高速铁路隧道施工-山岭隧道的常规施工方法

1、 Page: 1高高 速速 铁铁 路路 隧隧 道道 施施 工工 Page: 2项目二、隧道掘进施工 Page: 3山岭隧道的常规施工方法山岭隧道的常规施工方法第一节第一节 概概 述述第二节第二节 新奥法的基本概念和原理新奥法的基本概念和原理第三节第三节 隧道施工的基本方法隧道施工的基本方法 Page: 4第一节第一节 概概 述述一、隧道工程的施工特点一、隧道工程的施工特点 ：1.施工全过程受制于地质条件； 2.大型的隐避工程；3.施工环境较差； 4.多地处偏远山区，交通不便；5.狭长建筑物，工作面很少； 6.施工不受气候影响 。 Page: 5二、隧道设计施工的两大理论二、隧道设计施工的两大理

2、论 一种理论是“松弛荷载理论”：上世纪20年代提出的。 核心内容：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承。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。 Page: 6 另一种理论是“岩承理论”：50年代提出的现代支护理论。 核心内容：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有一个过程,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。 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,即对围岩自承载能力的充分利用。 Page: 7三、山岭隧道的常规施工方法

3、传统的矿山法和新奥法 作为施工方法,人们习惯上将采用钻爆开挖加钢木构件支撑的施工方法称为“传统的矿山法”；而将采用钻爆开挖加锚喷支护的施工方法称之为“新奥法”（即奥地利隧道施工新方法）。 前述“松弛荷载理论”就是在传统矿山法的基础上提出来的,而“岩承理论”则是在新奥法的基础上提出来的。 Page: 8(一) 传统矿山法 传统的矿山法是以松弛荷载理论为基础，采用钻爆法开挖，以木或钢构件作为临时支撑,待隧道开挖成形后,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。(二)新奥法 即奥地利隧道施工新方法(NATM)， 是奥地利学者腊布塞维奇首先提出的，于19541955年首次应

4、用于奥地利的普鲁茨伊姆斯特电站的压力输水隧洞中。 新奥法是以岩承理论为基础，采用钻爆法开挖，以喷锚作为主要支护手段,通过监测控制围岩的变形,便于充分发挥围岩自承能力的施工方法。 Page: 9 锚喷支护技术与传统的钢木构件支撑技术相比，不仅仅是手段上的不同，更重要的是工程概念的不同，是人们对隧道及地下工程问题的进一步认识和理解。 由于锚喷支护技术的应用和发展，导致隧道及地下洞室工程理论步人到现代理论的新领域，也使隧道及地下洞室工程的设计和施工更符合地下工程实际，即设计理论一施工方法结构(体系)工作状态(结果)的一致。 因此，新奥法作为一种施工方法，已在世界范围内得到了广泛的应用。 Page:

5、10第二节 新奥法的基本概念和原理一、新奥法的主体思路一、新奥法的主体思路 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，在尽量抑制围岩变形、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。 优点：较好利用岩体力学特性，充分发挥围岩的自身的承载能力，合理设计支护结构和施工顺序。 Page: 11二、新奥法的基本内容二、新奥法的基本内容 1.隧道的开挖应尽量利用围岩的自承能力，充分发挥围岩的自身支护作用； 2.根据围岩级别，采用不同的初期支护，及时施作密贴于围岩的柔性支护(如钢拱架、喷射混凝土和锚杆等)，以控制围岩的变形和松弛； 3.在软弱破碎地

6、段，使断面及早闭合，从而增加支护结构的刚度，有效地发挥支护体系的作用，保证隧道的稳定性； Page: 12 4.二次衬砌原则上是在围岩和初期支护变形基本稳定的条件下修建，使围岩和支护结构形成一个整体，从而提高支护体系的安全度； 5.尽量使开挖后的隧道断面周边轮廓光滑、圆顺，避免棱角突变处应力集中； 6.在施工中对围岩和支护结构进行合理的监控量测，以便能够合理安排施工程序，修正不合理的设计和施工方法。 Page: 13三、我国实施新奥法的基本要求三、我国实施新奥法的基本要求1.在开挖过程中，尽量减少对围岩的扰动，为此必须采用光面爆破或预裂爆破，以维护围岩的自承能力； 2.开挖时尽量采用大断面、少

7、分部的开挖方法，降低围岩内部应力重分布的次数，以利于最大限度地利用围岩的承载力；3.根据围岩特征，采用不同的支护类型和支护参数，及时施作喷锚支护，抑制围岩的松弛和变形；4.在施工过程中，以量测手段修正设计和施工，做到既经济合理，又安全可靠；5.根据量测数据，在确认初期支护变形收敛后，进行二次模筑混凝土衬砌。 Page: 14四、新奥法施工基本原则四、新奥法施工基本原则 新奥法施工的基本原则为“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。五、新奥法的基本原理五、新奥法的基本原理 “新奥地利隧道施工法”（NATM）法基本原理包括三方面的内容： 1.支护-围岩共同作用原理； 2.柔性支护观点； 3.设计、施工、监测一条龙作业方式。 Page: 151.支护支护-围岩共同作用原理围岩共同作用原理 围岩既是产生支护荷载的主体，又是承受岩层荷载的结构，支护-围岩作为整体相互作用，共同承担围岩压力。摒弃了过去将岩体只作为对支护结构的荷载，采用厚衬砌的传统做法。 围岩压力是变形压力和松动压力的组合，大部分压力(特别是变形压力)由围岩自身承担，只有少部分转移到支护结构上；支护荷载既取决于围岩的性质，又取决于支护结构的刚度和支护时间；围岩的松动区和围岩内的二次应力状态又与支护结构的性质和支护时间有关。 Page: 162.柔性支护观点柔性支护观点 支护刚度不必太大，当支护做完后，