隧道施工常用方法课件

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锚喷支护
模注衬砌
围岩——支护模式
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荷载——结构模式
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荷载——结构模式
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工程类比法用得最多；信息设计法比工程 类比法更为合理更为可靠；三种方法并用 是以后的发展方向。
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新奥法的要点：
1）围岩体和支护视作统一的承载结构体系，岩体是 主要的承载单元；
一、公路隧道施工常用方法
矿山法 矿山法因最早应用于矿石开采而得名，
它包括传统方法和新奥法。由于这种方 法多数情况都需要钻眼爆破进行开挖， 故又称为钻爆法。有时为了强调新奥法 与传统矿山法的区别，而将新奥法从矿 山法中分出另立系统。
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一、公路隧道施工常用方法
传统矿山法是人们在长期的施工实践中发展起来 的。它是以木或钢构件作为临时支撑，待隧道开 挖成型后，逐步将临时支撑撤换下来，而代之以 整体式厚衬砌作为永久性支护的施工方法。施工 中由于支撑撤换工作较麻烦和不安全，且对围岩 有所扰动，因此，该方法目前已很少采用，有时 应用于不便采用锚喷支护或处理坍方的隧道中。
新奥法施工的基本原则可归纳为：“少扰动、早锚喷、 勤量测、紧封闭”。
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三、新奥法施工
少扰动，是指在进行隧道开挖时，要尽量减少对围岩 的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。 因此要求能用机械开挖的就不用钻爆法开挖。采用钻 爆法开挖时，要严格地进行控制爆破；尽量采用大断 面开挖；根据围岩类别、开挖方法、支护条件选择合 理的循环掘进进尺；自稳性差的围岩，循环掘进进尺 应短一些；支护要尽量紧跟开挖面，缩短围岩应力松 弛时间。
它是以隧道工程施工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，通过监测控制围岩 的变形，充分发挥围岩的自承能力的施工 方法。目前，新奥法已成为隧道施工最主 要的方法，也几乎成为在软弱的破碎围岩 地段修建隧道的一种基本施工方法。
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一、公路隧道施工常用方法
新奥法与传统的矿山法相比，不仅仅是手段上的不同， 更重要的是工程理念、力学概念和设计原理的不同。新 奥法是一个体现应用岩体动态性质较完整的力学概念， 科学性较强的隧道施工方法。因而不能单纯地将它仅仅 看成是一种施工方法或是一种支护方法，也不应片面理 解仅用锚喷支护就认为是采用新奥法，新奥法的内容及 范围相当广泛、深入，它既包括隧道工程设计，又包括 隧道工程施工，还包括隧道和地下工程的科学范畴的大 系统工程。新奥法应用岩体力学的理论，以维护和利用 围岩的自承能力为基点，采用锚喷为主要支护手段，达 到及时控制围岩的变形和松弛，使围岩亦成为支护体系 的组成部分，并通过对围岩和支护结构的测量、监控来 及时而正确的指导隧道和地下工程设计施工的方法。
早锚喷，是指开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩 的变形进入受控制状态。这样做一方面是为了使围岩 不致因变形过度而产生坍塌失稳；另一方面是使围岩 变形适度发展，以充分发挥围岩的自承能力。必要时 可采取超前预支护措施。
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三、新奥法施工
勤量测，是指以直观、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， 确保施工安全和施工顺利进行。量测是现代隧道及地 下工程理论的重要标志之一，也是掌握围岩动态变化 过程的手段和进行工程设计、施工的依据。
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三、新奥法施工
采用新奥法施工的公路隧道，应视其规模、地质条件 以及安全要求、施工方法，并充分利用现场监控、量 测信息来指导施工。严格执行施工程序，不得有任何 省略。新奥法的特征之一是采用现场监控、量测信息 指导施工，即通过对隧道施工中量测数据和对开挖面 的地质观察等进行预测、预报和反馈。并根据已建立 的量测数据，对隧道施工方法（包括特殊的、辅助的 施工方法）、断面开挖步骤及顺序、初期支护的参数 等进行合理调整，以保证施工安全、坑道围岩稳定、 工程质量和支护结构的经济性等。
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新奥法的三种主要设计方法： 1、工程类比法； 2、现场监控量测法（信息设计法）； 3、理论计算验算法：
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P 0 Pmax
P
P0 原岩压力线
A
Ⅰ
刚性支护
Ⅲ 柔性支护
IV-模注支护
σ
P0 PEP0 Pc来自u=f(P1)Ⅰ
锚Ⅱ喷
P max
P1
PK
形变压力区 K 松散压力区
初喷 Ⅲ锚 二次喷
P1
Pc
PE
2）允许坑道开挖后围岩产生局部有限的应力松弛， 也允许作为承载环的支护结构有限制的变形；
3）通过试验、监控量测决定围岩体和支护结构的承 载——变形——时间特性；
4）按“预计的”围岩局部应力松弛选择开挖方法和 支护结构；
5）在施工中，通过对支护的量测、监视、信息反馈， 改修设计，决定支护措施或第二次衬砌。
一、公路隧道施工常用方法
矿山法施工的工艺流程：
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一、公路隧道施工常用方法
它与新奥法的根本区别，除了施工原理不 同外，在具体作业上还有：传统的矿山法 中不强调采用锚喷支护，而大量采用钢、 木支撑；不强调要及早闭合支护环；很少 采用复合式衬砌，而是大量采用刚度较大 的单层衬砌；不进行施工量测等。
矿山法施工的基本原则是：少扰动、早支撑、快 衬砌。
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一、公路隧道施工常用方法
矿山法施工的基本原则
①少扰动，是指在进行隧道开挖时，要尽量减少对围 岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和持续时间。采 用钢支撑，可以增大一次开挖断面的跨度，减少分部 开挖次数，采用预裂爆破技术，从而达到减少对围岩 的扰动次数。
近年来，由于施工机械的发展，以及传统
矿山法明显的不符合岩石力学的基本原理
和不经济，已逐渐由新奥法所取代。只有
在一些缺少大型机械的中、短隧道中，或
不熟悉新奥法的施工单位还采用传统的矿
山法。
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一、公路隧道施工常用方法
新奥法
新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称， 是奥地利学者腊布希维兹教授于20世纪50 年代提出的。
②早支撑，指开挖坑道后应及时施作临时构件及支撑， 使围岩不致因变形松弛过度而产生坍塌失稳，并能承 受围岩松弛变形产生的压力。并进行定期检查支撑的 工作情况，若发现变形严重或出现损坏征兆，应及时 增设支撑予以加固和加强。
③快衬砌，指拆除临时支撑时要及时修筑永久性混凝 土衬砌，并使其能尽早承载参与工作。若采用的是钢 支撑又不必拆除，或无临时支撑时，亦应尽早施作永 久性混凝土衬砌，防止坑道壁裸露时间过长风化侵蚀 3