【正文】 的內(nèi)容依次包括：鉆孔、裝藥、爆破、通風(fēng)、出渣等。 新奧法的主要支護(hù)手段與施工順序 新奧法是以噴射混凝土、錨桿支護(hù)為主要支護(hù)手段，因錨桿噴射混凝土支護(hù)能夠形成柔性薄層，與圍巖緊密粘結(jié)的可縮性支護(hù)結(jié)構(gòu)，允許圍巖有一定的協(xié)調(diào)變形，而不使支護(hù)結(jié)構(gòu)承受過(guò)大的壓力。并用監(jiān)測(cè)結(jié)果修改初步設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工 .量測(cè)的結(jié)果可以作為施工現(xiàn)場(chǎng)分析參數(shù)和修改設(shè)計(jì)的依據(jù)，因而能夠預(yù)見(jiàn)事故和險(xiǎn)情，以便 及時(shí)采取措施，防患于未然提到施工的安全程度。支護(hù)結(jié)構(gòu)具有一定的變形量，允許巷道圍巖產(chǎn)生一定的變形，以緩和來(lái)自巷道的巨大壓力，更進(jìn)一步減輕支護(hù)荷載。同時(shí)巷道的支護(hù)結(jié)構(gòu)，也應(yīng)具有預(yù)定的可縮量，以緩和巷道壓力。使其與人工支護(hù)結(jié)構(gòu)共同承受巷道壓力。 新奧法將錨桿、噴射混凝土適當(dāng)進(jìn)行組合，形成比較薄的襯砌層，即用錨桿和噴射混凝安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 土來(lái)支護(hù)圍巖，使噴射層與圍巖緊密結(jié)合，形成圍巖 支護(hù)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。減少對(duì)圍巖的震動(dòng)，以保全其整體性。而新奧法認(rèn)為圍巖是一種承載機(jī)構(gòu)，構(gòu)筑薄壁、柔性、與圍巖緊貼的支護(hù) 結(jié)構(gòu)（以噴射混凝土、錨桿為主要手段）并使圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成支撐環(huán)，來(lái)承受壓力，并最大限度地保持圍巖穩(wěn)定，而不致松動(dòng)破壞。另一方面，噴錨支護(hù)在與圍巖共同變形中受到壓縮，對(duì)圍巖產(chǎn)生越來(lái)越大的支護(hù)反力，能夠抑制圍巖產(chǎn)生過(guò)大變形，防止圍巖發(fā)生松動(dòng)破壞。開(kāi)巷后及時(shí)繼進(jìn)行噴錨支護(hù)，一方面將圍巖表面的凹凸不平處填平，消除因巖面不平引起的應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免過(guò)大的應(yīng)力集中所造成的圍巖破壞；另一方面，使巷道周邊圍巖由雙方向受力狀態(tài)，提高了圍巖的粘結(jié)力 C和內(nèi)摩擦角，也就是提高了圍巖的強(qiáng)度。噴錨支護(hù)可以提高圍巖的穩(wěn)定性和自身的支撐能力，同時(shí)與圍巖形成了一個(gè)共同工作的力學(xué)系統(tǒng)，具有把巖石荷載轉(zhuǎn)化為巖石承載結(jié)構(gòu)的作用，從根本上改變了支架消極承擔(dān)的弱點(diǎn)。開(kāi)巷后如能及時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù)，噴錨支護(hù)的粘結(jié)力和抗剪強(qiáng)度是可以抵抗圍巖的局部破壞，防止個(gè)別威巖活石滑移和墜落，從而保持圍巖的穩(wěn)定性。同時(shí)噴錨支護(hù)起到了封閉圍巖的作用，隔絕了水和空氣同巖層的接觸，使裂隙充填物不致軟化、解體而使裂隙張開(kāi)，導(dǎo)致圍巖失去穩(wěn)定。當(dāng)噴射混凝土支護(hù)以較高的速度射向巖面，很好的充填圍巖的裂隙，節(jié)理和凹穴，大大提高了圍巖的強(qiáng)度。 2封閉性 由于噴錨支護(hù)能及時(shí)施工，而且是全面密粘的支護(hù)，因此能及時(shí)有效地防止因水和風(fēng)化作用造成圍巖的破壞和剝落，制止膨脹巖體的潮解和膨脹，保護(hù)原有巖體強(qiáng)度。 新奧法施工特點(diǎn) 1及時(shí)性 新奧法施工采用噴錨支護(hù)為主要手段，可以最大限度地緊跟開(kāi)挖作業(yè)面施工，因此可以利用開(kāi)挖施工面的時(shí)空效應(yīng)，以限制支護(hù)前的變形發(fā)展，阻止圍巖進(jìn)入松動(dòng)的狀態(tài)，在必要的情況下可以進(jìn)行超前支護(hù)，加之噴射混凝土的早強(qiáng)和全面粘結(jié)性因而保證了支護(hù)的及時(shí)性和有效性。六十年代 NATM 被介紹到我國(guó)， 七十年代末八十年代初得到迅速發(fā)展。 新奧法 發(fā)展 新奧法 即 新奧地利隧道施工方法 的簡(jiǎn)稱， 原文是 New Austrian Tunnelling Method 簡(jiǎn)稱 NATM ， 新奧法概念是奧地利學(xué)者拉布西維茲 （ L. V. RABCEW ICZ） 教授于 50 年代提出的， 它是以隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ)， 將錨桿和噴射混凝土組合在一起，作為主要支護(hù)手段的一種施工方法，經(jīng)過(guò)一些國(guó)家的許多實(shí)踐和理論研究， 于 60年代取得專(zhuān)利權(quán)并正式命名。起爆時(shí)以往大多用火雷管作火花起爆；后來(lái)改用電雷管、毫秒雷管，用電起爆；近期又出現(xiàn)用導(dǎo)爆管的非電起爆。前者的炮眼軸線與開(kāi)挖面垂直，可將幾個(gè)掏槽眼布置成一字形、梅花形或螺旋形；斜眼的軸線則與開(kāi)挖面斜交，并隨地質(zhì)構(gòu)造的不同，布置成楔形、錐形或扇形。 為了在爆破時(shí)開(kāi)辟新的自由面（即臨空面），不論在導(dǎo)坑開(kāi)挖還是在全斷面開(kāi)挖時(shí)，通常在開(kāi)挖面上布置位于中央的掏槽眼，及其周?chē)靡詳U(kuò)大爆破范圍的輔助眼，和控制安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 開(kāi)挖面輪廓的周邊眼等三類(lèi)炮眼，并按先掏槽后周邊的次序先后起爆。由鉆眼、裝藥、封口、起爆、排煙、臨時(shí)支 護(hù)和出碴等作業(yè)，組成一個(gè)爆破循環(huán)，其中鉆眼和出碴占用大部分時(shí)間，應(yīng)使之機(jī)械化，如采用鑿巖機(jī)、裝碴機(jī)、礦用牽引機(jī)車(chē)等。 8爆破開(kāi)挖 隧道及地下工程施工的爆破與一般石方工程的爆破要求不同。該法在外文文獻(xiàn)中至今還稱德國(guó)法。此法通常適用于圍巖壓力很大、地層不穩(wěn)定的大跨度隧道（如雙線或多線鐵路隧道和 道路隧道、運(yùn)河隧道）。側(cè)導(dǎo)坑的寬度較大，除包括邊墻以外，還須有通行出土斗車(chē)和工人以及砌筑邊墻的工作位置，才能使導(dǎo)坑開(kāi)挖和邊墻襯砌作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。在很松軟、不穩(wěn)定 地層中修筑大跨度隧道時(shí)，為了施工安全，先沿坑道周邊分部開(kāi)挖，隨即逐步由邊墻到頂拱修筑襯砌，以防止地層坍塌。在中國(guó)首先應(yīng)用于巖層基本穩(wěn)定的鐵路隧道施工，以后又用來(lái)修筑大斷面洞室，為減少設(shè)立模架作業(yè)及其所需材料，并加快施工進(jìn)度創(chuàng)造有利條件。在下導(dǎo)坑中設(shè)立漏斗棚架，供向上擴(kuò)大開(kāi)挖時(shí)裝碴之用，同時(shí)當(dāng)拱部地質(zhì)條件較差時(shí)，為使施工安全可先筑頂拱。 6 蘑菇形法 綜合先拱后墻法和漏斗棚架法的特點(diǎn)而形成的一種混合方案。采用此法開(kāi)挖時(shí)，要用大量木料支撐，還需多次安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 頂替，施工既困難又不安全，故在中國(guó)未見(jiàn)采用。 5上下導(dǎo)坑先墻后拱法 也稱全斷面分部開(kāi)挖法。此法能使用大型機(jī)械，如鑿巖臺(tái)車(chē)、大型裝碴機(jī)、槽式列車(chē)或梭式礦車(chē)、模板臺(tái)車(chē)和混凝土灌筑設(shè)備等進(jìn)行綜合機(jī)械化施工。 4全斷面法 將整個(gè)斷面 一次挖出的施工方法。②反臺(tái)階法則用于穩(wěn)定性較好的巖層中施工，也將整個(gè)坑道斷面分為幾層，在坑道底層先開(kāi)挖寬大的下導(dǎo)坑，再由下向上分部擴(kuò)大開(kāi)挖（圖3b)。在坑道頂部最先開(kāi)挖的第一層為一弧形導(dǎo)坑，需要鉆較多的炮眼，導(dǎo)坑超前距離很短，可使爆破時(shí)石碴直接拋落到導(dǎo)坑之外 ,以減輕扒碴工作量 ,從而提高掘進(jìn)速度。上部臺(tái)階的鉆眼作業(yè)和下部臺(tái)階的出碴， 可以平行進(jìn)行而使工效提高。 3臺(tái)階法 又有正臺(tái)階法和反臺(tái)階法之分。用漏斗棚架裝碴優(yōu)點(diǎn)顯著，故在中國(guó)以漏斗棚架命名。由于寬度較大，在棚架橫梁下可增設(shè)中間立柱作臨時(shí)加固用。這種裝碴方式可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。在向上擴(kuò)大開(kāi)挖時(shí) ,棚架作工作平臺(tái)用。此法在下導(dǎo)坑中設(shè)立的漏斗棚架 ,是用木料架設(shè)的臨時(shí)結(jié)構(gòu)。施工時(shí)先開(kāi)挖下導(dǎo)坑，在導(dǎo)坑上方開(kāi)始由下向上作反臺(tái)階式的擴(kuò)大開(kāi)挖，直至拱頂；隨后在兩側(cè)由上向下作正臺(tái)階式的擴(kuò)大開(kāi)挖，直至邊墻底；全斷面完全開(kāi)挖后，再由邊墻到頂拱修筑襯砌。 2漏斗棚架法 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 也稱下導(dǎo)坑先墻后拱法。本法適用于松軟巖層，但其抗壓強(qiáng)度應(yīng)能承受拱座處較高的支承應(yīng)力；也適用于堅(jiān)硬巖層中跨度或高度較大的洞室施工，以簡(jiǎn)化修筑頂拱時(shí)的拱架和灌筑混凝土作業(yè)。當(dāng)隧道長(zhǎng)度較短、巖層又干燥時(shí)，可只設(shè)上導(dǎo)坑。該法施工順序見(jiàn)圖 1 (圖中阿拉伯?dāng)?shù)字為開(kāi)挖順序，羅馬數(shù)字為襯砌順序，下同 )。在開(kāi)挖邊墻部分的巖層之前，必須將頂拱支承好 ,故有上述別稱。 施工方法 1先拱后墻法 也稱支承頂拱法。在松軟地層中，或在大跨度洞室的情況下，又有一種特殊的先墻后拱施工法──側(cè)壁導(dǎo)坑先墻后拱法。 按襯砌施工順序，可分為先拱后墻法及先墻后拱法兩大類(lèi)。如遇松軟、破碎地層，須分部開(kāi)挖，并配合開(kāi)挖及時(shí)設(shè)置 臨時(shí)支撐，以防止土石坍塌。分部開(kāi)挖主要是為了減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，分部的大小和多少視地質(zhì)條件、隧道斷面尺寸、支護(hù)類(lèi)型而定。當(dāng)?shù)貙铀绍洉r(shí)，則可采用簡(jiǎn)便挖掘機(jī) 具進(jìn)行，并根據(jù)圍巖穩(wěn)定程度，在需要時(shí)應(yīng)邊開(kāi)挖邊支護(hù)。因借鑒礦山開(kāi)拓巷道的方法，故名。由于相關(guān)研究的不斷深入與工程實(shí)踐的迫切需要，使得小凈距隧道的中夾巖厚度、連拱隧道的中隔墻厚度的極限值不斷被刷新，并伴隨著一批新結(jié)構(gòu)型式的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐，豐富了隧道的結(jié)構(gòu)型式，增強(qiáng)了隧道工程的生命力。特別是拍盤(pán)隧道，為適應(yīng)整幅橋型結(jié)構(gòu)伸入隧道，開(kāi)發(fā)形成了特殊的上下雙層橋隧混合共建結(jié)構(gòu)，最大開(kāi)挖跨徑達(dá) ，矢跨比 ，斷面面積達(dá) 。 為解決橋隧緊鄰問(wèn)題，新開(kāi)發(fā)了一種結(jié)構(gòu)型式 —— 分岔式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)型式可分為兩類(lèi)：第一類(lèi)依 次由洞口的連拱結(jié)構(gòu)段、小凈距結(jié)構(gòu)段，逐漸過(guò)渡為正常的雙洞分離式結(jié)構(gòu)；第二類(lèi)洞口段先設(shè)置為四車(chē)道大拱，然后逐漸過(guò)渡為連拱隧道、小凈距隧道，最后轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的雙洞分離隧道。 對(duì)于連拱隧道，其中墻型式已從最初的整體式直中墻到夾心式直中墻，再發(fā)展到夾心式曲中墻；從對(duì)稱連拱隧道發(fā)展到不對(duì)稱連拱隧道，甚至無(wú)中墻；從全暗或全明連拱隧道發(fā)展到明暗組合的連拱隧道。但因種種條件限制，很多情況下雙洞隧道左右線間距往往不能滿足建設(shè)需求，因此出現(xiàn)了連拱式和小凈距式的隧道結(jié)構(gòu)型式。對(duì)于大跨扁平隧道，雙洞六車(chē)道隧道國(guó)內(nèi)已建成近百座，其建設(shè)技術(shù)已基本成熟；雙洞八車(chē)道公路 隧道也相繼建成了數(shù)座， 2020 年建成通車(chē)的遼寧韓家?guī)X隧道是我國(guó)第一座單洞四車(chē)道公路隧道，2020 年建成的深圳雅寶隧道最大開(kāi)挖寬度 ，最大開(kāi)挖高度 ，是我國(guó)第一座投入運(yùn)營(yíng)的雙洞八車(chē)道公路隧道， 2020 年 10月，國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)雙洞八車(chē)道隧道 —— 廣州龍頭山隧道也竣工通車(chē)，近日河南、新疆等地也在開(kāi)展雙洞八車(chē)道公路隧道的建設(shè)。 ．建設(shè)規(guī)模方面 隧道建設(shè)規(guī)模主要表現(xiàn)為眾多超特長(zhǎng)隧道和超大跨扁平隧道的建設(shè)。各種地質(zhì)勘察方法的綜合，使得地質(zhì)情報(bào)的可靠度有了較大的改進(jìn)；在設(shè)計(jì)理念方面，環(huán)保意識(shí)有所加強(qiáng)，施工前預(yù)設(shè)計(jì)、施工階段信息化反饋動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的原則得到了推廣；由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的采用，隧道圍巖、結(jié)構(gòu)、地層和臨近構(gòu)筑物的受力、變形及破壞的數(shù)值分析，為設(shè)計(jì)提供了量化安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 依據(jù)；計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)（ CAD）手段的普及，使繪圖工作的狀況大為改觀。首先是地質(zhì)勘察手段的進(jìn)步，如現(xiàn)代物探工具和高速地質(zhì)鉆機(jī)的使用?？傮w上，工程類(lèi)比法、經(jīng)典解析法、數(shù)值模擬法和實(shí)驗(yàn)法構(gòu)成了隧道工程的研究方法體系，特別是后兩者已成為解決重大技術(shù)難題的主要有效手段。作為近代科學(xué)主要研究手段的實(shí)驗(yàn)法，無(wú)疑也是極其重要的研究方法。然而，隧道一旦遇到復(fù)雜工程地質(zhì)條件，或形成 特殊斷面結(jié)構(gòu)時(shí)，一方面難以找到類(lèi)似工程先例可以借鑒，難以找到適合的經(jīng)典力學(xué)解析模型可以應(yīng)用；另一方面，僅憑上述方法也無(wú)法確保合理性與準(zhǔn)確性。 基礎(chǔ)理論方面 從 20 世紀(jì) 70 年代末開(kāi)始，隨著 “ 新奧法 ” 原理的引入和推廣，公路隧道技術(shù)人員逐漸注意到隧道圍巖為 “ 三位一體 ” （產(chǎn)生荷載、承載結(jié)構(gòu)和建筑材料）的特性，并通過(guò)控制爆破、錨噴支護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等手段成功應(yīng)用，提高了我國(guó)的公路隧道建設(shè)水平；而且在實(shí)踐中也對(duì)新奧法進(jìn)一步發(fā)展，特別是結(jié)合我國(guó)公路隧道建設(shè)國(guó)情，在基礎(chǔ)理論方面開(kāi)展了進(jìn)一步的探索研究，如淺埋暗挖法等。近十年來(lái)，公路網(wǎng)交通逐漸向崇山峻嶺穿越，向離岸深水延伸，山嶺公路隧道以年均 350公里的速度增長(zhǎng)， 28 座水下公路隧道也已建成通車(chē)；同時(shí)，在城市建設(shè)中，以節(jié)約土地和保護(hù)環(huán)境為宗旨，城市道路隧道方興未艾，地下互通立交也應(yīng)運(yùn)而生。 90 年代開(kāi)通的成渝高速公路的中梁山隧道、縉云山隧道，把我國(guó)公路隧道單洞長(zhǎng)度提高到 3 000 m 以上，并在處理通風(fēng)、塌方、瓦斯、地下水和營(yíng)運(yùn)管理與交通監(jiān)控技術(shù)等方面取得了突破性進(jìn)展，為我國(guó)今后修建山嶺長(zhǎng)大公路隧道積累了一些寶貴經(jīng)驗(yàn)； 90 代末，通車(chē)的四川省川藏公路上二郎山隧道（長(zhǎng) 4160m）、四川廣安地區(qū)華鎣山公路隧道（長(zhǎng) 4634km）、云南楚大高速公路的九頂山隧道（長(zhǎng) 3204m）開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)山嶺長(zhǎng)大隧道的建設(shè)史；廣州珠江沙面水下公路隧道建成通車(chē)和上海穿越黃浦江江底隧道 (長(zhǎng)度超過(guò) 3000 m)標(biāo)志著我國(guó)水下沉埋隧道修建技術(shù)達(dá)到了新的水平；安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 重慶鐵山坪路隧道雙線（全長(zhǎng) 5 424 m ）、北京至八達(dá)嶺高速公路的譚峪溝隧道、重慶市川黔公路的真武山隧道；遼寧沈大高速公路韓家?guī)X隧道（亞洲最寬的四車(chē)道公路隧道）等 ， 應(yīng)當(dāng)說(shuō) ， 目前我國(guó)公路隧道的施工技術(shù)水平已接近國(guó)際先進(jìn)水平，部分已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。 60 至 70 年代，我國(guó)在干線公路開(kāi)始修建一些百米以上的隧道，但標(biāo)準(zhǔn)很低。 近年來(lái)隧道修建狀況 我國(guó)最早的交通隧道始于公元 66 年建成的 陜西古褒斜道上的石門(mén)隧道。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)鐵路、公路、水電站、引水等山嶺隧道工程的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期，隧道修建從傳統(tǒng)的礦山法向采用以 “ 新奧法 ” 原則指導(dǎo)下的一系列新技術(shù)、新設(shè)備發(fā)展；隧道施工進(jìn)入大型機(jī)械配套，是隧道修建技術(shù)追趕 世界先進(jìn)水平的時(shí)期，同時(shí)引入了隧道掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)。 第二階段 —— 隧道施工轉(zhuǎn)入中、小型機(jī)械施工，隧道設(shè)計(jì)、施 工技術(shù)有較大發(fā)展，通過(guò)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究，改進(jìn)、提高了勘測(cè)設(shè)計(jì)手段和施工組織方法，推廣采用機(jī)械設(shè)備，研究試用光面爆破，對(duì)整治巖溶、巖爆、坍塌、涌水和瓦斯突出等也逐步積累經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)隧道修建技術(shù)的發(fā)展，大體上可劃分為三個(gè)時(shí)期： 第一階段 —— 基本是人力開(kāi)挖、利用錘、釬、鎬等作為工具，手工操作、技術(shù)落后的時(shí)期。 Waterproof and drainage ； Construction anization 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) i 目錄 摘要 ............................................................