隧道施工的新奥法
隧道新奥法施工原理
隧道新奥法施工原理新奥法是一个具体应用岩体动态性质的完整的力学概念(或者说是一种隧道工程概念) , 是按科学制定的并已为实践所证明的原则和思想去修筑隧道。
其主要意图是充分调动岩体自身的承载能力, 使隧道施工更安全,更经济, 科学性过去的隧道修筑方法高, 因而不能单纯地将它看成是一种施工方法或支护方法, 也不能片面理解, 将仅用锚喷支护或运用新奥法部分原理施工隧道, 就认为是采用新奥法修建。
事实上锚喷支护并不能完全表达新奥法的含义, 新奥法的内容及范围是相当广泛、深入的。
因此, 新奥法应遵循一系列原则。
关于新奥法原理, 有的列了 22 条, 有的归纳了7 条, 还有的归纳了5 条。
但其基本精神1 条, 运用各种手段(开挖方法、支护、测量及地层预处理等)控制围岩, 最大限度地保护和调动围岩的自身能力。
介绍如下:(1)隧道是衬砌混凝土和围岩的整体化结构物, 从根本上讲, 起到隧道支护作用的是围岩。
(2)开挖作业多采用光面爆破和预裂爆破, 并尽量采用大断面或较大的断面开挖, 以减少对围岩的扰动, 保证围岩起到支护作用,在开挖时必须不破坏围岩的原有强度, 极力防止围岩松弛。
尽可能避免围岩处于单轴或二轴应力状态。
(3)隧道开挖后, 尽量利用围岩的自身能力, 充分发挥围岩自身的支护作用。
采用喷射混凝土及时封闭开挖表面, 能有效地防止围岩松动。
(4)根据围岩的特征采取不同的支护类型和参数, 及时施作密贴于围岩的柔性喷射混凝土和锚杆初期支护, 以控制围岩的变形和松驰。
防止得越好, 安全性和经济性就越高。
(5)衬砌要在恰当的时候进行, 控制时间, 太早或太迟都不行。
支护的刚度要适宜,太硬不行, 太柔软也不行, 同时必须使用能发挥围岩强度的支护形式。
(6)在软弱破碎围岩地段, 使断面及早闭合, 以有效地发挥支护体系的作用, 保证隧道的稳定。
(7)为了把握衬砌时机, 要正确了解围岩的时间因素, 在事先进行室内试验的同时, 在隧道内进行变位测定, 掌握各类围岩的稳定时间和变形速度。
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.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。
隧道工程新奥法施工的基本原理
隧道工程新奥法施工的基本原理1. 隧道工程的背景说到隧道工程，大家脑海中是不是立刻浮现出那些神秘而又深邃的地下通道？没错，隧道就像一条条穿梭于大地腹中的“血管”，把城市和乡村连接得紧密无间。
而新奥法，嘿，这可是现代隧道施工的“绝活”。
这个方法听起来有点高大上，但其实原理简单，大家只要耐心听我一一道来，保证你听得明明白白，绝不会让你觉得无聊。
2. 新奥法的基本原理2.1. 原理概述新奥法，全名是“新奥地利隧道施工法”，乍一听是不是有点拗口？其实，它的核心理念就是根据地质情况，灵活运用不同的施工方法，尽量降低成本、提高效率。
简单来说，就是根据不同的“地底情况”，选用最适合的“打洞方式”。
比如，面对松软的土壤，可能需要用到喷射混凝土，而在坚硬的岩石中，就得用上更为坚固的工具。
这就像我们打麻将，根据手里的牌，灵活出牌，总不能一味坚持一个套路，对吧？2.2. 施工步骤这新奥法的施工步骤也很有意思，通常分为几个大步骤。
首先，开挖阶段就像是人们在深夜“挖宝”，要小心翼翼，不要惊动地层的“安眠”。
然后，喷射混凝土就像为隧道穿上保护衣，增强稳定性，避免“塌方”这种事儿发生。
接下来，支护结构的设置就像是在给隧道“打针”，加强它的承载能力，确保安全无忧。
最后，随着施工的推进，隧道内部的细节装饰也是不能少的，照明、通风这些设施可是让隧道“活”起来的关键。
3. 新奥法的优势3.1. 灵活性和适应性新奥法的最大优势在于它的灵活性，换句话说，它能像变色龙一样，根据环境变化而调整策略。
这种方法特别适合复杂的地质环境，像那些经常出问题的山体滑坡地区，施工难度大，但是新奥法能让你轻松应对。
想象一下，如果你在野外露营，周围环境千变万化，能随时调整自己的帐篷位置，这就能大大提升生存几率。
3.2. 安全性和经济性安全性也是新奥法的一大亮点。
在隧道施工中，稳定性是头等大事。
新奥法强调施工中的实时监测，就像一个“卫士”在随时守护着施工队员的安全。
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。
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。
隧道新奥法施工方案
隧道新奥法施工方案1.概述为了确保隧道新奥法施工的质量并符合环保及职业健康安全等要求，编制本方案2.适用范围适用于承建采用“新奥法”施工的隧道工程。
3.参照文件1)《施工承包合同书》2)**高速公路**合同段《隧道施工图设计文件》3)《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）4)《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）5)《公路隧道施工技术规范》 (JTJ042-94)6)《公路工程质量检验评定标准》 (JTJ071-98)7)《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)8)《中华人民共和国环境保护法》1989.12.269)《中华人民共和国安全生产法》2002.11.110)《总体施工组织设计》4.职责和权限4.1.现场主管技术人员负责施工作业的技术、环保和职业健康安全交底以及现场管理工作。
4.2.质量工程师负责该项目的质量管理工作。
4.3.安全员负责该项目的环境保护及职业健康安全监督管理工作。
4.4.现场作业人员认真负责该项目的施工作业，遵守操作规程，对不符合质量、环保及危及生命安全的违章安排有权拒绝作业。
5.围岩分类及主要施工方法5.1.围岩分类根据围岩主要工程地质条件和岩石质量指标、岩体弹性波纵波速度及岩体完整性系数可将围岩分为I、II、III、IV、V和VI共六种类别，各类围岩类别的主要工程地质特征和各项指标分别见表1、表2。
表1围岩类别测试参数指标VI V VI III II I RQD（%）＞95 85~95 75~85 50~75 25~50 ＜25 VP（km/s）＞4.5 3.5~4.5 2.5~4.0 1.5~3.0 1.0~2.0 ＜1.0I 0.8~1.0 0.6~0.8 0.4~0.6 0.2~0.4 ＜0.2表2类别围岩主要工程地质条件主要工程地质条件结构特征和完整状态VI 硬质岩石（Rb>60Mpa）,受地质构造影响轻微，节理不发育，无软弱面（或夹层）；，层间结合良好。
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。
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。
隧道工程新奥法施工方法(6种)详解
隧道施工6种方法—-隧道开挖及出碴运输作者:北雪编辑来源：中国铁路网更新时间:2009—10—19（一）全断面法1 施工工艺全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施作做衬砌的施工方法。
其施工流程可参照图1。
图1 全断面法开挖施工流程图2 施工要点(１）施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备，以尽量缩短循环时间，各道工序应尽可能平行交叉作业，提高施工进度；（２）使用钻孔台车宜采用深孔钻爆，以提高开挖进尺；（３）初期支护应严格按照设计及时施做。
（４）为控制超欠挖，提高爆破效果，有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。
（二）台阶法1 施工工艺台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，其中上台阶超前一定距离后，上下台阶同时并进的施工方法。
其施工流程可参照图2、3.图2 台阶法开挖断面示意图图3 台阶法开挖施工流程图2 施工要点：（１）根据围岩条件,合理确定台阶长度，一般应不超过1倍洞径，以确保开挖、支护质量及施工安全；（２）台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定.（３）上台阶施作钢架时，应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形；(４）下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70％以上时开挖。
当岩体不稳定时，应采用缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖,并及时施做初期支护和仰拱。
（５）施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
（６)上台阶开挖超前一个循环后，上下台阶可同时开挖.(三)环形开挖预留核心土法1 施工工艺：环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先，其次开挖下半部两侧，再开挖中部核心土的方法,其施工流程可参照图4、5.2 施工要点：(１）环形开挖每循环长度宜为0。
5～1m；（２)开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑,每两榀钢架之间应采用钢筋连接，并应加锁脚锚杆，全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m;（３)预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求；（４）当地质条件差，围岩自稳时间较短时,开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外，进行超前支护;(５）上部弧形,左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3～5m进行平行作业。
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。
新奥法施工特点及在铁路隧道施工中的实际应用
新奥法施工特点及在铁路隧道施工中的实际应用1. 引言在现代铁路隧道的建设中，新奥法施工技术已经成为一种常用的施工方法。
本文将对新奥法施工的特点进行全面评估，并探讨其在铁路隧道施工中的实际应用。
2. 新奥法施工的定义新奥法施工技术是一种全断面隧道开挖方法，旨在提高安全性、效率和施工质量。
与传统的钻爆法相比，新奥法施工采用机械设备进行开挖，可以同时进行支护和掘进工作，大大缩短了施工周期。
3. 新奥法施工的特点3.1 深度：新奥法施工技术适用于各种隧道断面类型，包括圆形、椭圆形和广义多边形断面。
它可以应对各种复杂地质条件，如软土、岩石和水文条件。
3.2 广度：新奥法施工技术可以适用于各种隧道长度和宽度。
它可以根据实际需要进行灵活调整，满足不同规模的工程需求。
3.3 高质量：由于新奥法施工技术使用机械设备进行开挖，施工质量更加稳定可靠。
它可以减少钢筋混凝土管片的变形和裂缝，提高隧道的结构强度和耐久性。
3.4 高效率：新奥法施工技术可以减少人力和时间成本，提高施工效率。
机械设备可以连续进行开挖和支护工作，不需要等待爆破烟雾消散，节约了施工时间。
4. 新奥法施工在铁路隧道中的实际应用4.1 施工流程：在铁路隧道的施工中，新奥法施工可以分为预制和现场施工两个阶段。
预制阶段包括隧道模具的制作和管片的预制，现场施工阶段包括开挖、支护和安装管片等工作。
4.2 施工技术：新奥法施工技术使用钻掘机进行隧道开挖，同时进行支护和掘进工作。
先将模具放置于开挖面前，然后由钻掘机进行掘进作业，同时支护钢筋混凝土管片。
4.3 应用效果：新奥法施工技术在铁路隧道施工中取得了显著的效果。
它在提高施工质量和效率的还大幅降低了施工风险。
各项技术指标均符合工程设计要求，得到了业主和监理方的一致好评。
5. 个人观点和理解在我看来，新奥法施工技术在铁路隧道施工中具有重要的意义。
它不仅提高了施工效率和质量，还降低了施工风险。
新奥法施工技术还可以灵活调整，适应不同规模和类型的工程需求。
新奥法施工在隧道中的应用与分析
新奥法施工在隧道中的应用与分析一、新奥法施工技术的概述新奥法（New Austrian）法施工技术是一种起源于奥地利的地下工程施工技术，它在地下工程施工中广泛应用，尤其是在隧道施工中。
新奥法施工技术最大的特点就是以变形为基础进行施工，通过不断地观测和调整来保证地下工程的稳定和安全。
新奥法施工技术主要包括以下几个方面的内容：1. 系统观测：通过安装监测设备，对工程施工过程中的地表和地下物理变化进行实时监测，以便及时发现问题并进行调整。
2. 变形控制：以地质条件为基础，根据地质变形特点进行变形控制，保证工程的安全和稳定。
3. 应变控制：对地下工程的应变量进行监测，掌握地下工程变形情况，从而采取相应的措施来控制应变的发展。
4. 钻孔爆破：在隧道施工中，采用钻孔爆破技术，通过爆破来实现对隧道的开挖和构造。
新奥法施工技术的应用，可以大大提高工程施工的效率，降低施工风险，保障施工安全。
二、新奥法施工在隧道中的应用隧道工程作为地下工程中的一种重要形式，其施工难度和风险较大。
传统的隧道施工，往往需要大量的人力物力，而且施工周期长，安全隐患较大。
越来越多的施工单位开始尝试采用新奥法施工技术来进行隧道施工。
1. 地质勘察：在隧道施工之前，首先要进行地质勘察，了解隧道所处地质情况，包括岩性、地层构造、构造面形态等，为后续的施工提供科学依据和技术支撑。
2. 地层开挖：使用新奥法施工技术，可以采用钻孔爆破的方式来进行隧道地层开挖，相比于传统的人力开挖，可以大大提高开挖效率。
3. 地下支护：在隧道开挖的利用新奥法施工技术进行地下支护，通过控制变形和应变，对隧道进行支护，确保隧道结构的稳定和安全。
5. 施工进度控制：通过新奥法施工技术，可以及时掌握施工进度，及时发现问题并进行调整，保证施工的顺利进行。
通过上述几个方面的应用，新奥法施工技术在隧道施工中发挥着重要作用，为隧道施工提供了新的技术手段和方法。
1. 优势（1）提高施工效率：新奥法施工技术可以通过变形控制和施工监测，提高隧道施工的效率，缩短施工周期。
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。
隧道工程新奥法施工方法(6种)详解
隧道施工6种方法——隧道开挖及出碴运输作者：北雪编辑来源: 中国铁路网更新时间：2009-10-19(一) 全断面法1 施工工艺全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施作做衬砌的施工方法。
其施工流程可参照图1。
图1 全断面法开挖施工流程图2 施工要点（１）施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备，以尽量缩短循环时间，各道工序应尽可能平行交叉作业，提高施工进度；（２）使用钻孔台车宜采用深孔钻爆，以提高开挖进尺；（３）初期支护应严格按照设计及时施做。
（４）为控制超欠挖，提高爆破效果，有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。
（二）台阶法1 施工工艺台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，其中上台阶超前一定距离后，上下台阶同时并进的施工方法。
其施工流程可参照图2、3。
图2 台阶法开挖断面示意图图3 台阶法开挖施工流程图2 施工要点：（１）根据围岩条件，合理确定台阶长度，一般应不超过1倍洞径，以确保开挖、支护质量及施工安全；（２）台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。
（３）上台阶施作钢架时，应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形；（４）下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。
当岩体不稳定时，应采用缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护和仰拱。
（５）施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
（６）上台阶开挖超前一个循环后，上下台阶可同时开挖。
（三）环形开挖预留核心土法1 施工工艺：环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先，其次开挖下半部两侧，再开挖中部核心土的方法，其施工流程可参照图4、5。
2 施工要点：（１）环形开挖每循环长度宜为0.5～1m；（２）开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑，每两榀钢架之间应采用钢筋连接，并应加锁脚锚杆，全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m；（３）预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求；（４）当地质条件差，围岩自稳时间较短时，开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外，进行超前支护；（５）上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3～5m进行平行作业。
隧道新奥法施工方案
三、隧道新奥法施工方案新奥法施工是把岩体视为连续介质，根据岩体具有的粘性、弹性、塑性的物理性质，并利用了洞室开挖后围岩应力重新分布而产生的变形到松动破坏有一个时间效应的动态特性，适时地采用薄壁柔性支护结构（以锚喷为主）与围岩紧密贴合共同起作用，从而利用天然围岩的自身承载能力，以达到洞室围岩稳定的目的，光面爆破、锚杆支护、喷射混凝土和现场量测，是隧道新奥法施工的“四大支柱”。
1新奥法施工步骤图2 新奥法施工概论新奥法认为围岩是一种承载机构，构筑薄壁、柔性、与围岩紧贴的支护结构（以喷射混凝土、锚杆为主要手段）并使围岩与支护结构共同形成支撑环，来承受压力，并最大限度地保持围岩稳定，而不致松动破坏。
新奥法将围岩视为巷道承载构件的一部分，因此，施工时应尽可能全断面掘进，以减少巷道周边围岩应力的扰动，并采用光面爆破、微差爆破等措施。
减少对围岩的震动，以保全其整体性。
同时注意巷道表面尽可能平滑，避免局部应力集中。
新奥法将锚杆、喷射混凝土适当进行组合，形成比较薄的衬砌层，即用锚杆和喷射混凝土来支护围岩，使喷射层与围岩紧密结合，形成围岩-支护系统，保持两者的共同变形，故而可以最大限度地利用围岩本身的承载力。
Ⅱ等级的围岩在设计与施工中采用施工准备→拟订施工方案→洞口路堑土石开挖→洞口防排水设施→洞身开挖→二次衬砌防水隔离层的施工步骤，尽量采取大断面开挖,尽量减少对围岩的破坏程度，还必须采取其他补充措施,如超前灌浆,冻结、疏导涌水等，才能使新奥法取得成功。
3 在Ⅱ级围岩在设计施工中应采取的工艺在Ⅰ,Ⅱ级围岩在设计施工中应采取全断面开挖法，它是按巷（隧）道设计开挖断面，一次开挖到位的施工方法。
其开挖方式主要有三种：即新奥地利全断面开挖法、护板全断面开挖法和掘进机护板全断面开挖法。
全断面开挖是一次开挖成形的施工工艺，适用于铁路客运专线隧道的Ⅱ级围岩地段，全断面开挖施工工艺循环进尺必须根据隧道断面、围岩地质条件、机械设备能力、爆破振动限制、循环作业时间等情况合理确定。
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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。
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。
支护机理其基本观点是根据岩体力学理论，着眼于洞室开挖后形成塑性区的二次应力重分布，而不拘泥于传统的荷载观念。
所以它主要不是建立在对于坍落拱的“支撑概念”上，而是建立在对围岩的“加固概念”基础上。
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”新奥法新奥法即新奥地利隧道修建方法的简称。
原文是New Austria Tunnelling Method简写懔NATM。
安与法国称为的收敛——约束法或有些国家所称的动态观测设计施工方法的基本原则相一致。
在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。
采用该方法修建地下隧道时，对地面干扰小，工程投资也相对较小。
在我国上前的地下隧道修建中，使用本方法较多，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。
使用此方法进行施工时，对于岩石地层，可采用分步或全断面一次开挖，锚喷支护和锚喷支护复合衬砌，必要时可做二次衬砌；对于土质地层，一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌，在有地下水的条件下施工必要降水后方可施工。
新奥法的初期支护是永久衬砌的一部分，它承受了整个隧道60%？70%的受力，在初期支护中主张采用锚杆、挂网、喷射混凝土等手段将围岩与喷锚支护连成一个整体共同受力，极大限度地利用围岩自身承载能力，摒弃传统矿山法施工中初期支护仅为临时设施，在围岩破坏的条件下强行支护的措施，变被动受力为主动受力，不仅节约了支护材料和资源，也获得了更好的支护效果。
随着我国隧道工程的增多，新奥法得到越来越广泛的应用，作为新奥法的重要环节：光面爆破，也越来越得到广泛施工单位的采用。
用光爆方法施工，岩层能较精确地沿设计轮廓断裂下来，使岩面平整，规则，并使围岩的整体性和稳定性不遭受明显的破坏。
由于其显著的优越性，光面爆破已经成为我国推广应用新奥法中公认的三大技术措施之一。
光面爆破设计涉及到很多方面的内容，包括炸药的选择，起爆器材的选择，起爆方法的选择等，其中最重要的便是光爆参数的选择。
这其中，又以最小抵抗线、周边眼密集系数和周边眼线装药密度为光面爆破的三大要素。
在爆破过程中，还要考虑工程计划进度，施工机械的供应情况等等，只有在各方面条件都具备的情况下，光面爆破才能全面的体现其优越性。
但，工程中不能只用计算出的结果，还要经过工程类比和试验的方法来调整光面爆破参数，才能让实际效果与设计的预期效果相符合。
虽然光面爆破有着诸多的优越性，但其对施工技术和钻眼精度要求高，而且其超欠挖的控制也一直是工程中的一个难点。
实践中本着“宁超勿欠”的原则来指导施工。
精心的管理，技术过硬的施工队伍，再加上认真负责的工作态度，是能克服光爆所带来的负面效应的。
（一）全断面法。
即全断面开挖法，是指按设计开挖面一次开挖成型。
其开挖顺序是全断面开挖，锚喷支护，灌筑砼衬砌。
常选用于？－？类硬岩的石质隧道，该法可以采用深孔爆破。
全断面开挖法有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，且工序少、干扰少，便于施工组织和管理。
缺点是由于开挖面积较大，围岩相对稳定性降低，且每循环工作量相对较大，因此就要求施工单位应具有较强的开挖、出渣与运输及支护能力，茅荆坝？：v类围岩中采用了全断面开挖，达到了预期效果。
全断面施工开挖工作面大，钻爆施工效率较高，采用深眼爆破可加快掘进速度，且爆破对围岩的振动次数较少，有利于转帐岩稳定。
缺点是每次深孔爆破震动较大。
因此要求进行精心的钻爆设计和严格控制爆破作业。
全断面开挖法的主要工序是：使用移动式台车（或者台架），首先全断面一次钻孔，并进行装荷连线，然后将钻孔台车后退到50m以外的安全地点，再起爆，使一次爆破成型，出渣后钻孔台车再推移至开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时进行锚喷支护或先墙拱后衬砌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NA TM。
它与法国称收敛约束法或有些国家所称动态观测设计施工法的基本原则一致。
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。
它是以既有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，经奥地利、瑞典、意大利等国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的发展，已成为现代隧道工程新技术的标志之一。
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，现已进入推广应用阶段。
但在公路部门新奥法的应用仅为50%左右。
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，技术经济效益是明显的。
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。
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。
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”。
新奥法设计施工的原理2009-11-17 13:39【大中小】【打印】一、隧道设计施工的两大理论及其发展过程二十世纪以来，人类对地下空间的需求越来越多，因而对地下工程的研究有了一个突飞猛进的发展。
在大量的地下工程实践中，人们普遍认识到，隧道及地下洞室工程，其核心问题，都归结在开挖和支护两个关键工序上。
即如何开挖，才能更有利于洞室的稳定和便于支护：若需支护时，又如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开挖。
这是隧道及地下工程中两个相互促进又相互制约的问题。
在隧道及地下洞室工程中，围绕着以上核心问题的实践和研究，在不同的时期，人们提出了不同的理论并逐步建立了不同的理论体系，每一种理论体系都包含和解决（或正在研究解决）了从工程认识（概念）、力学原理，工程措施到施工方法（工艺）等一系列工程问题。
一种理论是二十世纪20年代提出的传统的“松弛荷载理论”。
其核心内容是：稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载：不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支撑。
这样，作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。
这是一种传统的理论，其代表人物有泰沙基和普氏等人。
它类似于地面工程考虑问题的思想，至今仍被广泛的应用着。
另一种理论是二十世纪50年代提出的现代支护理论，或称“岩承理论”。
其核心内容是：围岩稳定显然是岩体自身有承载自稳能力：不稳定围岩丧失稳定是有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩仍然能够进入稳定状态。
这种理论体系的代表性人物有拉布西维兹、米勒-菲切尔、芬纳-塔罗勃和卡斯特奈等人。
这是一种比较现代的理论，它已经脱离了地面工程考虑问题的思路，而更接近于地下工程实际，近半个世纪以来已被广泛接受和推广应用，并且表现出了广阔的发展前景。
由以上可以看出，前一种理论更注意结果和对结果的处理：而后一种理论则更注意过程和对过程的控制，即对围岩自承能力的充分利用。
由于有此区别，因而两种理论体系在过程和方法上各自表现出不同的特点。