浅谈新奥法隧道施工技术
新奥法施工工艺
新奥法施工工艺标题:新奥法施工工艺一、引言新奥法,全称为New Austrian Tunneling Method(NATM),是一种以岩体的地质力学为基础,强调利用围岩的自稳能力进行隧道开挖和支护的施工方法。
它不仅在欧洲被广泛采用,也在全球范围内得到了广泛应用。
二、新奥法的主要特点1. 动态设计:新奥法强调施工过程中的动态设计,即根据施工过程中围岩的实际状态调整设计和施工方案,使工程与实际情况相适应。
2. 强调围岩的自稳能力:新奥法认为围岩是隧道的一部分,可以承受一部分荷载,因此在施工过程中尽量保持围岩的完整性,充分利用其自稳能力。
3. 小断面开挖:新奥法采用小断面开挖,减小了对围岩的破坏,有利于围岩的稳定。
4. 边开挖边支护:新奥法要求在开挖后立即进行支护,防止围岩变形过大。
三、新奥法的施工流程1. 勘察设计:对施工现场进行详细的地质勘探和测量,根据勘察结果制定施工设计方案。
2. 开挖:采用小断面分段开挖的方式,同时注意观察围岩的状态。
3. 支护:在开挖后立即进行支护,包括初期支护和二次支护。
4. 检测监控:通过监测仪器对隧道的稳定性进行实时监控,及时发现并处理问题。
5. 衬砌施工:当隧道达到一定的稳定程度后,进行衬砌施工,完成隧道的最后封闭。
四、新奥法的应用及优势新奥法由于其独特的设计理念和施工工艺,被广泛应用于公路、铁路、地铁等各类隧道工程中。
它的主要优势有:1. 安全性高:新奥法强调围岩的自稳能力和动态设计,能够有效保证施工安全。
2. 工期短:由于采用了小断面开挖和边开挖边支护的方式,新奥法的施工效率较高,工期较短。
3. 经济效益好:新奥法减少了大量的人力物力投入,降低了施工成本。
五、结论新奥法作为一种先进的隧道施工技术,以其科学的设计理念和高效的施工工艺,在国内外的隧道工程中得到了广泛应用。
随着科技的进步和社会的发展,新奥法将会得到更大的发展和完善,为我国的隧道工程建设做出更大的贡献。
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. 引言在铁路隧道的施工中,采用新奥法施工技术已经成为一种常见的选择。
这种技术具有独特的特点,能够在隧道施工过程中发挥重要作用。
本文将对新奥法施工的特点及其在铁路隧道施工中的实际应用进行全面评估,并进行深入探讨。
2. 新奥法施工的特点新奥法施工是一种先进的施工技术,具有以下几个显著特点:1) 高效:新奥法施工采用机械化、自动化设备,能够快速、高效地完成施工任务,大大缩短工期。
2) 精准:通过先进的测量和定位技术,新奥法施工能够实现毫米级的精准施工,确保隧道的准确度和稳定性。
3) 安全:在新奥法施工中,人员作业减少,机械设备替代了部分人力劳动,减少了施工中的安全隐患。
4) 强韧:新奥法施工采用的材料和设备具有很强的耐磨、耐压、耐腐蚀等特性,能够适应复杂的地质条件和工程环境。
3. 新奥法施工在铁路隧道中的实际应用在铁路隧道的施工中,新奥法施工技术得到了广泛应用,并取得了显著效果。
具体表现在以下几个方面:1) 隧道掘进:新奥法施工技术在隧道掘进中可以实现快速、精准的掘进工作,保证隧道的准确度和稳定性。
2) 支护加固:通过新奥法施工,可以采用先进的支护加固设备和材料,有效地加固和保护隧道的结构稳定性。
3) 排水排砂:新奥法施工技术在排水排砂方面有着显著的优势,能够快速、高效地排除隧道内的水沙,并确保隧道的畅通及安全。
4) 施工管理:新奥法施工技术还可以实现对整个隧道施工过程的精细化管理和监控,提高施工效率和质量,确保施工进度和安全。
4. 个人观点和理解新奥法施工技术在铁路隧道施工中的应用,是对先进技术和设备的充分利用,能够有效提高施工效率、质量和安全性。
随着科技的不断进步和新技术的不断涌现,新奥法施工在铁路隧道施工中的应用前景广阔,有望为隧道施工带来更多的革新和突破。
对新奥法施工技术的深入了解和应用,对提高铁路隧道工程的质量和安全水平具有重要意义。
5. 总结和回顾本文对新奥法施工技术的特点及在铁路隧道施工中的实际应用进行了全面评估,并进行了深入探讨。
基于新奥法的隧道施工技术初探
基于新奥法的隧道施工技术初探隧道施工一直以来都是工程建设中的重要环节,隧道工程的质量和安全直接关系到人们的出行和生活。
随着科技的不断发展,新的施工技术也在不断涌现,其中基于新奥法的隧道施工技术备受关注。
本文将对基于新奥法的隧道施工技术进行初步探讨,介绍其原理和特点,以及在实际工程中的应用前景。
一、新奥法原理和特点新奥法是一种基于应力波理论的非破坏检测技术,它通过测量地质材料中的应力波来评估岩石的力学性质和结构特征。
在隧道施工中,传统的检测方法往往需要在施工过程中进行大量的开挖和取样,而新奥法则可以通过无损检测的方式获取相同的信息,大大提高了施工效率和安全性。
新奥法在隧道施工中的应用主要体现在以下几个方面:1. 隧道岩体稳定性评价隧道的岩体稳定性是隧道施工中最为关键的一个问题,而传统的岩体力学参数测定方法有时难以满足实际需要。
新奥法可以通过非破坏的方式实时监测岩体中的应力波,进而评估岩体的稳定性,为施工中的支护和加固提供科学依据。
2. 隧道掘进过程监测隧道掘进过程中会受到各种力的作用,而这些力的变化会直接影响到隧道的稳定性。
通过新奥法可以实时监测岩石中的应力波变化,及时发现隧道掘进中的问题,保障隧道的安全施工。
3. 隧道衬砌质量检测隧道的衬砌是保证隧道使用寿命和安全的重要构件,而衬砌的材质和质量往往只能通过破坏性的取样检测进行评定。
通过新奥法可以对隧道衬砌进行非破坏的检测,不仅能够减少取样对隧道结构的损害,还可以实时监测衬砌的质量,确保工程质量。
二、新奥法在隧道施工中的应用前景随着新奥法技术的不断发展和完善,它在隧道施工中的应用前景也越来越广阔。
一方面,新奥法可以在施工过程中实时监测岩体的力学性质和结构特征,为工程设计和施工提供准确的依据;新奥法可以提高施工效率,减少因为取样测定而对隧道结构造成的损害,降低施工成本。
新奥法还可以结合人工智能和大数据分析等技术,进一步提高隧道施工的效率和安全性。
通过在新奥法监测数据的基础上,利用人工智能技术对岩体稳定性进行预测和分析,可以及时发现岩体变形、应力集中等问题,并能够为隧道支护和加固提供最佳的方案。
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【摘要】新奥法施工技术是一种先进的施工方法,在隧道建设领域具有重要意义。
本文通过介绍新奥法施工技术及其优势,探讨其在隧道施工中的具体应用案例和注意事项,并分析其未来发展趋势。
新奥法施工技术的应用为隧道建设带来了革新和进步,为隧道工程的施工效率和质量提供了有力支持。
通过深入研究新奥法施工技术的应用前景、持续优化与提升以及为隧道建设带来的变革与进步,可以为隧道行业的发展提供有益借鉴,推动隧道建设技术的不断创新和提高。
【关键词】新奥法施工技术、隧道建设、应用案例、优势、注意事项、发展趋势、应用前景、持续优化、变革、进步1. 引言1.1 新奥法施工在隧道中的应用与分析隧道工程是一项复杂而重要的工程领域,对于交通运输和基础设施建设有着至关重要的作用。
新奥法施工技术是一种现代化的施工方法,它在隧道工程中的应用逐渐增多,并取得了显著的成果。
新奥法施工技术介绍新奥法施工是一种利用先进的机械设备和自动化技术进行施工的方法。
它可以在短时间内完成大量的工程量,提高施工效率,减少人力成本,同时还能保证工程质量和安全。
在隧道施工中,新奥法施工技术具有许多优势。
它可以减少人为因素的干扰,提高施工精度和质量;它可以缩短工期,降低成本,增加经济效益;它还可以减少对环境的影响,保护生态环境。
许多隧道工程已经采用了新奥法施工技术,取得了较好的效果。
某隧道工程利用新奥法施工技术,完成了施工周期的缩短,同时提高了工程质量。
在应用新奥法施工技术时,需要注意一些问题。
要合理设计施工方案,确保施工过程中的安全与顺利进行;同时还要注意施工设备的维护和保养,保证施工质量。
随着技术的不断发展和进步,新奥法施工技术在隧道工程中的应用将会更加广泛。
未来,新奥法施工技术将不断优化和提升,为隧道建设带来更多的变革和进步。
通过以上分析,可以看出新奥法施工技术在隧道工程中的重要性和优势。
它将为隧道建设带来更多的便利和效益,为交通运输和基础设施建设做出更大的贡献。
新奥法施工技术要点分析
新奥法施工技术要点分析新奥法(New Austrian Tunneling Method,简称NATM)是一种用于盾构和掘进隧道的先进施工技术,由奥地利工程师约翰·汉孟克(Johann Halbmayer)于1964年发明并在奥地利阿尔卑斯山开始应用。
它通过动态调整地下结构和地质力学变化,使隧道更加稳定和安全。
以下是新奥法施工技术的要点分析:1.隧道支护结构的选择:新奥法技术的核心是结合地质力学原理和隧道结构设计,通过调整支护结构,使其能够适应不同地质条件下的变化。
根据地质情况和隧道尺寸,可以选择钢筋混凝土拱顶、支撑杆、锚杆、喷射混凝土或压力注浆等支护结构。
2.预测地质条件:在施工前进行详细的地质勘探和岩土工程测量,以充分了解地下结构和地质力学特征。
通过分析地质条件,可以预测可能出现的地质问题,例如地层变形、断裂、水位等,并为随后的施工做好准备。
3.适应地质变化:一旦施工开始,隧道地质条件可能会有所变化。
新奥法技术允许根据实时地质数据和监测结果对支护结构进行调整,以适应地质变化。
这种灵活性使得施工过程更加安全和高效。
4.地质监测和控制:在施工过程中,进行地质监测和控制非常重要。
这包括使用地质仪器和传感器实时监测地下位移、应力、温度、湿度等参数,以及通过控制爆破、注浆等手段减少地质灾害的发生。
5.施工过程控制:新奥法技术要求施工过程中进行严格的控制。
这包括根据隧道进度和地质情况调整支护结构的时间点和方式,避免过早或过晚进行支护;控制爆破和挖掘的速度和深度,以减少地质灾害发生的风险。
6.安全措施:施工过程中的安全措施非常重要。
新奥法技术强调施工人员的安全意识和培训,并采取必要的防护措施,例如安装临时支撑、提供逃生通道等,以确保施工过程中的安全。
7.持续改进:新奥法技术是一个不断进化的过程,从实际施工中不断总结经验和教训,并进行改进。
这需要施工团队具备持续学习和创新的能力,以提高施工效率和质量。
基于新奥法的隧道施工技术初探
基于新奥法的隧道施工技术初探隧道施工一直是土木工程中的重要领域,而随着新奥法的出现,隧道施工技术也迎来了前所未有的发展机遇。
本文将围绕基于新奥法的隧道施工技术展开初探,探讨新奥法在隧道施工中的应用与发展,以及带来的影响和挑战。
一、新奥法在隧道施工中的应用与发展新奥法,即新型建筑技术,是近年来在建筑领域得到广泛应用的一种技术体系。
新奥法以自动化、数字化、智能化为核心,借助先进的技术手段和工具,实现建筑施工过程的精准控制和高效执行。
在隧道施工方面,新奥法的应用主要表现在以下几个方面:1. 全面引进先进设备和技术:新奥法在隧道施工中,借助先进的机械设备和智能化施工工具,实现了对施工过程的全面监控和精准操作,大大提高了施工效率和质量。
2. 优化施工流程和管理方式:新奥法通过数字化和信息化手段,对隧道施工过程进行全面优化,实现了施工流程的精细化和管理方式的智能化,为施工提供了更为科学的指导和保障。
3. 加强安全生产和环境保护:新奥法在隧道施工中,通过智能化监控和预警系统,大大提高了施工现场的安全性和环保性,有效减少了事故的发生和对环境的影响。
随着新奥法的不断发展,隧道施工技术也将迎来新的变革和突破。
未来,隧道施工将更加注重数字化、智能化和可持续发展,新奥法将在隧道施工中发挥着越来越重要的作用。
二、新奥法带来的影响和挑战新奥法在隧道施工中的应用,无疑带来了许多积极的影响和变革,但同时也面临着一些挑战和困难。
1. 影响:新奥法的应用,使隧道施工过程更加高效、精确和安全,大大提高了工程质量和施工效率,为隧道建设提供了更强的技术支持和保障。
2. 挑战:随着新奥法的应用,隧道施工面临着一些新的挑战,如人才培养、设备更新、管理模式转变等,需要加强技术研发和人才培养,不断提高综合施工水平和管理能力,才能更好地应对挑战和实现可持续发展。
三、结语新奥法的出现,给隧道施工带来了巨大的变革和发展机遇。
随着新奥法在隧道施工中的应用不断深化,隧道施工技术将迎来新的发展阶段,更为注重数字化、智能化和可持续性发展。
基于新奥法的隧道施工技术初探
基于新奥法的隧道施工技术初探
新奥法是一种新的隧道施工技术,它能够有效的解决隧道施工过程中的许多问题。
本
文将探讨基于新奥法的隧道施工技术。
1. 新奥法简介
新奥法,又称超前地质预报技术(TBM),是一种全新的隧道掘进技术,它具有隧道
掘进速度快、耗能小、安全高等优点。
新奥法基于计算机控制和机械化改造,实现了隧道
施工的精确控制和高效作业。
2. 新奥法的特点
新奥法具有以下几个特点:
(1)施工速度快:新奥法在掘进速度方面比传统开挖方式快了近10倍,远远超过其
他地下施工机械的速度。
(2)通用性强:新奥法适用于各种地质情况,包括软土、壳岩、砾石等各种地质环境。
(3)施工过程中噪音、振动小:新奥法施工过程中噪音小、振动小,不会对周围环境、建筑物造成影响。
(4)作业安全:新奥法中的控制系统可以不间断地监测隧道内的稳定性,及时发现
和消除隐患。
(1)设计阶段:在隧道建设前,必须进行详细的勘察和设计工作,确定隧道的线路、截面和施工方案等。
(2)施工准备阶段:确定施工队伍、购买机械设备、制定现场作业管理规定等。
(3)施工阶段:进行基础坑开挖、地下洞室施工、隧道破碎带加固等等。
(4)竣工阶段:包括隧道内各种检测、竣工验收、施工工程的记录和资料保管等。
(1)在隧道掘进前,进行管线勘察。
(2)安装隧道掘进机和配套设备。
(3)施工过程中随时对隧道进行检验,以确保施工安全。
(4)隧道掘进完成后,对隧道进行质量检验和测试。
(5)进行竣工验收和建档。
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
新奥法施工是一种新型的隧道施工方法,它以机械化、自动化为特点,使用先进的施
工设备和技术,能够快速、高效地完成隧道的建设。
本文将对新奥法施工在隧道中的应用
进行分析。
新奥法施工在隧道中的应用主要体现在以下几个方面。
新奥法施工可以提高隧道的施
工效率。
传统的隧道施工需要大量的人工投入,施工周期长,而新奥法施工则能够通过机
械化、自动化的方式,减少人工投入,提高施工速度。
新奥法施工能够提供更高的施工质量。
传统的隧道施工难免会出现人为误差,而新奥法施工则能够通过先进的施工设备和技术,保证施工质量。
新奥法施工可以降低施工风险。
在隧道施工中,存在风险较高的工程
区段,传统的施工方法往往难以应对,而新奥法施工则能够通过技术手段,降低施工风险,保证工程安全。
新奥法施工在隧道中的应用能够提高施工效率,提供更高的施工质量,降低施工风险。
随着科技的不断发展,新奥法施工在隧道施工中的应用前景十分广阔,相信将在未来得到
更加广泛的推广和应用。
公路隧道新奥法施工技术探讨
公路隧道新奥法施工技术探讨发布时间:2023-02-21T02:45:00.297Z 来源:《工程建设标准化》2022年19期第10月作者:马超[导读] 新奥法就是将石体力学理论作为重要保障的道路桥梁施工方法,这种施工方法利用锚杆和混凝土进行混合喷射的原理,是将现场施工和实际的测量成果以及相关的专家经验建议结合在一起的产物马超吉林省金泉公路工程咨询监理有限责任公司吉林省长春市朝阳区689号邮编:130000摘要:新奥法就是将石体力学理论作为重要保障的道路桥梁施工方法,这种施工方法利用锚杆和混凝土进行混合喷射的原理,是将现场施工和实际的测量成果以及相关的专家经验建议结合在一起的产物。
关键词:新奥法;施工技术;公路隧道工程1新奥法的基本概述在公路隧道工程的施工过程中,新奥法发挥着重要的作用。
新奥法的施工工艺主要是利用岩石力学理论以及隧道工程施工技术,将喷射水泥混凝土施工和锚杆施工有效结合在一起,在施工中实时监测周围岩石的变化并且随时进行调控工作,从而依靠围岩本身的荷载能力很好地结合到公路隧道施工中。
在公路隧道施工中应用新奥法技术,一定要充分掌握公路隧道的各个结构特征以及围岩的主要承载结构和承重位置,使施工方案更加科学合理。
新奥法在围岩施工中的主要作用是减小围岩卸载的力度,控制围岩的变形活动和位移程度的大小,从而有效缩小围岩的变形范围,防止因为开挖工作造成周围岩体出现松弛。
此外,在适当的施工过程中还可以设立次的支护工作,有效延缓围岩发生巨大变形的时间,为实际的工作争取了更多的施工时间,还能够确保后期达到最佳的支撑效果。
在应用新奥法技术的过程中,一定要充分调查、分析公路隧道工程中周围岩体的实际情况,准确判断公路隧道洞周的位移变形。
2公路隧道施工中新奥法施工技术的应用2.1施工前准备首先是施工技术准备。
在公路隧道施工中应用新奥法施工技术前,需要完成对隧道施工设计图纸的复审,对施工人员在隧道支护、开挖施工及衬砌施工技术进行交底。
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从技术角度来看,新奥法施工主要包括两个方面的内容:一是注浆加固技术,二是隧道支护技术。
注浆加固技术是通过将注浆材料输入到隧道围岩中,让其与围岩产生化学反应,形成一种新的无机材料,从而强化围岩的稳定性和承载能力。
组合式隧道支护技术是将预制的钢模板、钢筋网和混凝土构件组合起来,安装在隧道内部,用于支撑周边的土体和岩体,防止隧道坍塌。
注浆加固技术的优点在于可以针对不同的围岩类型和局部条件,采取不同的注浆材料和施工方法,实现最佳的加固效果。
注浆材料通常包括水泥、无机注浆材料和聚氨酯等,并且可以根据需要进行调配,以达到所需的硬度、黏度和延展性。
此外,注浆施工过程中还可以控制注浆压力和注浆量,以确保注浆材料能够充分填充围岩裂缝和空隙,提高加固效果。
隧道支护技术是一种常见的隧道保护措施,其优点在于支撑力度大,能够有效地控制隧道的变形,保护隧道安全运行。
在新奥法施工中,支护技术常常采用的是钢模板和混凝土构件的组合式支护。
钢模板的优点在于结构坚固,施工便捷,能够满足各种类型的隧道需求。
混凝土构件则可以根据实际需要进行定制,达到更好的支撑效果。
总的来说,新奥法施工在隧道建设中的应用具有很大的优势。
它可以提高施工效率,减少对环境的影响,缩短施工周期,降低施工成本。
当然,新奥法施工也面临着一些挑战,例如隧道建设中相互干扰的问题、围岩变形与注浆反应的关系等。
对于这些问题,需要通过科学合理的施工方案和相关技术的持续创新来加以解决。
需要注意的是,在隧道建设中,工程质量和安全永远是首要考虑的因素。
只有在综合考虑各种因素的前提下,才能选择最适合的施工方案和技术,保证施工过程的顺利进行,同时也确保了隧道的稳定性和安全性。
基于新奥法的隧道施工技术初探
基于新奥法的隧道施工技术初探一、新奥法的概念和原理新奥法是一种最初由奥地利工程师Rabcewicz和Terzaghi于1957年提出的地下工程施工方法,其核心理念是通过对隧道周围的地质进行充分了解和针对性的控制,从而在施工过程中充分利用地质条件,并及时调整施工方案,以最大限度地减小地质灾害的风险,保证隧道施工的安全和顺利进行。
新奥法强调对地质环境的全面认识和灵活应对,同时积极探索和利用新技术、新方法,以适应不同地质条件下的隧道施工需求。
新奥法的原理主要包括三个方面:一是在施工前充分了解地质情况,包括地层结构、地下水情况、地应力等因素,为后续施工提供科学依据;二是在施工过程中及时监测各种地质参数的变化,包括地层位移、地下水位变化、地应力变化等,以及隧道结构的变化情况;三是根据观测数据及时调整施工方案,包括适时增加支护措施、调整爆破参数、优化隧道结构设计等,以确保隧道施工的安全。
二、基于新奥法的隧道施工过程基于新奥法的隧道施工过程可以分为以下几个阶段:勘察和设计阶段、预备阶段、初始支护和掘进阶段、二次支护和完工阶段、以及监测和维护阶段。
在勘察和设计阶段,需要对隧道周围地质进行全面、准确的勘察,包括地质构造、地层稳定性、地下水情况等,然后根据勘察结果设计合理的隧道施工方案和支护措施。
预备阶段是在实际施工之前进行的准备工作,包括施工现场的准备、施工设备的安装和调试等工作。
初始支护和掘进阶段是隧道施工的起始阶段,需要进行地层支护、爆破开挖等工作。
隧道开挖过程中需要不断监测地层变化和隧道结构的变化情况,并及时采取相应的支护措施,以确保隧道施工的安全和顺利进行。
二次支护和完工阶段是在隧道开挖完毕之后进行的工作,主要包括对隧道结构进行二次支护和完善工作,确保隧道的安全和稳定。
监测和维护阶段是在隧道开挖完工之后进行的工作,主要是对隧道结构和周围地质情况进行长期监测,及时发现并解决隧道施工中可能存在的问题。
相比传统的隧道施工方法,基于新奥法的隧道施工具有以下几个显著优势。
浅谈新奥法原理在隧道开挖中的运用
浅谈新奥法原理在隧道开挖中的运用随着社会的发展,国家加大了隧道工程的建设。
进行隧道和城市地下工程的开挖的时候已经广泛的使用新奥法,从而确保了工程安全、高效、经济,因此加强对隧道开挖中的新奥法的研究是非常有必要的,对此本文分析了新奥法原理在隧道开挖中的运用。
标签:新奥法原理;隧道开挖;运用引言:新奥法作为隧道设计与施工的一项新技术已在我国得到广泛的应用,不仅在山岭隧道中得到应用,而且在城市松软地层隧道建设中也得到广泛应用,取得了显著的成绩,体现了良好的社会效益及经济效益。
1、新奥法的概念及其发展1.1、什么是新奥法隧道施工新奥法是新奥地利隧道施工法的简称,在20世纪70年代,新奥法传入我国以后,在我国的隧道建设中起到了非常重要的发展。
新奥法与传统的建设方法不同,它强调发挥围岩自身的一种承受作用,用以薄层的柔性支护与围岩相接合形成一种支护系统,不仅使得其能更好的改善岩石的受力性能,也减少了在开挖过程中导致开挖量大等一些问题。
新奥法技术与传统的技术相比,在经济适用和安全的性能方面都进行了优化。
1.2、新奥法隧道施工的实践与发展20世纪60年代初,奥地利学者拉布西维兹站在岩石力学的角度,通过对阿尔卑斯山中的隧道,进行的一些实践研究,提出了现在我们说的新奥法。
这种方法的提出,是当时的一种对于隧道建筑而言较为先进的方法。
它是通过一种“拱效应”,来实现增强围岩自身的承受能力的一种方法,把喷射混凝土技术和锚杆技术结合在一起,达到给与岩石的一种支持和保护作用。
这种开挖方法,主要针对的是一些比较软弱的岩层开挖,在这些软岩层中的主要构成是一些瓢土、粉砂及泥石灰等。
它们的自身承受的能力是比较小的,容易产生变形,影响到地表的环境。
2、新奥法基本理论目前,新奥法已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。
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。
隧道新奥法施工安全技术
隧道新奥法施工安全技术要点一 .新奥法施工基本要点新奥法是应用岩体力学的理论,以维护和利用围岩的自承力为基点,采用锚杆和喷射混泥土为主要支护手段,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护系统的组成部份,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,他的要点可归纳为“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。
1.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,严格控制超欠挖,以减少对围岩的二次扰动;2.隧道开挖后,应尽量利用围岩的自承力,充分发挥围岩自身的支护作用;3.根据围岩特征采用不同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的初期支付,以控制围岩的变形或松弛;4、在软弱破碎围岩地段,使断面及时闭合,以有效地发挥支护体系的作用,保证隧道的稳定;5、二次衬砌原则上是在围岩与初期支付变形基本稳定的条件下修筑的,围岩的支付结构形成整体,因而提高了支付体系的安全度,并不增加衬砌的厚度;6、尽量使隧道周边轮廓圆顺,避免棱角突变处应力集中;7、通过施工中对围岩和支付的观察、量测、合理安排施工程序,进行设计变更及安排正常的施工安全管理。
这种施工方法改善了围岩抗剪支护承载能力,大大减少了施工的不安全因素,在经济和安全性方面都优于传统的施工方法。
二 .新奥法施工安全技术措施1、科学组织、程序施工。
由于隧道施工条件相对较差,操作人员经常在振动、噪声、地下水、有害气体等的不良环境中从事繁重的体力劳动,而且新奥法施工操作要求高,要做到科学管理文明施工、创造安全、卫生的劳动条件,并严格按照规定的工序、工艺方法施工,确保施工安全。
2、加强量测,做好记录,随时观察围岩的变化。
并重视目测观察,目测观察既省事有起到重要的安全作用,应该得到足够的重视,并根据已有的经验对观察信息进行判断,及时采取措施,确保施工安全。
目测观察的主要内容是:岩质和分布,节理裂隙发育程度和方向,接触面填充物的性质、状态、涌水量和涌水压力,隧道顶部、侧部的稳定状态等;开挖后已支护地段的锚杆是否被拉断,喷射的混凝土层是否产生裂隙、剥落和剪切破坏,钢架、格栅有无被压曲现象,隧道是否有底鼓现象等。
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。
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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浅谈新奥法隧道施工技术摘要:新奥法对隧道和城市地下工程的开挖有着毋庸置疑的贡献,若能良好的运用和推广能为整个地下工程带来安全、高效、经济的开展。
但目前在实际工程中受利用的诱惑加之监管力度的欠缺,往往无法良好的运用新奥法的理论正确的指导施工。
?关键词:新奥法隧道施工技术?引言:隧道工程在交通运输中占了举足轻重的地位。
目前我国隧道施工技术主要有以下几种:盾构法、矿山法、新奥法。
新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称,新奥法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。
六十年代此法被介绍到我国,七十年代末八十年代初得到迅速发展。
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。
一、新奥法的基本原理?①隧道结构的主要承载是围岩。
②在隧道围岩支护过程中,一方面允许围岩有一定位置移动,进而产生受力区;另一方面,为避免围岩变形过大而产生严重松弛卸载,必须限制围岩位移的程度。
③为使围岩在开挖卸载后不失去原有的强度,开挖后需对围岩进行加固。
④初次支护主要作用是避免围岩严重松弛和卸载,需要围岩的承受自身重量,不是用来承担隧道围岩所失去的承载力。
⑤应适时的建造初次支护,在挖开围岩后间隔一定时间,使围岩发生形变进而形成承力保护区,起到较好的支撑性能。
⑥围岩自我稳定时间,一方面在建造过程中量测隧道周边的位移来评定;另一方面依靠对围岩地质条件的初步调查。
⑦通常可视其整体的结构效应为薄壳,是因为喷射混泥土本身的强度高和轻度变形的特点决定了它的可塑性和收缩的能力。
⑧在没有被腐蚀破坏的情况下,就可把初次支护看作承重结构的一部分。
⑨由于喷射混泥土具有结合围岩、填平洞壁不平整面等特点,因此喷射混泥土常作为初次支护,并且能使围岩不发生应力重分布以及使用钢筋网、锚杆和钢拱架。
⑩孔洞的施工方法决定了从开挖到封闭所需的时间。
施工时通过测量控制和修改围岩的变化,通过前期的地质调查对施工资料进行估计。
为规避施工时工程荷载对隧道受力的影响,限制围岩的二次应力重分布程度以及松动圈的范围。
通常利用对拱部减少开挖次数进行一次开挖方案。
从物理静力学的角度看,隧道横截面尽可能接近圆形或椭圆形。
并且限制超挖和欠挖,开挖后及时封闭结构,并建造仰拱。
可建造薄层内衬砌,以提高隧道结构的安全性,最终达到密封的效果,内层与外层相互之间只传递压力,使结构内不产生过大的弯曲应力。
根据建造过程中的应力及变形状态的测量,对其安全性、整体结构系统的稳定性和结构设计进行评价。
一般不增加其厚度而增加钢筋含量(即钢拱),以提高衬砌的强度;可通过增加锚杆的根数或长度以形成围岩受力环区来实现增大整个结构的刚度。
可通过在外壳上安装软管及密封的排水设施来实现外源水压和静水压力的控制。
二、新奥法施工技术?2.1 双连拱隧道新奥法施工。
采用单向掘进新奥法施工,由进口向出口方向掘进。
采用明挖法施工明洞段,采用“三导洞”法开挖正洞,即先行贯通中导洞,中隔墙先施工完,两侧导洞再施工,拉开左、右导洞达到一定距离。
洞身衬砌采用复合式衬砌,采用网、锚、喷、工字钢架、短管棚、格栅钢架结合长、超前锚杆支护进行初期支护,二次衬砌采用模筑砼,初期支护和二次衬砌间铺砌土工布和改性防水板组成的复合防水层。
采用凿岩机钻孔掘进,边墙采用控制爆破,拱部采用光面爆破,非电毫秒雷管起爆,自卸汽车运输,侧卸装载机装渣。
采用模板台车进行二次衬砌,在拌和站集中拌制砼,砼机械振捣,泵送入模,通风采用自然式通风。
?2.2 工艺流程和关键技术。
新奥法是以锚杆支护、喷射混凝土为主要支护手段,柔性薄层由锚杆喷射混凝土支护形成,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。
?2.2.1 开挖隧道开挖前,首先就隧道分部开挖顺序、部位标高进行科学地确定,然后合理调整各部位的钻眼、装药、爆破等细节系数,以达到轮廓成形圆顺,超欠挖最少的效果。
?①开挖顺序以及部位的选择(三步开挖法)。
中导洞及主洞的分部位开挖标高位置确定,应充分考虑到工程量比例的合理安排、初期支护难度、材料合理应用以及机械设备运转空间等需要来考虑。
?1)工程量比例适当:要求分部位开挖法施工每步工程量要适当,减少开挖和支护时间,以便开挖施工的三个部位能形成流水式作业,充分发挥机械的使用功能。
2)支护难度考虑:尤其是拱部开挖,断面空间大小既要考虑到支护材料的合理下料不致于浪费,又要考虑到工人操作的简单、快速。
如拱部工程量断面过大或过小,给安全施工带来极大隐患,势必增加出碴、支护的难度和时间。
?3)设备运转空间要求:一般情况下,拱部不宜断面过大,拱部开挖标高应能满足装载机在期间能运行自如。
?尽量避免初支结束后支点处于不利的受力支点上,要考虑断面支护结构受力要求。
?②钻眼施工。
断面轮廓成形的圆顺以及超欠挖的多少受到隧道钻眼好坏的严重影响。
而钻眼施工的各工序中,眼数、布眼角度、眼深、布眼形式等均需根据现场调整系数,才能达到最理想效果。
包括:掏槽眼、辅助眼、周边眼、底板眼,辅助眼、周边眼的眼深要保持一致,这样才有利于爆破后掌子面平齐,便于后续施工进行。
?③装药爆破。
钻眼结束以后,装药也甚为重要。
爆破轮廓由于装药不当而导致成形后出现参差不齐的现象,甚至引起较大的局部超欠挖。
辅助眼药量为二分之一到三分之一眼深的药量,一般情况下(2.5m眼深)掏槽眼装药要足但应适量,周边眼视围岩裂隙情况可少药甚至不装药(即采用隔眼装药、预裂爆破)。
?应安排经验丰富的工人进行装药操作,因为装药工作是个既要有理论又要实践经验的细活。
?装药连线应选择不同段别的非电毫秒雷管,为达到预裂爆破或者光面爆破效果,不同的眼别采用不同的段别雷管,最后统一成束由1~2个火雷管引爆。
?2.2.2 第一次支护又称为初支,作业包括:初喷封闭、拱架架立、联网、锚杆施工、复喷混凝土、超前支护。
?主要工序有初喷封闭——拱架上立——锚杆施工——复喷结束。
?①初喷封闭。
爆破后出碴、排险后立即进行对掌子面的裸露岩体进行喷射砼封闭覆盖,防止小块掉渣伤人,将炸松岩石裂隙封闭。
要求初喷表面外观尽量平顺,一般喷射砼厚度为5cm,以便拱架的安装。
?②拱架架立。
掌子面初喷结束后,立即进行钢架(格栅或型钢拱架)的架立。
架立时要求垂直度符合要求,位置准确,纵向连接成完整体,构件连接部位牢固,钢架底支撑块采用钢板、方木或者砼块垫底,拱架架立纵向平顺,横向圆顺。
?③锚杆施工。
拱架架立完毕,按设计间距进行锚杆布置。
布置时达到整体受力效果,尽量与钢架连成整体,通过锚杆将围岩应力变化传递至钢架往四周分散。
?锚杆施工前将锚杆施工机具(双液注浆机、风钻等)、杆体材料(中空注浆锚杆、双液浆体)备好。
?锚杆施工顺序:定位——钻眼——清孔、检孔——杆体顶入——安装止浆塞、托板——钢筋网片安装。
网片安装紧贴初喷基面上。
?如果清孔不彻底、检孔不合格应进行补孔或复钻,直至达到设计深度及其他要求,浆液注浆要保证压力、效果。
?④复喷结束。
喷射砼的补喷应在锚杆施工结束后立即进行,直至设计厚度。
喷射前拌和料要掺加钢纤维搅拌均匀,在合适位置留出厚度检测点。
喷射时先从钢架支撑点开始逐步往拱部方向喷射。
?按照设计要求需要或者现场地质不良(围岩极为破碎)时,进入下一循环的开挖施工之前,为保证施工的安全,应进行超前支护施工。
?超前支护分为三种:砂浆锚杆超前支护、小导管掌子面超前支护以及隧道洞口大管棚的超前支护。
?2.2.3 二次支护二次支护又称二次衬砌。
为了确保隧道的安全,保证隧道工程的长期使用,要对开挖好的隧道进行衬砌。
复合式衬砌是初期支护和二次衬砌组成。
初期支护是帮助围岩达到施工期间的初步稳定,二次衬砌则是提供安全储备或承受后期围岩压力。
?必须严格按照新奥法的原则进行复合式衬砌施工,施工和监测应遵循技术规范的要求和设计图纸规定进行。
初期支护力不足时,除应及时加强初期支护外,也可以加强二次衬砌参数或提前施作二次衬砌。
?二次衬砌采用模筑衬砌方法,也就是采用模筑砼作为衬砌材料进行内层衬砌。
模板台车的生产能力大,可配合砼输送泵联合作业。
浇注时采用长度大于8m的模板台车。
它是较先进的模板设备,但其尺寸大小比较固定,可调范围较小,影响其适应性,且一次性设备投资较大。
?①施工前准备。
根据隧道中线和标高及断面尺寸,测量确定初衬立模位置。
隧道衬砌施工时,其中线、标高、断面尺寸和净空大小均须符合设计要求。
?轨道铺设应稳固,其位移和沉降量均应符合施工误差要求。
采用整体移动式模板台车时,实际是确定轨道的位置。
轨道铺设和台车就位后,都应进行位置、尺寸检查。
须预留误差量和沉落量,以保证衬砌不侵入建筑限界,且要注意曲线加宽。
?②浇注模筑混凝土。
?1)施工顺序:仰拱或底板的浇注施工→小边墙的浇注施工→仰拱充填混凝土→拱圈边墙浇注施工→混凝土养护。
?2)仰拱或底板的浇注施工。
施工之前,要清除积水,杂物和虚渣。
超挖部分用同标号混凝土浇注密实。
?3)小边墙浇注施工。
首先要把小边墙基底的石渣,污物和基坑内积水排除干净,严禁有积水的基坑内浇注混凝土。
?4)拱圈、墙体浇注施工。
通过模板台车预留孔由下向上依次灌注。
同时两侧应对称和分层灌注混凝土,每灌注的高度、次序、方向根据搅拌能力灌注速度,洞内气温和振捣等因素确定。
?5)混凝土养护。
砼养护洒水,二衬砼可采用表面喷雾养护。
采用硅酸盐水泥拌制的混凝土,其养护时间不得小于7d,掺有外加剂或有抗渗要求的混凝土,不得小于14d。
养护用水的温度与环境温度基本相同。
?结束语:?当前的隧道施工技术中,容易看出新奥法给传统的隧道施工方法、施工技术甚至隧道设计理念带来了重大冲击。
尽管如此,在过程施工中也不乏失败的案例,我国推行新奥法的情况仍然应该说是不尽如人意。
造成失败的原因很多,除了施工管理、质量控制、相关技术掌握等方面的因素外,有时隧道工程师对新奥法的实质缺乏正确的理解也是不可忽视的原因,今后应认真理解应用新奥法施工技术,以便使其更好地为我国的隧道工程项目服务。
?参考文献:?[1]黄成光.公路隧道施工 2011.9[2]周爱国.隧道工程现场施工技术.? 2013.2[3]吴焕通.隧道施工及组织管理指南 2014.7。