新奥法施工原理及方法概述PPT(63张)

光爆设计
地质调查
放样布眼
光
面
原因分析
定位开眼
爆
破
修改光爆设计
钻眼
工 艺
流
清孔
程
图
装药
联起爆网络
起爆
通风
否
是
光爆效果检查
掏槽眼（在工作面上首先爆破以造成第二个自由面的炮眼）
辅助眼
周边眼（为控制掘进断面周边而钻凿的炮眼）
上台阶：1段：4个，每孔装药5巻 3段：5个，每孔装药4巻 5段：9个，每孔装药4巻 7段：2个，每孔装药4巻 9段：12个，每孔装药4巻 10段：31个，每孔装药1巻 11段：13个，每孔装药4巻 共76个孔，215巻炸药。
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图6-3 环形开挖留核心土法
工字钢
核心土
临时工作平台
2.单侧壁导坑法 特点： ① 洞室开挖跨度减小，有利于围岩稳定； ② 导坑要闭合，增加了材料用量； ③ 进度慢。 适用于：断面跨度大，对地表沉陷有控制要求的 软弱地质。
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图6-4 单侧壁导坑法
3.双侧壁导坑法(眼镜工法)
超 挖
侧 卸 式 装 载 机
挖 掘 机 ＆ 自 卸 车
出渣是隧道作业的基本作业之一。出渣作业能力的强 弱，决定了它在整个作业循环中所占时间的长短（一般 在40％～60％），因此，出渣运输作业能力的强弱在 很大程度上影响施工速度。
在选择出渣方式时，应对隧道或开挖坑道断面的大小、 围岩的地质条件、一次开挖量、机械配套能力、经济性 及工期要求等相关因素综合考虑。
台阶法
1. 特点 将断面从上至下分成2个或3个台阶开挖； 随着台阶长度的调整，它几乎可以用于所有的地层，
因而是在现场使用的主导方法。 2.种类 长台阶法 短台阶法 超短台阶法
3. 选择台阶长度的条件 (1) 初期支护闭合环的时间要求
围岩越差，闭合时间要求越短，台阶必须缩短。 (2) 施工机械施工场地需求大小
特点： ①双导坑，使洞室最大开挖跨度更小，稳定性增加； ②耗材增加； ③进度慢。
适用于：对地表沉陷要求更高，或跨度更大的隧道。
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图6-5 双侧壁导坑法
双 侧 壁 导 坑 施 工
光面爆破 预裂爆破
光面爆破的定义
光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然 后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包， 将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面，是 通过正确选择爆破参数和合理的施工方法， 达到爆后壁面平整规则、轮廓线符合设计要 求的一种控制爆破技术。
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B >(1～1.5)B
(b)
⑶ 超短台阶法 上台阶长度仅为3～5m。 特点：更有利于控制围岩变形，但上下台阶相隔太
近，施工干扰大。 适用于：软弱破碎围岩(Ⅴ、Ⅵ级围岩)
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B
<B(或3～5m)
(c)
分部开挖法
1. 环形开挖留核心土法 特点： ① 留核心土支顶工作面，稳定性优于超短台阶法： ② 进度慢。 适用于土质或易坍塌的软弱围岩；小型施工机具。
根据弹塑性理论，以岩石力学为基础提出支护结构 的支护参数，开挖后及时采用柔性支护，在尽量控 制围岩变形、积极发挥围岩自承能力的同时，依靠 现场量测来指导隧道的设计和施工。
传统矿山法把围岩看做荷载的来源，其围岩 压力全部由支护结构承担，围岩被视作松散 结构，无自承能力。采用大量的钢木支撑， 采用刚度较大的单层衬砌。
而新奥法完全相反，它把支护结构和围岩本 身看做一个整体，二者共同作用达到稳定洞 室的目的。
新奥法的优点：
新奥法摒弃了采用厚壁混凝土结构支护松 动围岩的理论，可以节省大量材料，改善 施工条件，降低工程造价，同时也为大型 机械化施工提供了条件。
量测控制曲线
1.如果位移时态曲线趋于平稳，说明位移速率不断下 降，这是稳定的标志。 2.当位移—时间曲线出现反弯点，也即位移出现反常 的急剧增长现象时，表明围岩和支护已呈不稳定状态 或危险状态，应加密监视，并适当加强支护，必要时 应立即停止开挖并进行施工处理。
1.锚杆 2.喷射混凝土 3.拱架 4.网片
原则： 希望初期支护尽快闭合。 围岩不好时，应以条件⑴为主； 围岩较好时，应以条件⑵为主。
4. 施工工序
⑴ 长台阶法 台阶长度L≥5B，B为洞室的宽度。
甚至可以上台阶先贯通，即为“半断面法”。 特点：进度快，仅次于全断面法。 适用于：Ⅲ～Ⅰ级围岩。
(2) 短台阶法 台阶缩短： （1～1.5）B≤ L＜5B, 特点： ① 支护闭合时间加快，围岩稳定性增加； ② 台阶缩短加大了对下台阶施工的干扰。 适用于：Ⅴ、Ⅳ级围岩
隧底填充C10素砼
C25素砼
复合式衬砌结构图
1.全断面法 2.台阶法 3.分部开挖法
全断面法
按照隧道设计轮廓线一次爆破成型 1. 适应条件 ⑴ Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ级围岩 ⑵ 大型施工机具(钻孔台车、模板台车等) ⑶ 经济性考虑：中长隧道。
2.施工特点 ⑴ 工序少，管理方便； ⑵ 进度快～各工序流水作业、能应用大型机械 设备爆破效果好； ⑶ 对围岩扰动少～爆破1次； ⑷ 要求地质条件较好。
新奥法施工的基本原则
• 少扰动 • 早喷锚 • 勤量测 • 紧封闭
开挖
• 爆破 • 出渣
初支
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• 超前支护 • 立架 • 喷锚支护
• 排水、集水管道
防水排水 • 防水板、土工布
二衬
• 二衬钢筋 • 预埋件 • 模筑混凝土
初期支护 防水层 模注二次衬砌
隧线 道路 中中 线线
C25素砼
2%
路线设计标高
产生超挖的原因 围岩层理与节理。 测量放样误差。 炮眼开挖位置的准确性。 爆破方法与爆破参数。
控制超挖的主要措施有：
根据地质条件选择合适的爆破方法和钻爆参数。 光面爆破应使用低密度、低爆速、低猛度、高 爆力的炸药。 测量放样要正确。 加强钻孔技术管理，提高钻孔精度。 建立健全开挖、测量、爆破质量管理检查制度。
下台阶：1段：8个，每孔装药4巻 3段：8个，每孔装药4巻 5段：4个，每孔装药4巻 7段：10个，每孔装药4巻 7段：13个，每孔装药1巻 共43个孔，共142巻炸药。
光面爆破的分区起爆顺序为： 掏槽眼——辅助眼——周边眼 预裂爆破： 预裂爆破实质上是光面爆破的一种，其爆破原理 与光面爆破相同，只是分区起爆顺序不同。预裂 爆破的分区起爆顺序为： 周边眼——掏槽眼——辅助眼