国隧道工程、地下矿山及城市地铁等领域。
新奥法支护以其环保、高效、安全的特点，赢得了广大施工单位的认可。
本文将对新奥法支护的施工方法进行详细阐述，以期为相关领域提供参考。
一、新奥法支护的概述新奥法支护，又称新型奥地利支护，是一种以岩石力学原理为基础，采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土等构件组成的支护体系。
它充分利用围岩自身的承载能力，通过锚杆与围岩的牢固连接，使围岩形成一个整体稳定的结构。
二、新奥法支护的施工原理新奥法支护施工过程中，首先对隧道或地下开挖区域进行测量，确定锚杆的布置位置。
然后进行锚杆孔的钻设，将锚杆插入孔内，并通过注浆使锚杆与围岩紧密结合。
接着安装钢筋网，喷射混凝土，最后进行混凝土养护，使支护结构达到设计强度。
三、新奥法支护的施工方法1.锚杆施工：锚杆施工主要包括锚杆孔的钻设、锚杆安装和注浆。
钻孔过程中，应根据设计要求控制钻孔的方向、深度和孔径。
安装锚杆时，要注意保持锚杆的顺直度，避免弯曲或损坏。
注浆材料可选用普通硅酸盐水泥或专用注浆料，注浆过程中应保证注浆压力和注浆速度的稳定。
2.钢筋网制作与安装：钢筋网应根据设计尺寸和网格间距加工而成。
安装时，将钢筋网平铺在开挖面上，用锚杆或钢筋将其固定。
钢筋网与锚杆的连接应牢固，以确保支护体系的稳定性。
3.喷射混凝土施工：喷射混凝土前，应清理开挖面上的杂物，使混凝土与围岩紧密结合。
喷射混凝土过程中，应控制喷射速度、喷射厚度及喷射角度，以确保喷射混凝土的均匀分布和良好的支护效果。
4.混凝土养护：喷射混凝土施工后，及时进行养护，以提高混凝土的强度和耐久性。
养护方法可采用喷水、覆盖塑料薄膜等。
四、新奥法支护的施工注意事项1.严格遵循设计要求，确保各项施工参数的正确性。
新 奥 法
新奥法
图1-2 新奥法的施工程序
新奥法
1.4 新奥法施工的基本原则
（1）少扰动。 （2）早喷锚。 （3）勤量测。 （4）紧封闭。
隧道施工技术
新奥法
在我国新奥法是20世纪70年代末开始被人们 了解和接受的，并得到了迅速推广。通过科研、 设计、施工相结合，根据我国的特点成功应用了 新奥法，并取得了较多的经验，积累了大量的数 据，新奥法在我国现已进入普遍推广使用阶段。 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，技术效益显著。
新奥法
（7）隧道开挖后应及时闭合隧道断面，在破碎和软弱围 岩中需及时建造仰拱，以形成封闭结构。
（8）对整体结构系统的稳定性、安全度评价和设计结构 需要加强的必要性及设计结构刚度的减小，均应根据建造过程 中的应力及变形状态的测量结果来确定。
（9）控制外源水压和静水压力的手段是通过在外壳（必 要时也在内壳）上设置软管及足够的密封排水装置来实现。
新奥法
（4）初期支护的主要作用不是用来承担隧道围岩所失去的 承载力，而是保持围岩的自承状态，防止围岩严重的松弛和卸 载。应及时进行初期支护，延时支护可能使围岩在开挖后形成 有害变形，造成围岩局部破坏，不利于形成承力保护区。
❖ （5）围岩的自稳时间，一方面通过对围岩地质条件的初步 调查来评定，另一方面可通过在建造过程中量测隧道洞周的位 移来评定。 （6）喷射混凝土具有可填平凸凹面、与围岩密贴等特点， 使围岩钢筋网和钢拱架。
隧道施工技术
新奥法
1.1 新奥法的发展过程
新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称。它是以控 制爆破（光面爆破和预裂爆破等）作为开挖方法，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，动态修正设计参数和变动施工方法，充 分发挥围岩自承能力的施工方法。新奥法可以概括为 控制爆破、锚喷支护、监控量测三个方面的内容，其 核心是保护岩体，充分发挥围岩的自承能力。
隧道施工新奥法
隧道施工新奥法
新奥法就是应用岩体力学的基本理论，以维护和利用围岩的自承能力，通过采用及时的“锚喷支护”或更进一步的喷锚预支护等联合支护手段有效的抑制围岩的松弛变形，并通过监控量测手段及信息处理，调整支护参数，从而使围岩成为支护体系的重要组成部分的一种施工原理。
概括的说，新奥法隧道施工的三大要素实质就是“光面爆破（控制爆破）、锚喷支护及监控量测”。
新奥法施工原则：“管超前，严注浆，短开挖，强支护，早封闭，勤量测”，结合实际制订出施工方案，确保安全生产。
具体措施如下：
(1)施工前应对设计提供的地质资料进行详细的了解、分析，进行必要的现场调查核实（超前地质预报）。
(2)超前预注浆，根据工作面地质情况，拟定注浆的方案，精心布管，严格注浆工作，控制好注浆压力，密切关注注浆量，确保达到理想的加固效果。
(3)严格控制开挖循环进尺，对不良地质地段，应适当缩短开挖进尺，环形开挖留核心土，必要时喷混凝土封闭开挖工作面，并选用具有足够刚度和早强的支护设计，适当加厚喷射混凝土喷层，及早完成锚喷网联合支护，必要时采用双层钢筋网或增设临时钢支撑措施，以控制围岩变形。
(4)及时施作仰拱形成封闭结构，为保证仰拱及早受力，仰拱设计可选用早强混凝土。
(5)初期支护封闭后及时进行背后回填注浆。
(6)加强施工现场监控量测，选择合理的监测项目，及时反馈信息，以掌握施工中围岩和支护的力学动态及稳定程度，以确定施工工序，保证施工安全。
隧道施工工艺——新奥法
隧道施工工艺——新奥法概括缩称NATM。
应用岩体力学的理论，通过对隧道围岩变形的量测、监控，采用新型的支护结构，尽量利用围岩自承能力指导隧道设计和施工的方法。
其特点是在开挖面附近及时施作密贴于围岩的薄层柔性喷射混凝土和锚杆支护，以便控制围岩的变形和应力释放，从而在支护和围岩的共同变形过程中，调整围岩应力重分布而达到新的平衡，以求最大限度地保持围岩的固有强度和利用其自承能力（见围岩压力）。
因此，它也是一个具体应用岩体动态性质的完整力学方法，其目的在于促使围岩能够形成圆环状承载结构,故一般应及时修筑仰拱,使断面闭合成圆环。
它适用于各种不同的地质条件，在软弱围岩中更为有效。
新奥法的原理虽然可用于各种类型的支护,但是,最为适用的是喷锚支护。
因此喷混凝土、锚杆、量测被认为是新奥法的三大要素。
它产生和发展的历史与这三者密切相关，但不能把喷锚支护误解为新奥法的同义语。
历史和发展新奥法主要创始人 L.V. 拉布采维茨在1934年就试图将喷浆方法用于地下工程。
他在1942～1945年建造的洛伊布尔隧道中采用了双层薄衬砌，即先喷一层混凝土,待变形收敛后再喷一层。
1944年,他发表了有关喷混凝土的论文，并指出了围岩动态随时间变化的重要性。
1948年,又指出了量测工作的重要性。
1948～1953年喷混凝土在奥地利首次用于卡普伦水力发电站的默尔隧洞。
最早在欧洲推广使用锚杆的是1951～1953年建造的伊泽尔-阿尔克电站的有压输水隧洞。
1953～1955年修建普鲁茨-伊姆斯特电站的有压输水隧洞时,按照拉布采维茨的建议,充分采用锚杆而获得成功。
1957～1965年是着手发展新奥法的时期。
拉布采维茨于1963年将这一方法正式命名为新奥地利隧道施工法。
1964～1969年又提出了在岩石压力下隧道稳定性的理论分析，强调采用薄层支护，并及时修筑仰拱以闭合衬砌的重要性。
根据实验证实，衬砌应按剪切破坏进行设计计算。
奥地利的马森贝格道路隧道由于地质不良,用比国法失败后,改用新奥法使闭合隧道衬砌环的经验取得成功，并在1971年及1974年分别用于地压很大的陶恩隧道和阿尔贝格隧道。
公路隧道新奥法施工技术培训(附简图)
公路隧道新奥法施工技术培训（附简图）2017、11、15一、新奥法得基本概念新奥法就是应用岩体力学理论，以维护与利用围岩得自承能力为基点，采用锚杆与喷射混凝土为主要支护手段，及时进行支护，控制围岩得变形与松弛，使围岩成为支护体系得组成部分，并通过对围岩与支护得量测、监控来指导隧道施工与地下工程设计施工得方法与原则。
新奥法施工方法包括全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔墙法（简称CD法）与交叉中隔墙法（简称CRD法）、双侧壁导坑法。
二、新奥法施工得要点（一）在隧道得整个支护体系中，围岩就是承载结构得一部分，施工中要合理利用围岩得自承能力，保持围岩得稳定；（二）隧道开挖时，应尽可能减轻对隧道围岩得扰动或尽可能不破坏围岩得强度。
（三）允许围岩有一定得变形，初期支护应尽量做成柔性得，以便与围岩紧密接触，共同变形与共同承载，充分围岩得自身承载作用。
（四）洞室开挖后及时施作初期支护，封闭围岩表面，抑制围岩体得早期变形，待围岩稳定后，再进行二次衬砌，但遇软弱围岩特别就是洞口段衬砌要紧跟。
（五）隧道得几何形状必须满足在静力学上作为圆筒结构得计算条件，因此,要尽可能使结构做得圆顺(如做成圆形或椭圆形得),不产生突出得拐角,避免产生应力集中现象。
同时,尽早使衬砌结构闭合(封底)，以形成承载环；（六）对隧道周边进行位移收敛量测就是施工过程中必不可少得一个重要环节，从现场量测反馈信息及时修改设计与施工方案。
（七）对外层衬砌周围岩体得渗水，要通过足够得“排堵措施”予以解决，如在两层衬砌之间设置中间防水层等。
三、新奥法施工方法全断面法（一）全断面法得概念及适用条件全断面法全称为“全断面一次开挖法”，即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型得方法，如图1所示。
全断面法常适用于Ⅰ～Ⅲ级硬岩得石质隧道，可采用深孔爆破施工。
图1 全断面施工方法1-全断面开挖；2-锚喷支护；3-模筑混凝土（二）全断面法得优缺点优点：较大得作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，工序少，干扰少，便于施工组织与管理，采用深孔爆破时，可加快掘进速度，对围岩得震动次数较少，有利于围岩稳定。
新奥法
3、分部开挖法
分部开挖法可分为三种变化方案： 台阶分部开挖法、单侧壁导坑法、双侧 壁导坑法 。
工字钢
核心土
临时工作平台
⑴ 台阶分部开挖法(弧形导坑法)
又称环形开挖留核心土法，一般将断 面分成为环形拱部(图中的1、2、3)、上 部核心土(4)、下部台阶(5)等三部分。根 据断面的大小，环形拱部又可分成几块交 替开挖。环形开挖进尺为0.5-1.0m，不 宜过长。上部核心土和下台阶的距离，一 般为1倍洞跨。
施工程序
二、新奥法原则： 1、 最大限度地保持围岩的固有强度，以发挥围
岩的自承能力。
2、预计围岩有较大变形和松弛时，应对开挖
面施作保护层，而且应在恰当的时候敷设， 过早或过迟均不利。 3、衬砌需要加强的区段，不是增大混凝土的 厚度,而是加钢筋网、钢支撑和锚杆，使隧道 全长范围采用大致相同的开挖断面。
● 工作空间大，便于大型机械化施工 ；
● 施工进度高，目前，我国公路隧道一 般都能保持月进成洞平均150m左右，高 者已接近300m／月。
● 施工环境较好
全断面开挖的缺点：
● 开挖面较大，围岩相对稳定性低；
● 循环工作量较大，要求施工单位有较 强的开挖、出渣、运输、支护能力；
● 采用深孔爆破时，产生的爆破震动较 大，对钻爆设计和控制爆破作业要求较高。
当隧道跨度很大，或环境要求，或地 表沉陷要求严格，围岩条件特别差，单侧 壁导坑法难以控制围岩变形时，可采用双 侧壁导坑法。现场实测表明，双侧壁导坑 法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2 左右。
这种方法也是分成上下两部分，但 上台阶仅超前3~5m，只能采用交替作 业。
● 适用条件
超短台阶法适用于膨胀性围岩和 土质围岩，要求及早闭合断面的场 合。当然，也适用于机械化程度不 高的各类围岩地段。
什么是新奥法施工
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(L. V. RABCEW ICZ) 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。
至今,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。
1、新奥法施工特点1.1及时性新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，可以最大限度地紧跟开挖作业面施工，因此可以利用开挖施工面的时空效应，以限制支护前的变形发展，阻止围岩进入松动的状态，在必要的情况下可以进行超前支护，加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。
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。
1.2封闭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。
1.3粘结性喷锚支护同围岩能全面粘结，这种粘结作用可以产生三种作用：①联锁作用，即将被裂隙分割的岩块粘结在一起若围岩的某块危岩活石发生滑移坠落，则引起临近岩块的联锁反应，相继丧失稳定，从而造成较大范围的冒顶或片帮。
新奥法的概念
新奥法的概念
新奥法是新奥地利隧道施工方法的简称，新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹教授于上世纪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。
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。
新奥法是以控制爆破为主要掘进手段, 以喷射混凝土和锚杆为主要支护措施, 通过监测控制围岩的变形, 动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道施工方法, 其核心内容是充分发挥围岩的自承能力。
它是在喷锚支护技术的基础上总结和发展起来的。
其三大要素是控制爆破、喷锚支护、监控量测。
新奥法的基本原则概括为: 少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭。
新奥法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。
新奥法将围岩视为巷道支护构件的一部分。
因此，为了减少巷道周围围岩的应力扰动，应尽量对整个巷道进行开
挖，并采取光面爆破和微差爆破措施。
减少围岩振动，保证其完整性。
同时，应注意路面的平整，避免局部应力集中。
新奥法将锚杆与喷射混凝土合理结合，形成较薄的衬砌层，即采用锚杆与喷射混凝土支护围岩，使喷射混凝土层与围岩紧密结合，形成围岩支护体系，保持两者的共同变形。
隧道工程新奥法施工方法种详解
隧道工程新奥法施工方法种详解隧道工程是指为了穿越山体或水体等自然障碍物而进行的地下通道工程。
随着城市化进程的加速和交通运输的日益发达，隧道工程在现代社会中扮演着重要角色。
为了提高隧道施工的效率和质量，满足日益复杂的工程要求，新奥法施工方法应运而生。
一、盾构法盾构法是一种应用于城市地下管道工程和隧道的先进技术。
它通过一个推进力源推动盾构机进行推进，同时顺利地完成地下工程的施工。
盾构法的主要特点包括：施工速度快、安全可靠、对环境污染小等。
盾构法的施工过程主要包括以下几个步骤：准备工作、注浆加固、主体施工、地层处理等。
二、爆破法爆破法是隧道施工中常用的一种方法。
它利用爆炸的力量破坏地质层，从而达到开凿隧道的目的。
爆破法的施工流程一般包括以下几个步骤：采样和测试、钻孔排爆、起爆和清理、支护、拆除等。
爆破法的施工速度快，适用于一些地质条件较好的地区，但由于爆炸会产生噪音、震动和空气污染等问题，所以在城市区域一般较少采用。
三、全断面法全断面法是指在施工过程中将整个隧道的断面完全打通，然后再进行支护和衬砌。
全断面法具有施工速度快、质量好等优点，适用于稳定的地层和较大的断面。
全断面法的施工过程一般包括以下几个步骤：预制断面、准备工作、整体挖掘、合拢、洞口预支等。
四、机械化施工法机械化施工法是指利用机械设备进行隧道工程的施工。
这种方法可以大大提高施工效率和质量，减少人力资源的使用。
机械化施工法主要包括：挖掘机开挖法、推土机填挖法、掘进机掘进法等。
机械化施工法的施工过程一般包括以下几个步骤：设备准备、施工前的准备工作、主体施工、支护等。
五、隧道涂层法隧道涂层法是为了提高隧道的使用寿命和安全性而采用的一种施工方法。
它通过在隧道壁面涂刷一层保护材料来防止水分的渗透。
隧道施工方法之新奥法
新奥法施工原理及特点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，并了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。
但在下列情况下，一般都应采取适当的辅助措施才能施工：①涌水量大的地层；②因涌水产生流沙现象的地层；③围岩破碎使锚杆钻孔和插入都极为困难场合；④开挖面不能自稳的围岩。
新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段，因锚杆喷射混凝土支护能够形成柔性薄层，与围岩紧密粘结的可缩性支护结构，允许围岩又一定的协调变形，而不使支护结构承受过大的压力。
新奥法适用范围：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。
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新奥法施工原理及特点
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，并了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。
但在下列情况下，一般都应采取适当的辅助措施才能施工：①涌水量大的地层；②因涌水产生流沙现象的地层；③围岩破碎使锚杆钻孔和插入都极为困难场合；
④开挖面不能自稳的围岩。
新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手
段，因锚杆喷射混凝土支护能够形成柔性薄层，与围岩紧密粘结的可缩性支护结构，允许围岩又一定的协调变形，而不使支护结构承受过大的压力。
新奥法适用范围：
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。
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“短进尺、弱爆破、紧封闭、早喷锚、勤测量”。
因为隧洞的主要承载部分是围岩，支护结构起到发挥和保护围岩承载能力的作用。
在静力学理论中，隧道的结构可视为岩体承载环和支护衬砌组成的圆筒结构，承载环的闭合起到了关键作用，因此围岩和衬砌的整体化应在初期衬砌中就及早完成，保证衬砌环的稳定与完整。
从应力重的分布来考虑.全断面掘进是比较理想的开挖方式。
因此，施工方式归根结底要把握一个出发点，那就是保护，调动和发挥围岩的自承能力，在此基础上根据工程实际条件灵活地选择施工及辅助手段。
新奥法基本要点：
①洞室开挖后，应使围岩自身承担主要的支护作用，而衬砌只是对围岩进行加固，使成为一个整体而共同发生作用。
因此，须最大限度地保持围岩的固有强度，以发挥围岩的自承能力。
如及时喷混凝土封闭岩壁，就能有效地防止围岩松弛，而不使其强度大幅度降低，同时也不存在因顶替支撑而使围岩变形松弛。
总之应使围岩经常处于三轴应力约束状态，最为理想。
②预计围岩有较大变形和松弛时，应对开挖面施作保护层，而且应在恰当的时候敷设，过早或过迟均不利。
其刚度不能太大或太小，又必须是能与围岩密贴，而要做成薄层柔性，允许有一定变形，以使围岩释放应力时起卸载作用，尽量不使其有弯矩破坏的可能。
这种支护和传统的支护不同，不是因受弯矩而是受压剪作用破坏的。
由于混凝土的抗压和抗剪强度比抗拉和抗弯强度大得多，从而具有更高的承载能力。
一次支护的位移收敛后，可在其光滑的表面上敷设高质量的防水层，并修筑为提高安全度的二次支护。
前后两次支护与围岩之间都只有径向力作用。
③衬砌需要加强的区段,不是增大混凝土的厚度，而是加钢筋网、钢支撑和锚杆，使隧道全长范围采用大致相同的开挖断面。
此外，因为新奥法不在坑道内架设杆件支撑，空间宽敞，从而提高了安全性和作业效率。
④为正确掌握和评价围岩与支护的时间特性，可在进行室内试验的同时，在现场进行量测。
量测内容为衬砌内的应力、围岩与衬砌间的接触应力以及围岩的变位，据以确定围岩的稳定时间、变形速度和围岩分类等最重要的参数，以便适应地质情况的变化，及时变更设计和施工。
量测监控是新奥法的基本特征，量测的重点是围岩和支护的力学特征随时间的变化动态。
衬砌的做法和施作时间是依据围岩变位量测决定的。
⑤隧道支护在力学上可看作厚壁圆筒。
它是由围岩支承环和衬砌环组成的结构，且两者存在共同作用。
圆筒只有在闭合后才能在力学上起圆筒作用，所以除在坚硬岩层之外，敷设仰拱使衬砌闭合是特别重要的。
围岩的动态主要取决于衬砌环的闭合时间。
当上半断面超前掘进过多时,就相应地推迟了它的闭合时间,在隧道纵方向形成悬臂梁的状态而产生大弯曲的不良影响。
另外，为防止引起围岩破坏的应力集中，断面应做到无角隅，最好采用圆形断面。
⑥围岩的时间因素还受开挖和衬砌等施工方法的影响，它对结构的安全性起着决定的作用。
考虑掘进循环周期、衬砌中仰拱的闭合时间、拱部导坑的长度以及衬砌强度等变化因素，把围岩和支护作为一个整体来谋求稳定。
从应力
重分布角度去考虑，全断面一次开挖是最有利的；分部开挖会使应力反复分布而造成围岩受损。
⑦岩层内的渗透水压力，必须采取排水措施来降低。
新奥法的支护结构至今仍处于经验设计的阶段，它的前提是要科学地进行围岩分类，并根据已经修建的类似工程的经验，提出支护设计参数或标准设计模式。
这种工程类比法还只考虑了岩体结构、岩块单轴抗压强度、弱面特性等工程地质性质、坑道的跨度以及围岩自稳时间等主要因素，需在各种设计与施工规程的实施过程中，依据量测数据加以修正。
现场监控设计，一般分成预先设计阶段和最后设计阶段，后者是根据现场监控量测数据，经分析比较或计算后，最后提出设计。
理论解析和有限元数值计算，至今还不能得出充分可靠和满意的结果，必须由上述两种方法即经验和量测加以验证。
施工量测：
新奥法的施工作业必须根据事前的调查决定下列4个问题：
①开挖方法；②支护布置及进行支护的最适宜时机；③是否设置仰拱及设置的时间和方法；④是否采用辅助施工方法及其种类等。
用新奥法施工的绝大多数工程均采用各种台阶法进行开挖，其次是采用全断面法。
新奥法要求保证光面爆破的质量，避免凹凸不平而引起应力集中和减少超挖，从而节约为填平表面所需的大量混凝土。
新奥法的量测十分重要。
在制定现场量测计划时，要根据隧道及地下工程的规模、地质资料、各量测项目的作用，并考虑工点所需解决的问题和量测计划的经济效益，选择合理的量测项目和方法。
同时还必须考虑采用切实可靠的手段和仪表，保证量测工作准确安全，并尽可能不妨碍施工。
在应力应变、接触应力、位移等三大类量测项目中，新奥法应以位移的量测为主。
通常是用收敛计量测收敛变形，用伸长计量测围岩在不同半径处的变形和获得围岩动态的范围，用水平仪量测围岩表面垂直位移和地面沉陷。
此外，还可用量测锚杆测得锚杆的轴向应力，用压力盒测定接触应力，用应变计测定支撑和衬砌应力等。