淺談新奧法施工技術在隧道施工中的作用.doc

畢業(yè)設計（論文）學生姓名：張磊學號：08301006專業(yè)班級：384108指導教師：王軍龍西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）-I-摘要結(jié)合在雙頂山隧道及馬石店隧道和東山隧道的施工學習，淺談新奧法施工技術在隧道施工中的作用。關鍵詞：施工；新奧法；隧道西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）-II-目錄摘要.I結(jié)合在雙頂山隧道及馬石店隧道和東山隧道的施工學習，淺談新奧法施工技術在隧道施工中的作用。.I1.1概述.11.2施工方法分類.21.3巖石地層的新奧法施工.31.3.1光面爆破與預裂爆破.31.3.2爆破振動速度要求.41.3.3初期支護.51.4松散地層的新奧法施工(淺埋暗挖法).61.4.1概述.61.4.2淺埋暗挖法的施工技術.61.4.2.1.施工的基本原則.61.4.2.2地層預加固和預支護技術.71.4.2.2地層預加固和預支護技術.81.4.2.3區(qū)間隧道土方開挖.111.4.2.4淺埋暗挖法的初期支護.131.4.2.5淺埋暗挖法的二次襯砌.19東山隧道測量工作簡介.22參考文獻.26西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）-1-1.1概述傳統(tǒng)的礦山法施工，為地下鐵道暗挖施工技術奠定了基礎。到本世紀60年代，由于噴射混凝土和錨桿技術的出現(xiàn)，創(chuàng)造了新奧地利施工法(NewAustriaTunnellingMethod)，簡稱新奧法(NATM)。新奧法的基本思想是充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，及時對圍巖進行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對圍巖和支護的量測+監(jiān)控來指導地下工程的設計與施工，其施工程序見圖1-1新奧法的基本要點是：（修改施工方案）（改變開挖步驟、順序）（修改支護參數(shù)）施工準備確定施工方法開挖是否符合管理設計標準現(xiàn)場監(jiān)控測量初期支護防水隔離層防水設施錨噴支護二次襯砌結(jié)束圖1-1新奧法施工程序西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）格式規(guī)范-2-(1)隧道的承載部分主要是圍巖；(2)盡可能不破壞作為承載要素的圍巖強度；(3)極力防止圍巖松動；(4)避免圍巖處于單軸及兩軸受力狀態(tài)；(5)對圍巖的變形加以控制；(6)適時進行襯砌；(7)襯砌要薄以防止產(chǎn)生彎矩；(8)用鋼筋網(wǎng)、錨桿加強襯砌而不要增加厚度；(9)依據(jù)圍巖變形量測來決定襯砌方法和時間；(10)隧道可視為支護及巖石承載環(huán)所組成的厚壁管；(11)襯砌不能有缺口，以保證圓環(huán)作用；(12)全斷面開挖比分部開挖有利；(13)施工方法對結(jié)構(gòu)安全起決定作用；(14)圓化襯砌棱角，以避免應力集中；(15)如為復合式襯砌，內(nèi)層襯砌也要?。?16)初期支護要滿足穩(wěn)定需要，二次襯砌僅作為安全儲備；(17)測定襯砌應力及圍巖的變位，才能正確的進行設計和施工；(18)要用排水的方法降低巖體中水的滲透壓力。1.2施工方法分類施工方法根據(jù)斷面分塊情況和開挖順序分類如下：(1)全斷面法常用在類硬巖中，利于組織大型機械化作業(yè)，提高施工速度，可采用深孔爆破。(2)臺階法長臺階法一般上臺階超前50m以上或大于5倍洞跨，施工中上下部可配屬同類型較大型機械平行作業(yè)或交替作業(yè)。在短隧道或類硬巖長隧道可一次將上半斷面挖通后，再挖下半斷面，施工干擾少，機械配套，測量較簡單，可進行單項作業(yè)。短臺階法上臺階長度小于5倍洞跨，但大于11.5倍洞跨，適用于類圍巖，可縮短仰拱封閉時間，改善初期支護受力條件，但上臺階施工干擾較大。西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）-3-超短臺階法上臺階僅超前3m5m，斷面閉合較快。此法多用于機械化程度不高的各類圍巖地段，當遇軟弱圍巖時需慎重考慮，必要時采用輔助施工措施穩(wěn)定開挖工作面以保證施工安全。(3)分部開挖法臺階分部開挖法(環(huán)形開挖留核心法)適用于一般土質(zhì)或易坍塌的軟弱圍巖地段。核心土支擋開挖工作面，利于及時施作拱部初期支護，增強開挖工作面穩(wěn)定。在拱保護下開挖核心土，安全性好，一般環(huán)形開挖進尺為0.5m1.0m左右，不宜過長，上下臺階可用單臂掘進機開挖。上下臺階距離在洞跨10m左右時取一倍洞跨，洞跨為5m左右時可取2倍洞跨；單側(cè)壁導坑法適合于圍巖較差、跨度大、地表沉陷難于控制時。此法單側(cè)壁導坑超前，中部和另一側(cè)斷面采用正臺階法施工，故兼有正臺階法和雙側(cè)導坑法的優(yōu)點，且洞跨可隨機械設備和施工條件決定；雙側(cè)壁導坑法適用于淺埋大跨度隧道，地表下沉量要求嚴格，圍巖條件特別差時配合輔助施工方法安全可靠，但是速度慢、造價高。采用臺階法施工時，下半斷面的落底和封閉應在上部斷面初期支護基本穩(wěn)定后進行。新奧法施工應根據(jù)地質(zhì)和施工機具條件，盡量采用對圍巖擾動少的開挖支護方法。1.3巖石地層的新奧法施工巖石地層當采用鉆爆法開挖時，應采用光面爆破和預裂爆破技術，盡量減少欠挖和超挖。1.3.1光面爆破與預裂爆破根據(jù)圍巖特點合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線，嚴格控制周邊眼的裝藥量和裝藥結(jié)構(gòu)，采用小直徑藥卷和低爆速炸藥，采用毫秒微差有序起爆，爆破參數(shù)可采用工程類比或根據(jù)爆破漏斗及成縫試驗確定，無條件試驗時，可參考表1.1，1.2選用。表1.1光面爆破參數(shù)巖石種類飽和單軸抗壓極限強度Rb(MPa)裝藥不偶合系數(shù)K周邊眼間距E(cm)周邊眼最小抵抗線W(cm)相對距E/W周邊眼裝藥集中度q(kg/m)西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）格式規(guī)范-4-硬巖601.251.50557070850.81.00.300.35中硬巖30601.502.00456060750.81.00.200.30軟巖302.002.50305040600.50.80.070.15表1.2預裂爆破參數(shù)巖石種類飽和單軸抗壓極限強度Rb(MPa)裝藥不偶合系數(shù)K周邊眼間距E(cm)周邊眼至內(nèi)圈崩落眼間距(cm)周邊眼裝藥集中度q(kg/m)硬巖601.21.34050400.350.40中硬巖30601.31.44045400.250.35軟巖*301.42.03040300.090.19*軟巖隧道的爆破相對距離宜取較小值1.3.2爆破振動速度要求若采用光面爆破，爆破振動速度應小于下列數(shù)值：硬巖15cm/s、中硬巖10cm/s、軟巖5cm/s。隧道上方有建筑物時，爆破振動對建筑物的破壞左右，取決于爆破地震波到達建筑物時的強度，爆破振動地震波的傳播方向與建筑物相對位置，爆破地震波延續(xù)時間，建筑物的類型、形狀、高度、破損程度，