新奧法施工講座_ppt

1、隧道施工監(jiān)控量測報告人: 教授級高級工程師xx交通科研設(shè)計院(交通部重慶公路科學(xué)研究所)隧道施工監(jiān)控量測1、新奧法2、隧道施工監(jiān)控量測3、工程病例xx交通科研設(shè)計院隧道專業(yè)介紹概況骨干人員:45人職稱:研究員6人 副研究員及高工14人 工程師13人 助理工程師8人 博士及碩士學(xué)位11人平均年齡:35歲涵蓋專業(yè):工程地質(zhì)、隧道結(jié)構(gòu)、隧道機(jī)電、交通工程等重慶交通科研設(shè)計院隧道專業(yè)介紹全國已建隧道628公里，我院參與276公里，占44%；全國現(xiàn)有公路隧道規(guī)范7部，我院主編6部，占85%；全國3公里以上特長公路隧道22座，我院參與11座，占50%；隧道及道路交通工程2300公里；18項隧道及道路機(jī)電工

2、程施工總承包。重慶交通科研設(shè)計院隧道專業(yè)介紹學(xué)會及標(biāo)委會中國公路學(xué)會隧道工程學(xué)會掛靠單位中國公路標(biāo)委會隧道專委會掛靠單位榮譽(yù)全國青年文明號重慶市十佳班組全國百佳班組全國交通系統(tǒng)勞動模范中國公路學(xué)會“百名優(yōu)秀工程師”工作重點公路隧道及地下工程研究、設(shè)計、施工監(jiān)控技術(shù)公路隧道病害診斷與處治技術(shù)水下沉管隧道關(guān)鍵技術(shù)公路智能監(jiān)控技術(shù)交通工程監(jiān)控技術(shù)研究交通工程檢測與控制設(shè)備開發(fā)發(fā)展：50年代，30多座、總長2.5km； 1979年，370座、總長52km； 1993年，682座、總長136km ； 在這以前多為1000m以下的低等級公路 2000年，1684座、總長628km ；規(guī)模： 2003年預(yù)計

3、可達(dá)1800座、總長可達(dá)750km 。 寬度(1017米，24車道) 向特長隧道方面發(fā)展（5公里以上的特長 隧道） 我國公路隧道發(fā)展現(xiàn)狀我國公路隧道發(fā)展現(xiàn)狀雙洞、連拱、小凈距) 水下(盾構(gòu)、沉管)水平：發(fā)展較快(新奧法應(yīng)用、建設(shè)規(guī)模、 地質(zhì)條件、機(jī)電系統(tǒng)) 差距較大(設(shè)計理念、光爆效果、初 支質(zhì)量、機(jī)械化施工、施工管理)新 奧 法第一部分隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.1 新奧法的基本概念 1.2 新奧法的力學(xué)特征 1.3 新奧法的設(shè)計院原則 1.4 新奧法與噴錨支護(hù)的關(guān)系1.5 新奧法及其技術(shù)特點隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.1 新奧法的基本概念 新奧法是由奧地利的地質(zhì)

4、專家L.V.Rabcewicz教授50年代總結(jié)了前人的經(jīng)驗后所提出來的一套隧道設(shè)計、施工的新技術(shù)，1964年獲專利。 是新奧地利隧道施工方法的簡稱,它的英文名字是 (New Austrian TunnelingMethod) , 簡寫（NATM）隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.1 新奧法的基本概念 新奧法的核心是最大限度地利用發(fā)揮圍巖的自承能力，圍巖不僅僅是荷載也是結(jié)構(gòu)的一部分而且是結(jié)構(gòu)的主要部分。在整個工程的設(shè)計、施工的過程中，以利用和發(fā)揮圍巖的自承能力為基點，采取各種工程措施，使圍巖成為隧道承載體系的一部分。隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法 1.2 新奧法的力學(xué)特征 圍巖的

5、力學(xué)特征，根據(jù)巖體力學(xué)理論芬納公式（Fenner） 隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測抗力特征曲線 1、新奧法 1.2 新奧法的力學(xué)特征圍巖所需的抗力是變化的（與巖體本身、結(jié)構(gòu)剛度和支護(hù)時間有關(guān)）隧道圍巖變形是巖體內(nèi)能量的釋放過程。隧道圍巖壁面的變位（內(nèi)空變位量的大?。┠芊穹€(wěn)定是新奧法構(gòu)筑隧道是否安全與穩(wěn)定的指標(biāo)。隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法 1.3 新奧法的設(shè)計原則 最大限度地利用發(fā)揮圍巖的自承能力隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)，是要解決如何有效地控制變形問題。應(yīng)在適宜的時機(jī)構(gòu)筑適宜的支護(hù)結(jié)構(gòu)，避免在圍巖中出現(xiàn)不利的應(yīng)力狀態(tài)。要早支護(hù)、柔支護(hù)隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.3 新奧法的原則 要

6、允許圍巖有一定的變形（也包括結(jié)構(gòu)的變形），這樣不會使圍巖和結(jié)構(gòu)承受過大的壓力。 要求支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖盡早地密貼，共同工作。隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.3 新奧法的設(shè)計原則 通過現(xiàn)場監(jiān)控量測，掌握圍巖應(yīng)力狀態(tài)和圍巖、支護(hù)變形發(fā)展趨勢，調(diào)整支護(hù)參數(shù)，力求獲得最適宜的支護(hù)結(jié)構(gòu)。 使圍巖形成力學(xué)上穩(wěn)定的支承環(huán)結(jié)構(gòu)。根據(jù)隧道圍巖力學(xué)概念和原則，進(jìn)行隧道的設(shè)計和施工，才能有效的充分地利用圍巖天然的自承能力，從保證隧道的安全、節(jié)省工程費(fèi)用。 不能頂著干！隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.4 新奧法與噴錨支護(hù) 1.4.1 噴錨支護(hù)不是新奧法。 1.4.2 噴錨支護(hù)是目前最簡便、最經(jīng)濟(jì)、最有

7、效的快速柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)。 隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.4.3 噴錨支護(hù)是一種加固圍巖、抑制圍巖變形、利用和發(fā)揮圍巖自承能力的襯砌形式，具有支護(hù)及時、柔性、緊貼圍巖、與圍巖共同變形等特點，在受力條件上比整體式襯砌優(yōu)越，對加快施工進(jìn)度，節(jié)約勞力及原材料，降低工程成本等效果顯著，能保證圍巖的長期穩(wěn)定。 隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.5 噴射混凝土的作用機(jī)理 噴射混凝土支護(hù)，具有不需模板、施作速度快、早期強(qiáng)度高、密實度好、與隧道圍巖緊密粘結(jié)、不留空隙的突出優(yōu)點。隧道開挖后及時施作噴混凝土支護(hù)，可以起到封閉巖面、防止風(fēng)化松動、填充坑凹及裂隙、維護(hù)和提高圍巖的整體性、幫助圍巖發(fā)揮自

8、身的結(jié)構(gòu)作用、調(diào)整圍巖應(yīng)力分布，防止應(yīng)力集中，控制圍巖變形，防止掉塊、坍塌作用。 隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.5.1粘接作用 增加了圍巖切向方向的約束力，使圍巖與噴層共同作用。隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.5.2 彎曲壓縮作用 由于向內(nèi)產(chǎn)生徑向變位受到彎曲壓縮，對圍巖施加了徑向約束力。隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.5.3 抗剪切隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法 1.5.4 楔效應(yīng)，嵌入巖縫。 1.5.6 減少局部集中應(yīng)力。 1.5.7 防止發(fā)生風(fēng)化。隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.6 錨桿的作用機(jī)理 錨桿是一種錨固在巖體內(nèi)部的桿狀體，錨桿支

9、護(hù)是通過錨入巖體內(nèi)部的錨桿，與巖體融為一體，達(dá)到改善圍巖的受力狀態(tài)，實現(xiàn)加固圍巖、維護(hù)隧道穩(wěn)定的目的。錨桿對保持隧道圍巖穩(wěn)定、抑制圍巖變形發(fā)揮很好作用。利用錨桿的懸吊作用、組合拱作用、減跨作用、擠壓加固作用，將圍巖中的節(jié)理、裂隙竄為一體，對圍巖內(nèi)部位移有很好的約束作用，與噴混凝土連成成整體，從而發(fā)揮圍巖的自承能力。 不僅對硬質(zhì)圍巖，而且對軟質(zhì)圍巖也能起到良好的支護(hù)效果。隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.6 錨桿的作用機(jī)理 1.6.1 懸吊作用（可以把可能掉下來的巖塊固定起來） 1.6.2 組合梁作用，把水層巖體疊合組成組合梁（錨桿群） 1.6.3 縫綴作用，增加整體性（即增加裂縫之間的

10、摩擦力） 1.6.4 內(nèi)壓作用，向圍巖施加經(jīng)向的約束壓應(yīng)力 隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測成拱效果內(nèi)壓效果接縫效果懸吊作用 1、新奧法1.7新奧法技術(shù)特點1.7.1 光面和預(yù)裂爆破1.7.2 初期支護(hù)及時密貼1.7.3 軟弱圍巖地段及早閉合1.7.4 二次襯砌時間效應(yīng)1.7.5 斷面盡量圓順，避免應(yīng)力集中隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.7新奧法技術(shù)特點設(shè)計以工程類比為主，必要時可輔以理論驗算，按連續(xù)體計算并通過現(xiàn)場量測確認(rèn)和修改。即“理論導(dǎo)向、測試定量、經(jīng)驗判斷”。動態(tài)設(shè)計與施工隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.7新奧法技術(shù)特點考慮預(yù)留變形量施工方法與順序現(xiàn)場監(jiān)控量測設(shè)計隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測1、新奧法1.8 信息反饋修改設(shè)計的內(nèi)容：施工方法變更的建議施工工序的更改預(yù)留變形量的修正設(shè)計參數(shù)的修改與確認(rèn)采用輔助施工措施的建議隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測第三部分工程病例隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測格柵拱下基腳懸空隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測格柵拱下基腳懸空隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測格柵拱下基腳懸空隧道新奧法設(shè)計及施工監(jiān)控量測格柵拱下基腳懸空格柵拱下基腳懸空格柵拱下基腳懸空初期支護(hù)采用模注混凝土初期