高速铁路山岭隧道施工-隧道施工基本理论

任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知工作任务：（1）掌握“岩承理论”的核心内容；（2）掌握新奥法施工的工作程序及基本原则。任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知

1.隧道施工的“松弛荷载理论”和“岩承理论”隧道及地下洞室工程，其核心问题，是开挖和支护两个关键工序。即如何开挖，才能更有利于洞室的稳定和便于支护；若需支护时，又如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开挖。任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知一种理论是“松弛荷载理论”：20年代提出。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。任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知另一种理论是“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是有一个过程的，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。表4.1.1是对两大理论体系的比较说明。任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知松弛荷载理论岩承理论认识围岩产生围岩压力，支护结构承受围岩压力围岩不但产生围岩压力，而且承受围岩压力，还承受大部分的围岩压力。力学原理“荷载—结构”力学体系“围岩—支护”力学体系支护临时支撑和整体式厚衬砌作为永久性支护。初期支护采用喷锚支护，二次衬砌采用整体式混凝土衬砌开挖分部开挖，钻爆法和中小型机械开挖采用大断面开挖理论基础传统矿山法新奥法任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知2.新奥法新奥法：即奥地利隧道施工新方法(NewAustrianTunnelMethod，简称为NATM)，是奥地利学者腊布希维兹首先提出的。新奥法的施工原则为充分保护并利用围岩的承载能力；施工要点为控制爆破、喷锚支护和施工监测；实施方法为设计、施工和监测三位一体的动态模式。任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知光面爆破效果图任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知喷锚支护施工技术人员在兰新铁路第二双线

乌拉泊隧道进口处监控量测任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知测量隧道洞内拱顶下沉任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知记录隧道监控量测应力变化任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知3.新奥法的基本概念（1）开挖作业宜采用对围岩扰动较小的控制爆破和较少的开挖步骤，避免过度破坏岩体的稳定。任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知（2）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；任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知（3）根据围岩级别，采用不同支护类型和参数，及时施作密贴于围岩的柔性支护，以控制围岩的变形和松弛；（4）在软弱破碎地段，使断面及早闭合，从而有效发挥支护体系的作用，保证隧道的稳定性；任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知（5）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；（6）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；（7）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。任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知新奥法：采用锚杆、喷射混凝土等围岩支护和加固手段以及合理的开挖方法，并通过对围岩的监控量测、指导设计与施工，控制围岩变形，使围岩成为支护体系的一部分，以便充分发挥围岩的自承能力，保持围岩稳定的一种隧道修建方法。任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知4.新奥法施工程序新奥法的施工过程主要包括：开挖、初期支护、构筑防水层、二次模筑混凝土衬砌四部分。（1）开挖为了充分利用围岩的自承能力，尽量采用较大断面进行开挖，地质条件较差时可采用台阶法开挖或分部环形开挖。爆破宜采用光面爆破或预裂爆破。隧道开挖任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知（2）初期支护初期支护包括下列各个工序：一次喷射混凝土，打锚杆，设置钢筋网，必要时架设钢支撑，二次喷射混凝土等。喷射混凝土任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知洞内的钢筋网、格栅钢架任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知（3）构筑防水层在初期支护完成后，临近二次衬砌前构筑防水层。（4）二次模筑混凝土衬砌当围岩与初期支护变形收敛后，用模筑混凝土构筑二次衬砌。防水层任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知永和隧道衬砌模板台车任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知任务4.1隧道施工理论及新奥法的认知5.新奥法施工基本