煤矿软岩巷道的锚喷支护同新奥法的关系

盾构法、矿山法和新奥法的区别新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。

新奥法（NATM）是新奥地利隧道施工方法的简称，在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。

采用该方法修建地下隧道时，对地面干扰小，工程投资也相对较小，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。

使用此方法进行施工时，对于岩石地层，可采用分步或全断面一次开挖，锚喷支护和锚喷支护复合衬砌，必要时可做二次衬砌；对于土质地层，一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌，在有地下水的条件下必须降水后方可施工。

新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。

新奥法经过多年的完善与发展，又开发了“浅埋暗挖法”----就是矿山法---这一新方法，浅埋暗挖法又称矿山法，与新奥法的不同之处在于，它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下，隧道埋深小于或等于隧道直径，以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。

它的突出优势在于不影响城市交通，无污染、无噪声，而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。

顾名思义，浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。

其原理是：利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采取适当的支护措施，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法，主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。

由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序，现被施工单位普遍采纳。

浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。

其主要的技术特点为：动态设计、动态施工的信息化施工方法，建立了一整套变位、应力监测系统；强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用；研究、创新了劈裂注浆方法加固地层；发展了复合式衬砌技术，并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。

小聊：盾构法、矿山法和新奥法的区别盾构法施工是以盾构（施工机械）在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。

1.新奥法新奥法（New Austrian Tunnelling Method）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装饰 美化作用。

新奥法施工基本原理：充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作 用，采用以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时对围岩进行加固，约 束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护结构的监控、测量来指导地下 工程的设计与施工。

主要原则 （1）充分保护围岩，减少对围岩的扰动。

（2）充分发挥围岩的自承能力。

（3）尽快使支护结构闭合。

（4）加强监测，根据监测数据指导施工。

可扼要地概括为“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量”。

支护-围岩共同作用原理围岩既是生产支护荷载的主体，又是承受岩层荷载的结构，支护-围岩作为整体相互作用，共同承担围岩压力。

摒弃了过去岩体作为对支护结构 的荷载采用厚衬砌的传统做法。

围岩压力是变形压力和松动压力的组合，大部分压力(特别是变形压力) 由围岩自身承担，只有少部分转移到支护结构上；支护荷载既取决于围岩 的性质，又取决于支护结构的刚度和支护时间；围岩的松动区和围岩内的 二次应力状态又与支护结构的性质和支护时间有关。

2.矿山法矿山法【mine tunnelling method】指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧 道的施工方法。

矿山法是一种传统的施工方法。

它的基本原理是，隧道开 挖后受爆破影响，造成岩体破裂形成松弛状态，随时都有可能坍落。

浅谈新奥法初期支护—喷锚支护在软弱围岩的应用福铁建设集团公司泉州分公司李小勇[摘要] 本文结合赣龙铁路考塘隧道中的Ⅲ类围岩地段初期支护中的锚杆数量与喷层厚度控制，介绍新奥法初期支护的作用原理以及此类支护在软弱围岩中的应用。

[关键词] 喷锚支护作用原理应用前言新奥法初期支护是喷锚联合支护使用较成熟的施工方法，它并不是一般的喷射混凝土和锚杆的联合支护，而是“设计、施工、监测”相结合的科学的隧道建造方法。

“喷射混凝土、锚杆和现场监控量测”是新奥法的三大支柱，它的工作原理在工程实践中不断地被充实与提高，从而获得了极为迅速的发展，特别是在控制围岩的高挤压变形方面，显示了很大的优越性。

下面首先介绍喷锚支护的工作原理，然后结合考塘隧道中的三级围岩地段的实施情况，阐述喷锚支护设计参数在实际中的应用。

工程概况考塘隧道为赣龙铁路的一座单线隧道，隧道埋深＜50m，地质情况处于丘陵缓坡地带，表层为第四纪残积层棕黄色砂粘土，下伏γ52灰白色花岗岩，粗粒结构。

隧道全长550米，其中Ⅲ类围岩地段295米，里程为DK270+064~DK270+359，岩质为风化颇严重的粉砂岩，呈破碎状，初期支护设计采用喷射8cm的混凝土及每延米打入2.0m的普通砂浆锚杆3根的方案进行支护。

三、喷锚支护的作用原理新奥法初期支护的具体作法是随隧道掘进及时喷射一层混凝土，封闭围岩暴露面，形成初期柔性支护，随后按设计要求布置系统锚杆加固深部围岩。

锚杆、喷层和围岩共同组成承载环，支承围岩压力，形成了新奥法初期支护结构(称为外拱)，在施工过程中，通过监测了解外拱围岩的变形情况，待支护抗力与围岩压力适应时进行封底，使变形收敛，隧道围岩趋于稳定，随后进行二次衬砌(称为内拱)，内拱为储备强度。

新奥法的施工必须严格控制二次衬砌时间，以便支护性能呈现先柔后刚的特性。

喷射混凝土是将一定比例的水泥、河砂、碎石均匀搅拌后，装入混凝土喷射机，借助压缩空气作为动力，使混合料连续地沿管路压送至喷头处与水混合后，以较高压力及速度（30~100m/s）喷射在岩面上凝结硬化而成。

新奥法与矿山法支护结构的区别新奥法和矿山法的支护结构，听起来就像是两个老朋友在讨论各自的工作。

这俩可都是矿山施工中必不可少的角色，虽然都在做支护，但风格和方法却是各有千秋。

新奥法，哎呀，听名字就感觉时髦，对吧？它可是一种新派的玩法，强调科学和技术。

想象一下，一群科学家在实验室里，拿着各种仪器研究着，最终把这些聪明的想法带到矿山里。

它主要是依靠对地质的精细分析，制定出一个精准的支护方案。

就像是给矿山穿上了量身定制的防护服，既美观又实用。

而矿山法则是一种比较传统的手法，简单粗暴，直接有效。

就像老祖宗传下来的智慧，靠经验和实战，没那么多花里胡哨的科技。

它主要是依靠对矿山环境的直接观察，往往一看就能判断出支护的需要。

比如说，矿工在矿里工作，看到哪个地方容易塌方，就赶紧加固。

没什么好犹豫的，直截了当，省时省力。

这种方法虽然传统，但在某些情况下，特别是小矿山，仍然是最靠谱的选择。

再说说支护的材料和结构吧，新奥法一般会用到现代化的材料，比如高强度的钢筋和先进的混凝土。

这些材料不但强度高，还轻便，施工起来也快。

就像穿上了新款的运动鞋，跑得又快又稳。

而矿山法常用的则是一些传统材料，比如砖石、木头等。

这些材料虽然简单，但经久耐用，像是我们小时候玩的积木，拼起来有种踏实感。

每种方法都有自己的道理，关键看用在什么地方。

接下来我们说说施工的过程，新奥法的施工过程就像是一场大型的演出，步骤多、要求高，需要很多人分工合作。

每一步都要精心设计，有点像是拍电影，要考虑各种因素才能确保效果。

而矿山法的施工过程就简单多了，通常都是干脆利落的方式，现场一片忙碌，矿工们各自负责，大家齐心协力，保证矿山的安全。

还有一点就是对环境的影响，新奥法在施工时，会特别注意环境保护，尽量减少对周围生态的破坏。

它会通过精细的技术手段，降低对土地和水源的影响，就像一个环保小卫士。

而矿山法虽然也讲究环保，但因为历史悠久，很多时候受制于技术限制，难免会造成一定的损伤。

“新奥法”在粘土岩隧洞施工中的应用•“新奥地利隧道施工法”（NATM）法(以下简称：新奥法)，由奥地利学派创始之一米勒教授提出的。

包括两方面的内容：1、支护-围岩共同作用原理。

围岩既是生产支护荷载的主体，又是承受岩层荷载的结构，支护-围岩作为整体相互作用，共同承担围岩压力。

摒弃了过去岩体作为对支护结构的荷载采用厚衬砌的传统做法。

围岩压力是变形压力和松动压力的组合，大部分压力(特别是变形压力)由围岩自身承担，只有少部分转移到支护结构上；支护荷载既取决于围岩的性质，又取决于支护结构的刚度和支护时间；围岩的松动区和围岩内的二次应力状态又与支护结构的性质和支护时间有关。

2、柔性支护观点/锚喷网综合支护主要支护手段。

支护刚度不必太大，当支护做完后，能与岩体一起生产一定的位移，释放部分变形能，但又能使支护足以保持平衡，保持围岩稳定。

柔性支护，尽早支护，既及时封闭围岩，防止风化，又能释放变形能，合理利用围岩与支护共同承担应力调整过程中的所有作用。

支护结构为闭合环，锚喷网综合支护主要支护手段。

优点：较好利用岩体力学特性，充分发挥围岩的自身的承载能力，合理设计支护结构和施工顺序。

１．概述玉溪河引水主干渠“肖家湾隧洞”工程位于玉溪河引水主干渠10+329.5~10+818.6，穿过天台山烂槽子古滑坡体，隧洞全长495米，其中洞挖474.7米。

隧洞为城门洞形，宽5.4m，高5.6m。

隧洞开挖采用进出口双头进尺，两个作业面同时掘进施工。

该隧洞岩层除进口有38.3米为砾岩裂缝十分发育，切割岩层为块体，十分破碎，属五类围；其余436.4米为粉砂质泥岩夹薄层砂岩，在有些地段还夹杂着灰绿色泥岩，属三、四类围岩。

为了抢工期，尽快完成隧洞工程，采用先全面贯通，后进行隧洞衬砌的方案施工。

由于隧洞开挖后曝露时间长，最长段为123天（开挖贯通后曝露时间为53天），加上地下水较丰富，共有27处之多（以散浸为主无法引排），单处最大可测渗流量约0.2Kg/s。

（三）喷锚暗挖法
【补充】矿山法：
钻爆发开挖（大爆破）→强支撑（钢木构件支撑，因为不考虑围岩自承能力）
钢木支撑将来被替换，工效低；用钢量大，混凝土层厚，造价比新奥法高；
对监测要求没有新奥法高。

每次开挖的进尺不能太大。

1、新奥法
利用围岩自承能力→支护与围岩一起撑（即“围岩成为支护体系的组成部分”），初期支护体系有一定的柔性（喷速凝混凝土→打锚杆，其作为永久性的初期支护）重监测。

新奥法为喷锚暗挖法的一种。

2、浅埋暗挖法
超前预支护→新奥法（浅埋暗挖法也为喷锚暗挖法的一种）
↓
（因为围岩弱，基本不考虑其自承能力，但要足以进行超前预支护作业）
所有用到喷速凝混凝土→打锚杆的工法均为喷锚暗挖法。

盾构法矿山法和新奥法的区别盾构法、矿山法和新奥法的区别新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。

新奥法（NATM）是新奥地利隧道施工方法的简称，在我国常把新奥法称为“锚喷构筑法”。

采用该方法修建地下隧道时，对地面干扰小，工程投资也相对较小，已经积累了比较成熟的施工经验，工程质量也可以得到较好的保证。

使用此方法进行施工时，对于岩石地层，可采用分步或全断面一次开挖，锚喷支护和锚喷支护复合衬砌，必要时可做二次衬砌；对于土质地层，一般需对地层进行加固后再开挖支护、衬砌，在有地下水的条件下必须降水后方可施工。

新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。

新奥法经过多年的完善与发展，又开发了“浅埋暗挖法”----就是矿山法---这一新方法，浅埋暗挖法又称矿山法，与新奥法的不同之处在于，它是适合于城市地区松散土介质围岩条件下，隧道埋深小于或等于隧道直径，以很小的地表沉降修筑隧道的技术方法。

它的突出优势在于不影响城市交通，无污染、无噪声，而且适合于各种尺寸与断面形式的隧道洞室。

顾名思义，浅埋暗挖法是一项边开挖边浇注的施工技术。

其原理是：利用土层在开挖过程中短时间的自稳能力，采取适当的支护措施，使围岩或土层表面形成密贴型薄壁支护结构的不开槽施工方法，主要适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。

由于浅埋暗挖法省去了许多报批、拆迁、掘路等程序，现被施工单位普遍采纳。

浅埋暗挖法的核心技术被概括为18字方针：管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测。

其主要的技术特点为：动态设计、动态施工的信息化施工方法，建立了一整套变位、应力监测系统；强调小导管超前支护在稳定工作面中的作用；研究、创新了劈裂注浆方法加固地层；发展了复合式衬砌技术，并开创性地设计应用了钢筋网构拱架支护。

新奥法中喷锚联合支护的应用_一_1新奥法修建隧道的概念锚喷联合支护是锚杆支护和喷混凝土支护二者作用原理的有机组合。

在较好的围岩中，可将喷混凝土作为主要的支护手段，辅以锚杆加固；而在较差的围岩中，则以锚杆，尤其是预应力锚杆作为主要的岩体加固手段，并与喷混凝土、钢筋网喷混凝土或加钢拱的钢筋网喷混凝土配合使用。

所谓“及时”，对差的围岩是指“尽快”，对好的围岩是指“适时”。

凝结后即连续地对支护喷层的变形进行检测。

在临时支护基础上逐步增加支护措施，把喷层加厚，或增设长锚杆、钢筋网等。

待其基本稳定后，再加做模筑混凝土“二次衬砌”。

此时，原来的临时支护（锚喷支护）成为永久衬砌的一个组成部分。

而“二次”衬砌基本上是不承载或承载很小的，主要是为了结构物的安全、耐久、防水和饰面的需要。

由于新奥法在施工过程中要采用光面爆破、大断面开挖，或采用隧道掘进机开挖，所以要求对围岩扰动少，围岩与喷锚支护、模注“二次”衬砌结合在一起，从根本改善了支护结构的静力工作条件；通过锚喷支护保护盒加固围岩，提高了围岩的强度和稳定性，并给围岩以主动支护力，在与围岩共同承载共同变形中承受变形压力（而不是塌方荷载），保持隧道的稳定和安全。

其中围岩自身成为“承载结构”的一个主要组成部分；而锚喷支护成为一种充分利用和加强围岩自身支护能力，把围岩和支护结构组成一个统一的结构工作体系的重要支护手段。

新奥法不单纯是一种施工方法，更不能认为采用锚喷支护就是新奥法。

新奥法应该是修建隧道的指导原则和积极思路。

采用新奥法时，应掌握3个基本点。

（1）围岩是隧道稳定的基本部分。

支护是为了与围岩共同形成能自身稳定的“承载圈”或支撑单元。

因此应尽量维护围岩体的强度性能，尽量采用控制爆破或无爆破开挖，尽量采用大断面或全断面掘进。

（2）支护、衬砌要薄而具有柔性并与围岩密贴，使因产生弯矩而破坏的可能性达到最小。

而需要增加支护衬砌强度时，宜采用锚杆、钢筋网、以致钢支撑等加固；而不宜大幅度增加喷层或衬砌厚度。