土建類-淺談隧道施工中的新奧法(編輯修改稿)
2025-06-26 14:32 本頁面
【文章內容簡介】 噴射混凝土、錨桿為主要手段）并使圍巖與支護結構共同形成支撐環(huán)，來承受壓力，并最大限度地保持圍巖穩(wěn)定，而不致松動破 壞。 新奧法將圍巖視為巷道承載構件的一部分，因此，施工時應盡可能全斷面掘進，以減少巷道周邊圍巖應力的擾動，并采用光面爆破、微差爆破等措施。減少對圍巖的震動，以保全其整體性。同時注意巷道表面盡可能平滑，避免局部應力集中。 新奧法將錨桿、噴射混凝土適當進行組合，形成比較薄的襯砌層，即用錨桿和噴射混凝土來支護圍巖，使噴射層與圍巖緊密結合，形成圍巖 支護系統(tǒng)，保持兩者的共同變形，故而可以最大限度地利用圍巖本身的承載力。 保護巷道圍巖自身的承載能力 新奧法施工在巷道開挖后采取了一系列綜合性措施：構筑防水 層、圍巖巷道排水；選擇合理的斷面形狀尺寸；給支護留變形余量；開巷后及時做好支護、封 第 4 頁 閉圍巖等，都是為保護巷道圍巖的自身承載能力，使圍巖的擾動影響控制在最小范圍內，并加固圍巖，提高圍筵強度。使其與人工支護結構共同承受巷道壓力。允許圍巖由一定量的變形，以利于發(fā)揮圍巖的固有強度。同時巷道的支護結構，也應具有預定的可縮量，以緩和巷道壓力。 圍巖的變形是控制在一定范圍內的，必須避免圍巖變形過大，從而導致圍巖強度的削弱以致引起垮落、失穩(wěn)。支護結構具有一定的變形量，允許巷道圍巖產生一定的變形，以緩和來自巷道的巨大壓力，更進 一步減輕支護荷載。 新奧法施工過程中量測工作的特殊性 由于巖體生成條件與地質作用的復雜性，施工條件的復雜性，以及對工程設計參數的精確要求，得要通過許多量測手段，在施工過程中對圍巖動態(tài)和支護結構工作狀態(tài)和支護結構工作狀態(tài)進行監(jiān)測。并用監(jiān)測結果修改初步設計，指導施工。 量測的結果可以作為施工現場分析參數和修改設計的依據，因而能夠預見事故和險情，以便及時采取措施，防患于未然提到施工的安全程度。 由上所述，新奧法的支護原則是：圍巖不僅是載物體，而且是承載結構；圍巖承載圈和支護體組成巷道的統(tǒng)一體，是一個 力學體系；巷道的開挖和支護都是為保持改善與提高圍巖的自身支撐能力服務。 支護設計與施工 我國采用新奧法修建的地鐵工程 ,大多采用復合式襯砌 ,初期支護為噴錨支護 ,二次襯砌采用現澆混凝土 ,初期支護承擔主要地層荷載 ,二次襯砌作為安全儲備、飾面及防水層。 初期支護設計與施工 根據隧道不同開挖順序引起的圍巖“ 松弛”階段 ,采用“圍巖松弛”理論進行分析 ,并結合工程經驗類比確定支護類型進行預設計。在施工過程中監(jiān)測圍巖及初期支護變形 ,根據監(jiān)測結果修正預設計 ,即實施信息化設計與施 工。 經過多年的施工實踐 ,對初期支護的認識逐漸深刻 ,主要體現在以下幾個方面 : 噴射混凝土 第 5 頁 為吸收軟弱圍巖的變形 ,通過采用鋼纖維噴射混凝土及增加鋼纖維含量或鋼纖維質量提高噴射混凝土強度 ,對于高應力區(qū) ,可采用強度高、耐久性好的玻璃纖維 ,而不是盲目增加噴射混凝土厚度 ,經 計算 分析 ,當噴射混凝土層 H ≤ D/ 40 時 ,噴射混凝土無彎矩狀態(tài) ,有利于發(fā)揮噴射混凝土的支護作用。目前 ,提高噴射混凝土強度 ,發(fā)展 鋼纖維噴射混凝土成為一種趨勢。 鋼拱架 由于鋼拱架不僅承受其上部圍巖荷載 ,而且要承受鋼拱架之間的圍巖荷載 ,所以采用鋼拱架可以控制隧道發(fā)生大的變形。為了更好發(fā)揮鋼拱架作用 ,必須提高隧道成型質量 ,保證鋼拱架與隧道開挖輪廓線密貼。 錨桿 實踐證明 ,采用噴射混凝土 + 錨桿 + 鋼拱架聯(lián)合支護 ,錨桿具有重要作用 ,特別是在隧道拱部 ,有利于在發(fā)生大變形時 ,可以防止剪切失穩(wěn) 。在沒有仰拱時 ,在拱腳處應安裝鎖腳錨桿 ,可以控制墻底部發(fā)生大變形和坍塌。 二次襯砌設計與施工 二次襯砌作為結構安全的長期儲備、飾面和防水層 ,在初期支護變形基本穩(wěn)定后施做 ,施工時應特別注意現澆混凝土的強度、密實性、耐久性以及施工縫的防水。隨著噴射混凝土技術的發(fā)展 ,國外已有采用噴射混凝土作為二次襯砌的實例 ,這樣可以大大減小襯砌厚度 ,提高施工速度 ,降低工程造價 。采用高性能混凝土提高混凝土強度、密實性、耐久性 , 特別是提高混凝土的早期強度 ,以減少脫模時間 ,提高二次襯砌施工速度。 新奧法主要原則 （ 1）充分保護圍巖，減少對圍巖的擾動。 （ 2）充分發(fā)揮圍巖的自承能力。 （ 3）盡快使支護結構閉合。 （ 4）加強監(jiān)測，根據監(jiān)測數據指導施工。 可扼要地概括為“少擾動、早噴錨、快封閉、勤測量” 因為隧洞的主要承載部分是圍巖，支護結構起到發(fā)揮和保護圍巖承載能力的作用。在靜力學理論中，隧道的結構可視為巖體承載環(huán)和支護襯砌組成的圓筒結構， 第 6 頁 承載環(huán)的閉合起到了關鍵作用，因此圍巖和襯砌的整體化應在初期襯砌中就及早完成，保證襯砌環(huán)的穩(wěn)定與完整。從應力重的分布來考慮 .全斷面掘進是比較理想的開挖方式。因此，施工方式歸根結底要把 握一個出發(fā)點，那就是保護，調動和發(fā)揮圍巖的自承能力，在此基礎上根據工程實際條件靈活地選擇施工及輔助手段。 新奧法適用范圍 ①
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