隧道盾构法、矿山法、新奥法的区别
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地铁工程施工方法经过近40年的发展,我国地铁修建方法已由最初单一的明挖法发展到现在的明挖、暗挖、浅埋暗挖、盾构法等多种方法并存,施工技术不断发展提高,已初步形成了专门的学科体系。
1.明挖法:通常在地面条件允许的情况下,地铁区间隧道宜采用明挖法,但对社会环境影响很大,仅适合在无人、无交通、管线较少之地应用。
2.新奥法:在我国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要施工方法。
尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等情况下用新奥法施工尤为重要。
3.浅埋暗挖法:又称矿山法:是新奥法经过多年的完善与发展,又开发的一新方法,与明挖法、盾构法相比较,由于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性。
与新奥法的不同之处在于,浅埋暗挖法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: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。
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。
4.盾构法盾构法:是在盾构保护下修筑隧道的一类施工方法。
特点是:地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和注浆充填盾尾间隙,并随时排除地下水和控制地面沉降,因而是工艺技术要求较高,综合性很强的一类施工方法。
可用于:在各类软土地层和软岩地层中掘进隧道,穿越面建筑群和地下管线地集的区域时,对周围密集环境影响较小,尤其适用于市区地铁和水底隧道的掘进。
5.全断面隧道掘进机(TBM)方法:TBM为TUNNEL BORING MACHINE的缩写,由机械控制进行掘进,全称为:全断面隧道掘进机。
通常定义中的TBM为:在以岩石层为掘进对象时,在全断面隧道掘进机中,不具备土压、水压等维护掌子面的功能,装备接触壁面固定器,靠推进时的反作用力推进的盾构机。
由于全断面隧道掘进机具有施工速度快、隧道成型好、机械化程度高以及对周边环境影响小等优点,已成为国外隧道开挖普遍采用的方法城市地铁隧道常用施工方法概述摘要]目前国内外修建地铁车站的施工方法有明挖法、盖挖法、暗挖法、盾构法等。
隧道施工方法:矿山法(传统的矿山法和新奥法)、掘进机法、沉管法、顶进法、明挖法、盾构法等。
1.矿山法1.1矿山法:用于山岭隧道,因用于矿石开采而得名,它包括传统矿山法和新奥法。
多数情况下都需要采用钻眼爆破来进行开挖,又称为钻爆法。
有时将新奥法从矿山法中另立系统。
(将采用钻爆开挖加钢木构件支撑的施工方法称为“传统的矿山法”。
将采用钻爆开挖加锚喷支护的施工方法称为“新奥法”)1.2新奥法与传统的矿山法区别:传统的矿山法施工是把地层压力视作外力荷载,新奥法是把围岩和支护结构作为一个统一的受力体系,围岩是荷载的来源,又是支护结构体系的一部分,围岩和支护结构相互作用。
1.3新奥法施工的基本思想: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、量测来指导地下工程的设计与施工。
1.4新奥法的主要特点:a.充分保护围岩,减少对围岩的扰动。
因为岩体是隧道结构体系中的主要承载单元,所以在施工中必须充分保护围岩,尽量减少对它的扰动。
b.充分发挥围岩的自承能力。
c.尽快使支护结构闭合。
d.加强监测,根据监测数据指导施工。
1.5新奥法的基本原则:可扼要地概括为“少扰动、早喷锚、快封闭、勤量测”。
2.掘进机法2.1掘进机法:包括隧道掘进机法和盾构掘进机法,前者应用于岩石地层,后者主要应用于土质围岩,尤其适用于软土、流砂、淤泥等特殊地层。
掘进机施工法(TBM)是一种利用回转刀具开挖(同时破碎和掘进)隧道的机械装置。
此法修筑隧道的方法称掘进机法。
2.2优点:施工速度快,工期得以缩短,特别是在稳定的围岩中长距离施工时,此特征尤其明显。
无爆破围岩的损伤小,减轻支护的工作量。
振动、噪声小,对周围的居民和结构物的影响小。
因机械化施工,安全,作业人员少。
安全性和作业环境有了较大的改善。
2.3缺点:费和运输、组装、解体等的费用高,初期投资高,不用于短隧道。
1、新奥法:根据弹塑性理论,以岩力学为基础提出支护结构的支护参数,开挖后及时采用柔性支护,在尽量抑制围岩变形、积极发挥围岩自承能力的同时,依靠现场量测来指导隧道的设计和施工。
2、被动荷载:因结构变形压缩围岩而引起围岩的被动抵抗力,即弹性抗力。
它对结构起限制作用3、矿山法:因最早应用于矿石开采而得名,它包括传统方法和新奥法,由于在这种方法中,多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖,故又称为钻爆法。
4、隧道结构的主体构造物:是为了保持岩体稳定和行车安全而修建的人工永久建筑物,一般指洞身和洞门构造物。
5、超前支护:隧道开挖前,先向围岩内打入钎、管、板等构件,用以预先支护围岩,防止坑道掘进时岩体发生坍塌。
6、复合式衬砌:以喷射混凝土,锚杆或钢拱支架的一种或几种组合作为初次支护对围岩进行加固,维护围岩稳定防止有害松动。
待初次支护的变形基本稳定后,现浇混凝土二次衬砌。
7、围岩压力:引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。
包括由地应力引起的围岩应力以及围岩变形受阻而作用在支护结构上的作用力。
狭义上,是指围岩作用在支护结构上的压力。
在工程中一般研究狭义的围岩压力。
8、盾构施工法:盾构施工法是软土隧道掘进施工的一种有效方法。
盾构法主要应用于软土、流沙、淤泥等特殊地层。
盾构法隧道的基本原理是用一件有形的钢制组件,沿着隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
9、侧墙效应:隧道边墙给驾驶员造成恐之冲撞的危险心理效应,因此,行车道两侧设置侧向宽度或余宽。
10、隧道限界:为保证隧道内各种交通的正常运行与安全,衬砌、通风管道等建筑物不侵入的界限。
11、超前小导管预注浆:沿开挖外轮廓线,以一定角度打入管壁带孔的小导管,并以一定压力向管内压注水泥或化学浆液的措施。
此法适用于自稳时间很短的砂层、砂卵(砾)石层等松散地层施工。
12、荷载—结构模型:以支护结构作为承载主体,围岩作为荷载同时考虑其对支护结构的变形约束作用的模型,即结构力学模型,又称荷载—结构模型。
一.名词解释(5个)●隧道:隧道是一种修建在地下的,可供行人,交通及管线设施通过的一种工程建筑物。
●越岭线:通过山区的交通干线往往要翻越分水岭,从一个水系进入另一个水系,这段线路称之为越岭线,线路为穿越分水岭而修建的隧道称为越岭隧道。
●垭口:当线路必须跨越分水岭时,分水岭的山脊线上高程较低处,即称垭口。
●傍山隧道:山区铁路(或公路)除越岭地段以外,线路大多是沿河傍山而行,在地势陡峻的峡谷地段,常需修建的隧道即为傍山隧道,也有称之为河谷线隧道。
●◆概念:隧道平面是指隧道中心线在水平面的投影●隧道纵断面是中心线展直后在垂直面的投影●隧道净空:隧道衬砌内轮廓线所包围的空间,包括隧道的建筑界限,通风照明及其他功能所需的断面面积。
●隧道建筑限界:为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全,而规定在一定宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围。
洞门:在隧道洞口用圬工砌筑并加以一定建筑装饰的支挡结构物。
●避车洞:列车通过隧道时,为保证洞内人员及维修设备安全,在隧道两侧边墙上交错均匀地修建了洞室,用于躲避列车,故称之为避车洞。
●自然通风:利用洞内的自然风(由洞口间的温度差、大气压力差引起)和列车运行所引起的活塞风以达到通风的目的。
●机械通风:在通风机的作用下使风流沿着隧道全长方向流动的通风方式。
●围岩:隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩(土)体。
●●蠕变:指应力不变,而应变随时间增长。
●●松弛:应变不变,而应力随时间而衰减●自然拱的概念:围岩的变形不能得到有效的控制,当变形超过一定限度后,围岩发生松动、坍落,最终在洞室上方形成拱形。
●传统矿山法:采用钻爆法开挖和钢木构件支撑的施工方法称为传统的矿山法,或称为背板法。
●衬砌:开挖后的隧道,为了保持围岩的稳定性,隧道必须有足够强度的支护结构称为衬砌。
●明洞:指的是没有覆盖层,在露天施作仰拱、填充、支内模、挂防水板、绑钢筋、支外模、浇筑衬砌混凝土,再人工填土覆盖的洞称明洞。
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。
第1篇地下工程是指在地面以下进行施工的建筑、构筑物等工程。
随着城市化进程的加快,地下空间资源得到了广泛开发利用,地下工程的需求也越来越大。
地下工程施工方法主要包括以下几种:一、明挖法明挖法是指先将地面挖开,在露天情况下修筑衬砌,然后再覆盖回填的地下工程施工方法。
适用于浅埋隧道、地下房屋和地下构筑物等。
明挖法施工速度快,成本低,但需占用地面空间,对周边环境影响较大。
二、暗挖法暗挖法是指在地下挖洞的方式施工,主要包括矿山法、盾构法、顶管法等。
1. 矿山法:矿山法是指用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。
适用于埋置较深的土层或岩石层。
矿山法施工经验成熟,安全可靠,但施工过程复杂,成本较高。
2. 盾构法:盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。
将盾构机械在地中推进,通过盾构外壳和管片支承四周围岩,防止发生坍塌。
同时,在开挖面前方用切削装置进行土体开挖,通过出土机械运出洞外,并拼装预制混凝土管片,形成隧道结构。
盾构法施工速度快,对周边环境影响小,但设备投资大,施工成本高。
3. 顶管法:顶管法是指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。
顶管法施工速度快,对周边环境影响小,但施工过程中需注意导向和纠偏。
三、沉管法沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法。
将预制好的管段沉放到水底,然后拼装成隧道。
适用于水底隧道施工,具有施工速度快、对环境影响小等优点。
四、新奥法新奥法是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时的进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分。
新奥法适用于软弱围岩地层,施工安全,工程质量可靠。
五、浅埋暗挖法浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种类型地下洞室暗挖施工的一种方法。
在城镇软弱围岩地层中,以改造地质条件为前提,以控制地表沉降为重点,以格栅(或其他钢结构)和喷锚作为初期支护手段,按照十八字原则进行施工。
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。
隧道施工方法分类嘿,朋友们!今天咱就来聊聊隧道施工方法分类这档子事儿。
你说这隧道施工,就好比是在地下挖个神秘通道,那方法可多了去啦!就好像咱做饭,有炒、煮、蒸各种花样。
先来说说这矿山法吧,就跟那挖矿似的,一点点把石头啥的给弄出来,开出一条路来。
这方法就像是个勤劳的矿工,不怕苦不怕累,一镐一镐地挖出隧道来。
还有那盾构法,就像是个超级大钻头,在地下轰隆隆地往前钻,边钻边把泥土啥的运走,多厉害呀!就像个勇往直前的勇士,一路向前冲,开辟出道路。
明挖法呢,这就比较直接啦,直接把地面挖开,然后在坑里建隧道,建好了再填上。
这感觉就像是给大地开膛破肚,然后再给它缝上,虽然简单粗暴,但是有时候还真挺管用呢!沉管法也很有意思,把做好的隧道一节节放到水里,再连接起来,就像搭积木一样。
这得多精细的活儿呀,稍微不小心,这积木可就搭不好啦。
新奥法也不能落下呀,它就像是个聪明的工匠,根据实际情况随时调整施工方法,灵活得很呢!每种施工方法都有它的特点和适用情况,就跟咱人一样,各有各的脾气和本事。
比如说矿山法适合在岩石地层里用,盾构法在松软地层里就大显身手啦。
你想想,如果选错了施工方法,那不就跟穿错衣服一样别扭嘛!所以呀,在施工前可得好好琢磨琢磨,选个最合适的方法。
这隧道施工可不是闹着玩的,那可是关系到大家伙的出行安全和方便呢!一个好的隧道,能让我们的生活更加便捷,让交通更加顺畅。
所以说呀,咱可得重视这隧道施工方法分类,了解它们的优缺点,这样才能在需要的时候选出最棒的那一个。
让我们的地下世界变得更加精彩,为我们的生活增添更多的便利和惊喜!怎么样,现在对隧道施工方法分类是不是有了更清楚的认识啦?哈哈!。
隧道盾构法、矿山法、新奥法的区别
隧道盾构法、矿山法和新奥法都是建筑施工中常见的方法,它们各自
具有特点和适用范围。
本文将对这三种方法进行介绍,并对它们的区
别进行详细解析。
一、隧道盾构法
1. 定义
隧道盾构法是一种利用盾构机进行施工的方法,通过盾构机在地下
挖掘通道并同时支撑隧道围岩的技术。
它通常用于城市地铁、道路隧
道等工程中。
2. 特点
a. 盾构机具有自动化施工、减少人工成本、减少对地表影响等优点。
b. 适用于地质条件较差、需要大规模开挖的工程。
c. 施工过程对地表环境影响小,减少了噪音和空气污染。
3. 应用范围
隧道盾构法广泛应用于城市地铁、水利隧洞、交通隧道等工程项目中。
二、矿山法
1. 定义
矿山法是一种利用矿山开采技术进行地下隧道开挖的方法,通过爆破、掘进等方式进行地下隧道建设。
2. 特点
a. 矿山法的施工过程依赖于爆破工艺,需要大量的工程爆破技术。
b. 适用于地质条件复杂、需要大规模开采的地下工程。
c. 施工过程对地下环境和地表环境影响较大。
3. 应用范围
矿山法主要应用于矿山开采、地下矿井、地下巷道等工程项目中。
三、新奥法
1. 定义
新奥法是一种利用先进的地下开挖技术进行隧道开挖的方法,通过液压挖掘机、硬岩掘进机等设备进行施工。
2. 特点
a. 新奥法采用先进的机械设备,具有高效、精准、安全等优点。
b. 适用于地质条件较好、需要高精度开挖的地下工程。
c. 施工过程对地表环境影响小,减少了噪音和空气污染。
3. 应用范围
新奥法主要应用于铁路隧道、高速公路隧道、水利隧洞等工程项目中。
四、区别分析
1. 技术原理
隧道盾构法依赖盾构机进行地下开挖,矿山法依赖爆破和掘进技术进行地下开挖,新奥法依赖先进的地下开挖设备进行地下开挖。
2. 适用范围
隧道盾构法适用于地质条件较差、需要大规模开挖的工程。
矿山法适用于地质条件复杂、需要大规模开采的地下工程。
新奥法适用于地质条件较好、需要高精度开挖的地下工程。
3. 施工过程
隧道盾构法施工过程对地表环境影响小,减少了噪音和空气污染。
矿山法施工过程对地下环境和地表环境影响较大。
新奥法施工过程对地表环境影响小,减少了噪音和空气污染。
五、结论
隧道盾构法、矿山法和新奥法各有其特点和适用范围,施工过程对环境的影响也各不相同。
在实际工程中,应根据具体工程要求和地质条件选择适合的地下开挖方法,以确保施工效率和工程质量。