隧道施工工艺——新奥法
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。
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
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。
隧道施工的新奥法
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。
【隧道方案】“新奥法”隧道施工方案
隧道施工方案1洞身开挖施工1.1洞身开挖根据隧道各里程段的特点及围岩情况，各级围岩段采用相宜的开挖和超前支护方法，短进尺、强支护，确保施工安全。
隧道洞身开挖严格按照“新奥法”原理组织施工。
机械化掘进，机械化装运。
Ⅴ级围岩断层破碎带、浅埋或偏压地段采用单侧壁或双侧壁导坑法施工；Ⅳ级围岩其余地段采用三台阶临时仰拱封闭法施工。
Ⅲ级围岩地段采用短台阶法施工，必要时预留核心土分部开挖。
岩层稳定且完整性较好的Ⅱ级围岩全断面法施工。
开挖采用凿岩台车钻眼，人工装药并连接起爆网络实施光面爆破，爆破施工遵循短进尺、强支护、弱爆破、勤量测的原则。
装载机装碴,大型自卸汽车运输出洞。
洞身开挖施工中严格控制开挖断面，控制超欠挖。
经监理工程师确认不影响衬砌结构的稳定和强度时，岩石个别突出部分（每平米内不大于0.1m）可侵入衬砌不大于50mm。
拱脚、墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
为保持断面稳定和节约成本，施工中严格控制超挖量，使断面圆顺平整。
1.1.1Ⅱ级围岩全断面法施工Ⅱ级围岩完整、稳定，采用全断面法施工。
全断面法施工工序简单，工作面宽敞，运输、通风、排水方便，管路易于布置，便于进行机械化施工。
全断面开挖断面图。
a 、施工方法采用凿眼台车或作业台车配合人工手持风钻进行钻眼，进尺可以控制在2~4m 。
爆破后机械出碴装运至弃碴场，进行网、锚、喷混凝土初期支护。
一般适合采用全断面施工的围岩，其支护参数多为系统锚杆和网喷混凝土联合支护。
因此全断面施工工序简单：钻眼爆破→出碴→网、锚、喷支护→进入下一循环钻爆。
b 、施工工艺施工工艺见全断面开挖施工工艺流程图ⅢⅡⅠⅡⅢⅠ图2.3-01 全断面法开挖断面图二次衬砌初期支护网喷混凝土系统锚杆全断面开挖施工工艺流程图c、作业要点（1）测量放线在开挖面上进行测量并绘出中线与水平线，水平线可绘在轨平高度上，然后绘出开挖断面轮廓线，在按照钻爆设计准确标出炮眼位置，炮位误差不应大于5cm。
最好采用激光导向和幻灯布眼，以减少测量放线的时间，并提高炮眼位置的精度。
隧道新奥法施工方法流程
隧道新奥法施工方法流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!Download Tip: This document has been carefully written by the editor. I hope that after you download, they can help you solve practical problems. After downloading, the document can be customized and modified. Please adjust and use it according to actual needs. Thank you!隧道新奥法施工方法流程：①超前支护：施工前进行超前地质预报，根据需要设置超前锚杆、管棚等，以稳定开挖面前方的围岩。
②开挖作业：按设计要求采用全断面法、台阶法或分部开挖法进行精准爆破或机械开挖，尽量减少对围岩的扰动。
③初期支护：开挖后立即喷射混凝土，安装锚杆、钢筋网等，形成柔性薄壁支护结构，控制围岩早期变形。
④监控量测：在施工过程中持续监测围岩位移、应力等，根据数据调整支护参数和施工方法。
⑤二次衬砌：初期支护稳定后，浇筑混凝土进行永久性衬砌，增强隧道结构的稳定性和耐久性。
⑥防水排水：在二次衬砌中设置防水层，构建排水系统，确保隧道内部干燥。
⑦通风照明：安装通风及照明设施，保障施工安全和运营需要。
⑧附属设施安装：安装通信、信号、消防等系统，铺设轨道或路面（视隧道用途而定）。
⑨环境恢复：施工结束后，进行隧道口及周边环境的恢复工作，包括绿化、道路修复等。
新奥法强调“少扰动、早喷锚、紧封闭、勤测量”的原则，旨在利用和保护围岩自身稳定性，实现安全高效施工。
新奥法隧道工程施工方案
一、工程概况本工程为某城市地下隧道工程，隧道全长1000米，埋深10-20米，隧道断面采用圆形，直径为6.5米。
隧道地质条件为软岩，围岩稳定性较差，地下水丰富。
本工程采用新奥法施工技术，以确保工程质量和安全。
二、施工方案1. 施工准备（1）现场勘察：对隧道地质、水文、地形等条件进行全面勘察，为施工提供依据。
（2）编制施工组织设计：根据勘察结果，编制详细的施工组织设计，明确施工流程、施工顺序、施工方法等。
（3）施工人员培训：对施工人员进行新奥法施工技术、安全操作规程等方面的培训。
（4）设备准备：准备必要的施工设备，如钻机、挖掘机、运输车、喷射混凝土机、锚杆机等。
2. 施工流程（1）隧道开挖：采用台阶法进行隧道开挖，先开挖上台阶，再开挖下台阶。
（2）初期支护：在开挖过程中，及时进行初期支护，包括锚杆、喷射混凝土等。
（3）二次衬砌：初期支护完成后，进行二次衬砌，采用现浇混凝土结构。
（4）防水处理：在隧道结构表面设置防水层，防止地下水渗透。
（5）隧道排水：设置排水系统，将地下水排至隧道外。
3. 施工方法（1）隧道开挖：采用台阶法进行隧道开挖，先开挖上台阶，再开挖下台阶。
上台阶开挖长度控制在2-3米，下台阶开挖长度控制在1-2米。
（2）初期支护：在开挖过程中，及时进行初期支护。
锚杆采用φ25mm、L=2.5m的锚杆，间距为1.0m×1.0m。
喷射混凝土厚度为15cm，强度等级为C25。
（3）二次衬砌：二次衬砌采用现浇混凝土结构，厚度为30cm，强度等级为C30。
（4）防水处理：在隧道结构表面设置防水层，采用防水板和防水砂浆进行防水。
（5）隧道排水：设置排水沟和排水泵，将地下水排至隧道外。
4. 施工监控（1）监控量测：对隧道围岩、支护结构、二次衬砌等关键部位进行监控量测，确保施工质量和安全。
（2）施工进度：制定施工进度计划，合理安排施工任务，确保工程按期完成。
（3）质量控制：严格执行质量标准，对施工过程进行全过程质量控制。
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。
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。
6.1隧道施工方法——新奥法
王丽琴主讲
1. 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。
1 2
1 2 ≥5B
B
王丽琴主讲
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
王丽琴主讲
第六章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 概
隧道施工方法
述
新奥法 超欠挖与塌方 隧道施工量测与信息反馈 其他施工方法 隧道施工过程中的地下水控制
第七节
第八节
隧道施工过程中的通风与防尘
隧道施工预支护措施
王丽琴主讲
第一节
概
述
一、隧道工程施工的特点
1. 隐蔽性大
2. 作业的循环性强
3. 作业空间有限 4. 作业的综合性 5. 施工是动态的 6. 作业环境恶劣
7. 作业的风险性大
8. 气候影响小
王丽琴主讲
二、隧道施工方法及其选择
矿山法因最早应用于矿石开采而得名，由于在这种方法中， 多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖，故又称为钻爆法。 有时候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。
新奥法的三大要素 控制爆破 喷锚支护 监控量测
新奥法的三项作业
开挖 初次一、隧道施工应遵循的基本原则（新奥法的原则）
(1) 因 为 围 岩 是 隧 道 的 主 要 承 载 单 元 ， 所 以 要 在 施 工 中 充 分 保护和爱护围岩 (2) 为充分发挥围岩的结构作用，应容许围岩有可控制的变形 (3) 变形的控制主要是通过支护阻力(即各种支护结构)的效应达 到的 (4) 在施工中，必须进行实地量测监控，及时提出可靠的、足够 数量的量测信息，以指导施工和设计
新奥法施工隧道工艺心血啊
新奥法施工隧道工艺心血啊一、新奥法介绍20世纪60年代由于岩石锚杆、喷射混凝土机械和岩石力学方面技术的进展，人们对开挖隧道过程中所出现的围岩变形、松弛、崩塌等现象有了深入的认识。
1963年奥地利学者L。
腊布兹维奇教授命名的“新奥地利隧道施工法”（NATM）正式出台，它是以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段，以锚杆、喷射混凝土为主要的支护方法，理论量测和经验相结合的一种施工方法，同时也是一系列指导隧道设计和施工的原则。
新奥法的基本原则可简要的概括为“少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”，我国的隧道工作者将其总结为“光面爆破, 喷锚支护、监控量测”三要素。
二、白家河II号隧道的新奥法施工白家河II号隧道根据设计图纸和现场调查，隧道所处围岩是Ⅲ类围岩，属于浅埋和偏压隧道，自承能力较差。
施工时根据不同的围岩结构，分别采用或综合使用超前锚杆预加固、喷锚体系及格栅式钢构架作为初期支护方案。
开挖采用短台阶光面爆破法；弃碴采用人工配合装载机或机动翻斗车清理，即时施工临时支护体系。
洞门施工先期进行，并与不少于5m的洞内二次衬砌同时施工以保证结构的连续性和稳定性，避免影响洞内施工；仰拱和铺底分段进行，与二次衬砌及时闭合；防水层在初期支护完毕二次衬砌之前施工；避车洞、排水沟、电气化接触网支架、洞口挡墙等最后施工并抓好隧桥、隧路的施工关系，避免相互干扰，确保工期。
2．1钻爆开挖作业线根据围岩性质及施工设备选取正台阶开挖法（台阶长度小于5倍但大于1～1.5倍洞跨），上下断面采用平行作业，上台阶开挖要留取核心土。
该法因为可缩短支护结构的受力条件，有利于控制隧道收敛速度和量值，适用范围很广。
钻爆开挖工序流程图见下页为减少隧道施工所引起的对围岩和山体稳定，施工中贯彻“早进（洞）、晚出（洞）、少刷少挖”的思想。
隧道进洞前首先清理坡面危岩，用砂浆锚杆对仰坡进行加固，然后用超前小导管对洞口进行预加固。
白家河Ⅱ号隧道进口仰坡加固时先清除仰坡危石，拆除洞顶水渠，在洞顶20m×40m（高×宽）范围内的采用喷锚挂网联合防护方案：超前锚杆采用ZW—II型全长粘接型早强砂浆锚杆（Φ22），长3－5m，间距1.2m×1.2m,表面挂网Φ6×Φ8，网格间距20cm×20cm,喷砼厚10cm。
新奥法施工方法的支护机理
新奥法施工方法的支护机理1. 什么是新奥法嘿，你听说过新奥法吗？不是那种新潮的咖啡店，而是一种超实用的隧道施工方法！新奥法，全名是“新奥地利隧道施工法”，简直是工程界的“黑马”，用它挖出来的隧道就像是给地底下镀了一层金。
它最早出现在上世纪60年代，被誉为“隧道施工的救世主”。
简单来说，就是通过岩土的自然力和支护结构的巧妙结合，让工程更加安全、有效。
听起来很高大上吧？其实，它的原理和我们生活中的“打基础”类似：先稳住，然后再往上搭建。
2. 支护机理2.1 岩土的自然特性你肯定会问，支护机理究竟是什么？让我告诉你吧，支护机理其实就像扛着一块重石头的好朋友。
在施工时，周围的岩土就像在全力支撑着我们的“新奥法”，给它提供一个安全的环境。
这就有点像我们在船上打水漂，水的浮力支持着我们，让我们不会掉下去。
岩土中的应力设置得当，可以减轻对支护结构的压力，确保整个隧道的稳固。
就这一点，新奥法可是非常聪明的哦，依靠自然的力道，结合科学的方法，形成一种动态平衡，不由人赞叹！2.2 支护结构的重要性而支护结构就是在这过程中，同样不可或缺的角色。
它就像是那根撑着幕布的竹竿，使得整个宴会不受风雨的影响。
新奥法特别强调支护结构的优化设计，运用了许多透气、透水的材料，让水分能够顺利排出，避免浸泡造成的崩塌。
就好像是在沙滩上，大家都拿着那个塑料小铲子，努力地堆起沙堡和水沟，只有合理的设计和施工，才能将这些不稳定的元素牢牢固定住，真是让人感到科学的神奇呢！3. 施工过程中的注意事项3.1 安全第一你知道施工现场可不是闹着玩的，安全永远是第一位的呀。
新奥法的每一个步骤都经过精心的计算和设计，要牢记“安全第一，责任重大”这句话。
没错，咱们可不能在这里玩儿命，堆得越高越好，而是要考虑到岩土的性质和周围环境，预留出足够的安全空间。
想想看，如果你在沙滩上真的搭起了一座高高的沙堡，海浪突然来了，那就危险了，势必是小伙伴们挖沙的功夫全白费了！3.2 工程的可持续发展另外啊，现在的很多工程都在考虑可持续发展，新奥法同样考虑到了这一点。
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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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。
新奥法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。
在合理的临界限度内，它所需要的表面支护抗力P i是与围岩塑性区半径R、洞室周边位移u r、以及围岩的内聚力с、内摩擦角φ等参数成反比，而支护能提供的抗力则与其刚度成正比。
图中表示了隧道围岩应力再分布和支护抗力之间的关系。
围岩特征曲线1表明，若不允许围岩壁面位移发展,洞壁径向压应力非常大；而若允许位移发展，则径向压应力减小，当位移达到某一数值时，围岩径向压应力，也就是支护抗力，为最小(Pimin)。
如果接近开挖面修筑支护,则位移u r较小。
支护特性曲线2表示随着u r的增加，P i也增加，并在与曲线 1的交点处取得应力稳定，此时的径向压应力为P妈。
如果修筑刚性更大的支护如曲线3所示,径向压应力增大如图中的P嫇。
新奥法就是根据上述理由，接近开挖面适时施作密贴围岩的薄层柔性支护的。
如果施作支护时间过迟，则使围岩位移过大而产生塌落荷载。
如图中斜线阴影部分，也使径向压应力P拝增大，如曲线4所示。
新奥法曲线 5表示由于围岩应力重分布和衬砌之间相互作用而存在的四个显著的特征阶段。
第Ⅰ阶段是围岩不受支护的约束而能够向洞室内自由位移的时期。
第Ⅱ阶段是修筑一次支护时由于支护抗力而使变形速度减小，并且这个抗力还和支护的刚度有关。
第Ⅲ阶段是由于修筑了仰拱，支护刚度变大而使变形速度越来越小。
最后当仰拱完全受力，就达到第Ⅳ阶段，变形基本停止。
新奥法的基本要点可归纳为以下7点：①洞室开挖后，应使围岩自身承担主要的支护作用，而衬砌只是对围岩进行加固，使成为一个整体而共同发生作用。
因此，须最大限度地保持围岩的固有强度，以发挥围岩的自承能力。
如及时喷混凝土封闭岩壁，就能有效地防止围岩松弛，而不使其强度大幅度降低，同时也不存在因顶替支撑而使围岩变形松弛。
总之应使围岩经常处于三轴应力约束状态，最为理想。
②预计围岩有较大变形和松弛时，应对开挖面施作保护层，而且应在恰当的时候敷设，过早或过迟均不利。
其刚度不能太大或太小，又必须是能与围岩密贴，而要做成薄层柔性，允许有一定变形，以使围岩释放应力时起卸载作用，尽量不使其有弯矩破坏的可能。
这种支护和传统的支护不同，不是因受弯矩而是受压剪作用破坏的。
由于混凝土的抗压和抗剪强度比抗拉和抗弯强度大得多，从而具有更高的承载能力。
一次支护的位移收敛后，可在其光滑的表面上敷设高质量的防水层，并修筑为提高安全度的二次支护。
前后两次支护与围岩之间都只有径向力作用。
③衬砌需要加强的区段,不是增大混凝土的厚度,而是加钢筋网、钢支撑和锚杆，使隧道全长范围采用大致相同的开挖断面。
此外，因为新奥法不在坑道内架设杆件支撑，空间宽敞，从而提高了安全性和作业效率。
④为正确掌握和评价围岩与支护的时间特性，可在进行室内试验的同时，在现场进行量测。
量测内容为衬砌内的应力、围岩与衬砌间的接触应力以及围岩的变位，据以确定围岩的稳定时间、变形速度和围岩分类等最重要的参数，以便适应地质情况的变化，及时变更设计和施工。
量测监控是新奥法的基本特征，量测的重点是围岩和支护的力学特征随时间的变化动态。
衬砌的做法和施作时间是依据围岩变位量测决定的。
⑤隧道支护在力学上可看作厚壁圆筒。
它是由围岩支承环和衬砌环组成的结构，且两者存在共同作用。
圆筒只有在闭合后才能在力学上起圆筒作用，所以除在坚硬岩层之外，敷设仰拱使衬砌闭合是特别重要的。
围岩的动态主要取决于衬砌环的闭合时间。
当上半断面超前掘进过多时,就相应地推迟了它的闭合时间,在隧道纵方向形成悬臂梁的状态而产生大弯曲的不良影响。
另外，为防止引起围岩破坏的应力集中，断面应做到无角隅，最好采用圆形断面。
⑥围岩的时间因素还受开挖和衬砌等施工方法的影响，它对结构的安全性起着决定的作用。
考虑掘进循环周期、衬砌中仰拱的闭合时间、拱部导坑的长度以及衬砌强度等变化因素，把围岩和支护作为一个整体来谋求稳定。
从应力重分布角度去考虑，全断面一次开挖是最有利的；分部开挖会使应力反复分布而造成围岩受损。
⑦岩层内的渗透水压力，必须采取排水措施来降低。
新奥法的支护结构至今仍处于经验设计的阶段，它的前提是要科学地进行围岩分类，并根据已经修建的类似工程的经验，提出支护设计参数或标准设计模式。
这种工程类比法目前还只考虑了岩体结构、岩块单轴抗压强度、弱面特性等工程地质性质、坑道的跨度以及围岩自稳时间等主要因素，需在各种设计与施工规程的实施过程中，依据量测数据加以修正。
现场监控设计，一般分成预先设计阶段和最后设计阶段，后者是根据现场监控量测数据，经分析比较或计算后，最后提出设计。
理论解析和有限元数值计算，至今还不能得出充分可靠和满意的结果，必须由上述两种方法即经验和量测加以验证。
新奥法的施工和量测新奥法的施工作业必须根据事前的调查决定下列 4个问题：①开挖方法；②支护布置及进行支护的最适宜时机；③是否设置仰拱及设置的时间和方法；④是否采用辅助施工方法及其种类等。
用新奥法施工的绝大多数工程均采用各种台阶法进行开挖，其次是采用全断面法。
新奥法要求保证光面爆破的质量，避免凹凸不平而引起应力集中和减少超挖，从而节约为填平表面所需的大量混凝土。
新奥法的量测十分重要。
在制定现场量测计划时，要根据隧道及地下工程的规模、地质资料、各量测项目的作用，并考虑工点所需解决的问题和量测计划的经济效益，选择合理的量测项目和方法。
同时还必须考虑采用切实可靠的手段和仪表，保证量测工作准确安全，并尽可能不妨碍施工。
在应力应变、接触应力、位移等三大类量测项目中，新奥法应以位移的量测为主。
通常是用收敛计量测收敛变形，用伸长计量测围岩在不同半径处的变形和获得围岩动态的范围，用水平仪量测围岩表面垂直位移和地面沉陷。
此外，还可用量测锚杆测得锚杆的轴向应力，用压力盒测定接触应力，用应变计测定支撑和衬砌应力等。
实际使用情况经20多年的实践和推广，新奥法已在欧洲一些国家如奥地利、联邦德国、瑞典、瑞士、法国等的山岭隧道中普遍使用(占70～80％)，并已用于地下铁道，且取得沉降量特别小的显著成果。
日本从1976年以来，已有近100座隧道采用了新奥法。
中国从60年代初开始推广喷锚支护新技术，到1981年底，采用喷锚支护的地下工程和井巷的总长度已接近7500公里。
近年来，又在普济、下坑、大瑶山等铁路隧道采用新奥法进行施工。
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。
展望新奥法的发展是和喷锚支护的材料、方法和机具等的发展密切相关的。
要进一步研制初期和长期强度都高、回弹少、粉尘低、生产率高的喷射混凝土系统，并和高效能的集尘器、自动喷射装置、周期短的材料供应系统配套。
研究能缩短喷敷时间，又无公害的新喷敷方法。
研究不需用临时堆放场地、易于运输的喷射材料和新的施工工艺,如钢纤维加强喷射混凝土、SEC喷射混凝土、光面爆破和深孔爆破技术、液压凿岩台车（兼作安装锚杆用）、喷射车组（包括机械手）、各种混凝土喷射机、液体速凝剂、粉尘防止剂、树脂锚杆等。