淺談新奧法施工技術(shù)在隧道施工中的作用.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)生姓名：張磊學(xué)號(hào)：08301006專業(yè)班級(jí)：384108指導(dǎo)教師：王軍龍西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(xué)習(xí)，淺談新奧法施工技術(shù)在隧道施工中的作用。關(guān)鍵詞：施工；新奧法；隧道西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(xué)習(xí)，淺談新奧法施工技術(shù)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(yù)裂爆破.31.3.2爆破振動(dòng)速度要求.41.3.3初期支護(hù).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(shù).61.4.2.1.施工的基本原則.61.4.2.2地層預(yù)加固和預(yù)支護(hù)技術(shù).71.4.2.2地層預(yù)加固和預(yù)支護(hù)技術(shù).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(hù).131.4.2.5淺埋暗挖法的二次襯砌.19東山隧道測(cè)量工作簡(jiǎn)介.22參考文獻(xiàn).26西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(shù)奠定了基礎(chǔ)。到本世紀(jì)60年代，由于噴射混凝土和錨桿技術(shù)的出現(xiàn)，創(chuàng)造了新奧地利施工法(NewAustriaTunnellingMethod)，簡(jiǎn)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(hù)手段，及時(shí)對(duì)圍巖進(jìn)行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)+監(jiān)控來指導(dǎo)地下工程的設(shè)計(jì)與施工，其施工程序見圖1-1新奧法的基本要點(diǎn)是：（修改施工方案）（改變開挖步驟、順序）（修改支護(hù)參數(shù)）施工準(zhǔn)備確定施工方法開挖是否符合管理設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)量初期支護(hù)防水隔離層防水設(shè)施錨噴支護(hù)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(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(qiáng)度；(3)極力防止圍巖松動(dòng)；(4)避免圍巖處于單軸及兩軸受力狀態(tài)；(5)對(duì)圍巖的變形加以控制；(6)適時(shí)進(jìn)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(qiáng)襯砌而不要增加厚度；(9)依據(jù)圍巖變形量測(cè)來決定襯砌方法和時(shí)間；(10)隧道可視為支護(hù)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(duì)結(jié)構(gòu)安全起決定作用；(14)圓化襯砌棱角，以避免應(yīng)力集中；(15)如為復(fù)合式襯砌，內(nèi)層襯砌也要?。?16)初期支護(hù)要滿足穩(wěn)定需要，二次襯砌僅作為安全儲(chǔ)備；(17)測(cè)定襯砌應(yīng)力及圍巖的變位，才能正確的進(jìn)行設(shè)計(jì)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(jī)械化作業(yè)，提高施工速度，可采用深孔爆破。(2)臺(tái)階法長(zhǎng)臺(tái)階法一般上臺(tái)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(jī)械平行作業(yè)或交替作業(yè)。在短隧道或類硬巖長(zhǎng)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(jī)械配套，測(cè)量較簡(jiǎn)單，可進(jìn)行單項(xiàng)作業(yè)。短臺(tái)階法上臺(tái)階長(zhǎng)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(shí)間，改善初期支護(hù)受力條件，但上臺(tái)階施工干擾較大。西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-3-超短臺(tái)階法上臺(tái)階僅超前3m5m，斷面閉合較快。此法多用于機(jī)械化程度不高的各類圍巖地段，當(dāng)遇軟弱圍巖時(shí)需慎重考慮，必要時(shí)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(tái)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(shí)施作拱部初期支護(hù)，增強(qiáng)開挖工作面穩(wěn)定。在拱保護(hù)下開挖核心土，安全性好，一般環(huán)形開挖進(jìn)尺為0.5m1.0m左右，不宜過長(zhǎng)，上下臺(tái)階可用單臂掘進(jìn)機(jī)開挖。上下臺(tái)階距離在洞跨10m左右時(shí)取一倍洞跨，洞跨為5m左右時(shí)可取2倍洞跨；單側(cè)壁導(dǎo)坑法適合于圍巖較差、跨度大、地表沉陷難于控制時(shí)。此法單側(cè)壁導(dǎo)坑超前，中部和另一側(cè)斷面采用正臺(tái)階法施工，故兼有正臺(tái)階法和雙側(cè)導(dǎo)坑法的優(yōu)點(diǎn)，且洞跨可隨機(jī)械設(shè)備和施工條件決定；雙側(cè)壁導(dǎo)坑法適用于淺埋大跨度隧道，地表下沉量要求嚴(yán)格，圍巖條件特別差時(shí)配合輔助施工方法安全可靠，但是速度慢、造價(jià)高。采用臺(tái)階法施工時(shí)，下半斷面的落底和封閉應(yīng)在上部斷面初期支護(hù)基本穩(wěn)定后進(jìn)行。新奧法施工應(yīng)根據(jù)地質(zhì)和施工機(jī)具條件，盡量采用對(duì)圍巖擾動(dòng)少的開挖支護(hù)方法。1.3巖石地層的新奧法施工巖石地層當(dāng)采用鉆爆法開挖時(shí)，應(yīng)采用光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)，盡量減少欠挖和超挖。1.3.1光面爆破與預(yù)裂爆破根據(jù)圍巖特點(diǎn)合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線，嚴(yán)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(yàn)確定，無條件試驗(yàn)時(shí)，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(qiáng)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(duì)距E/W周邊眼裝藥集中度q(kg/m)西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(yù)裂爆破參數(shù)巖石種類飽和單軸抗壓極限強(qiáng)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(duì)距離宜取較小值1.3.2爆破振動(dòng)速度要求若采用光面爆破，爆破振動(dòng)速度應(yīng)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(shí)，爆破振動(dòng)對(duì)建筑物的破壞左右，取決于爆破地震波到達(dá)建筑物時(shí)的強(qiáng)度，爆破振動(dòng)地震波的傳播方向與建筑物相對(duì)位置，爆破地震波延續(xù)時(shí)間，建筑物的類型、形狀、高度、破損程度，