新奥法施工技巧文献资料总结

新奥法施工技术文献综述随着隧道工程设计理论和施工工艺的不断发展,特别是岩体力学的兴起,在20世纪50年代产生了新奥法,它对隧道设计理论和施工工艺提出了新概念。奥地利学者腊布塞维奇于1934年提出了在隧道中应用喷浆技术,并于1942年~1945年在奥地利的劳普隧道开始使用喷射混凝土技术。二战后,混凝土喷射机及速混凝剂的出现,使喷射混凝土技术有了很大发展,以后又出现了锚杆。腊氏以锚喷支护的实践和岩体力学的理论为基础提出了新奥法,并于1954年~1955年首次应用于奥地利的普鲁茨依姆斯特电站的压力输水隧洞工程中,于60年代取得专利权并正式命名,被介绍到我国,并得到迅速发展。事实证明,在铁路隧道设计施工中采用新奥法,可节省大量木材,改善施工条件,也为大型施工机械化作业提供了条件。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和装饰美化作用。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新奥法。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。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Pi是与围岩塑性区半径R、洞室周边位移ur、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。新奥法的原理新奥法是一个具体应用岩体动态性质的完整的力学概念(或者说是一种隧道工程概念),是按科学制定的并已为实践所证明的原则和思想去修筑隧道。其主要意图是充分调动岩体自身的承载能力,使隧道施工更安全,更经济,科学性过去的隧道修筑方法高,因而不能单纯地将它看成是一种施工方法或支护方法,也不能片面理解,将仅用锚喷支护或运用新奥法部分原理施工隧道,就认为是采用新奥法修建。事实上锚喷支护并不能完全表达新奥法的含义,新奥法的内容及范围是相当广泛、深入的。因此,新奥法应遵循一系列原则。关于新奥法原理,有的列了22条,有的归纳了7条,还有的归纳了5条。但其基本精神1条,运用各种手段(开挖方法、支护、测量及地层预处理等)控制围岩,最大限度地保护和调动围岩的自身能力。为了便于理解,我认为以MULLER所列的22条基本原理为基础进行归纳整理,介绍如下:恳隧道孤是衬抚砌混总凝土画和围猾岩的境整体振化结想构筑物炭,顾蹄从根侦本上纹讲哈,笛乞起到摧隧道增支护辞作用述的是管围岩过。状(2奖)欠开挖牌作业脸多采岛用光尾面爆眉破和当预裂抚爆柜破注,锐腰并尽件量采城用大遵断面尺或较裕大的羡断面碎开黎挖睡,悬巨以减例少对摆围岩抵的扰伪动祥,皇酿保证岁围岩船起到夺支护蜘作脸用零,叠在开植挖时抱必须合不破迷坏围抄岩的歇原有式强洒度辣,寄机极力新防止逮围岩站松弛替。尽训可能怖避免垮围岩惹处于掠单轴衰或二认轴应舱力状偷态。畏(3粒)幅隧道刑开挖址后响,推国尽量浪利用批围岩瓶的自荷身能天力租,阁完充分桂发挥粗围岩暮自身旷的支绿护作汽用滔。缘慢采用复喷射改混凝素土及矿时封企闭开禾挖表伏面旦,驾艘能有芹效地告防止盘围岩透松动贪。诊(4提)呀根据折围岩帖的特撒征采届取不定同的诞支护彻类型绍和参切数稍,延公及时御施作这密贴储于围锦岩的蹈柔性怨喷射暗混凝急土和侮锚杆沾初期虎支匙护僻,迈盟以控点制围比岩的寇变形绵和松模驰。路防止茅得越链好听,挨碰安全舟性和拍经济烛性就程越高猛。机(5托)蛇衬砌探要在老恰当违的时窝候进寨行铺,苏乳控制倡时壶间渐,帐宅太早赢或太蛋迟都觉不行斜。支胡护的红刚度监要适偷宜橡,逮太硬善不急行美,练检太柔罩软也涂不挣行灰,纹势同时圾必须午使用愧能发凝挥围画岩强门度的酒支护唤形式酱。剧(6株)般在软耐弱破便碎围日岩地雷段狗,孔而使断而面及疗早闭译合乱,签鹅以有火效地矮发挥察支护宣体系漏的作毫用萄,敲吩保证穿隧道绳的稳醒定。治(7珍)圈为了雄把握跃衬砌另时炸机胳,沈耀要正昆确了港解围根岩的恰时间座因占素搜,尾良在事炎先进庸行室挨内试睬验的难同嫁时抽,允训在隧妨道内棉进行凶变位脱测汉定商,玉都掌握险各类裙围岩摧的稳核定时忆间和瓣变形冲速度俗。验水因铺此疤,顺尺进行胆变位嚼和变稼形量骂测是平新奥畏法必及不可佛少的饿工序俱。敌(8蹄)耽预计能围岩便有大风的变使形和犹松驰回情况养时漆,昨全部丙开挖造表面究要做涛防作护党,爹工以约朴束围峡岩柿,周惊最合盘适的横办法李是喷依混凝枪土。吹(9舒)甚衬砌阴必须蜘是薄技层冻的熔,脱盲这是饺为了充减少袭弯妨矩锁,描习使因栽弯矩月产生指的破萌坏减岁到最无小佣。村射不仅禁一次驻衬砌军要手薄及,鄙炭二次稍衬砌灭同样花也要滔薄蒸,汇江对于像衬砌促需要两加强悠的地册方赏,蜂和不采勒用加刮厚衬尚砌的匙办立法旦,邮拦而是月用钢到筋网办、犬废钢支向护或帮锚杆僻来加母强。继(1候0拾)践隧道既是一追个厚常壁圆跳筒街,骗钉即由源围岩妈支承筐环和少支戚护涛(传衬钉砌纲)秤组成昂的结陆构尼,堤详所以抛必定裕是存染在围成岩和括支护锐的相叨互作梅用渡,绘利也就胜是说秀衬砌亦和围责岩是菊相互严支持轿的结帮构。猪(1祸1步)损圆筒胡只有违在没流有封瓜口时催能起赛力学革上恭的救喷“鞋圆筒绒作貌用衬”蜓,桂绢所驳以壶,拥场衬砌调闭合缠成环球是特掉别重袍要燕的龄,符划底板悔自身拣不能逐起闭姨合环江作用秋。因元此前,盈摊除了包围岩蜘特别万坚硬叶认为督没有宋必要拦设闭哗合环闹的情芦况之国外服,石湿都应朴该设凉仰拱匙。咸围岩荷的动释态主号要取眉决于扯衬砌爽闭合云时翅间葡,车建因死此赵,槐刮采用少台阶航开挖堤时菠,城缓上下足两部应开挖惹距离践不宜松太朵大军,铁悦掘进狮的速烂度要贸相适攻应。歼(1造3由)昌隧道献从应居力重季分布肥的角袖度考相虑梦,吨巩采用眨全断全面开刃挖非罩常有品利议,侨握若用碑分布肢开寿挖撤,掠奖则会走使岩里层的资应力宵反复弱重新葵分呼布徐,蛋槽围岩岔因之嫌受到肚破坏节。胁(1限4价)梢尽量控使隧甜道断帮面周跨边轮唤廓圆逆顺问,智欧避免成棱角刮突变情处应昌力集电中。作(1益5责)喂二次预衬砌攀原则另上是宴在围惯岩与丸初期晨支护付变形艘基本看稳定伙的条向件下揪修筑舒的屡,生乡围岩岁和支毅护结贯构形伶成一娘个整辆体醋,王储因而竞提高顿了支忧护体易系的屑安全兽度出,呼刃并不菊增加爱衬砌斯厚度圾。在础有涌脾水乎时谣,搬要考蹄虑整红个衬衡砌的派稳定丽和锚则杆防夏腐问膏题。佣(1惧6宵)寒通过旧施工去中对秆围岩扰和支虽护的同动态祖观察辟、葡股量青测秀,喷柜合理此安排懒施工秤程膀序红,却逼进行遥设计拐变更刑及日柿常的魔施工啄管碑理咐,扑脏测定腹衬砌她的内饱应力闭或围耽岩与趣衬砌配接触孙部位隙的应举力以祸及前醒述的徐位移胁、变港形企,丢夫有助问于更伏正确腾的设凉计和献施工杏。茧过去赔的岩栋体隧虑道工字程悼,王多以肠厚壁勾混凝疫土衬场砌支酒护围鼠岩湾秆,赌把围习岩视各为被符支承吴的荷杠载。脑即围泄岩压更力根批据岩盾体力杠学的漂各种梅理只论父矮如普舱氏理像论等藏算伐出疤,调作为荡荷载泰加在撑结构筐上吼悼,邮然后迹按一绕般的拐力学荡方法没计算时内换力骡,桌其破疏坏形毒式一僵般为篮弯曲返破旁坏武,遵多采由用陈甲厚岔壁混例凝土伞或钢挖筋混乔凝土禽衬砌白。粘剪切撞破坏撇理论溜--表--黄-L组V冲ra召bc轰ew尊ic液z鼓提出抚，蓄他认旁为围浸岩稳肚定性条的丧交失主哨要发董生在笑洞室奉主动哗岩压榨方弦比向的姜两蛋侧融,亏并形回成一裂个楔符形的烟剪切库滑移嫂面。睁岩体获剪切俯破坏码的过丸程由附于毛认洞掘付进饼岩逐伏体处洁于破以坏进薄行状蝶态谁如单图一莫由于晃楔形廊岩块晃支承轮力的畜降航低伞炉,端首先剑两侧裂壁的高楔形许岩驼块劲政由于断剪切李破坏基而断添开，钻顶板监和底合板跨共度扩万大如张梁一蠢样的踏上下局盘向义毛们涨弯曲悟如例图，惠由于塑这个归移动李的增休加饭,唱最后键形采成糠贯在顶罪板和悄底板生塌落夹。此秀种破仇坏在痒岩体症模型旺试验免中抹遣已观速察到手了。卧剪切犬破坏躁的滑绍移条送件砍岩体户剪切嚷破坏慌的滑份移条糠件用统莫尔年圆可导以说丰明。冶楔形授剪切症滑移深面的尼参数但，铁按剪形切破糕坏理梳论漠洪,糕破坏脉时形黑成楔狮形剪亚切滑输移面袋。假些定剪造切角摔为定琴值糊,由参照役下继图状新奥睡法施售工特饰点降：痰浅堂1脑.育1揭及时立性昌市新奥帜法施伐工采序用喷巩锚支猛护为出主要筛手段轧，可知以最畏大限糕度地摔紧跟财开挖伯作业猫面施相工，腐因此谣可以疾利用良开挖亚施工洗面的震时空糖效应叛，以穷限制励支护喉前的种变形童发展非，阻记止围中岩进沿入松编动的籍状态嚷，在墨必要关的情狸况下目可以苦进行柜超前竹支护话，加摇之喷嫂射混卫凝土贞的早位强和柱全面框粘结旁性因狐而保狭证了批支护乓的及库时性号和有暮效性添。爷掌在巷聋道爆单破后络立即共施工繁以喷衫射混咸凝土暖支护朴能有吉效地迁制止配岩层坐变形觉的发木展，画并控镰制应惑力降观低区喉的伸戏展而挂减轻苦支护怒的承葡载，枕增强揭了岩胶层的村稳定活性。探际敌1.汉2熄封闭支性浓查由于礼喷锚跨支护填能及衔时施够工，傻而且缓是全壮面密逢粘的油支护率，因鼻此能攀及时酒有效叔地防齿止因众水和典风化浅作用豆造成趣围岩握的破腾坏和粗剥落外，制兔止膨丝胀岩犬体的睬潮解艳和膨卵胀，突保护档原有救岩体哗强度忽。傲痕巷道周开挖产后，委围岩惠由于江爆破仆作用友产生鸭新的梅裂缝呼，加云上原屯有地错质构汗造上浙的裂洁缝，蓬随时科都有置可能土产生破变形够或塌毁落。丙当喷貌射混胖凝土葬支护森以较缓高的德速度痒射向植岩面锦，很密好的状充填湾围岩哀的裂配隙，昨节理守和凹吸穴，乐大大丽提高叙了围葱岩的徒强度禽。（畜提高昏围岩链的粘删聚隆力奥C票和内钥摩擦被角）己。同鼠时喷佩锚支窄护起苏到了亦封闭梳围岩豪的作碍用，赌隔绝流了水匙和空普气同片岩层析的接有触，帐使裂爽隙充辅填物叶不致夜软化滨、解墨体而陈使裂创隙张千开，黎导致祖围岩煎失去晓稳定核。碑钳踢1.纱3艺粘结午性缘愚喷锚白支护关同围霜岩能猪全面糕粘结纳，这虫种粘律结作胜用可俱以产距生三梢种作玩用：独①焦统联锁坑作用躁，即化将被累裂隙表分割叨的岩台块粘下结在雾一起朱若围申岩的留某块赴危岩饺活石努发生援滑移毕坠落波，则亦引起狡临近殃岩块墨的联料锁反兆应，摔相继口丧失除稳定鞭，从臣而造塌成较啄大范仁围的涝冒顶库或片膝帮。蒙开巷词后如耀能及念时进认行喷驰锚支凑护，矮喷锚印支护汤的粘粒结力表和抗析剪强蚕度是坦可以斤抵抗哲围岩陡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