高速公路隧道施工培训课件
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二、新奥法简介
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。
5．为了敷设防水层，或为了承受由于锚杆锈蚀，围岩性 质恶化、流变、膨胀所引起的后续荷载，可采用复合式衬砌。
6．二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，围岩和支护结构形成一个整体，因而提高了支 护体系的安全度。
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二、新奥法简介
上述新奥法的基本要点可扼要的概括为：
“少扰动、早喷锚， 勤量测、紧封闭。”
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二、新奥法简介
（二）新奥法的优点 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。 在隧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。
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一、隧道常用施工方法
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一、隧道常用施工方法
高速公路隧道施工方法一般首选为矿 山法.矿山法中,传统矿山法已不能满足现 代施工需要,在传统矿山法基础上发展起 来的新奥法已成为山岭隧道施工的主要施 工方法。结合某隧道工程讲述新奥法在高 速公路隧道中的施工工艺和一般流程。
高速公路隧道施工
目录
第一章 隧道常用施工方法 第二章 新奥法简介 第三章 新奥法工艺流程 结束语
第一章
隧道常用施工方法
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一、隧道常用施工方法
隧道施工是指修建隧道及地下洞室的施工 方法、施工技术和施工管理的总称。
隧道施工方法的选择主要依据工程地质和 水文地质条件，并结合隧道断面尺寸、长度、 衬砌类型、隧道的使用功能和施工技术水平等 因素综合考虑研究确定。根据隧道穿越地层的 不同情况和目前隧道施工方法的发展，隧道施 工方法可按以下方式分类：
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二、新奥法简介
②复和作用，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。
③增加作用。开挖后及时继进行喷锚护，一方面将围岩表 面的凹凸不平处填平，消除因岩面不平引起的应力集中现象， 避免过大的应力集中所造成的围岩破坏；另一方面，使隧道周 边围岩成双方向受力状态，提高了围岩的粘结力和内摩擦角， 也就是提高了围岩的强度。
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二、新奥法简介
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。 隧道开挖后，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。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。
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第二章
新奥法简介
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二、新奥法简介
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。
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二、新奥法简介
（一）新奥法的基本要点 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。
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二、新奥法简介
4、柔性 喷锚支护属于柔性薄性支护，能够和围岩紧粘在一起共同 作用，由于喷锚支护具有一定柔性，可以和围岩共同产生变形， 在围岩中形成一定范围的非弹性变形区，并能有效控制允许围 岩塑性区有适度的发展，使围岩的自承能力得以充分发挥。另 一方面，喷锚支护在与围岩共同变形中受到压缩，对围岩产生 越来越大的支护反力，能够抑制围岩产生过大变形，防止围岩 发生松动破坏。
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二、新奥法简介
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。开洞后如能 及时进行喷锚支护，喷锚支护的粘结力和抗剪强度是可以抵抗 围岩的局部破坏，防止个别危岩活石滑移和坠落，从而保持围 岩的稳定性。
二、新奥法简介
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。
5．为了敷设防水层，或为了承受由于锚杆锈蚀，围岩性 质恶化、流变、膨胀所引起的后续荷载，可采用复合式衬砌。
6．二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，围岩和支护结构形成一个整体，因而提高了支 护体系的安全度。
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上述新奥法的基本要点可扼要的概括为：
“少扰动、早喷锚， 勤量测、紧封闭。”
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（二）新奥法的优点 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。 在隧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。
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一、隧道常用施工方法
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一、隧道常用施工方法
高速公路隧道施工方法一般首选为矿 山法.矿山法中,传统矿山法已不能满足现 代施工需要,在传统矿山法基础上发展起 来的新奥法已成为山岭隧道施工的主要施 工方法。结合某隧道工程讲述新奥法在高 速公路隧道中的施工工艺和一般流程。
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第一章 隧道常用施工方法 第二章 新奥法简介 第三章 新奥法工艺流程 结束语
第一章
隧道常用施工方法
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一、隧道常用施工方法
隧道施工是指修建隧道及地下洞室的施工 方法、施工技术和施工管理的总称。
隧道施工方法的选择主要依据工程地质和 水文地质条件，并结合隧道断面尺寸、长度、 衬砌类型、隧道的使用功能和施工技术水平等 因素综合考虑研究确定。根据隧道穿越地层的 不同情况和目前隧道施工方法的发展，隧道施 工方法可按以下方式分类：
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二、新奥法简介
②复和作用，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。
③增加作用。开挖后及时继进行喷锚护，一方面将围岩表 面的凹凸不平处填平，消除因岩面不平引起的应力集中现象， 避免过大的应力集中所造成的围岩破坏；另一方面，使隧道周 边围岩成双方向受力状态，提高了围岩的粘结力和内摩擦角， 也就是提高了围岩的强度。
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二、新奥法简介
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。 隧道开挖后，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。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。
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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。
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二、新奥法简介
（一）新奥法的基本要点 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。
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二、新奥法简介
4、柔性 喷锚支护属于柔性薄性支护，能够和围岩紧粘在一起共同 作用，由于喷锚支护具有一定柔性，可以和围岩共同产生变形， 在围岩中形成一定范围的非弹性变形区，并能有效控制允许围 岩塑性区有适度的发展，使围岩的自承能力得以充分发挥。另 一方面，喷锚支护在与围岩共同变形中受到压缩，对围岩产生 越来越大的支护反力，能够抑制围岩产生过大变形，防止围岩 发生松动破坏。
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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。开洞后如能 及时进行喷锚支护，喷锚支护的粘结力和抗剪强度是可以抵抗 围岩的局部破坏，防止个别危岩活石滑移和坠落，从而保持围 岩的稳定性。