新奥法施工的原理和技术要点
新奥法施工的原理和技术要点
新奥法施工的原理和技术要点
2011年09月22日
新奥法施工的原理和技术要点
赣龙项目部
摘要：以隧道新奥法的概念和设计原理为参量，推导出新奥法的施工原理和技术要点；然后根据现场的实际情况以及施工经验的总结，对新奥法施工中的难点、要点、和易错的部位予以说明，给出了自己的见解。
关键词：新奥法的概念设计原理技术要点喷射混凝土锚杆
一、概述
新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，原文是New Austrian Tunnelling Method，简写为NATM；新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹(L．V．Rabcewicz)教授于1963年提出的一种新型施工“方法”（注：新奥法不单纯是一种施工方法，它的实质是一种现代先进的隧道设计与施工一体化方法）。
以往人们都认为在地下工程施工中必然要引起围岩坍塌掉块，开挖面积越大，坍塌的范围越大；因此，传统的隧道结构设计方法是将围岩看成是必然要松弛塌落，而作用于支护结构上的荷载。传统的隧道施工方法则是将隧道断面分割成若干个小块进行开挖，随开挖随用刚才或木材支护，然后，从上到下，或者从下到上砌筑刚性衬砌；但是随着岩石锚杆、喷射混凝土的机械和岩体力学方面的发展，人们对开挖隧道过程中所出现的围岩变形、松弛、坍塌等现象有了更深入的认识；因此才有了我们熟知而又常新施工方法“新奥法”。
新奥法的定义：新奥法是应用岩体力学理论，以维护和充分利用围岩的自身承载力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要手段，必要时架设格栅钢
架，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，并通过对围岩支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。
从新奥法的定义中我们不难看出：
⑴围岩是隧道结构中的主要承载单元，所以我们要充分发挥围岩的自身承载力，应允许并控制岩体的松弛变形；一方面允许形变，是围岩中能形成自身的承载环，即就是自然拱的形成；另一方面又必须限制它的形变，是围岩不致过度松弛而丧失或大大降低自身的承载能力；所以在施工中，支护时间的迟早必然大大的影响围岩压力的数值，因此，一般宜尽快的施作初期支护，封闭围岩。
⑵为了改善支护结构的受力性能，在施工中应尽快的使之闭合，而形成封闭的环形结构；另外，隧道断面要尽可能的圆顺，以避免棱角处的应力集中。
⑶在施工的各个阶段，应进行现场围岩量测，提出准确可靠的测量信息，如隧道拱顶的下沉，周边的收敛等，并且要及时反馈用来指导地下工程的施工。
上述新奥法的定义中我们可以把新奥法的基本原则扼要的概括为：“少扰动、早喷锚、勤测量、紧封闭”。
二、新奥法要点
首先，我们要认识到新奥法不单纯是一种施工方法，也不能笼统的认为喷锚支护就是新奥法；这是极其错误的概念。新奥法是一种现代先进的隧道设计与施工一体化的方法，只有喷锚结构按照规定的方法程序进行设计与施工一体化的，我们才能认为符合新奥法。
1、施工与设计相结合
⑴作为一名合格的地下工程技术人员我们要充分理解并掌握新奥法的设计理念，以及设计者的设计意图。新奥法的设计应以工程类比法为主，结合
拟建或已建工程的围岩等级与工程结构的尺寸条件，直接确定喷锚参数与施工
的方法，必要时可辅以理论计算以及实验数据确定支护参数，进行地下工程的
设计。所以我们把地下工程的设计称为施工前的预设计阶段，在这个阶段我们
很难详细的掌握地质资料，故我们只有通过施工中的围岩量测来调整支护参数，优化施工方案。所以在隧道建设中按照设计施工的这种思想是不正确，也是不
可取；我们要以实际情况为主，根据地质资料和现场围岩级别，以及以往施工
中的经验总结，做到岩变我变、岩不变我也变，及时调整喷锚支护参数和预留
沉降量，使地下工程施工带有一定的灵活性、科学性、安全性。
⑵现场的施工人员就是要解决施工组织设计和现场的关系，将设计图
纸变成实际的建筑物，而在这个过程中民工对设计的落实起着决定性的作用，
这就要求我们工程技术人员怎么能规范有序、严谨、简单的将设计图纸上的东
西交给我们一线的施工人员，这就要求我们技术人员要更进一步的了解设计意图。
随着科学技术的不断发展，设计制图已改用电脑CAD绘图，这就要求
我们工程技术员必须懂得一定的科学技术，同时也使我们的一些工程技术人员
懂得了投机取巧、有了麻痹大意的思想，认为设计就具有一定的正确性、合理性；在技术交底时，直接套用设计院的设计图纸，致使我们的工程屡次出错，
增加施工成本。所以我认为一个合格技术员不仅要熟悉CAD制图，更重要的是
要明白，二次制图其实就是更细致的复核图纸的几何尺寸以及工程数量，同时
也使自己对施工中的细节、难点、重点有了更深一层次的了解和认识；这样就
等于对我们对隧道做了二次的设计，也才能更好的使设计与施工相结合，也才
能更清楚把技术交底下发给一线的施工人员。
2、新奥法中的喷锚支护
在新奥法的概念中明确提出了，锚杆和喷射混凝土为主要的支护手段，必要时架设格栅钢架；而在我们的实际施工中，由于我们工程技术员施工经验
匮乏，以及对新奥法的认识和理解不够深刻，在遇到围岩变化时就盲目的架设
格栅钢架，不注重系统锚杆的质量，更有甚的事去掉系统锚杆，只施作锁角锚杆，（注：锁角锚杆就是系统锚杆，但是不能用锁角锚杆代替系统锚杆）这就
等于扔掉西瓜去搬玉米，从根本上违背了新奥法的施工理念，也只会给我们的
工程增加成本，埋下安全隐患。
⑴喷射混凝土
喷射混凝土一般是针对抗压强度和厚度进行设计；它是利用高压空气，将惨有速凝剂的混凝土混合料通过混凝土喷射机与高压水混合，经过喷枪喷嘴
射到岩石表面上，使之粘附于岩面的施工方法。
采用喷射混凝土作为隧道衬砌具有一定的优越性；①施工速度快、支
护及时安全；②强度高，混凝土的压实效果好；③施工简单，可以缩短工期。
同样喷射混凝土也具有一定的缺点：①钢架支护背面的空隙；②混凝
土表面会产生气孔；③在施工中会产生大量的回弹料和粉尘；④速凝剂添加量
的不均匀；在这要特别说明：现在的隧道施工中，速凝剂均是靠人工用手或者
某种容器直接加到喷射机中，然后通过高压空气和混凝土一起喷出，在空气中
分散的混凝土与添加剂混合；这样做的效果就是速凝剂的添加量不均匀，影响
混凝土的抗压强度，以及在施工中会产生大量的粉尘、混凝土回弹量，增加喷
射混凝土的时间、成本；但是遗憾的是，在速凝剂的添加、搅拌、混合方面，
目前还没有能够有效地将具有急速促进硬化效果的速凝剂添加混合到新拌混凝
土中而不使管内产生堵管等故障的搅拌机，所以只能采用上述方法。
所以在现有的技术条件下，我们要尽可能的优化喷射混凝土的施工方案，我认为在施工中应该着重注意以下几点要求：
①喷射混凝土必须在有足够照明的基础上进行，保证施工人员的安全性；
②喷嘴要经常保持与喷射面呈直角状态，还要保持适当的喷射距离和
喷射压力；
③喷射混凝土要采用“S”形方式，由下至上反复喷射，直至达到所定的厚度；按照“新奥法”设计原理，喷射混凝土厚度超过25厘米，对于加强支护的作用很小；在有设置钢架支撑的地方，围岩与钢架之间不能产生空隙，而
且必须使喷射混凝土和钢架成为整体，在超挖部位严禁回填片石等杂物，应用
喷射混凝土回填，若超挖超过60厘米，应当埋设注浆管，以备后续注浆回填密实；
④喷射混凝土表面，除特别需要的情况外，只能通过喷射混凝土来完成。
⑵锚杆的施作
锚杆很早就已经作为隧道和地下洞室等支护结构使用了，根据锚固方
式的不同，锚杆大致可以分为三类：前端锚固方式、全面粘结方式、组合方式。本文只对隧道中常用的全长粘结式的水泥砂浆锚杆予以说明。
一般的砂浆锚杆的施工顺序：①钻孔及清扫孔；②关注砂浆；③打入
锚杆；④用下支座垫板、螺母固紧锚杆
在施工中，为了锚杆能更好的发挥其作用效果，在锚杆孔钻孔时，首
先要在钻孔处画线定位，使锚杆孔要尽可能的与岩面垂直，这样便于锚杆尾端
剪应力和轴力的分解，并且钻孔时要尽可能选用不能大于锚杆直径的25毫米的钻头为宜，根据地质条件的不同，钻头可以适当的予以调整，一般都采用φ
42~45mm的十字形钻头和32H的六角形钻头等；成孔以后要排出孔内的石屑很
重要，其目的为了使接头部位没有石屑的堵塞，然后装入锚固材料，即就是锚
固剂，它的主要成分就砂浆，通过在水里短时间的浸泡之后装入锚杆孔内，锚
固剂转入量=成孔的体积—锚杆的体积。
根据以往的经验总结，每根锚杆的抗拔力不小于170KN，则每平方米
的初期支护不少于2根锚杆，这个隧道一般不会出现大面积的下沉和坍塌，所
以在施工中要严格控制锚杆的质量，通过拉拔实验调整锚杆的支护参数，使锚
杆能够有效地组成锚固组合拱。
锚杆施工应注意以下几点：
⑴不要在意何种材料，重点是适应围岩，保证锚固力不小于170KN；
⑵锚杆务必以垫板与钢架焊接连接，且其强度不小于150KN抗拉力
（如果以其它方式焊接，但必须保证焊接强度不小于170KN抗拉力）
⑶正常情况下确保初期支护不小于170KN/m2的侧向力；锚杆作业前应
进行工艺拉拔实验，以确定锚杆间距、长度、材料等参数，锚杆的抗拔试验值
不低于126KN；
⑷锚固剂首选早强锚固剂，饱满度不低于设计的85%；如果相邻的两
个锚杆锚固质量均未达到要求，则必须补设锚杆；
⑸由于开挖断面底脚处应力集中且围岩塑性较大，故加强底脚锚固，
底脚处的系统锚杆2根，且锚杆最小间距不能小于50厘米；所有锚杆原则上按隧道断面法线方向布置，如果施工有困难可以调整，但是必须保证有效地锚固
深度。
三、施工中易出错的地方
1、要正确理解新奥法施工原理，不要误以为喷锚支护就是新奥法施工；
2、要认真复核设计图纸，并且做好各项技术交底，要充分理解设计者的设计意图和新奥法的设计理念；
3、再遇到围岩变化时不要盲目的架设格栅钢架，要通过围岩量测的数据，科学有序调整支护参数；
4、喷锚支护具有一定的优越性，在施工一定要注重喷射混凝土和系统锚杆的质量，且不可抓住玉米扔掉西瓜；
5、不要把隧道的拱顶下沉、开裂、坍塌寄托与仰拱闭合以及二衬的施作，这种做法带有很大的盲目性、危险性、并且没有一定的科学依据。我们试
想一下如果隧道施工中出现大面积的拱顶下沉、开裂，就及时的施作仰拱使其
闭合成环，二衬紧跟，那么，地下工程还有什么困难可言吗？一次模筑二次衬
砌所需11到12天的时间，而支护压力较大，容易下沉坍塌的必然是软岩隧道，如果围岩变形的速率过大，甚至可以达到 20mm/d，则在准备衬砌至衬砌前变形达20cm以上，这时，如果还盲目的施作二衬，其后果令人不寒而栗。
新奥法理论要点及施工要点
新奥法理论要点及施工要点 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、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。
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。 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。
新奥法施工的原理和技术要点
新奥法施工的原理和技术要点 新奥法施工的原理和技术要点 2011年09月22日 新奥法施工的原理和技术要点 赣龙项目部 摘要：以隧道新奥法的概念和设计原理为参量，推导出新奥法的施工原理和技术要点；然后根据现场的实际情况以及施工经验的总结，对新奥法施工中的难点、要点、和易错的部位予以说明，给出了自己的见解。 关键词：新奥法的概念设计原理技术要点喷射混凝土锚杆 一、概述 新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，原文是New Austrian Tunnelling Method，简写为NATM；新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹(L．V．Rabcewicz)教授于1963年提出的一种新型施工“方法”（注：新奥法不单纯是一种施工方法，它的实质是一种现代先进的隧道设计与施工一体化方法）。 以往人们都认为在地下工程施工中必然要引起围岩坍塌掉块，开挖面积越大，坍塌的范围越大；因此，传统的隧道结构设计方法是将围岩看成是必然要松弛塌落，而作用于支护结构上的荷载。传统的隧道施工方法则是将隧道断面分割成若干个小块进行开挖，随开挖随用刚才或木材支护，然后，从上到下，或者从下到上砌筑刚性衬砌；但是随着岩石锚杆、喷射混凝土的机械和岩体力学方面的发展，人们对开挖隧道过程中所出现的围岩变形、松弛、坍塌等现象有了更深入的认识；因此才有了我们熟知而又常新施工方法“新奥法”。 新奥法的定义：新奥法是应用岩体力学理论，以维护和充分利用围岩的自身承载力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要手段，必要时架设格栅钢
架，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，并通过对围岩支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。 从新奥法的定义中我们不难看出： ⑴围岩是隧道结构中的主要承载单元，所以我们要充分发挥围岩的自身承载力，应允许并控制岩体的松弛变形；一方面允许形变，是围岩中能形成自身的承载环，即就是自然拱的形成；另一方面又必须限制它的形变，是围岩不致过度松弛而丧失或大大降低自身的承载能力；所以在施工中，支护时间的迟早必然大大的影响围岩压力的数值，因此，一般宜尽快的施作初期支护，封闭围岩。 ⑵为了改善支护结构的受力性能，在施工中应尽快的使之闭合，而形成封闭的环形结构；另外，隧道断面要尽可能的圆顺，以避免棱角处的应力集中。 ⑶在施工的各个阶段，应进行现场围岩量测，提出准确可靠的测量信息，如隧道拱顶的下沉，周边的收敛等，并且要及时反馈用来指导地下工程的施工。 上述新奥法的定义中我们可以把新奥法的基本原则扼要的概括为：“少扰动、早喷锚、勤测量、紧封闭”。 二、新奥法要点 首先，我们要认识到新奥法不单纯是一种施工方法，也不能笼统的认为喷锚支护就是新奥法；这是极其错误的概念。新奥法是一种现代先进的隧道设计与施工一体化的方法，只有喷锚结构按照规定的方法程序进行设计与施工一体化的，我们才能认为符合新奥法。 1、施工与设计相结合 ⑴作为一名合格的地下工程技术人员我们要充分理解并掌握新奥法的设计理念，以及设计者的设计意图。新奥法的设计应以工程类比法为主，结合
掌握新奥法施工方法
掌握新奥法施工方法 一、新奥法的施工顺序 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。 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 在坑道开挖后，在岩体松散破坏之前，及时修筑一层柔性薄壁衬砌（第一次衬砌），通过施工中的量测监视，确定围岩变形稳定之后，修筑防水层及第二次衬砌。 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
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。 二、新奥法施工的基本原则 1．少扰动2．早喷锚3．勤量测4．紧封闭 三、隧道开挖
浅述新奥法施工
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。
公路隧道新奥法施工技术培训(附简图)
公路隧道新奥法施工技术培训（附简图） 2017.11.15 一、新奥法的基本概念 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，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。 新奥法施工方法包括全断面法、台阶法、环形开挖留核心土法、中隔墙法（简称CD法）和交叉中隔墙法（简称CRD法）、双侧壁导坑法。 二、新奥法施工的要点 （一）在隧道的整个支护体系中，围岩是承载结构的一部分，施工中要合理利用围岩的自承能力，保持围岩的稳定； （二）隧道开挖时，应尽可能减轻对隧道围岩的扰动或尽可能不破坏围岩的强度。 （三）允许围岩有一定的变形，初期支护应尽量做成柔性的，以便与围岩紧密接触，共同变形和共同承载，充分围岩的自身承载作用。 （四）洞室开挖后及时施作初期支护，封闭围岩表面，抑制围岩体的早期变形，待围岩稳定后，再进行二次衬砌，但遇软弱围岩特别是洞口段衬砌要紧跟。 （五）隧道的几何形状必须满足在静力学上作为圆筒结构的计算条件，因此,要尽可能使结构做得圆顺(如做成圆形或椭圆形的),不产生突出的拐角,避免产生应力集中现象。同时,尽早使衬砌结构闭合(封底)，以形成承载环； （六）对隧道周边进行位移收敛量测是施工过程中必不可少的一
个重要环节，从现场量测反馈信息及时修改设计和施工方案。 （七）对外层衬砌周围岩体的渗水，要通过足够的“排堵措施”予以解决，如在两层衬砌之间设置中间防水层等。 三、新奥法施工方法 全断面法 （一）全断面法的概念及适用条件 全断面法全称为“全断面一次开挖法”，即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型的方法，如图1所示。 全断面法常适用于Ⅰ～Ⅲ级硬岩的石质隧道，可采用深孔爆破施工。 图1 全断面施工方法 1-全断面开挖；2-锚喷支护；3-模筑混凝土 （二）全断面法的优缺点 优点：较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，工序少，干扰少，便于施工组织与管理，采用深孔爆破时，可加快掘进速度，对围岩的震动次数较少，有利于围岩稳定。 缺点：由于开挖面较大，围岩相对稳定性降低，且每循环工作量相对较大，要求施工单位有较强的开挖、出渣与运输及支护能力，采用深孔爆破时，产生的爆破震动较大，对钻爆设计和控制爆破作业要求较高。
隧道施工方法之新奥法
新奥法施工原理及特点 新奥法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，并了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。 新奥法的适用性很广，中国已在亚粘土和黄土隧道施工中取得成功。但在下列情况下，一般都应采取适当的辅助措施才能施工：①涌水量大的地层；②因涌水产生流沙现象的地层；③围岩破碎使锚杆钻孔和插入都极为困难场合；④开挖面不能自稳的围岩。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。 新奥法适用范围： 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。 新奥法的缺点： 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；
新奥法在隧道施工中应用
浅谈新奥法在隧道施工中的应用 【摘要】新奥法是目前隧道施工中应用范围最广的先进施工技术，其使用效果在不断的进行完善。隧道施工过程中必须切实领会、掌握新奥法施工技术的核心，并结合工程实际加以应用，才能最大程度地确保隧道工程的安全质量。本文首先说明了新奥法的原理，然后分析了隧道施工中新奥法的主要施工技术，最后结合工程案例阐述了新奥法在隧道施工中的应用。 一、新奥法的原理 新奥法是新奥地利隧道施工方法（New Austrian TunnelingMethod，简写 NATM）的简称。它是奥地利土木工程师L.V.Rab-cewicz 等在长期从事隧道施工实践中，于 20 世纪 60 年代从岩石力学的观点出发并在总结隧道建设实践经验的基础上创立的。早在 1934 年 Rabcewicz 就提出了在隧道中应用“喷浆”的技术。 新奥法是要充分利用岩体自身的承载力，岩体在自然状态下本身是平衡的，在开挖隧道后，岩体应力重新分配，而圆形孔洞可以更好的分散岩石的应力，当开挖面作为一个整体，应力重新平衡后，就可以很好的支撑起隧道结构。如何使开挖面成为一个整体，新奥法提出了在开挖隧道后，在开挖面通过拱架、锚杆、钢筋网和喷射混凝土等柔性材料与岩石表面紧贴，从而使它成为一个整体，重新分配应力，然后通过监控量测，围岩地质观测对隧道施工工艺进行微调，在完成初期支护围岩重新分配，应力趋于平衡后施作二次衬砌，二次衬砌并
不是作为隧道的直接承载物，而是起到部分受力及美观的作用。 二、隧道施工中新奥法的主要施工技术 （一）应用新奥法进行隧道围岩的支护 通常情况下，若围岩情况较好，应把喷射混凝土作为支护的主要方式，并利用锚杆进行辅助加固；但当围岩情况较差时，则应将锚杆作为支护的主要方式，并将其与喷射混凝土、钢筋网喷混凝土等进行配合使用。在隧道支护过程中应用 新奥法的锚喷支护技术，主要是将围岩作为承载结构的重要组成部分。因而在二次衬砌支护过程中，主要是将其作为后期围岩的饰面和压力的承载体，因而在进行二次衬砌支护之前必须对围岩的变形和初期支护以及隧道周边情况等进行综合性评估。但无论是初期支护还是永久支护，都应选用薄壳型的柔性结构，从而在减少衬砌受弯变形的同时减少挠曲断裂。 在应用新奥法进行隧道围岩支护时，应注意隧道岩石的软硬度，因为在软岩隧道和硬岩隧道中应用新奥法有着本质上的区别。在软岩地层中，隧道处于近地表的地下薄层，因而难以承受来自应力再次分布的荷载，再加上覆盖土具有较大的重力作用，故难以有效地控制变形。因此在软岩隧道中采用柔性支护就有可能带来风险，一旦过度释放就会导致坍塌事故。对于软弱破碎的围岩中浅埋的隧道而言，与硬岩隧道中的新奥法原则施工工艺有所不同，即不仅应严格控制围岩的变形，还严禁采取一次性的柔性支护，而是应在地层进行预加固，并采取具有较大刚强度的方法进行预支护，从而确保其具有良好的自承
浅谈新奥法隧道施工技术
浅谈新奥法隧道施工技术 摘要：新奥法对隧道和城市地下工程的开挖有着毋庸置疑的贡献，若能良好的 运用和推广能为整个地下工程带来安全、高效、经济的开展。但目前在实际工程 中受利用的诱惑加之监管力度的欠缺，往往无法良好的运用新奥法的理论正确的 指导施工。? 关键词：新奥法隧道施工技术? 引言：隧道工程在交通运输中占了举足轻重的地位。目前我国隧道施工技术 主要有以下几种：盾构法、矿山法、新奥法。新奥法即新奥地利隧道施工方法的 简称，新奥法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。六十年代此法被介绍到我国，七十年 代末八十年代初得到迅速发展。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。 一、新奥法的基本原理? ①隧道结构的主要承载是围岩。②在隧道围岩支护过程中，一方面允许围 岩有一定位置移动，进而产生受力区；另一方面，为避免围岩变形过大而产生严 重松弛卸载，必须限制围岩位移的程度。③为使围岩在开挖卸载后不失去原有的强度，开挖后需对围岩进行加固。④初次支护主要作用是避免围岩严重松弛和卸载，需要围岩的承受自身重量，不是用来承担隧道围岩所失去的承载力。⑤应适时的建造初次支护，在挖开围岩后间隔一定时间，使围岩发生形变进而形成承力 保护区，起到较好的支撑性能。⑥围岩自我稳定时间，一方面在建造过程中量测隧道周边的位移来评定；另一方面依靠对围岩地质条件的初步调查。⑦通常可视其整体的结构效应为薄壳，是因为喷射混泥土本身的强度高和轻度变形的特点决 定了它的可塑性和收缩的能力。⑧在没有被腐蚀破坏的情况下，就可把初次支护看作承重结构的一部分。⑨由于喷射混泥土具有结合围岩、填平洞壁不平整面等特点，因此喷射混泥土常作为初次支护，并且能使围岩不发生应力重分布以及使 用钢筋网、锚杆和钢拱架。⑩孔洞的施工方法决定了从开挖到封闭所需的时间。施工时通过测量控制和修改围岩的变化，通过前期的地质调查对施工资料进行估计。为规避施工时工程荷载对隧道受力的影响，限制围岩的二次应力重分布程度 以及松动圈的范围。通常利用对拱部减少开挖次数进行一次开挖方案。从物理静 力学的角度看，隧道横截面尽可能接近圆形或椭圆形。并且限制超挖和欠挖，开 挖后及时封闭结构，并建造仰拱。可建造薄层内衬砌，以提高隧道结构的安全性，最终达到密封的效果，内层与外层相互之间只传递压力，使结构内不产生过大的 弯曲应力。根据建造过程中的应力及变形状态的测量，对其安全性、整体结构系 统的稳定性和结构设计进行评价。一般不增加其厚度而增加钢筋含量（即钢拱），以提高衬砌的强度；可通过增加锚杆的根数或长度以形成围岩受力环区来实现增 大整个结构的刚度。可通过在外壳上安装软管及密封的排水设施来实现外源水压 和静水压力的控制。 二、新奥法施工技术? 2.1 双连拱隧道新奥法施工。采用单向掘进新奥法施工，由进口向出口方向 掘进。采用明挖法施工明洞段，采用“三导洞”法开挖正洞，即先行贯通中导洞，
新奥法施工的几种开挖方法总结
新奥法隧道开挖几种方法 初次接触隧道工程，感触颇深，在从事隧道试验检测工作的同时，我更多的时间是向优秀的工程师们学习具体的现场施工经验，在学校读书的时候老师也是大概的讲解了一下，而更多的东西还要靠自己去领悟，去学习。自己总结了隧道工程的一些开挖方法，加上具体的现场施工逐渐的了解了隧道的施工工序及技术要求。 在当前的施工实践中，从施工造价及施工速度考虑，施工方法的选择顺序为：全断面法→台阶法→环形开挖留核心土法→中隔壁法（CD法)→交叉中壁法（CRD法）→双侧壁导坑法；从施工安全角度考虑，其选择顺序应反过来。如何正确选择，应根据实际情况综合考虑，但必须符合安全、快速、质量和环保的要求，达到规避风险、加快进度和节约投资的目的。 1、全断面开挖法 全断面开挖法就是按照设计轮廓一次爆破成形，然后修建衬砌的施工方法。 适用条件： (1)I~IV级围岩，在用于Ⅳ级围岩时，围岩应具备从全断面开挖到初期支护前这段时间内，保持其自身稳定的条件。 (2)有钻孔台车或自制作业台架及高效率装运机械设备。 (3)隧道长度或施工区段长度不宜太短，根据经验一般不应小于lkm，否则采用大型机械化施工，其经济性较差。 隧道机械化施工，有三条主要作业线，见表
全断面法施工特点 (1)开挖断面与作业空间大、干扰小； (2)有条件充分使用机械，减少人力； (3)工序少，便于施工组织与管理，改善劳动条件； (4)开挖一次成形，对围岩扰动少，有利于围岩稳定。
2、台阶法施工 台阶法是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进 的施工方法；按台阶长短有长台阶、短台阶和超短台阶三种。近年由于大断面隧道的设计，又有三台阶临时仰拱法，甚至多台阶法。至于施工中究竟应采用何种台阶法，要根据以下两个条件来决定： ⑴初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩越差，闭合时间要求越短； ⑵上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备施工场地大小的要求。 在软弱围岩中应以前一条为主，兼顾后者，确保施工安全。在围岩条件较好时，主要是考虑如何更好的发挥机械效率，保证施工的经济性，故只要考虑后一条件。
隧道工程 新奥法施工技术方案
隧道工程新奥法施工技术方案 一、新奥法介绍 20世纪60年代由于岩石锚杆、喷射混凝土机械和岩石力学方面技术的进展，人们对开挖隧道过程中所出现的围岩变形、松弛、崩塌等现象有了深入的认识。1963年奥地利学者L。腊布兹维奇教授命名的“新奥地利隧道施工法”（NATM）正式出台，它是以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段，以锚杆、喷射混凝土为主要的支护方法，理论量测和经验相结合的一种施工方法，同时也是一系列指导隧道设计和施工的原则。新奥法的基本原则可简要的概括为“少扰动、早喷锚、勤量测、早封闭”，我国的隧道工作者将其总结为“光面爆破, 喷锚支护、监控量测”三要素。 二、某隧道的新奥法施工 某隧道根据设计图纸和现场调查，隧道所处围岩是Ⅲ类围岩，属于浅埋和偏压隧道，自承能力较差。施工时根据不同的围岩结构，分别采用或综合使用超前锚杆预加固、喷锚体系及格栅式钢构架作为初期支护方案。开挖采用短台阶光面爆破法；弃碴采用人工配合装载机或机动翻斗车清理，即时施工临时支护体系。洞门施工先期进行，并与不少于5m的洞内二次衬砌同时施工以保证结构的连续性和稳定性，避免影响洞内施工；仰拱和铺底分段进行，与二次衬砌及时闭合；防水层在初期支护完毕二次衬砌之前施工；避车洞、排水沟、电气化接触网支架、洞口挡墙等最后施工并抓好隧桥、隧路的施工关系，避免相互干扰，确保工期。 2．1钻爆开挖作业线
根据围岩性质及施工设备选取正台阶开挖法（台阶长度小于5倍但大于1～1.5倍洞跨），上下断面采用平行作业，上台阶开挖要留取核心土。该法因为可缩短支护结构的受力条件，有利于控制隧道收敛速度和量值，适用范围很广。 钻爆开挖工序流程图见下页 为减少隧道施工所引起的对围岩和山体稳定，施工中贯彻“早进（洞）、晚出（洞）、少刷少挖”的思想。隧道进洞前首先清理坡面危岩，用砂浆锚杆对仰坡进行加固，然后用超前小导管对洞口进行预加固。 白家河Ⅱ号隧道进口仰坡加固时先清除仰坡危石，拆除洞顶水渠，在洞顶20m×40m（高×宽）范围内的采用喷锚挂网联合防护方案：超前锚杆采用ZW—II型全长粘接型早强砂浆锚杆（Φ22），长3－5m，间距1.2m×1.2m,表面挂网Φ6×Φ8，网格间距20cm×20cm,喷砼厚10cm。 进口洞口土石方采用明挖法进行，自上而下逐段开挖,分层高度2m，纵向按设计长度5m一次成型，挖掘机作业，挖不动的岩石地段采用弱爆破进行开挖，装载机装碴、出碴。 隧道出口土石方采用人工利用风镐配合光面爆破短台阶法开挖，上台阶长取洞跨的2～4倍。弃碴利用装载机配合自卸汽车装运。 在对隧道洞口土石方施工完毕后，洞口边坡由人工按设计坡度进行刷坡，刷坡后，喷射10cm砼以稳定边坡,防止坍塌。 由现场实际观察，白家河Ⅱ号隧道出口仰坡较陡，曾是山民的采石场，弃用后形成的高大边仰坡。左侧坡脚为堆积虚碴，隧道中线右
隧道施工的新奥法
新奥法 新奥法【New Austrian Tunnelling Method】 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，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则。 新奥法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。 [编辑本段] 历史和发展 1934年，新奥法主要创始人L.V. 拉布采维茨在就试图将喷浆方法用于地下工程。 他在1942～1945年建造的洛伊布尔隧道中采用了双层薄衬砌，即先喷一层混凝土，待变形收敛后再喷一层。 1944年，他发表了有关喷混凝土的论文，并指出了围岩动态随时间变化的重要性。 1948年，又指出了量测工作的重要性。又无公害的新喷敷方法。 1948～1953年喷混凝土在奥地利首次用于卡普伦水力发电站的默尔隧洞。 最早在欧洲推广使用锚杆的是1951～1953年建造的伊泽尔-阿尔克电站的有压输水隧洞。 1953～1955年修建普鲁茨-伊姆斯特电站的有压输水隧洞时，按照拉布采维茨的建议，充分采用锚杆而获得成功。 1957～1965年是着手发展新奥法的时期。拉布采维茨于1963年将这一方法正式命名为新奥地利隧道施工法。 1964～1969年又提出了在岩石压力下隧道稳定性的理论分析，强调采用薄层支护，并及时修筑仰拱以闭合衬砌的重要性。根据实验证实，衬砌应按剪切破坏进行设计计算。 奥地利的马森贝格道路隧道由于地质不良，用比国法失败后，改用新奥法使闭合隧道衬砌环的经验取得成功，并在1971年及1974年分别用于地压很大的陶恩隧道和阿尔贝格隧道。 支护机理
盾构法、矿山法、新奥法的区别
盾构法、矿山法和新奥法的区别 盾构法施工是以盾构这种施工机械在地面以下暗挖隧道的一种施工方法。盾构（shield ）是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置，钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶；钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装（或现浇）一环衬砌，并向衬砌环外围的空隙中压注水泥砂浆，以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构施工前应先修建一竖井，在竖井内安装盾构，盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。按盾构断面形状不同可将其分为：圆形、拱形、矩形、马蹄形4种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好，衬砌拼装简便，可采用通用构件，易于更换，因而应用较为广泛；按开挖方式不同可将盾构分为：手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3种；按盾构前部构造不同可将盾构分为：敞胸式和闭胸式2种；按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为：人工井点降水、泥水加压、土压平衡式，局部气压盾构，全气压盾构等。 盾构法的主要优点：除竖井施工外，施工作业均在地下进行，既不影响地面交通，又可减少对附近居民的噪声和振动影响；盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行，施工易于管理，施工人员也比较少；土方量少；穿越河道时不影响航运；施工不受风雨等气候条件的影响；在地质条件差、地下水位高的地方建设埋深较大的隧道，盾构法有较高的技术经济优越性。 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。 当前,世界范围内应用新奥法设计与施工城市地铁工程取得了相当大的发展。如智利的圣地亚哥新地铁线采用新奥法施工地铁车站,车站位于城市道路下7～9m, 开挖面积230m2,相当于17m(宽)×14m(高);我国自1987 年在北京地铁首次采用新奥法施工复兴门车站及折返线工程,车站跨度达26m。针对我国城市地下工程的特点和地质条件, 新奥法经过多年的完善与发展,又开发了“浅埋暗挖法”这一新方法,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,因此目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程,如根据新奥法的基本原理,采用“群洞”方案修建的广州地铁二号线越秀公园站及南京地铁一期工程南京火车站站,断面复杂多变的折返线工程、联络线工程也多采用新奥法。 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。浅埋暗挖法又称矿山法，起源于1986年北京地铁复兴门折返线工程，是中国人自己创造的适合中国国情的一种隧道修建方法。该法是在借鉴新奥法的某些理论
新奥法施工
5 新奥法施工 5.1 概述 传统的矿山法施工，为地下铁道暗挖施工技术奠定了基础。到本世纪60年代，由于喷射混凝土和锚杆技术的出现，创造了新奥地利施工法(New Austria Tunnelling Method)，简称新奥法(NATM)。新奥法的基本思想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，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的量测+监控来指导地下工程的设计与施工，其施工程序见图5-1。 图5-1 新奥法施工程序 新奥法的基本要点是： (1) 隧道的承载部分主要是围岩； (2) 尽可能不破坏作为承载要素的围岩强度； (3) 极力防止围岩松动； (4) 避免围岩处于单轴及两轴受力状态；
(5) 对围岩的变形加以控制； (6) 适时进行衬砌； (7) 衬砌要薄以防止产生弯矩； (8) 用钢筋网、锚杆加强衬砌而不要增加厚度； (9) 依据围岩变形量测来决定衬砌方法和时间； (10) 隧道可视为支护及岩石承载环所组成的厚壁管； (11) 衬砌不能有缺口，以保证圆环作用； (12) 全断面开挖比分部开挖有利； (13) 施工方法对结构安全起决定作用； (14) 圆化衬砌棱角，以避免应力集中； (15) 如为复合式衬砌，内层衬砌也要薄； (16) 初期支护要满足稳定需要，二次衬砌仅作为安全储备； (17) 测定衬砌应力及围岩的变位，才能正确的进行设计和施工； (18) 要用排水的方法降低岩体中水的渗透压力。 5.2 施工方法分类 施工方法根据断面分块情况和开挖顺序分类如下： (1) 全断面法 常用在Ⅰ～Ⅱ类硬岩中，利于组织大型机械化作业，提高施工速度，可采用深孔爆破。 (2) 台阶法 ①长台阶法一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨，施工中上下部可配属同类型较大型机械平行作业或交替作业。在短隧道或Ⅰ～Ⅱ类硬岩长隧道可一次将上半断面挖通后，再挖下半断面，施工干扰少，机械配套，测量较简单，可进行单项作业。 ②短台阶法上台阶长度小于5倍洞跨，但大于1～1.5倍洞跨，适用于Ⅳ～Ⅴ类围岩，可缩短仰拱封闭时间，改善初期支护受力条件，但上台阶施工干扰较大。 ③超短台阶法上台阶仅超前3m～5m，断面闭合较快。此法多用于机械化程度不高的各类围岩地段，当遇软弱围岩时需慎重考虑，必要时采用辅助施工措施稳定开挖工作面以保证施工安全。 (3) 分部开挖法 ①台阶分部开挖法(环形开挖留核心法)适用于一般土质或易坍塌的软弱围岩地段。核心土支挡开挖工作面，利于及时施作拱部初期支护，增强开挖工作面稳定。在拱保护下开挖核心土，安全性好，一般环形开挖进尺为0.5m～1.0m左右，不宜过长，上下台阶可用单臂掘进机开挖。上下台阶距离在洞跨10m左右时取一倍洞跨，洞跨为5m左右时可取2倍洞跨； ②单侧壁导坑法适合于围岩较差、跨度大、地表沉陷难于控制时。此法单侧壁导坑超前，中部和另一侧断面采用正台阶法施工，故兼有正台阶法和双侧导坑法的优点，且洞
隧道工程新奥法施工方法(6种)详解
6种方法——隧道开挖及出碴运输隧道施工作者：北雪编辑来源: 中国铁路网更新时间：2009-10-19 (一) 全断面法 1 施工工艺 全断面开挖法是按设计断面将隧道一次开挖成型，再施作做衬砌的施工方法。其施工流程可参照图1。 图1 全断面法开挖施工流程图 2 施工要点 （１）施工时应配备钻孔台车或台架及高效率装运机械设备，以尽量缩短循环时间，各道工序应尽可能平行交叉作业，提高施工进度； （２）使用钻孔台车宜采用深孔钻爆，以提高开挖进尺； （３）初期支护应严格按照设计及时施做。 （４）为控制超欠挖，提高爆破效果，有条件时可采用导洞超前的方法进行全断面开挖。 专业资料 （二）台阶法
1 施工工艺上下台台阶开挖法是将隧道设计断面分两次或三次开挖，其中上台阶超前一定距离后， 。2阶同时并进的施工方法。其施工流程可参照图、3 图2 台阶法开挖断面示意图 专业资料 图3 台阶法开挖施工流程图 2 施工要点： （１）根据围岩条件，合理确定台阶长度，一般应不超过1倍洞径，以确保开挖、支护质量及施工安全； （２）台阶高度应根据地质情况、隧道断面大小和施工机械设备情况确定。 （３）上台阶施作钢架时，应采用扩大拱脚或施作锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形；（４）下台阶应在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖。当岩体不稳定时，应采用缩短进尺，必要时上下台阶可分左、右两部错开开挖，并及时施做初期支护和仰拱。 （５）施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
（６）上台阶开挖超前一个循环后，上下台阶可同时开挖。 （三）环形开挖预留核心土法 1 施工工艺： 环形开挖预留核心土法是在上部断面以弧形导坑领先，其次开挖下半部两侧，再开挖中部核心土的方法，其施工流程可参照图4、5。 2 施工要点： （１）环形开挖每循环长度宜为0.5～1m； （２）开挖后应及时施作喷锚支护、安装钢架支撑或格栅支撑，每两榀钢架之间应采用钢筋连接，并应加锁脚锚杆，全断面初期支护完成距拱部开挖面不宜超过30m； （３）预留核心土面积的大小应满足开挖面稳定的要求； （４）当地质条件差，围岩自稳时间较短时，开挖前应在拱部设计开挖轮廓线以外，进行超前支护； （５）上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖各错开3～5m进行平行作业。 专业资料 图4环形开挖留核心土法 环形开挖留核心土法施工流程图5 图专业资料 （四）中隔壁法（CD法） 1 施工工艺 中隔壁法（CD法）是将隧道分为左右两大部分进行开挖，先在隧道一侧采用台阶法自上而下
浅谈隧道施工技术管理关键点及质量控制
浅谈隧道施工技术管理关键点及质量控制 发表时间：2019-08-23T16:44:52.957Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年9期作者：荣禹涵[导读] 我国城市化进程的脚步不断加快的过程中，推动了铁路、公路等隧道工程的发展。中铁隧道集团二处有限公司河北省廊坊市 065201 摘要：我国的交通行业随着社会经济的提高得到了非常大的发展，在建设铁路和公路方面，铁路、公路的数量和规模不断扩大，许多铁路、公路建设都需要在山区进行延伸发展，在施工过程中可能会遇到山体阻碍和山区地理环境的影响，所以就需要进行隧道施工，而隧道施工的施工质量要想得到保证，就需要进行严格的质量控制和管理工作，因此本文主要对隧道施工技术管理关键点以及质量控制进行了 研究，希望能够提供一定的参考价值。关键词：隧道施工；施工技术管理；关键点；质量控制 我国城市化进程的脚步不断加快的过程中，推动了铁路、公路等隧道工程的发展，隧道的长度及断面施工更大，结构也相对比较复杂，所以隧道的使用功能以及运营期间的安全性要求也越来越高，所以就需要对隧道施工技术进行更加严格管理，并进行质量控制。但是目前的隧道施工的隐蔽性较强，而且施工地质情况相对比较复杂，所以对隧道施工进行质量控制的难度相对较大，因此就需要相关的施工人员以隧道工程施工的特点为基础，有针对性的采用科学的质量管理方法和控制措施进行管理和控制，减少隧道施工存在安全隐患的，让隧道的结构性能以及使用寿命得到确保。 1.工程概况 青阳隧道起讫里程为DK39+065～DK49+165,隧道总长10100m，为单洞双线形式。隧道建筑限界采用《高速铁路设计规范》（TB10621-2014）中高速铁路建筑限界。隧道衬砌内轮廓按“通隧（2008）0301”设计，轨面以上内轮廓净空面积为100m2，区间正线间距为5m，隧道采用复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护。隧道内纵坡为人字坡，进口里程DK39+065～DK39+500段为3‰的上坡，DK39+500～DK47+000段为11‰的上坡；DK47+000～出口里程DK49+165段为16‰的下坡。隧道进出口内轨顶面标高分别为：79.54m、191.335m。隧道进口段位于右偏曲线上，左线曲线半径R=8000m，右线曲线半径R=7995m，曲线长2516m；出口段位于左偏曲线上，左线曲线半径R=8000m，右线曲线半径R=8005m，曲线长1791.6m；隧道其余地段均位于直线上。隧道进口与DK38+028.6～DK39+065段路基相连，采用喇叭口式缓冲结构洞门，洞口里程为DK39+065，明暗分界里程为DK39+115。隧道出口与DK49+165～DK50+009.2段路基相连，采用喇叭口式缓冲结构洞门，洞口里程为DK49+165，明暗分界里程为DK49+125。 本隧道按新奥法施工，采用湿喷工艺，明挖段隧道采用拱形衬砌结构，暗挖施工的隧道采用复合式衬砌结构。Ⅱ级围岩一般地段、Ⅲ级围岩一般地段底板采用钢筋混凝土结构，隧道的其他衬砌结构采用曲墙带仰拱形式。 2.隧道施工技术管理关键点与质量控制研究2.1构件更加完善的质量管理体系认真贯彻ISO9001质量管理标准，建立完善质量体系。为确保质量体系持续有效运行，实现工程质量创优目标，成立以项目经理为组长，总工程师为副组长，有关职能部门领导参加的质量管理、质量体系运行、课题研究、QC攻关领导小组，组织领导工程创优管理工作，质量保证体系。 建立质检机构，项目经理部的安全质量部设专职质检工程师，每个施工队设专职质检员，在施工过程中自下而上按照“跟踪检查”、“复检”、“抽查”三个检测等级分别实施检测任务。配齐人员做到职能相符，实施质量一票否决制。在严格内部“三检”制度的基础上，认真接受建设单位质量监督和监理单位的监理，接受社会工程监督部门的监督，并自始自终密切配合，严格服从。项目经理部按一级试验室标准组建项目中心试验室，作业队设试验分室，试验人员全部持证上岗，试验仪器必须由国家计量部门鉴定认可。在总工程师的领导下，开展检验、检测工作。通过工艺试验，选定最佳工艺参数，指导施工，同时对现场工艺参数进行检测控制，并及时反馈各种数据，用数据指导施工。 2.2施工技术管理要点以及质量控制2.2.1开挖工序（1）控制要点：首先要对边墙基础以及隧道底开挖的标高进行控制，防止边墙基础因为没有按照相关要求嵌入到围岩中出现安全隐患的现象，从而将隧道结构承载能力降低，其次是要对超欠挖进行控制。（2）质量控制的措施：需要严格控制开挖的标高，根据爆破的效果调整相关参数，保证其达到最佳效果，当在施工时发生地质情况变化时，则需要及时调整爆破参数，每一次爆破之后都要对爆破参数进行校核，将超欠挖有效减少。 2.2.2初期支护工序初期的支护需要对管棚进行质量控制，（1）控制要点：控制好管棚的孔洞位置以及其孔深和浆液的质量。（2）质量控制措施：首先需要在导向墙内按照设计管棚的位置将导向管进行埋设，还要让管棚的孔数以及间距等得到确保，最后要严格对进场的材料进行检验，并按照相关的设计要求对配合比及注浆压力进行控制。超前小导管的质量控制，（1）控制要点：需要对原材料质量、浆液配合比等进行控制，还要保证在导管和围岩间的空隙要使用浆液填满。（2）质量控制：对进场的原材料进行严格检验，并按照设计要求对配合比及注浆压力进行控制。锚杆和钢筋网的质量控制，（1)锚杆控制的要点：包括锚杆的规格及力学性能的指标、数量、长度、质量等，（2）质量控制的措施：首先要对进场的原材料进行严格控制，按照设计的位置和要求开展钻孔工作，保证锚杆与岩面垂直，如果锚杆长度不足，则需要重新打设，保证其能满足相关的要求，（3）钢筋网的控制要点:要控制好其钢筋的规格和力学性能指标以及钢筋网间距和网片搭接的长度，（4）质量控制的措施：要对钢筋网胎膜进行检查，并对原材料进场进行严格检验，在现场还要对网片搭接的长度和预留搭接的长度进行检查。 2.2.3二次衬砌工序
新奥法的基本要点可归纳为以下7点
新奥法的基本要点可归纳为以下7点： ①洞室开挖后，应使围岩自身承担主要的支护作用，而衬砌只是对围岩进行加固，使成为一个整体而共同发生作用。因此，须最大限度地保持围岩的固有强度，以发挥围岩的自承能力。如及时喷混凝土封闭岩壁，就能有效地防止围岩松弛，而不使其强度大幅度降低，同时也不存在因顶替支撑而使围岩变形松弛。总之应使围岩经常处于三轴应力约束状态，最为理想。 ②预计围岩有较大变形和松弛时，应对开挖面施作保护层，而且应在恰当的时候敷设，过早或过迟均不利。其刚度不能太大或太小，又必须是能与围岩密贴，而要做成薄层柔性，允许有一定变形，以使围岩释放应力时起卸载作用，尽量不使其有弯矩破坏的可能。这种支护和传统的支护不同，不是因受弯矩而是受压剪作用破坏的。由于混凝土的抗压和抗剪强度比抗拉和抗弯强度大得多，从而具有更高的承载能力。一次支护的位移收敛后，可在其光滑的表面上敷设高质量的防水层，并修筑为提高安全度的二次支护。前后两次支护与围岩之间都只有径向力作用。 ③衬砌需要加强的区段,不是增大混凝土的厚度,而是加钢筋网、钢支撑和锚杆，使 隧道全长范围采用大致相同的开挖断面。此外，因为新奥法不在坑道内架设杆件支撑，空间宽敞，从而提高了安全性和作业效率。 ④为正确掌握和评价围岩与支护的时间特性，可在进行室内试验的同时，在现场进行量测。量测内容为衬砌内的应力、围岩与衬砌间的接触应力以及围岩的变位，据以确定围岩的稳定时间、变形速度和围岩分类等最重要的参数，以便适应地质情况的变化，及时 变更设计和施工。量测监控是新奥法的基本特征，量测的重点是围岩和支护的力学特征随时间的变化动态。衬砌的做法和施作时间是依据围岩变位量测决定的。 ⑤隧道支护在力学上可看作厚壁圆筒。它是由围岩支承环和衬砌环组成的结构，且两者存在共同作用。圆筒只有在闭合后才能在力学上起圆筒作用，所以除在坚硬岩层之外，敷设仰拱使衬砌闭合是特别重要的。围岩的动态主要取决于衬砌环的闭合时间。当上半断面超前掘进过多时,就相应地推迟了它的闭合时间,在隧道纵方向形成悬臂梁的状态而产生 大弯曲的不良影响。另外，为防止引起围岩破坏的应力集中，断面应做到无角隅，最好 采用圆形断面。 ⑥围岩的时间因素还受开挖和衬砌等施工方法的影响，它对结构的安全性起着决定的作用。考虑掘进循环周期、衬砌中仰拱的闭合时间、拱部导坑的长度以及衬砌强度等变化因素，把围岩和支护作为一个整体来谋求稳定。从应力重分布角度去考虑，全断面一次开挖是最有利的；分部开挖会使应力反复分布而造成围岩受损 答案：新奥法施工的基本原则可以归纳为“少扰动、早支护、勤量测、紧封闭”。 （1）少扰动，是指在进行隧道开挖时，要尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。 （2）早支护，是指开挖后及时施作初期锚喷支护，使围岩的变形进入受控制状态。 （3）勤量测，是指以直观、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，确保施工安全和顺利进行。