NATM隧道施工简介
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引言新奥地利隧道施工方法（NATM）是一种在隧道工程中常用的施工方法，它是在20世纪60年代和70年代由奥地利工程师和科学家们开发出来的。
这种方法在全球范围内得到了广泛应用，并取得了显著的成果。
本文将详细介绍新奥地利隧道施工方法的特点、原理及应用，并对其优缺点进行讨论。
一、新奥地利隧道施工方法的特点1. 整体式施工新奥地利隧道施工方法采用的是整体式施工，相对于传统的分阶段施工方法，它可以减少施工期间的地表沉降和变形。
这是由于NATM方法可以在开挖隧道的同时对周围的土层进行支护，从而减少了地表和周围建筑物的影响和损害。
2. 土力支撑结构NATM方法采用土力支撑结构作为隧道的主要支护形式。
这些支撑结构通常由钢筋混凝土或喷射混凝土构成，能够提供足够的强度和刚度来承受隧道围岩的压力。
此外，土力支撑结构还可以通过控制隧道周围的地下水位和渗流，降低地下水的涌入和侵蚀，从而提高隧道的稳定性。
3. 灵活的设计NATM方法允许根据实际施工情况进行灵活的设计和调整。
施工过程中可以根据地质条件和围岩变化进行随时调整，通过合理的支护和加固措施来解决工程施工中出现的问题。
这种灵活性可以使施工更加安全高效，也可以避免不必要的成本和时间浪费。
二、新奥地利隧道施工方法的原理1. 地质调查和监测在NATM方法中，地质调查是至关重要的一步。
通过详细的地质勘探和工程地质分析，可以确定隧道施工中可能遇到的地质问题，如岩类性质、断层、地下水等。
同时，还需要进行地表和隧道周围的监测，及时掌握地表沉降、围岩变形和地下水位等数据，以便进行合理的设计和施工调整。
2. 钻孔爆破在NATM方法中，钻孔爆破是常用的隧道开挖方式之一。
通过在地下岩层中钻孔，并通过爆破将岩石破碎，然后进行清理和支护，最终实现隧道的开挖。
这种方法可以高效地进行大规模的隧道掘进，但需要控制好爆破条件，以防止岩层的过度破碎和隧道的不稳定。
3. 支护和加固隧道开挖完毕后，需要进行支护和加固工作，以确保隧道的稳定性。
挪威法 NTM Norwegian Method of Tunneling
挪威法NTM Norwegian Methodof Tunneling第一部分概述最近,大家对挪威法议论纷纷,究竟挪威法是什么?,其内涵如何?挪威法(NTM)与新奥法(NATM)有何区别?等等,本文根据有关文献作一简要说明。
挪威法,简单地说,是由正确的围岩评价、合理的支护参数选定及高性能的支护材料三部分构成的一种经济而安全的隧道施工方法。
它适用于铁路隧道、公路隧道、水工隧洞及大型地下岩石工程。
正确的围岩评价主要是采用Q系统,即:巴顿法(N·Barton)进行围岩分级。
而合理的支护结构参数,最后是通过施工中的观察和量测记录求出的Q 值来选择的，其中包括各种支护体系的数值解析检验。
在支护体系上的最大特点是把一次支护作为永久支护,即我们目前所谓的单层衬砌。
只是在运营后,如果有涌水,冰霜等危害的情况下,才修筑二次支护（衬砌）。
通常永久支护是采用高质量的(σck=40～50MPa)的钢纤维喷射混凝土和全长胶结型高拉力、耐腐蚀的锚杆。
根据挪威的经验,采用挪威法修筑断面积为45～110m2隧道的建筑费用是4000～8000美元。
因不施作二次支护（衬砌）,其混凝土量比NATM小,约为NATM的1/2～1/5。
因此,工期也得以缩短。
图1 NMT的设计和方法下面简要说明NMT的基本内容和方法。
1、设计·预设计基于现场调查、钻孔调查（室内试验）及弹性波探查；·围岩分级通常采用Q法进行评价；·各种支护模式的数值解析验证多采用不连续体解析的UDEC-BB、3DEC方法进行；·最终的支护设计根据施工中的观察和量测记录求出的Q值选定支护模式；·NMT一次支护作为永久支护一部分，使用开始后的漏水对策、冰霜对策可采用混凝土板或钢板施设二次衬砌2、开挖与支护·开挖视围岩状况采用爆破或机械方法进行；·局部锚杆、系统锚杆、系统锚杆＋钢纤维喷混凝土构成的一次支护作为永久支护一部分；·永久支护的支护模式，边施工边选定；·通常，永久支护由高品质（σck＝40～50MPa）钢纤维喷混凝土和全长附着型、高拉力、耐腐蚀的锚杆构成。
新奥法简介
新奥法新奥法是新奥地利隧道施工方法的简称，简称NATM(原文是New Austria Tunneling Method)。
它是奥地利拉布西维兹教授等在长期的隧道施工实践中，应用岩体力学的理论，以维护和利用岩体的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，适时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩的测量、监控来指导隧道设计施工的方法与原则。
新奥法的优点体现在能较好的利用岩体力学特性，充分发挥围岩自身的承载能力，合理设计支护结构和施工顺序，使经济效果达到最佳。
光面爆破、锚喷支护和现场量测是新奥法施工的三大支柱。
一、新奥法的三大支柱：1、光面爆破采用钻爆法开挖地下洞室时，为了使周边轮廓线能较好地达到设计要求，减少超挖和欠挖，严格控制对围岩的扰动，必须采用特定的爆破技术即光面爆破技术。
光面爆破是通过正确确定爆破参数和施工方法，在设计断面内的岩体爆破崩落后，才爆破周边孔，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度地减轻爆破对围岩的扰动和破坏，尽可能地保持原岩的完整性和稳定性的爆破技术。
光面爆破的实质，是在地下洞室开挖设计断面轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼，选用低密度和低爆速的炸药，采用不耦合装药，同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯通裂缝，并沿炮眼的连线——开挖轮廓线，将岩石崩塌下来。
其主要标准是：开挖轮廓成形规则，岩面平整；围岩壁上保存有50%以上的半面炮孔痕迹（半孔率），无明显的爆破裂缝；超欠挖符合规定要求，围岩壁上无危石等。
光面爆破的设计原则是尽量不损坏围岩。
保证能形成炮孔间贯穿裂缝，克服岩石孔底黏结力，将岩石从岩层中分割下来，并形成大致完整的轮廓面。
2、锚喷支护锚喷支护是由锚杆和喷射混凝土组成的支护。
锚喷支护能及时、有效地控制围岩变形、维护和调动围岩的自承能力，是一种理想是支护方式。
因其施工快速、简单经济，在工程中得到了广泛的应用。
1）锚杆支护锚杆的作用和效果有支撑、加固围岩，提高围岩层间阻力，形成组合梁及悬挑作用。
隧道施工的新奥法
新奥法新奥法【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。
[编辑本段]历史和发展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。
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。
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（NATM）隧道开挖_PLAXIS2D_筑信达
在分步施工模式中激活上一步隧道开挖部分的衬砌和界面，如图 1.7。
6
图 1.7 Phase 2
Phase 3
添加新的阶段。
在阶段窗口一般子目录下定义∑ stage为 0.6。对应的β值为 1-∑ stage=0.4。
在分步施工模式中冻结隧道中的下层土和隧道中间的临时支护，如图 1.8。
图 1.8 Phase 3
利用钻孔生成土层，模型中考虑 11m 厚的泥灰岩，这层的底部 ymin=0 作为参考点，定
义土层：
在 x=-22 处创建第一个钻孔。
修改土层窗口将出现。为钻孔添加三层土。钻孔 Borehole_1 第一层的深度为 0.指
定第一层土的顶部和底部值为 24。第二层土层的顶部=24 和底部=11.第三层土层的
关闭对称轴。
表 1.2 线段几何信息
线段类型
半径
角度
弧
10.4
22
弧
2.4
47
弧
5.8
50
切换到子线段标签，分别修改以下值。位移 2 改为 3m。线段类型改为弧。半径改
为 11m。线段角度改为 360°。
图 1.3 隧道断面线段
全选已经创建好的线段，点击
选中不需要的线段，选择
相交工具（或者右键选择 intersect segment），
顶部=11 和底部=0。
单击在修改土层窗口的底部钻孔按钮。
在出现的菜单中选择添加选项。添加钻孔窗口出现。
指定第二个钻孔的位置为 x=-14.
注意：钻孔 Borehole_1 的特性复制给了 Borehole_2。
新奥法施工
瀏覽PDF 檔案介紹1. 使用範圍：新奧工法係新奧地利隧道施工法(New Austrian Tunneling Method，NATM)之簡稱。
該工法之基本觀念為利用岩體本身具有之自持力的特性而發展之隧道施工法；其於隧道開挖後，利用噴凝土、岩栓、支保等支撐構件，配合周圍岩體形成一支撐拱圈，支承作用於隧道之岩壓、水壓等作用力。
為確立隧道之穩定與安全，新奧工法藉量測儀器監測開挖岩体，支撐設施之應力、應變發展情形。
相較於傳統隧道工法，新奧工法之特點包括：充分利用岩體之自持能力；利用複合支撐系統，開挖後立即架設支撐；對於周圍岩體擾動較少，施工方式具彈性且具整體之經濟性。
因其上述特性，且強調「配合開挖面之地質狀況及監測成果，彈性調整施工」，故適用於地質構造複雜之隧道施工。
新奧工法之基本流程(見照片1-7) 包括開挖、出碴、支撐等作業。
開挖方式可區分為鑽孔開炸開挖與機械開挖，出碴則採用軌道式、履帶式或輪胎式出碴機械設備、車輛等進行，支撐工作包括鋼絲網安裝、支保架設、噴凝土與岩栓施工等，支撐工作(見照片7)一般需高空作業車、噴凝土機等之協助。
然面臨地質條件惡劣時，則宜採用一種至數種輔助工法，以降低隧道工程災變之可能性；此輔助工法包括：打設先撐鋼管、矢板等穩定頂拱，利用噴凝土封面、開挖面岩栓與環狀開挖等以提高開挖面之安定，利用排水孔、排水導坑、深井與點井等將地層中之地下水導排，利用藥液注入、壓氣工法與冷凍工法等防止地下水滲流。
2. 解釋名詞(1) 新奧工法開挖方式：新奧工法之開挖方式取決於隧道斷面大小、形狀與岩盤地質優劣之條件。
依據開挖方式可區分為：全斷面開挖、上半斷面先進開挖、上半斷面及多段台階開挖、上半斷面環狀開挖、底設導坑先進開挖、雙側導坑先進開挖、單側導坑先進開挖、中央導坑先進開挖、及特殊斷面開挖等等。
(2) 開挖：(見照片5) 新奧工法之開挖區分為兩種，即鑽孔開炸開挖與機械開挖，在岩石隧道多採用鑽孔開炸方式開挖。
隧道施工中新奥法的主要施工技术探讨
隧道施工中新奥法的主要施工技术探讨一、新奥法的原理新奥法是新奥地利隧道施工方法（New Austrian TunnelingMethod，简写NATM）的简称。
它是奥地利土木工程师L.V.Rab-cewicz 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。
早在1934 年Rabcewicz 就提出了在隧道中应用“喷浆”的技术。
新奥法是要充分利用岩体自身的承载力，岩体在自然状态下本身是平衡的，在开挖隧道后，岩体应力重新分配，而圆形孔洞可以更好的分散岩石的应力，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。
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工艺进行微调，在完成初期支护围岩重新分配，应力趋于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，而是起到部分受力及美观的作用。
二、隧道施工中新奥法的主要施工技术（一）应用新奥法进行隧道围岩的支护通常情况下，若围岩情况较好，应把喷射混凝土作为支护的主要方式，并利用锚杆进行辅助加固；但当围岩情况较差时，则应将锚杆作为支护的主要方式，并将其与喷射混凝土、钢筋网喷混凝土等进行配合使用。
在隧道支护过程中应用新奥法的锚喷支护技术，主要是将围岩作为承载结构的重要组成部分。
因而在二次衬砌支护过程中，主要是将其作为后期围岩的饰面和压力的承载体，因而在进行二次衬砌支护之前必须对围岩的变形和初期支护以及隧道周边情况等进行综合性评估。
但无论是初期支护还是永久支护，都应选用薄壳型的柔性结构，从而在减少衬砌受弯变形的同时减少挠曲断裂。
在应用新奥法进行隧道围岩支护时，应注意隧道岩石的软硬度，因为在软岩隧道和硬岩隧道中应用新奥法有着本质上的区别。
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。
新奥法隧洞开挖施工
新奥法隧道工程钻爆法施工Tunnel Construction By Drilling and Blasting一、了解新奥法•简介•施工特点•理论要点及施工要点•主要支护手段与施工顺序•适用范围•缺点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。
新奥法施工特点•及时性•封闭性•粘结性•柔性新奥法理论要点及施工要点•新奥法与传统施工方法的区别•保护巷道围岩自身的承载能力•允许围岩由一定量的变形，以利于发挥围岩的固有强度•新奥法施工过程中量测工作的特殊性新奥法支护原则由上所述，新奥法的支护原则是：围岩不仅是载物体，而且是承载结构；围岩承载圈和支护体组成巷道的统一体，是一个力学体系；巷道的开挖和支护都是为保持改善与提高围岩的自身支撑能力服务。
新奥法的主要支护手段与施工顺序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，允许围岩有一定的协调变形，而不使支护结构承受过大的压力。
施工顺序可以概括为：开挖→一次支护→二次支护。
开挖->初期支护开挖作业的内容依次包括：钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。
开挖作业与一次支护作业同时交叉进行，为保护围岩的自身支撑能力，初期支护工作应尽快进行。
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。
新奥法
新奥法（NATM）简介
1、新奥法概念：新奥法全名“新奥地利隧道工程法”，由奥地利工程师1948年正式提出。
新奥法不完全是一种施工方法，而是两者结合为一体的技术方法。
主要是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。
就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。
2、新奥法三个核心要点：光面爆破、锚喷支护、监控量测。
三项作业：开挖、初次支护、二次支护
（1）光面爆破：在开挖轮廓线上按设计的炮孔密集系数，布置比普通爆破较为密集的炮眼，并采用少量、不耦合装药的特殊装药结构，在主爆孔爆破后同时起爆，使被爆岩体沿开挖轮廓线爆除，并使围岩最小限度受损伤的爆破技术。
（2）锚喷支护：锚喷支护是锚杆与喷射混凝土联合。
隧道新奥法施工技术原理
第一章: 新奥法施工技术原理新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，原文是New Austrian Tunnelling Method,简写为NA TM。
新奥地利法是奥地利学者拉布西兹（L。
V。
Rabcewicz）教授提出来的，其原理主应用岩体力学理论，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、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。
洞室开挖后所产生的围岩压力是由岩体与支护结构共同承担的，而且从某种意义上来说，岩体承担了围岩压力的主要部分，新奥法运用共同作用的理论作为隧道建设的指导思想，合理地利用了岩体作为支护结构的一部分，摒弃了过去将岩体作为支护结构的荷载和采用厚衬砌的传统方法，因此这一点可以说是新奥法的精髓。
岩体的失稳是由于洞室的开挖，产生了围岩应力，调整和加剧了结构面对岩体的切割，促使洞周围的岩体松动而引起的，因此，早期加固是避免岩体松动，防止岩体进一步风化，保持岩体稳定的有效手段。
围岩压力与岩体位移关系图从理论上分析，围岩压力应是塑性形变压力和塑性松动压力的组合，其径向位移的变化曲线如图所示，根据图示的曲线特征即可分析支护刚度、支护时间对围岩压力的影响，塑性圈半径的大小从其变化特性而言与径向位移和时间成正比关系，应力调整过程中随着时间的增长其径向位移将不断产生，而径向位移的增长又促进塑性圈的继续扩大，直至达到岩体新的应力平衡，因此，可以说在围岩的二次应力调整过程中，时间、岩体径向位移、塑性圈半径等三者之间的作用是相互联系的。
新奥法建议断面及支护形式新奥法中建议采用图所示的隧道截面形式，支护结构为一闭合环，支护结构采用的基本形式是金属网、锚杆和喷射砼，通常被称为喷锚结构，采用这种支护形式的目的是消除传统支护与岩体不能紧密地贴在一起，使支护与岩体形成一个整体的弊端，此外，这喷射砼的厚度一般为15cm左右，在上金属网形成柔性支护，能够使支护与岩体产生一定量的位移，但仍能使岩体保持洞室的稳定，如果，围岩二次应力比较大，则可采用加大喷射混凝土厚度和缩短各锚杆之间的距离等手段，甚至在洞内加设钢拱肋的方法，以确保洞室的稳定，在新奥法施工中，要求尽量用全断面开挖，以减少分级开挖而引起的多次扰动。
7章 第八节 新奥法简介
支护 支护特 性曲线 时间 晚 早
刚度
柔 刚
பைடு நூலகம்
围岩特 性曲线
支护-围岩共同作用原理图
2、柔性支护观点
支护刚度不必太大，当支护做完后，能 与岩体一起生产一定的位移，释放部分变 形能，但又能使支护足以保持平衡，保持 围岩稳定。 柔性支护，尽早支护，既及时封闭围岩， 防止风化，又能释放变形能，合理利用围 岩与支护共同承担应力调整过程中的所有 作用。 支护结构为闭合环，锚喷网综合支护 主要支护手段。
3、设计、施工、监测一条龙作业方式
工程地质调查 与相关实验 工程开挖与支 护设计 施工与监测 是否稳定
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第八节 新奥法简介
• “新奥地利隧道施工法”（NATM）法，由奥地 利学派创始人之一米勒教授提出的。包括三方 面的内容： 1、支护-围岩共同作用原理。 2、柔性支护观点/锚喷网综合支护主要支护手段。 3、设计、施工、监测一条龙作业方式。 • 优点：较好利用岩体力学特性，充分发挥围岩 的自身的承载能力，合理设计支护结构和施工 顺序。
1、支护-围岩共同作用原理 围岩既是生产支护荷载的主体，又是承 受岩层荷载的结构，支护-围岩作为整体相 互作用，共同承担围岩压力。摒弃了过去岩 体作为对支护结构的荷载采用厚衬砌的传统 做法。 围岩压力是变形压力和松动压力的组合， 大部分压力(特别是变形压力)由围岩自身承 担，只有少部分转移到支护结构上；支护荷 载既取决于围岩的性质，又取决于支护结构 的刚度和支护时间；围岩的松动区和围岩内 的二次应力状态又与支护结构的性质和支护 时间有关。
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。
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浅谈新奥法
新奥法的全称是新奥地利隧道工程方法，缩写为NATM，创立于20世纪50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；2.喷射混凝土机在20世纪40年代末研制成功；3.岩石力学的理论发展为新奥法提供了科学依据。
新奥法的基本概念是以控制爆破为开挖方法，以喷锚作为主要支护手段，通过监测控制围岩变形，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。
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。
新奥法是一个具体应用岩体动态性质的完整的工程概念，它是建立在科学实践并经大量实践所证明的基础之上的。
新奥法的原则归纳以来有以下几点：
1.在隧道的整个支护体系中，围岩是承载结构的一部分，施工中要合理利用围
岩的自承能力，保持围岩的稳定。
2.隧道开挖时，应尽可能减轻对隧道围岩的扰动或尽可能不破坏围岩的强度，
即尽可能使围岩维持原来的三维应力状态，这就有必要对开挖面及时施作防护层，封闭围岩的节理和裂隙以防止围岩的松动和坍塌。
3.允许围岩有一定的变形，初期支护应尽量做成柔性的，以便于与围岩紧密接
触，共同变形和共同承载，重分利用围岩的自身承载作用。
4.洞室开挖后及时施作初期支护，封闭围岩表面，抑制围岩体的早期变形，待
围岩稳定后，再进行二次衬砌。
5.隧道的几何形状必须满足在静力学上作为圆筒结构的计算条件，以此，要尽
可能使结构做的圆顺，不产生突出的拐角，避免产生应力集中现象。
6.对隧道周边进行位移收敛量测是施工过程中必不可少的一个重要环节，从现
场量测反馈信息及时修改设计和施工方案。
7.对外层衬砌周围岩体的渗水，要通过足够的排堵措施予以解决，如在两层衬
砌之间设置中间防水层等。
边正权
2011年11月27日。