浅述新奥法施工
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简述新奥法施工原理新奥法施工原理是指采用新奥法技术进行建筑施工的原理。
其核心思想是利用模板与混凝土的化学反应,将混凝土与模板紧密结合,形成一体化的结构体系。
这种施工方式具有速度快、质量高、效率高等优点,在现代建筑领域得到广泛应用。
一、新奥法施工原理概述1.1 新奥法技术简介新奥法技术是一种高效节能的建筑施工技术。
它通过使用特殊材料和设备,将混凝土浇注在预制好的模板中,然后利用化学反应将混凝土与模板紧密结合,形成一体化的结构体系。
这种施工方式可以大幅度缩短建筑周期,提高建筑质量和安全性。
1.2 新奥法施工原理基本流程新奥法施工原理包括以下步骤:(1)制作模板:首先需要根据设计要求制作出相应的模板。
这些模板可以是钢制、木制或者其他材料制作而成。
(2)涂刷防粘剂:在模板表面涂刷一层防粘剂,以免混凝土与模板黏连。
(3)浇注混凝土:将混凝土倒入模板中,并用振动器震动以排除空气和水分。
(4)加压固化:在混凝土浇注完成后,使用特殊的加压装置对模板进行加压,使其与混凝土结合更紧密。
(5)拆卸模板:当混凝土达到一定强度后,可以拆卸模板。
1.3 新奥法施工原理优点新奥法施工原理具有以下优点:(1)速度快:新奥法技术可以大幅度缩短建筑周期,提高施工效率。
(2)质量高:使用新奥法技术可以保证建筑的质量和安全性。
(3)环保节能:新奥法技术可以降低建筑施工的能耗和环境污染。
二、新奥法施工原理详解2.1 模板制作在新奥法施工中,模板是非常关键的一环。
制作好的模板必须具有足够的强度、刚性和平整度。
同时,为了避免混凝土与模板黏连,模板表面需要涂刷一层防粘剂。
2.2 混凝土浇注在模板制作完成后,需要将混凝土浇注到模板中。
混凝土的配合比应该根据设计要求进行调整,以保证混凝土的强度和稳定性。
在浇注过程中,需要使用振动器震动以排除空气和水分。
2.3 加压固化当混凝土浇注完成后,需要使用特殊的加压装置对模板进行加压。
这样可以使混凝土与模板结合更紧密,并提高建筑的强度和稳定性。
简述中国铁路隧道新奥法设计施工理念中国铁路在建设过程中,隧道是一项非常重要的工程。
为了更好地设计、施工隧道,中国铁路不断地推进技术革新与创新。
其中,新奥法设计施工理念是一种非常先进的技术,也是铁路隧道工程领域的一项重要成果。
一、新奥法的概念新奥法,全称“奥地利法”,是指奥地利隧道工程设计与施工经验总结成的一套设计、施工方法及管理体系。
该方法自上世纪50年代开始提出并推广,包括了从土体力学、岩土工程、安全技术等多个方面的技术,是目前国际上非常成熟的隧道设计施工方法之一。
二、新奥法的优点相较于传统的设计施工方法,新奥法有着非常多的优点。
具体而言,它能够更好地助力施工进程,提升施工效率。
同时,新奥法也能够更好地保证工程的质量和安全性。
1.高效率:新奥法采用的连续铸造方法及新型支护材料,大大提高了施工效率。
铸造速度快,且工艺流程简便,减少了施工周期和成本。
2.保质保安:新奥法结构设计合理,工序安排合理。
通过先进的软硬件系统与技术支持,建立了科学的风险控制及应急管理体系,最大限度地保障工程建设的质量和安全。
三、中国铁路隧道工程在新奥法上的应用中国铁路从2014年开始引进新奥法技术,先后应用于大大小小120余个工程,其中包括了长江大桥南岸隧道、昆明至安宁铁路锦和隧道和赣南高铁南昌至赣州段多条隧道等重点工程。
通过新奥法的应用,可以看到不断提升的施工效率和质量保障。
值得一提的是,中国铁路也对新奥法进行了一些本土化的改良。
比如在隧道口板的设计上,引入了额外的支护措施,可以有效防止出现挤土现象。
同时,也在施工过程中加强了工程监管,保证了工程的质量和安全。
综上所述,新奥法技术在中国铁路隧道工程上的应用,大大提升了施工效率,保障了工程质量。
随着铁路建设不断的推进,我们相信新奥法在未来中国铁路建设中将发挥越来越重要的作用。
第1篇一、新奥法施工的基本原理新奥法施工基于岩体力学理论,以维护和利用围岩自承能力为基点。
其主要原理如下:1. 充分利用围岩自承能力:在隧道开挖过程中,围岩会因应力释放而产生变形,但具有一定的自承能力。
新奥法施工通过合理设计支护结构,使围岩与支护体系共同承担荷载,提高围岩稳定性。
2. 开挖面空间约束作用:在隧道开挖过程中,开挖面周围的围岩会受到空间约束,这种约束有助于围岩保持稳定。
新奥法施工通过优化开挖工艺,减小开挖扰动,降低围岩应力释放,从而提高围岩稳定性。
3. 及时支护:新奥法施工强调在隧道开挖后立即进行支护,以控制围岩变形和松弛,确保隧道结构安全。
二、新奥法施工的特点1. 施工速度快:新奥法施工采用全断面开挖,减少了施工周期,提高了施工效率。
2. 施工成本低:新奥法施工充分利用围岩自承能力,降低了支护结构成本。
3. 施工质量好:新奥法施工注重围岩稳定性和支护结构设计,确保了隧道施工质量。
4. 施工安全:新奥法施工通过优化开挖工艺和支护结构设计,降低了施工风险。
三、新奥法施工的工程应用1. 山岭隧道:新奥法施工在山岭隧道中应用广泛,如京沪高铁、成渝高铁等大型铁路隧道。
2. 城市地铁:新奥法施工在城市地铁隧道中应用较多,如北京地铁、上海地铁等。
3. 水下隧道:新奥法施工在水下隧道中具有较好的适用性,如港珠澳大桥海底隧道。
4. 地下空间开发:新奥法施工在地下空间开发中具有重要作用,如地下停车场、地下商场等。
总之,新奥法施工作为一种先进的隧道施工方法,在我国隧道工程中具有广泛的应用前景。
通过不断优化施工工艺和设计理念,新奥法施工将为我国隧道工程建设提供有力保障。
第2篇随着我国经济的快速发展,隧道工程在交通运输、城市地下空间开发等方面发挥着越来越重要的作用。
新奥法(New Austrian Tunneling Method,简称NATM)作为一种先进的隧道施工技术,在我国得到了广泛的应用。
本文将从新奥法的基本原理、施工方法以及工程应用等方面进行探讨。
新奥法的基本特点和施工原则1. 新奥法的基本特点新奥法,又称新奥法学派,是指在传统奥法基础上所进行的新的理论探讨和实践总结。
新奥法相比传统奥法,具有以下基本特点:1)继承性:新奥法在一定程度上继承了传统奥法的理论和实践基础,同时也将传统奥法的经典思想进行了发展和完善。
2)创新性:新奥法在理论和实践方面有较大的创新,不断结合当前社会和科技的发展趋势,提出了新的理论观点和实践方法。
3)实用性:新奥法注重理论和实践相结合,强调理论要服务于实践,实践要贯彻于理论,以达到更好地解决实际问题的目的。
4)系统性:新奥法不断完善和深化了奥法理论体系,形成了更为完整的理论框架,涵盖了更广泛的领域和问题。
2. 新奥法的施工原则在实际应用中,新奥法具有一系列的施工原则,以保证其理论和实践的质量和有效性:1)科学性原则:新奥法的理论和实践必须具有科学性,即必须建立在科学的基础之上,符合客观规律,不违背常识和逻辑。
2)创新性原则:新奥法强调创新,不断更新理论观点和实践方法,及时调整和完善理论体系,以适应社会和科技的发展需求。
3)系统性原则:新奥法的施工必须具有系统性,既要注重理论的系统内部结构和逻辑,又要考虑实践的系统整合和协调。
4)实践性原则:新奥法理论必须服务于实践,而实践要反馈于理论,以验证理论的正确性和指导实践的有效性。
5)全面性原则:新奥法要求理论和实践的全面性,不能片面夸大或忽视某要全面地认识和解决问题。
3. 个人观点和理解对于新奥法的基本特点和施工原则,我个人认为,新奥法学派的出现为我们提供了更为全面和深入的理论和实践指导。
新奥法的创新性和科学性为我们提供了更多的思路和方法,使我们能够更好地理解和解决实际问题。
新奥法的实践性和全面性也促使我们注重理论与实践的结合,充分认识和解决问题,提高工作质量和效益。
总结回顾通过本文的阐述,我们可以清晰地了解了新奥法的基本特点和施工原则。
新奥法在理论和实践方面都具有较大的创新性和科学性,同时也要求具有系统性、实践性和全面性。
新奥法施工基本原则
新奥法(New Austrian Method)是一种施工方法,是奥地利在岩土工程方面产生的一种理论和实践上的创新。
它的基本原则包括:
1. 地质与环境条件的研究:在进行施工前,需要对场地的地质条件和环境条件进行详细研究,包括土壤特性、地下水位、地震活动等因素的调查,以便合理地设计和安全施工。
2. 建立模型:根据对地质和环境条件的研究,建立合适的模型,包括土体力学模型、结构模型和地质模型等。
通过模型,可以更好地理解和分析施工中可能遇到的问题,并制定相应的应对措施。
3. 变革与调整:新奥法注重根据实际情况进行调整和变革。
在施工过程中,根据实际的地质情况和变化,可以适时调整施工方法、采取相应的措施,以确保施工的安全和效果。
4. 监测和控制:在新奥法中,对施工过程进行监测和控制是非常重要的。
通过设置监测设备,及时收集相关数据,对施工的过程进行跟踪和控制,以确保施工的安全和可靠性。
5. 综合施工:新奥法强调综合施工的原则,即将地下和地上工程的施工过程结合起来考虑,力求整体上的协调和一体化。
这样可以更好地满足工程的要求,提高施工的效率和质量。
总的来说,新奥法施工的基本原则是在对地质和环境条件进行
详细研究的基础上,建立适当的模型,灵活调整和变革施工方法,通过监测和控制来确保施工的安全和可靠性,同时注重综合施工的协调和一体化。
新奥法施工的原则一、前言在建筑施工中,施工原则是非常重要的,它直接关系到施工质量和安全。
新奥法施工是一种新型的施工方式,它具有高效、节能、环保等优点,在建筑行业中得到了广泛应用。
本文将详细介绍新奥法施工的原则,以期对建筑行业从业者有所帮助。
二、新奥法施工的概述新奥法施工是一种采用预制构件进行现场组装的建筑施工方式。
它采用先进的制造技术和现代化的管理手段,通过预制构件加工生产和现场组装完成建筑物的搭建。
相比传统的砖混结构施工方式,新奥法施工具有速度快、质量高、环保节能等优点。
三、新奥法施工的原则1. 安全第一安全是任何建筑项目中最重要的因素之一。
在新奥法施工中,安全更是至关重要。
因此,在进行新奥法施工时,必须严格按照相关规定进行操作,并确保所有设备和材料符合标准。
2. 精益求精精益求精是新奥法施工的核心原则之一。
在进行新奥法施工时,必须严格按照设计图纸进行操作,并确保每个构件的尺寸和质量都符合标准。
同时,还要不断优化施工流程,提高施工效率和质量。
3. 环保节能环保节能是现代建筑行业的重要发展方向之一。
在新奥法施工中,也应该注重环保节能。
采用环保材料、减少废弃物产生、降低能耗等都是非常重要的措施。
4. 合理规划合理规划是新奥法施工成功的关键之一。
在进行新奥法施工时,必须根据具体情况进行合理规划,并根据实际情况及时调整计划。
同时,还要注重协调各个部门和人员之间的关系,确保整个项目的顺利进行。
5. 精细管理精细管理是新奥法施工成功的另一个关键因素。
在进行新奥法施工时,必须建立完善的管理体系,并对各项管理措施进行严格执行。
同时,还要注重培养专业人才,提高管理水平。
6. 持续改进持续改进是新奥法施工的重要原则之一。
在进行新奥法施工时,必须不断总结经验,发现问题,并及时采取措施加以解决。
同时,还要注重技术创新和管理创新,不断提高施工质量和效率。
四、总结新奥法施工作为一种新型的建筑施工方式,具有许多优点。
在进行新奥法施工时,必须严格按照相关原则进行操作,并注重安全、精益求精、环保节能、合理规划、精细管理和持续改进等方面的措施。
新奥法(New Austrian Tunneling Method,NATM)是一种隧道工程施工方法,其基本原则是“在保护岩体的自身稳定性的同时进行开挖”,实现地下工程的建设。
新奥法是一种在开挖过程中采用喷锚支护围岩的技术,通过喷射混凝土、锚杆支护和及时的衬砌施工,在施工期间维护围岩的自然稳定性,达到隧道净空稳定的目的。
新奥法强调在地下工程开挖和衬砌过程中对岩体扰动最小,避免过度开挖和过度支撑,尽可能保持岩体的自然承载能力。
该方法被广泛应用于地铁、隧道、地下厂房、地下水库等地下工程的建设中。
新奥法的十八字施工原则1. 引言在建筑行业中,法规的实施对于安全施工至关重要。
新奥法(New OHS Act)作为一项施工法规,提出了十八字施工原则(The Eighteen-word Construction Principle),以解决过去施工过程中存在的一系列问题,并保障施工工人的人身安全和健康。
本文将全面详细、完整且深入地介绍新奥法的十八字施工原则,每个原则的含义以及如何在实际施工中应用。
2. 新奥法的十八字施工原则新奥法的十八字施工原则,共包括以下18个原则,分别是:1.预先计划并评估施工任务。
2.确保施工现场整洁有序。
3.提供足够的人力、物资和设备。
4.使用符合标准的个人防护装备。
5.限制高风险活动和作业。
6.在提供培训后,授权并监督工人。
7.建立有效的沟通和信息传递机制。
8.定期检查设备、工具和机器的安全状况。
9.控制施工噪音和粉尘的扩散。
10.将危险废物正确处理和处置。
11.完善的紧急救援和疏散计划。
12.设置安全警示标识并确保可见性。
13.检查并消除安全隐患和风险。
14.引导施工人员正确使用机械和工具。
15.保持合理的工作强度和时间安排。
16.提供饮水和卫生设施。
17.确保施工场地的维护和清洁。
18.充分记录和汇报安全事故和风险。
下面将对每个原则进行详细解释,并介绍如何在实际施工中应用。
3. 分析和解释3.1 预先计划并评估施工任务在进行任何施工任务之前,必须制定详细的计划,并进行全面的风险评估。
这涉及确定任务的目标、方法和所需资源,并识别潜在的危险和风险。
通过提前规划和评估,可以减少意外事件和人身伤害的发生。
3.2 确保施工现场整洁有序施工现场的整洁有序是确保安全施工的基础。
在施工过程中,及时清理垃圾、整理工具和设备,并确保材料堆放在安全稳固的位置,以防止滑倒和其他事故的发生。
3.3 提供足够的人力、物资和设备施工任务需要充足的人力、物资和设备支持。
确保有足够的经验丰富的工人,并提供必要的工具和设备,以保证施工质量和安全。
新奥法施工在隧道中的应用与分析一、新奥法施工技术的概述新奥法(New Austrian)法施工技术是一种起源于奥地利的地下工程施工技术,它在地下工程施工中广泛应用,尤其是在隧道施工中。
新奥法施工技术最大的特点就是以变形为基础进行施工,通过不断地观测和调整来保证地下工程的稳定和安全。
新奥法施工技术主要包括以下几个方面的内容:1. 系统观测:通过安装监测设备,对工程施工过程中的地表和地下物理变化进行实时监测,以便及时发现问题并进行调整。
2. 变形控制:以地质条件为基础,根据地质变形特点进行变形控制,保证工程的安全和稳定。
3. 应变控制:对地下工程的应变量进行监测,掌握地下工程变形情况,从而采取相应的措施来控制应变的发展。
4. 钻孔爆破:在隧道施工中,采用钻孔爆破技术,通过爆破来实现对隧道的开挖和构造。
新奥法施工技术的应用,可以大大提高工程施工的效率,降低施工风险,保障施工安全。
二、新奥法施工在隧道中的应用隧道工程作为地下工程中的一种重要形式,其施工难度和风险较大。
传统的隧道施工,往往需要大量的人力物力,而且施工周期长,安全隐患较大。
越来越多的施工单位开始尝试采用新奥法施工技术来进行隧道施工。
1. 地质勘察:在隧道施工之前,首先要进行地质勘察,了解隧道所处地质情况,包括岩性、地层构造、构造面形态等,为后续的施工提供科学依据和技术支撑。
2. 地层开挖:使用新奥法施工技术,可以采用钻孔爆破的方式来进行隧道地层开挖,相比于传统的人力开挖,可以大大提高开挖效率。
3. 地下支护:在隧道开挖的利用新奥法施工技术进行地下支护,通过控制变形和应变,对隧道进行支护,确保隧道结构的稳定和安全。
5. 施工进度控制:通过新奥法施工技术,可以及时掌握施工进度,及时发现问题并进行调整,保证施工的顺利进行。
通过上述几个方面的应用,新奥法施工技术在隧道施工中发挥着重要作用,为隧道施工提供了新的技术手段和方法。
1. 优势(1)提高施工效率:新奥法施工技术可以通过变形控制和施工监测,提高隧道施工的效率,缩短施工周期。
Tunnel Engineering目录01新奥法的概念02新奥法的施工流程03新奥法的施工原则课前导学山岭隧道施工方法采用钻爆开挖加钢、木构件支撑采用钻爆开挖加锚喷支护传统的矿山法新奥法新奥法的概念新奥法即奥地利隧道施工新方法(NATM),是以喷射混凝土锚杆作为主要支护手段,通过监测控制围岩的变形,便于充分发挥围岩的自承能力的施工方法。
核心内容充分保护,利用围岩的承载能力。
施工要点控制爆破、锚喷支护和施工监测。
实施方法设计、施工和监测三位一体的动态模式。
新奥法施工流程图二、新奥法施工流程图新奥法施工的基本原则三、新奥法施工的基本原则在施工中必须充分保护围岩,采用控制爆破技术;为了充分发挥围岩的承载力,应允许并控制围岩的变形必须在施工中进行实地量测监控,及时提出可靠的、足够数量的量测信息,以指导施工和设计;在施工过程中,必须建立设计-施工检验-地质预报-量测反馈-修正设计的一体化的施工管理系统,以不断的提高和完善隧道施工技术;选择支护手段,一般应选择大面积、牢固与围岩紧密接触、能及时施设和应变能力强的支护手段;多采用喷砼、并与锚杆、金属网联合使用要与钢支撑或格栅等配合使用临时仰拱也是重要的、不容忽视的支护手段在可能的条件下,应尽量采用全断面或大断面分部的开挖方法;在任何情况下,使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的;为保证二次衬砌的质量和整体性,在任何情况下,都应采用先墙后拱的施工顺序。
少扰动早支护勤量测紧封闭扰动次数扰动持续时间扰动强度扰动范围少扰动新奥法基本原则早支护WHATWHY初期锚喷支护使围岩的变形进入受控制状态新奥法基本原则勤量测以直观、可靠的量测方法和量测数据来准确评价围岩(或围岩加支护)的稳定状态,或判断其动态发展趋势,以便及时调整支护形式、开挖方法。
新奥法基本原则紧封闭二一要适时对围岩施作封闭形支护喷射混凝土防护措施避免围岩因长时间暴露致强度和稳定性的衰减、新奥法概念新奥法施工流程十二字方针少扰动早喷锚勤量测紧封闭思考题为什么在可能的条件下,应尽量采用全断面或大断面分部的开挖方法?开挖断面对隧道施工有什么影响?Tunnel Engineering。
浅述新奥法施工[ 06-03-21 15:15:00 ] 作者:孙毅刚摘要:本文简要叙述了新奥法特点、理论及施工要点,支护手段与施工顺序以及新奥法的适用范围。
最后指出了新奥法施工的缺点,并对新奥法施工作了简要的展望。
关键词:新奥法施工新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称, 原文是 New Austrian Tunnelling Method 简称 NATM , 新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹 (L. V. RABCEW ICZ) 教授于 50 年代提出的, 它是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础, 将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法,经过一些国家的许多实践和理论研究, 于60年代取得专利权并正式命名。
之后这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速发展, 已成为现代隧道工程新技术标志之一。
六十年代NATM 被介绍到我国, 七十年代末八十年代初得到迅速发展。
至今,可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开NATM。
新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。
下面仅对新奥法施工作一简要叙述。
1 新奥法施工特点1.1及时性新奥法施工采用喷锚支护为主要手段,可以最大限度地紧跟开挖作业面施工,因此可以利用开挖施工面的时空效应,以限制支护前的变形发展,阻止围岩进入松动的状态,在必要的情况下可以进行超前支护,加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。
在巷道爆破后立即施工以喷射混凝土支护能有效地制止岩层变形的发展,并控制应力降低区的伸展而减轻支护的承载,增强了岩层的稳定性。
1.2封闭性由于喷锚支护能及时施工,而且是全面密粘的支护,因此能及时有效地防止因水和风化作用造成围岩的破坏和剥落,制止膨胀岩体的潮解和膨胀,保护原有岩体强度。
巷道开挖后,围岩由于爆破作用产生新的裂缝,加上原有地质构造上的裂缝,随时都有可能产生变形或塌落。
当喷射混凝土支护以较高的速度射向岩面,很好的充填围岩的裂隙,节理和凹穴,大大提高了围岩的强度。
(提高围岩的粘聚力C和内摩擦角)。
同时喷锚支护起到了封闭围岩的作用,隔绝了水和空气同岩层的接触,使裂隙充填物不致软化、解体而使裂隙张开,导致围岩失去稳定。
1.3粘结性喷锚支护同围岩能全面粘结,这种粘结作用可以产生三种作用:①联锁作用,即将被裂隙分割的岩块粘结在一起若围岩的某块危岩活石发生滑移坠落,则引起临近岩块的联锁反应,相继丧失稳定,从而造成较大范围的冒顶或片帮。
开巷后如能及时进行喷锚支护,喷锚支护的粘结力和抗剪强度是可以抵抗围岩的局部破坏,防止个别威岩活石滑移和坠落,从而保持围岩的稳定性。
②复和作用,即围岩与支护构成一个复合体(受力体系)共同支护围岩。
喷锚支护可以提高围岩的稳定性和自身的支撑能力,同时与围岩形成了一个共同工作的力学系统,具有把岩石荷载转化为岩石承载结构的作用,从根本上改变了支架消极承担的弱点。
③增加作用。
开巷后及时继进行喷锚支护,一方面将围岩表面的凹凸不平处填平,消除因岩面不评引起的应力集中现象,避免过大的应力集中所造成的围岩破坏;另一方面,使巷道周边围岩由双方向受力状态,提高了围岩的粘结力C和内摩擦角,也就是提高了围岩的强度。
1.4柔性喷锚支护属于柔性薄性支护,能够和围岩紧粘在一起共同作用,由于喷锚支护具有一定柔性,可以和围岩共同产生变形,在围岩中形成一定范围的非弹性变形区,并能有效控制允许围岩塑性区有适度的发展,使围岩的自承能力得以充分发挥。
另一方面,喷锚支护在与围岩共同变形中受到压缩,对围岩产生越来越大的支护反力,能够抑制围岩产生过大变形,防止围岩发生松动破坏。
2新奥法理论要点及施工要点2.1 新奥法与传统施工方法的区别:传统方法认为巷道围岩是一种荷载,应用厚壁混凝土加以支护松动围岩。
而新奥法认为围岩是一种承载机构,构筑薄壁、柔性、与围岩紧贴的支护结构(以喷射混凝土、锚杆为主要手段)并使围岩与支护结构共同形成支撑环,来承受压力,并最大限度地保持围岩稳定,而不致松动破坏。
新奥法将围岩视为巷道承载构件的一部分,因此,施工时应尽可能全断面掘进,以减少巷道周边围岩应力的扰动,并采用光面爆破、微差爆破等措施。
减少对围岩的震动,以保全其整体性。
同时注意巷道表面尽可能平滑,避免局部应力集中。
新奥法将锚杆、喷射混凝土适当进行组合,形成比较薄的衬砌层,即用锚杆和喷射混凝土来支护围岩,使喷射层与围岩紧密结合,形成围岩-支护系统,保持两者的共同变形,故而可以最大限度地利用围岩本身的承载力。
2.2保护巷道围岩自身的承载能力新奥法施工在巷道开挖后采取了一系列综合性措施:构筑防水层、围岩巷道排水;选择合理的断面形状尺寸;给支护留变形余量;开巷后及时做好支护、封闭围岩等,都是为保护巷道围岩的自身承载能力,使围岩的扰动影响控制在最小范围内,并加固围岩,提高围筵强度。
使其与人工支护结构共同承受巷道压力。
2.3允许围岩由一定量的变形,以利于发挥围岩的固有强度。
同时巷道的支护结构,也应具有预定的可缩量,以缓和巷道压力。
围岩的变形是控制在一定范围内的,必须避免围岩变形过大,从而导致围岩强度的削弱以致引起垮落、失稳。
支护结构具有一定的变形量,允许巷道围岩产生一定的变形,以缓和来自巷道的巨大压力,更进一步减轻支护荷载。
2.4新奥法施工过程中量测工作的特殊性由于岩体生成条件与地质作用的复杂性,施工条件的复杂性,以及对工程设计参数的精确要求,得要通过许多量测手段,在施工过程中对围岩动态和支护结构工作状态和支护结构工作状态进行监测。
并用监测结果修改初步设计,指导施工。
量测的结果可以作为施工现场分析参数和修改设计的依据,因而能够预见事故和险情,以便及时采取措施,防患于未然提到施工的安全程度。
由上所述,新奥法的支护原则是:围岩不仅是载物体,而且是承载结构;围岩承载圈和支护体组成巷道的统一体,是一个力学体系;巷道的开挖和支护都是为保持改善与提高围岩的自身支撑能力服务。
3新奥法的主要支护手段与施工顺序新奥法是以喷射混凝土、锚杆支护为主要支护手段,因锚杆喷射混凝土支护能够形成柔性薄层,与围岩紧密粘结的可缩性支护结构,允许围岩又一定的协调变形,而不使支护结构承受过大的压力。
施工顺序可以概括为:开挖→一次支护→二次支护。
3.1开挖开挖作业的内容依次包括:钻孔、装药、爆破、通风、出渣等。
开挖作业与一次支护作业同时交叉进行,为保护围岩的自身支撑能力,第一次支护工作应尽快进行。
为了冲分利用围岩的自身支撑能力开挖应采用灌面爆破(控制爆破)或机械开挖,并尽量采用全断面开挖,地质条件较差时可以采用分块多次开挖。
一次开挖长度应根据岩质条件和开挖方式确定。
岩质条件好时,长度可大一些,岩质条件差时长度可小一些,在同等岩质条件下,分块多次开挖长度可大一些,全断面开挖长度就要小一些。
一般在中硬岩中长度约为2-2.5米,在膨胀性地层中大约为0.8-1.米。
3.2第一次支护作业包括:一次喷射混凝土、打锚杆、联网、立钢拱架、复喷混凝土在巷道开挖后,应尽快地喷一层薄层混凝土(3-5mm),为争取时间在较松散的围岩掘进中第一次支护作业是在开挖的渣堆上进行的,待把未被渣堆覆盖的开挖面的一次喷射混凝土完成后再出渣。
按一定系统布置锚杆,加固深度围岩,在围岩内形成承载拱,由喷层、锚杆及岩面承载拱构成外拱,起临时支护作用,同时又是永久支护的一部分。
复喷后应达到设计厚度(一般为10-15mm),并要求将锚杆、金属网、钢拱架等覆裹在喷射混凝土内。
完成第一次支护的时间非常重要,一般情况应在开挖后围岩自稳时间的二分之一时间内完成。
目前的施工经验是松散围岩应在爆破后三小时内完成,主要由施工条件决定。
在地质条件非常差的破碎带或膨胀性地层(如风华花岗岩)中开挖巷道,为了延长围岩的自稳时间,为了给一次支护争取时间,安全的作业,需要在开挖工作面的前方围岩进行超前支护(预支护),然后再开挖。
在安装锚杆的同时,在围岩和支护中埋设仪器或测点,进行围岩位移和应力的现场测量:依据测量得到的信息来了解围岩的动态,以及支护抗力与围岩的相适应程度。
一次支护后,在围岩变形趋于稳定时,进行第二次支护和封底,即永久性的支护(或是补喷射混凝土,或是浇注混凝土内拱),起到提高安全度和整个支护承载能力增强的作用,而此支护时机可以由监测结果得到。
对于底板不稳,底鼓变形严重,必然牵动侧墙及顶部支护不稳,所以应尽快封底,形成封闭式的支护,以谋求围岩的稳定。
4新奥法适用范围①具有较长自稳时间的中等岩体;②弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩;③强风化的岩石;④刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩;⑤坚硬粘土,也有带坚硬夹层的粘土;⑥微裂隙的,但很少粘土的岩体;⑦在很高的初应力场条件下,坚硬的和可变坚硬的岩石;在下述条件下应用新奥法必须与一些辅助方法相配合①有强烈地压显现的岩体;②膨胀性岩体(要与仰拱与底部锚杆相配合);③在一些松散岩体中,要与钢背板与之配合;④在蠕动性岩体中,要与冻结法或预加固法等配合;在下列场合中应用应慎重①大量涌水的岩体;②由于涌水会产生流砂现象的围岩;③极为破碎,锚杆钻孔、安装都极为困难的岩体;④开挖面完全不能自稳的岩体等。
5 新奥法的缺点主要有:①实施不仅要求有良好的施工组织和管理,也要求技术人员和量测人员都十分熟练,没有这一点就易于发生错误;作业质量都与每一个人的仔细操作有关。
②开挖暴露出的地质会立即改变其状态,因此要求施工地质人员要亲临现场,以便发现问题;③用能控制的施工量测,往往给施工带来不便;④干喷射带来的灰尘以及由于易受化学药品的损害必须加强防护,尤其是对眼睛的防护,湿喷虽然可以避免此缺点,但在同样条件下,不如干喷那样有效的支护岩体。
新奥法施工是从实际经验中总结出来的,又在不断实践经验中得以丰富其内容和进一步发展,新澳法施工在我国推广以来,经过几十年的发展,通过科研、设计、施工三结合,在修建下坑、西坪、大瑶山、军都山等铁路隧道以及中梁山、二郎山、西山坪等多座公路隧道中,应用新奥法远离及其相应的技术,取得了较大的成就。
不可否认,新奥法也存在不少缺点,不过经过工程技术人员和科技工作者的共同努力一定可以把新奥法不断完善,在我国的现代化建设进程中发挥更加重要的作用。