(完整版)新奥法隧道施工
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2）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。
7/53
4. 喷射混凝土的机械(具)设备 喷射作业的机械(具)设备主要包括：混
凝土喷射机、上料机、搅拌机、机械手、混 凝土运送搅拌车、混凝土喷射三联机等。
8/53
1）混凝土喷射机
（五）锚杆
1. 锚杆的支护效应
（1）悬吊效应
（2）组合梁效应
12/53
（3）加固效应
13/53
2. 锚杆的种类
1）机械式锚固锚杆
14/53
2）粘结式锚固锚杆
15/53
3）摩擦式锚固锚杆
当隧道通过软弱围岩等地段时，机械式锚杆锚固 容易失效，粘结式砂浆锚杆施工不便，而采用摩擦式 锚杆则可以收到良好的支护效果。
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（六）钢架
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； Hale Waihona Puke Baidu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。
钢架可分为：
型钢钢架和格栅网构钢架两种类型。 23/53
充填裂隙加固围岩 封闭围岩壁面防止风化 喷射混凝土与围岩组成共同承载体系
4/53
2. 喷射混凝土的优缺点 优点：
柔性支护 支护及时 不用模板、拱架 施工工艺简单 缺点： 回弹量大、止水性弱
5/53
3. 喷射混凝土的喷射方式 1）干喷：
干喷是将砂、石、水泥按一定比例干拌均 匀投入喷射机，同时加入速凝剂，用高压空气 将混合料送到喷头，再在该处与高压水混合后 以高速喷射到岩面上。
1. 型钢钢架
工程上采用的型钢钢架有：工字型钢、H型钢、槽 钢、U型钢、钢管及钢轨等材料。
缺点：
钢架较重，架设困难； 不便于加工制作； 钢架与喷射混凝土结合不良，粘结力较小。
目前现场只有十分必要时才使用。
24/53
工字型钢拱架
25/53
2. 格栅网构钢架 特点：
质量轻，制作容易，架设方便，省工省料； 与喷射混凝土结合良好，能形成整体钢筋混凝土结构； 易与锚杆、超前小导管形成整体。
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3. 锚杆的布置 锚杆的布置分为局部布置和系统布置
1）局部布置 锚杆局部布置的原则： 拱腰以上部位锚杆方向应有利于锚杆的受拉。 拱腰以下及边墙部位锚杆宜逆向不稳定岩块滑动方向。
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2）系统布置
18/53
锚杆系统布置的原则： 锚杆宜垂直隧道周边轮廓布置，对水平成层岩层，应 尽可能与层面垂直布置 在岩面上锚杆宜成菱形排列，纵横间距为0.6～1.5m。 系统锚杆间距不宜大于锚杆长度的1/2，在Ⅴ、Ⅵ级围 岩中，锚杆间距宜为0.5～1.2m。
30/53
地表沉降观测
31/53
地表沉降观测
32/53
3. 隧道净空收敛量测
33/53
洞周收敛量测
34/53
洞周收敛量测
测 点
35/53
36/53
37/53
4. 拱顶下沉量测
38/53
39/53
5. 围岩内部位移量测
围岩内部相对位移的测孔，一般与周边位移测线相 应布置，以便使两项测试结果能够互相验证，协同分析 和应用。
钢架的纵向间距应根据所支护的围岩而定，一般为 0.75～1.2m，两榀钢架之间设置直径为20～22mm的纵向 钢拉杆。
26/53
格栅网构钢架
27/53
6.12 新奥法的监控量测
（一） 目的
为设计和修正支护结构形式和参数提供依据； 正确选择开挖方法和支护施作时间； 为隧道施工和长期使用提供安全信息； 是研究新奥法力学机理和设计理论的重要途径。
围岩内部位移测孔布置
40/53
围岩内部位移量测
41/53
6. 钢支撑应力量测
42/53
钢支撑应力量测
43/53
钢筋计测格栅应力
44/53
7. 喷层应力量测
45/53
喷层应力测点的布置
46/53
8. 二衬应力量测
47/53
二衬应力量测
48/53
（三）监控量测数据处理与应用
1. 量测数据的处理与分析
49/53
2. 围岩稳定性判据
如果位移时态曲线始终保持 d 2u 0 ，说明位 dt 2
移速率不断下降，这是稳定的标志。
（1）双罐式混凝土喷射机 （2）转体式混凝土喷射机
9/53
2）机械手
10/53
（四）喷射混凝土的施工工艺
1. 喷射混凝土的施工准备 材料、机械(具)的准备 施喷场地准备
2. 施喷作业
风压：风源风压应稳定在0.4～0.65MPa。 水压：规定喷射作业区的系统水压应大于0.4MPa。
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第6章 隧道施工方法（3）
—— 新奥法技术与监控量测
本节主要内容
6.11 新奥法的施工技术
03
6.12 新奥法的监控量测
32
2/53
6.11 新奥法的施工技术 （一）施工程序
3/53
（二）施工基本原则
新奥法施工的基本原则可扼要地概况为： “少扰动、早支护、勤量测、紧封闭”
（三）喷射混凝土
1. 喷射混凝土的特点
按施工经验来确定锚杆长度：
中等以上硬质围岩： 软弱围岩：
L （1 ～ 1）B 34
L （1 ～1）B 23
21/53
5. 锚杆的质量检查 锚杆质量检查，包括长度、间距、角度、
方向、抗拔力等。其中主要是抗拔力试验，对 于重要工程可增作灌浆密度试验。如抗拔力不 符合要求时，一般可用加密锚杆予以补强。
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（二）监控量测的内容和方法
1. 基本要求 尽快埋设测点； 进行一次量测的时间宜尽量短； 传感元件要有较好的防震、防冲击波的能力， 且能长期有效； 测设的数据要求直观、正确、可靠； 测试仪器要有足够的精度。
29/53
2. 量测内容和方法 1）工程地质与支护状况的观察 2）隧道地表沉降量测
19/53
4. 锚杆的尺寸
1）锚杆直径
锚杆一般采用16Mn或5号钢，条件不具备时可用3
号钢。对于端部锚固的锚杆，其抗拉力大于或等于设
计锚固力，即：
a
d2
4
N
则锚杆直径d：
d 4N
a
常用的锚杆直径一般为18～22mm。
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2）锚杆长度
起悬吊作用的锚杆：长度须穿透不稳定块体并在坚 硬稳定岩体内有一定锚固长度。 软弱围岩中系统布置的锚杆：岩体视为单一塑性体， 锚杆的长度应穿过塑性区。
2）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。
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4. 喷射混凝土的机械(具)设备 喷射作业的机械(具)设备主要包括：混
凝土喷射机、上料机、搅拌机、机械手、混 凝土运送搅拌车、混凝土喷射三联机等。
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1）混凝土喷射机
（五）锚杆
1. 锚杆的支护效应
（1）悬吊效应
（2）组合梁效应
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（3）加固效应
13/53
2. 锚杆的种类
1）机械式锚固锚杆
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2）粘结式锚固锚杆
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3）摩擦式锚固锚杆
当隧道通过软弱围岩等地段时，机械式锚杆锚固 容易失效，粘结式砂浆锚杆施工不便，而采用摩擦式 锚杆则可以收到良好的支护效果。
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（六）钢架
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； Hale Waihona Puke Baidu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。
钢架可分为：
型钢钢架和格栅网构钢架两种类型。 23/53
充填裂隙加固围岩 封闭围岩壁面防止风化 喷射混凝土与围岩组成共同承载体系
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2. 喷射混凝土的优缺点 优点：
柔性支护 支护及时 不用模板、拱架 施工工艺简单 缺点： 回弹量大、止水性弱
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3. 喷射混凝土的喷射方式 1）干喷：
干喷是将砂、石、水泥按一定比例干拌均 匀投入喷射机，同时加入速凝剂，用高压空气 将混合料送到喷头，再在该处与高压水混合后 以高速喷射到岩面上。
1. 型钢钢架
工程上采用的型钢钢架有：工字型钢、H型钢、槽 钢、U型钢、钢管及钢轨等材料。
缺点：
钢架较重，架设困难； 不便于加工制作； 钢架与喷射混凝土结合不良，粘结力较小。
目前现场只有十分必要时才使用。
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工字型钢拱架
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2. 格栅网构钢架 特点：
质量轻，制作容易，架设方便，省工省料； 与喷射混凝土结合良好，能形成整体钢筋混凝土结构； 易与锚杆、超前小导管形成整体。
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3. 锚杆的布置 锚杆的布置分为局部布置和系统布置
1）局部布置 锚杆局部布置的原则： 拱腰以上部位锚杆方向应有利于锚杆的受拉。 拱腰以下及边墙部位锚杆宜逆向不稳定岩块滑动方向。
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2）系统布置
18/53
锚杆系统布置的原则： 锚杆宜垂直隧道周边轮廓布置，对水平成层岩层，应 尽可能与层面垂直布置 在岩面上锚杆宜成菱形排列，纵横间距为0.6～1.5m。 系统锚杆间距不宜大于锚杆长度的1/2，在Ⅴ、Ⅵ级围 岩中，锚杆间距宜为0.5～1.2m。
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地表沉降观测
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地表沉降观测
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3. 隧道净空收敛量测
33/53
洞周收敛量测
34/53
洞周收敛量测
测 点
35/53
36/53
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4. 拱顶下沉量测
38/53
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5. 围岩内部位移量测
围岩内部相对位移的测孔，一般与周边位移测线相 应布置，以便使两项测试结果能够互相验证，协同分析 和应用。
钢架的纵向间距应根据所支护的围岩而定，一般为 0.75～1.2m，两榀钢架之间设置直径为20～22mm的纵向 钢拉杆。
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格栅网构钢架
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6.12 新奥法的监控量测
（一） 目的
为设计和修正支护结构形式和参数提供依据； 正确选择开挖方法和支护施作时间； 为隧道施工和长期使用提供安全信息； 是研究新奥法力学机理和设计理论的重要途径。
围岩内部位移测孔布置
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围岩内部位移量测
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6. 钢支撑应力量测
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钢支撑应力量测
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钢筋计测格栅应力
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7. 喷层应力量测
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喷层应力测点的布置
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8. 二衬应力量测
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二衬应力量测
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（三）监控量测数据处理与应用
1. 量测数据的处理与分析
49/53
2. 围岩稳定性判据
如果位移时态曲线始终保持 d 2u 0 ，说明位 dt 2
移速率不断下降，这是稳定的标志。
（1）双罐式混凝土喷射机 （2）转体式混凝土喷射机
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2）机械手
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（四）喷射混凝土的施工工艺
1. 喷射混凝土的施工准备 材料、机械(具)的准备 施喷场地准备
2. 施喷作业
风压：风源风压应稳定在0.4～0.65MPa。 水压：规定喷射作业区的系统水压应大于0.4MPa。
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第6章 隧道施工方法（3）
—— 新奥法技术与监控量测
本节主要内容
6.11 新奥法的施工技术
03
6.12 新奥法的监控量测
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6.11 新奥法的施工技术 （一）施工程序
3/53
（二）施工基本原则
新奥法施工的基本原则可扼要地概况为： “少扰动、早支护、勤量测、紧封闭”
（三）喷射混凝土
1. 喷射混凝土的特点
按施工经验来确定锚杆长度：
中等以上硬质围岩： 软弱围岩：
L （1 ～ 1）B 34
L （1 ～1）B 23
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5. 锚杆的质量检查 锚杆质量检查，包括长度、间距、角度、
方向、抗拔力等。其中主要是抗拔力试验，对 于重要工程可增作灌浆密度试验。如抗拔力不 符合要求时，一般可用加密锚杆予以补强。
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（二）监控量测的内容和方法
1. 基本要求 尽快埋设测点； 进行一次量测的时间宜尽量短； 传感元件要有较好的防震、防冲击波的能力， 且能长期有效； 测设的数据要求直观、正确、可靠； 测试仪器要有足够的精度。
29/53
2. 量测内容和方法 1）工程地质与支护状况的观察 2）隧道地表沉降量测
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4. 锚杆的尺寸
1）锚杆直径
锚杆一般采用16Mn或5号钢，条件不具备时可用3
号钢。对于端部锚固的锚杆，其抗拉力大于或等于设
计锚固力，即：
a
d2
4
N
则锚杆直径d：
d 4N
a
常用的锚杆直径一般为18～22mm。
20/53
2）锚杆长度
起悬吊作用的锚杆：长度须穿透不稳定块体并在坚 硬稳定岩体内有一定锚固长度。 软弱围岩中系统布置的锚杆：岩体视为单一塑性体， 锚杆的长度应穿过塑性区。