隧道工程第9章-新奧法教材課件

9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與分析9.3新奧法的施工技術(shù)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與19.1.1新奧法的由來(lái)與產(chǎn)生的歷史背景新奧法的全稱是新奧地利隧道工程方法，即NewAustrianTunnelingMethod，縮寫為NATM。9.1新奧法的基本概念第9章新奧法1.新奧法的由來(lái)9.1.1新奧法的由來(lái)與產(chǎn)生的歷史背景新奧29.1新奧法的基本概念9.1.1新奧法的由來(lái)與產(chǎn)生的歷史背景2.產(chǎn)生的背景1.錨桿支護(hù)在20世紀(jì)初出現(xiàn)2.噴射混凝土機(jī)在1940年代末研制成功3.巖石力學(xué)的理論發(fā)展為新奧法提供了科學(xué)依據(jù)

第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.1.1新奧法的由來(lái)與產(chǎn)生的39.1新奧法的基本概念9.1.2新奧法的基本概念1.新奧法用薄層支護(hù)手段來(lái)保持圍巖強(qiáng)度，控制圍巖變形，以發(fā)揮圍巖的自承載能力，并通過(guò)施工監(jiān)控量測(cè)來(lái)指導(dǎo)隧道工程的設(shè)計(jì)與施工。第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.1.2新奧法的基本概念1.49.1新奧法的基本概念9.1.2新奧法的基本概念2.新奧法的三大要素控制爆破噴錨支護(hù)監(jiān)控量測(cè)3.三項(xiàng)作業(yè)開(kāi)挖初次支護(hù)二次支護(hù)第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.1.2新奧法的基本概念2.59.1新奧法的基本概念9.1.3新奧法原理的要點(diǎn)1.承載體系：支護(hù)結(jié)構(gòu)+圍巖2.少擾動(dòng)圍巖3.即允許又限制圍巖的變形4.復(fù)合式襯砌（初期支護(hù)和二次襯砌）5.初期支護(hù)應(yīng)盡量做成柔性的6.要盡可能使結(jié)構(gòu)做得園順7.進(jìn)行有效的監(jiān)控量測(cè)8.通過(guò)“排堵措施”解決襯砌滲水第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.1.3新奧法原理的要點(diǎn)16

9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與分析9.3新奧法的施工技術(shù)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與79.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.1洞室開(kāi)挖后的應(yīng)力狀態(tài)1.三種應(yīng)力狀態(tài)初始應(yīng)力狀態(tài)（原巖）二次應(yīng)力狀態(tài)（開(kāi)挖后）三次應(yīng)力狀態(tài)（支護(hù)后）2.基本假定視圍巖為均質(zhì)的、各向同性的連續(xù)介質(zhì)只考慮自重應(yīng)力場(chǎng)隧道形狀以規(guī)則的圓形為主無(wú)限體中的孔洞問(wèn)題第9章新奧法9.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.1洞室開(kāi)89.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.1洞室開(kāi)挖后的應(yīng)力狀態(tài)3.隧道開(kāi)挖后的應(yīng)力狀態(tài)彈性應(yīng)力狀態(tài):圍巖強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好。彈塑性應(yīng)力狀態(tài):圍巖屈服，塑性區(qū)有一定的承載力。第9章新奧法9.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.1洞室開(kāi)99.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.2圍巖穩(wěn)定性判據(jù)1.巖體強(qiáng)度判據(jù)洞室周邊圍巖應(yīng)力>巖體強(qiáng)度極限1）脆巖：σ二次>強(qiáng)度極限2）軟巖：σ二次>強(qiáng)度極限2.圍巖變形判據(jù)u>[u]第9章新奧法9.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.2圍巖穩(wěn)109.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.3圍巖特征曲線與支護(hù)特征曲1.圍巖特征曲線第9章新奧法9.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.3圍巖特119.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.3圍巖特征曲線與支護(hù)特征曲2.支護(hù)特征曲第9章新奧法9.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.3圍巖特129.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.3圍巖特征曲線與支護(hù)特征曲3.圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)平衡狀態(tài)的建立

第9章新奧法9.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.3圍巖特13

9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與分析9.3新奧法的施工技術(shù)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與149.3新奧法的施工技術(shù)9.3.1施工程序第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.1施工程序第9章159.3新奧法的施工技術(shù)9.3.2施工基本原則新奧法施工的基本原則可扼要地概況為：“少擾動(dòng)、早支護(hù)、勤量測(cè)、緊封閉”9.3.3噴射混凝土1.噴射混凝土的特點(diǎn)

充填裂隙加固圍巖封閉圍巖壁面防止風(fēng)化噴射混凝土與圍巖組成共同承載體系第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.2施工基本原則新奧法施169.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土2.噴射混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：柔性支護(hù)支護(hù)及時(shí)不用模板、拱架施工工藝簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：回彈量大、止水性弱第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土2.噴射179.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射混凝土的噴射方式1）干噴：干噴是將砂、石、水泥按一定比例干拌均勻投入噴射機(jī)，同時(shí)加入速凝劑，用高壓空氣將混合料送到噴頭，再在該處與高壓水混合后以高速噴射到巖面上。第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射189.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射混凝土的噴射方式第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射199.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射混凝土的噴射方式2）潮噴：潮噴是將砂、石料預(yù)加水，使其浸潤(rùn)成潮濕狀，再加水泥拌均勻，從而降低上料合噴射時(shí)的粉塵，其工藝流程同干噴。

第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射209.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射混凝土的噴射方式3）濕噴：第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射219.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土4.噴射混凝土的材料及其組成1）噴射混凝土的材料（1）水泥

噴射混凝土對(duì)所采用水泥的基本要求是：摻入速凝劑后凝結(jié)快、保水性好、早期強(qiáng)度增加快、收縮小。優(yōu)先采用325號(hào)以上的普通硅酸鹽水泥。第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土4.噴射229.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土4.噴射混凝土的材料及其組成1）噴射混凝土的材料（2）砂子（3）石子（4）速凝劑一般為水泥質(zhì)量的2%～4%（噴拱部時(shí)可用3%～4%，噴邊墻時(shí)可用2%～3%），水泥漿初凝應(yīng)不大于5min，終凝應(yīng)不大于10min。

第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土4.噴射239.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土4.噴射混凝土的材料及其組成2）噴射混凝土的配合比和水灰比質(zhì)量比

—水泥：中砂或中粗砂：石子

隧道邊墻采用1:(2～2.5):(2～2.5)隧道拱部采用1:2:(1.5～2.0)

水灰比

—一般為0.4～0.5

第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土4.噴射249.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備

噴射作業(yè)的機(jī)械(具)設(shè)備主要包括：混凝土噴射機(jī)、上料機(jī)、攪拌機(jī)、機(jī)械手、混凝土運(yùn)送攪拌車、混凝土噴射三聯(lián)機(jī)等。

第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土5.噴射259.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備第9章新奧法1）混凝土噴射機(jī)（1）雙罐式混凝土噴射機(jī)

（2）轉(zhuǎn)體式混凝土噴射機(jī)9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土5.噴射269.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備1）混凝土噴射機(jī)（3）轉(zhuǎn)體式混凝土噴射機(jī)(4)轉(zhuǎn)盤式混凝土噴射機(jī)9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備1279.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備2）攪拌機(jī)

由于采用干式噴射機(jī)，噴射時(shí)混合料是干料，拌合時(shí)易產(chǎn)生粉塵。因此，應(yīng)采用渦輪漿強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)，最常用的是J4-375型(原JW－375型)攪拌機(jī)。3）壓縮空氣機(jī)(俗稱空壓機(jī))

為了防止壓縮空氣中的油水混入噴射混凝土中，在高壓風(fēng)進(jìn)入混凝土噴射機(jī)前必須先通過(guò)油水分離器，把油水過(guò)濾排掉，避免噴射混凝土產(chǎn)生結(jié)塊、堵管等現(xiàn)象。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備2289.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備4）機(jī)械手9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備4299.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備5）混凝土噴射三聯(lián)機(jī)9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備5309.3.4噴射混凝土的施工工藝1.噴射混凝土的施工準(zhǔn)備材料、機(jī)械(具)的準(zhǔn)備施噴場(chǎng)地準(zhǔn)備

2.施噴作業(yè)（指干式噴射）1）風(fēng)、水壓

風(fēng)壓：風(fēng)源風(fēng)壓應(yīng)穩(wěn)定在0.4～0.65MPa。

水壓：規(guī)定噴射作業(yè)區(qū)的系統(tǒng)水壓應(yīng)大于0.4MPa。

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝1.噴射混凝土的施工準(zhǔn)備319.3.4噴射混凝土的施工工藝2.施噴作業(yè)（指干式噴射）2）噴嘴與受噴巖面之間的距離和角度

距離：噴嘴與受噴巖面之間的距離以0.8～1.2m為宜角度：垂直向剛噴射過(guò)的混凝土部位傾斜不大于10°3）一次噴射的厚度及各噴層之間間隔時(shí)間

厚度：根據(jù)噴射效率、回彈損失等因素確定。

間隔時(shí)間：當(dāng)采用紅星一型速凝劑時(shí)可在5～10min以后進(jìn)行下一次噴射。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝2.施噴作業(yè)（指干式噴射329.3.4噴射混凝土的施工工藝3.堵管問(wèn)題的處理原因：

粗集料過(guò)大(粒徑大于25cm以上)水泥硬塊或其它雜物混合料(主要是砂)濕度過(guò)大(大于6%)風(fēng)壓偏低另外若司機(jī)操作不對(duì)混合料未吹完就停風(fēng)誤開(kāi)放氣閥而停風(fēng)9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝3.堵管問(wèn)題的處理原因339.3.4噴射混凝土的施工工藝3.堵管問(wèn)題的處理處理：噴射機(jī)司機(jī)應(yīng)立即關(guān)閉馬達(dá)，隨后關(guān)閉風(fēng)源。噴射手將軟管拉直，然后用手錘敲擊以尋找堵管處。找到堵管部位后，可將風(fēng)壓升到0.3～0.4Mpa(不超過(guò)0.5Mpa)，并用錘擊堵管部位，使其暢通。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝3.堵管問(wèn)題的處理處理349.3.4噴射混凝土的施工工藝4.噴射混凝土的養(yǎng)護(hù)

《鐵路隧道施工規(guī)范》規(guī)定：噴射混凝土終凝后2h起即應(yīng)開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)，灑水次數(shù)以能保持混凝土具有足夠的濕潤(rùn)狀態(tài)為定，養(yǎng)護(hù)期不得少于14晝夜。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝4.噴射混凝土的養(yǎng)護(hù)359.3.4噴射混凝土的施工工藝5.水泥裹砂法噴射混凝土工藝

國(guó)內(nèi)目前多使用SEC法噴射混凝土施工技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：粘結(jié)性能良好回彈量少(低于15％)粉塵濃度低(小于10mg/m3)強(qiáng)度高且穩(wěn)定一次噴射厚度大(可達(dá)10～40cm)有涌水時(shí)也容易噴敷9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝5.水泥裹砂法噴射混凝土369.3.4噴射混凝土的施工工藝5.水泥裹砂法噴射混凝土工藝

SEC法噴射混凝土施工的工藝流程

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝5.水泥裹砂法噴射混凝土379.3.4噴射混凝土的施工工藝6.鋼纖維噴射混凝土工藝7.噴射混凝土的質(zhì)量檢查原材料進(jìn)庫(kù)檢查與驗(yàn)收噴射混凝土強(qiáng)度檢查噴層與圍巖粘結(jié)情況的檢查噴層厚度的檢查9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝6.鋼纖維噴射混凝土工藝38

9.3.5錨桿1.錨桿的支護(hù)效應(yīng)（1）懸吊效應(yīng)

（2）組合梁效應(yīng)

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿1.錨桿的支護(hù)效應(yīng)（1399.3.5錨桿1.錨桿的支護(hù)效應(yīng)（3）加固效應(yīng)9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿1.錨桿的支護(hù)效應(yīng)（3）加固效應(yīng)9.3409.3.5錨桿2.錨桿的種類1）機(jī)械式錨固錨桿

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿2.錨桿的種類1）機(jī)械式錨固錨桿9.419.3.5錨桿2.錨桿的種類2）粘結(jié)式錨固錨桿

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿2.錨桿的種類2）粘結(jié)式錨固錨桿9.429.3.5錨桿2.錨桿的種類3）摩擦式錨固錨桿

當(dāng)隧道通過(guò)軟弱圍巖等地段時(shí)，機(jī)械式錨桿錨固容易失效，粘結(jié)式砂漿錨桿施工不便，而采用摩擦式錨桿則可以收到良好的支護(hù)效果。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿2.錨桿的種類3）摩擦式錨固錨桿439.3.5錨桿3.錨桿的布置錨桿的布置分為局部布置和系統(tǒng)布置

1）局部布置

錨桿局部布置的原則：

拱腰以上部位錨桿方向應(yīng)有利于錨桿的受拉。拱腰以下及邊墻部位錨桿宜逆向不穩(wěn)定巖塊滑動(dòng)方向。

錨桿的間距：

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿3.錨桿的布置錨桿的布置分為局部布置和449.3.5錨桿3.錨桿的布置2）系統(tǒng)布置

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿3.錨桿的布置2）系統(tǒng)布置9.3459.3.5錨桿3.錨桿的布置2）系統(tǒng)布置

錨桿系統(tǒng)布置的原則：錨桿宜垂直隧道周邊輪廓布置，對(duì)水平成層巖層，應(yīng)盡可能與層面垂直布置在巖面上錨桿宜成菱形排列，縱橫間距為0.6～1.5m。系統(tǒng)錨桿間距不宜大于錨桿長(zhǎng)度的1/2，在Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖中，錨桿間距宜為0.5～1.2m。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿3.錨桿的布置2）系統(tǒng)布置錨桿系統(tǒng)布469.3.5錨桿4.錨桿的尺寸1）錨桿直徑錨桿一般采用16Mn或5號(hào)鋼，條件不具備時(shí)可用3號(hào)鋼。對(duì)于端部錨固的錨桿，其抗拉力大于或等于設(shè)計(jì)錨固力，即：

則錨桿直徑d：常用的錨桿直徑一般為18～22mm。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿4.錨桿的尺寸1）錨桿直徑錨桿479.3.5錨桿4.錨桿的尺寸2）錨桿長(zhǎng)度起懸吊作用的錨桿：長(zhǎng)度須穿透不穩(wěn)定塊體并在堅(jiān)硬穩(wěn)定巖體內(nèi)有一定錨固長(zhǎng)度。軟弱圍巖中系統(tǒng)布置的錨桿：巖體視為單一塑性體，錨桿的長(zhǎng)度應(yīng)穿過(guò)塑性區(qū)。按施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定錨桿長(zhǎng)度：中等以上硬質(zhì)圍巖：軟弱圍巖：9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿4.錨桿的尺寸2）錨桿長(zhǎng)度起懸吊作489.3.5錨桿5.鋼筋砂漿錨桿的安裝工藝1)材料及配合比

鋼筋：宜采用螺紋鋼筋；水泥：選用不低于325號(hào)的普通硅酸鹽水泥；砂子：嚴(yán)格過(guò)篩的粒徑不大于3mm的中、粗砂；速凝劑：紅星一型，摻量為水泥質(zhì)量的2%～4%；骨料比：1：1～1：1.2；水灰比：0.4～0.45。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿5.鋼筋砂漿錨桿的安裝工藝1)材料及499.3.5錨桿5.鋼筋砂漿錨桿的安裝工藝2）灌漿設(shè)備

孔徑應(yīng)大于錨桿直徑15～20mm，在灌漿前應(yīng)用高壓風(fēng)將孔眼吹凈。3）鉆孔

4）注漿及安裝錨桿

將注漿管插入到孔底，在注漿的同時(shí)，將注漿管徐徐向外拔出，待注漿管口距鉆孔口20～30cm時(shí)，停止注漿，然后將錨桿插入至孔底部將砂漿擠滿鉆孔。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿5.鋼筋砂漿錨桿的安裝工藝2）灌漿設(shè)備509.3.5錨桿6.錨桿的質(zhì)量檢查

錨桿質(zhì)量檢查，包括長(zhǎng)度、間距、角度、方向、抗拔力等。其中主要是抗拔力試驗(yàn)，對(duì)于重要工程可增作灌漿密度試驗(yàn)。如抗拔力不符合要求時(shí)，一般可用加密錨桿予以補(bǔ)強(qiáng)。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿6.錨桿的質(zhì)量檢查519.3.6鋼架對(duì)于自穩(wěn)時(shí)間很短的Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖隧道；淺埋偏壓隧道；隧道處于粉細(xì)砂、大面積淋水等地段；為了抑制圍巖過(guò)大的變形。使用條件：

架設(shè)后立即受力，且強(qiáng)度和剛度均較大，可承受開(kāi)挖時(shí)引起的松動(dòng)壓力。鋼架的最大特點(diǎn)：鋼架可分為：型鋼鋼架和格柵網(wǎng)構(gòu)鋼架兩種類型。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.6鋼架對(duì)于自穩(wěn)時(shí)間很短的Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖隧道；使用529.3.6鋼架1.型鋼鋼架

工程上采用的型鋼鋼架有：工字型鋼、H型鋼、槽鋼、U型鋼、鋼管及鋼軌等材料。缺點(diǎn)：鋼架較重，架設(shè)困難；不便于加工制作；鋼架與噴射混凝土結(jié)合不良，粘結(jié)力較小。目前現(xiàn)場(chǎng)只有十分必要時(shí)才使用。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.6鋼架1.型鋼鋼架工程上采用53工字型鋼拱架工字型鋼拱架549.3.6鋼架2.格柵網(wǎng)構(gòu)鋼架特點(diǎn)：質(zhì)量輕，制作容易，架設(shè)方便，省工省料；與噴射混凝土結(jié)合良好，能形成整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；易與錨桿、超前小導(dǎo)管形成整體。

鋼架的縱向間距應(yīng)根據(jù)所支護(hù)的圍巖而定，一般為0.75～1.2m，兩榀鋼架之間設(shè)置直徑為20～22mm的縱向鋼拉桿。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.6鋼架2.格柵網(wǎng)構(gòu)鋼架特點(diǎn)：質(zhì)量輕，制作容55格柵網(wǎng)構(gòu)鋼架

格柵網(wǎng)構(gòu)鋼架56

9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與分析9.3新奧法的施工技術(shù)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與579.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)9.4.1目的為設(shè)計(jì)和修正支護(hù)結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)提供依據(jù)；正確選擇開(kāi)挖方法和支護(hù)施作時(shí)間；為隧道施工和長(zhǎng)期使用提供安全信息；是研究新奧法力學(xué)機(jī)理和設(shè)計(jì)理論的重要途徑。第9章新奧法9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)9.4.1目的為設(shè)計(jì)和修正支護(hù)589.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)9.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法1.基本要求盡快埋設(shè)測(cè)點(diǎn)；進(jìn)行一次量測(cè)的時(shí)間宜盡量短；傳感元件要有較好的防震、防沖擊波的能力，且能長(zhǎng)期有效；測(cè)設(shè)的數(shù)據(jù)要求直觀、正確、可靠；測(cè)試儀器要有足夠的精度。第9章新奧法9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)9.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法599.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法2.量測(cè)內(nèi)容和方法1）工程地質(zhì)與支護(hù)狀況的觀察2）隧道地表沉降量測(cè)

9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法2.量測(cè)內(nèi)容和方法1）609.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法2.量測(cè)內(nèi)容和方法2）隧道地表沉降量測(cè)

9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法2.量測(cè)內(nèi)容和方法2）61地表沉降觀測(cè)

地表沉降觀測(cè)62地表沉降觀測(cè)

地表沉降觀測(cè)639.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法3.隧道凈空收斂量測(cè)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法3.隧道凈空收斂量測(cè)964洞周收斂量測(cè)

洞周收斂量測(cè)65洞周收斂量測(cè)

洞周收斂量測(cè)669.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法4.拱頂下沉量測(cè)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法4.拱頂下沉量測(cè)9.4679.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法5.圍巖內(nèi)部位移量測(cè)

圍巖內(nèi)部相對(duì)位移的測(cè)孔，一般與周邊位移測(cè)線相應(yīng)布置，以便使兩項(xiàng)測(cè)試結(jié)果能夠互相驗(yàn)證，協(xié)同分析和應(yīng)用。圍巖內(nèi)部位移測(cè)孔布置9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法5.圍巖內(nèi)部位移量測(cè)68圍巖內(nèi)部位移量測(cè)

圍巖內(nèi)部位移量測(cè)699.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法6.鋼支撐應(yīng)力量測(cè)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法6.鋼支撐應(yīng)力量測(cè)9.70鋼支撐應(yīng)力量測(cè)

鋼支撐應(yīng)力量測(cè)71鋼筋計(jì)測(cè)格柵應(yīng)力鋼筋計(jì)測(cè)格柵應(yīng)力729.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法7.噴層應(yīng)力量測(cè)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法7.噴層應(yīng)力量測(cè)9.4739.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法7.噴層應(yīng)力量測(cè)噴層應(yīng)力測(cè)點(diǎn)的布置9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法7.噴層應(yīng)力量測(cè)噴層應(yīng)749.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法8.二襯應(yīng)力量測(cè)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.4.2監(jiān)控量測(cè)的內(nèi)容和方法8.二襯應(yīng)力量測(cè)9.475二襯應(yīng)力量測(cè)二襯應(yīng)力量測(cè)769.4.3監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用1.量測(cè)數(shù)據(jù)的處理與分析9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.4.3監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用1.量測(cè)數(shù)據(jù)的處理與分779.4.3監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用2.圍巖穩(wěn)定性判據(jù)

如果位移時(shí)態(tài)曲線始終保持，說(shuō)明位移速率不斷下降，這是穩(wěn)定的標(biāo)志。當(dāng)位移—時(shí)間曲線出現(xiàn)反彎點(diǎn)，也即位移出現(xiàn)反常的急劇增長(zhǎng)現(xiàn)象時(shí)()，表明圍巖和支護(hù)已呈不穩(wěn)定狀態(tài)或危險(xiǎn)狀態(tài)，應(yīng)加密監(jiān)視，并適當(dāng)加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)應(yīng)立即停止開(kāi)挖并進(jìn)行施工處理。9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.4.3監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用2.圍巖穩(wěn)定性判據(jù)789.4.3監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用3.量測(cè)數(shù)據(jù)的反饋信息反饋的目的，就是進(jìn)行施工管理和調(diào)整支護(hù)設(shè)計(jì)，以確保施工的安全性和設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。

量測(cè)的動(dòng)態(tài)管理分為“量”和“質(zhì)”2個(gè)方面，凡可以用數(shù)字大小表述的量測(cè)項(xiàng)目，歸結(jié)為“量”的管理，如周邊位移、拱頂下沉、錨桿軸力等。1）施工管理9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.4.3監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用3.量測(cè)數(shù)據(jù)的反饋79施工方法變更的建議；施工工序的更改；預(yù)留變形量的修改或確認(rèn)；設(shè)計(jì)參數(shù)的修改或確認(rèn)；采用輔助施工措施的建議。3）反分析計(jì)算9.4.3監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用3.量測(cè)數(shù)據(jù)的反饋2）信息反饋修正設(shè)計(jì)信息反饋修正設(shè)計(jì)的內(nèi)容：9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法施工方法變更的建議；3）反分析計(jì)算9.4.3監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)80思考題：

1.什么是隧道工程的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)？

2.隧道開(kāi)挖前后的應(yīng)力狀態(tài)是什么？

3.錨桿支護(hù)的原理表現(xiàn)在那些方面？第9章新奧法思考題：1.什么是隧道工程的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)？2.隧道開(kāi)挖前后的81

9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與分析9.3新奧法的施工技術(shù)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與829.1.1新奧法的由來(lái)與產(chǎn)生的歷史背景新奧法的全稱是新奧地利隧道工程方法，即NewAustrianTunnelingMethod，縮寫為NATM。9.1新奧法的基本概念第9章新奧法1.新奧法的由來(lái)9.1.1新奧法的由來(lái)與產(chǎn)生的歷史背景新奧839.1新奧法的基本概念9.1.1新奧法的由來(lái)與產(chǎn)生的歷史背景2.產(chǎn)生的背景1.錨桿支護(hù)在20世紀(jì)初出現(xiàn)2.噴射混凝土機(jī)在1940年代末研制成功3.巖石力學(xué)的理論發(fā)展為新奧法提供了科學(xué)依據(jù)

第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.1.1新奧法的由來(lái)與產(chǎn)生的849.1新奧法的基本概念9.1.2新奧法的基本概念1.新奧法用薄層支護(hù)手段來(lái)保持圍巖強(qiáng)度，控制圍巖變形，以發(fā)揮圍巖的自承載能力，并通過(guò)施工監(jiān)控量測(cè)來(lái)指導(dǎo)隧道工程的設(shè)計(jì)與施工。第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.1.2新奧法的基本概念1.859.1新奧法的基本概念9.1.2新奧法的基本概念2.新奧法的三大要素控制爆破噴錨支護(hù)監(jiān)控量測(cè)3.三項(xiàng)作業(yè)開(kāi)挖初次支護(hù)二次支護(hù)第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.1.2新奧法的基本概念2.869.1新奧法的基本概念9.1.3新奧法原理的要點(diǎn)1.承載體系：支護(hù)結(jié)構(gòu)+圍巖2.少擾動(dòng)圍巖3.即允許又限制圍巖的變形4.復(fù)合式襯砌（初期支護(hù)和二次襯砌）5.初期支護(hù)應(yīng)盡量做成柔性的6.要盡可能使結(jié)構(gòu)做得園順7.進(jìn)行有效的監(jiān)控量測(cè)8.通過(guò)“排堵措施”解決襯砌滲水第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.1.3新奧法原理的要點(diǎn)187

9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與分析9.3新奧法的施工技術(shù)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與889.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.1洞室開(kāi)挖后的應(yīng)力狀態(tài)1.三種應(yīng)力狀態(tài)初始應(yīng)力狀態(tài)（原巖）二次應(yīng)力狀態(tài)（開(kāi)挖后）三次應(yīng)力狀態(tài)（支護(hù)后）2.基本假定視圍巖為均質(zhì)的、各向同性的連續(xù)介質(zhì)只考慮自重應(yīng)力場(chǎng)隧道形狀以規(guī)則的圓形為主無(wú)限體中的孔洞問(wèn)題第9章新奧法9.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.1洞室開(kāi)899.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.1洞室開(kāi)挖后的應(yīng)力狀態(tài)3.隧道開(kāi)挖后的應(yīng)力狀態(tài)彈性應(yīng)力狀態(tài):圍巖強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好。彈塑性應(yīng)力狀態(tài):圍巖屈服，塑性區(qū)有一定的承載力。第9章新奧法9.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.1洞室開(kāi)909.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.2圍巖穩(wěn)定性判據(jù)1.巖體強(qiáng)度判據(jù)洞室周邊圍巖應(yīng)力>巖體強(qiáng)度極限1）脆巖：σ二次>強(qiáng)度極限2）軟巖：σ二次>強(qiáng)度極限2.圍巖變形判據(jù)u>[u]第9章新奧法9.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.2圍巖穩(wěn)919.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.3圍巖特征曲線與支護(hù)特征曲1.圍巖特征曲線第9章新奧法9.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.3圍巖特929.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.3圍巖特征曲線與支護(hù)特征曲2.支護(hù)特征曲第9章新奧法9.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.3圍巖特939.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.3圍巖特征曲線與支護(hù)特征曲3.圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)平衡狀態(tài)的建立

第9章新奧法9.2隧道施工過(guò)程中的力學(xué)解析與分析9.2.3圍巖特94

9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與分析9.3新奧法的施工技術(shù)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與959.3新奧法的施工技術(shù)9.3.1施工程序第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.1施工程序第9章969.3新奧法的施工技術(shù)9.3.2施工基本原則新奧法施工的基本原則可扼要地概況為：“少擾動(dòng)、早支護(hù)、勤量測(cè)、緊封閉”9.3.3噴射混凝土1.噴射混凝土的特點(diǎn)

充填裂隙加固圍巖封閉圍巖壁面防止風(fēng)化噴射混凝土與圍巖組成共同承載體系第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.2施工基本原則新奧法施979.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土2.噴射混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：柔性支護(hù)支護(hù)及時(shí)不用模板、拱架施工工藝簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：回彈量大、止水性弱第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土2.噴射989.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射混凝土的噴射方式1）干噴：干噴是將砂、石、水泥按一定比例干拌均勻投入噴射機(jī)，同時(shí)加入速凝劑，用高壓空氣將混合料送到噴頭，再在該處與高壓水混合后以高速噴射到巖面上。第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射999.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射混凝土的噴射方式第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射1009.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射混凝土的噴射方式2）潮噴：潮噴是將砂、石料預(yù)加水，使其浸潤(rùn)成潮濕狀，再加水泥拌均勻，從而降低上料合噴射時(shí)的粉塵，其工藝流程同干噴。

第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射1019.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射混凝土的噴射方式3）濕噴：第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土3.噴射1029.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土4.噴射混凝土的材料及其組成1）噴射混凝土的材料（1）水泥

噴射混凝土對(duì)所采用水泥的基本要求是：摻入速凝劑后凝結(jié)快、保水性好、早期強(qiáng)度增加快、收縮小。優(yōu)先采用325號(hào)以上的普通硅酸鹽水泥。第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土4.噴射1039.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土4.噴射混凝土的材料及其組成1）噴射混凝土的材料（2）砂子（3）石子（4）速凝劑一般為水泥質(zhì)量的2%～4%（噴拱部時(shí)可用3%～4%，噴邊墻時(shí)可用2%～3%），水泥漿初凝應(yīng)不大于5min，終凝應(yīng)不大于10min。

第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土4.噴射1049.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土4.噴射混凝土的材料及其組成2）噴射混凝土的配合比和水灰比質(zhì)量比

—水泥：中砂或中粗砂：石子

隧道邊墻采用1:(2～2.5):(2～2.5)隧道拱部采用1:2:(1.5～2.0)

水灰比

—一般為0.4～0.5

第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土4.噴射1059.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備

噴射作業(yè)的機(jī)械(具)設(shè)備主要包括：混凝土噴射機(jī)、上料機(jī)、攪拌機(jī)、機(jī)械手、混凝土運(yùn)送攪拌車、混凝土噴射三聯(lián)機(jī)等。

第9章新奧法9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土5.噴射1069.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備第9章新奧法1）混凝土噴射機(jī)（1）雙罐式混凝土噴射機(jī)

（2）轉(zhuǎn)體式混凝土噴射機(jī)9.3新奧法的施工技術(shù)9.3.3噴射混凝土5.噴射1079.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備1）混凝土噴射機(jī)（3）轉(zhuǎn)體式混凝土噴射機(jī)(4)轉(zhuǎn)盤式混凝土噴射機(jī)9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備11089.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備2）攪拌機(jī)

由于采用干式噴射機(jī)，噴射時(shí)混合料是干料，拌合時(shí)易產(chǎn)生粉塵。因此，應(yīng)采用渦輪漿強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)，最常用的是J4-375型(原JW－375型)攪拌機(jī)。3）壓縮空氣機(jī)(俗稱空壓機(jī))

為了防止壓縮空氣中的油水混入噴射混凝土中，在高壓風(fēng)進(jìn)入混凝土噴射機(jī)前必須先通過(guò)油水分離器，把油水過(guò)濾排掉，避免噴射混凝土產(chǎn)生結(jié)塊、堵管等現(xiàn)象。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備21099.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備4）機(jī)械手9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備41109.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備5）混凝土噴射三聯(lián)機(jī)9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.3噴射混凝土5.噴射混凝土的機(jī)械(具)設(shè)備51119.3.4噴射混凝土的施工工藝1.噴射混凝土的施工準(zhǔn)備材料、機(jī)械(具)的準(zhǔn)備施噴場(chǎng)地準(zhǔn)備

2.施噴作業(yè)（指干式噴射）1）風(fēng)、水壓

風(fēng)壓：風(fēng)源風(fēng)壓應(yīng)穩(wěn)定在0.4～0.65MPa。

水壓：規(guī)定噴射作業(yè)區(qū)的系統(tǒng)水壓應(yīng)大于0.4MPa。

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝1.噴射混凝土的施工準(zhǔn)備1129.3.4噴射混凝土的施工工藝2.施噴作業(yè)（指干式噴射）2）噴嘴與受噴巖面之間的距離和角度

距離：噴嘴與受噴巖面之間的距離以0.8～1.2m為宜角度：垂直向剛噴射過(guò)的混凝土部位傾斜不大于10°3）一次噴射的厚度及各噴層之間間隔時(shí)間

厚度：根據(jù)噴射效率、回彈損失等因素確定。

間隔時(shí)間：當(dāng)采用紅星一型速凝劑時(shí)可在5～10min以后進(jìn)行下一次噴射。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝2.施噴作業(yè)（指干式噴射1139.3.4噴射混凝土的施工工藝3.堵管問(wèn)題的處理原因：

粗集料過(guò)大(粒徑大于25cm以上)水泥硬塊或其它雜物混合料(主要是砂)濕度過(guò)大(大于6%)風(fēng)壓偏低另外若司機(jī)操作不對(duì)混合料未吹完就停風(fēng)誤開(kāi)放氣閥而停風(fēng)9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝3.堵管問(wèn)題的處理原因1149.3.4噴射混凝土的施工工藝3.堵管問(wèn)題的處理處理：噴射機(jī)司機(jī)應(yīng)立即關(guān)閉馬達(dá)，隨后關(guān)閉風(fēng)源。噴射手將軟管拉直，然后用手錘敲擊以尋找堵管處。找到堵管部位后，可將風(fēng)壓升到0.3～0.4Mpa(不超過(guò)0.5Mpa)，并用錘擊堵管部位，使其暢通。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝3.堵管問(wèn)題的處理處理1159.3.4噴射混凝土的施工工藝4.噴射混凝土的養(yǎng)護(hù)

《鐵路隧道施工規(guī)范》規(guī)定：噴射混凝土終凝后2h起即應(yīng)開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)，灑水次數(shù)以能保持混凝土具有足夠的濕潤(rùn)狀態(tài)為定，養(yǎng)護(hù)期不得少于14晝夜。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝4.噴射混凝土的養(yǎng)護(hù)1169.3.4噴射混凝土的施工工藝5.水泥裹砂法噴射混凝土工藝

國(guó)內(nèi)目前多使用SEC法噴射混凝土施工技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：粘結(jié)性能良好回彈量少(低于15％)粉塵濃度低(小于10mg/m3)強(qiáng)度高且穩(wěn)定一次噴射厚度大(可達(dá)10～40cm)有涌水時(shí)也容易噴敷9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝5.水泥裹砂法噴射混凝土1179.3.4噴射混凝土的施工工藝5.水泥裹砂法噴射混凝土工藝

SEC法噴射混凝土施工的工藝流程

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝5.水泥裹砂法噴射混凝土1189.3.4噴射混凝土的施工工藝6.鋼纖維噴射混凝土工藝7.噴射混凝土的質(zhì)量檢查原材料進(jìn)庫(kù)檢查與驗(yàn)收噴射混凝土強(qiáng)度檢查噴層與圍巖粘結(jié)情況的檢查噴層厚度的檢查9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.4噴射混凝土的施工工藝6.鋼纖維噴射混凝土工藝119

9.3.5錨桿1.錨桿的支護(hù)效應(yīng)（1）懸吊效應(yīng)

（2）組合梁效應(yīng)

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿1.錨桿的支護(hù)效應(yīng)（11209.3.5錨桿1.錨桿的支護(hù)效應(yīng)（3）加固效應(yīng)9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿1.錨桿的支護(hù)效應(yīng)（3）加固效應(yīng)9.31219.3.5錨桿2.錨桿的種類1）機(jī)械式錨固錨桿

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿2.錨桿的種類1）機(jī)械式錨固錨桿9.1229.3.5錨桿2.錨桿的種類2）粘結(jié)式錨固錨桿

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿2.錨桿的種類2）粘結(jié)式錨固錨桿9.1239.3.5錨桿2.錨桿的種類3）摩擦式錨固錨桿

當(dāng)隧道通過(guò)軟弱圍巖等地段時(shí)，機(jī)械式錨桿錨固容易失效，粘結(jié)式砂漿錨桿施工不便，而采用摩擦式錨桿則可以收到良好的支護(hù)效果。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿2.錨桿的種類3）摩擦式錨固錨桿1249.3.5錨桿3.錨桿的布置錨桿的布置分為局部布置和系統(tǒng)布置

1）局部布置

錨桿局部布置的原則：

拱腰以上部位錨桿方向應(yīng)有利于錨桿的受拉。拱腰以下及邊墻部位錨桿宜逆向不穩(wěn)定巖塊滑動(dòng)方向。

錨桿的間距：

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿3.錨桿的布置錨桿的布置分為局部布置和1259.3.5錨桿3.錨桿的布置2）系統(tǒng)布置

9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿3.錨桿的布置2）系統(tǒng)布置9.31269.3.5錨桿3.錨桿的布置2）系統(tǒng)布置

錨桿系統(tǒng)布置的原則：錨桿宜垂直隧道周邊輪廓布置，對(duì)水平成層巖層，應(yīng)盡可能與層面垂直布置在巖面上錨桿宜成菱形排列，縱橫間距為0.6～1.5m。系統(tǒng)錨桿間距不宜大于錨桿長(zhǎng)度的1/2，在Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖中，錨桿間距宜為0.5～1.2m。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿3.錨桿的布置2）系統(tǒng)布置錨桿系統(tǒng)布1279.3.5錨桿4.錨桿的尺寸1）錨桿直徑錨桿一般采用16Mn或5號(hào)鋼，條件不具備時(shí)可用3號(hào)鋼。對(duì)于端部錨固的錨桿，其抗拉力大于或等于設(shè)計(jì)錨固力，即：

則錨桿直徑d：常用的錨桿直徑一般為18～22mm。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿4.錨桿的尺寸1）錨桿直徑錨桿1289.3.5錨桿4.錨桿的尺寸2）錨桿長(zhǎng)度起懸吊作用的錨桿：長(zhǎng)度須穿透不穩(wěn)定塊體并在堅(jiān)硬穩(wěn)定巖體內(nèi)有一定錨固長(zhǎng)度。軟弱圍巖中系統(tǒng)布置的錨桿：巖體視為單一塑性體，錨桿的長(zhǎng)度應(yīng)穿過(guò)塑性區(qū)。按施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定錨桿長(zhǎng)度：中等以上硬質(zhì)圍巖：軟弱圍巖：9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿4.錨桿的尺寸2）錨桿長(zhǎng)度起懸吊作1299.3.5錨桿5.鋼筋砂漿錨桿的安裝工藝1)材料及配合比

鋼筋：宜采用螺紋鋼筋；水泥：選用不低于325號(hào)的普通硅酸鹽水泥；砂子：嚴(yán)格過(guò)篩的粒徑不大于3mm的中、粗砂；速凝劑：紅星一型，摻量為水泥質(zhì)量的2%～4%；骨料比：1：1～1：1.2；水灰比：0.4～0.45。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿5.鋼筋砂漿錨桿的安裝工藝1)材料及1309.3.5錨桿5.鋼筋砂漿錨桿的安裝工藝2）灌漿設(shè)備

孔徑應(yīng)大于錨桿直徑15～20mm，在灌漿前應(yīng)用高壓風(fēng)將孔眼吹凈。3）鉆孔

4）注漿及安裝錨桿

將注漿管插入到孔底，在注漿的同時(shí)，將注漿管徐徐向外拔出，待注漿管口距鉆孔口20～30cm時(shí)，停止注漿，然后將錨桿插入至孔底部將砂漿擠滿鉆孔。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿5.鋼筋砂漿錨桿的安裝工藝2）灌漿設(shè)備1319.3.5錨桿6.錨桿的質(zhì)量檢查

錨桿質(zhì)量檢查，包括長(zhǎng)度、間距、角度、方向、抗拔力等。其中主要是抗拔力試驗(yàn)，對(duì)于重要工程可增作灌漿密度試驗(yàn)。如抗拔力不符合要求時(shí)，一般可用加密錨桿予以補(bǔ)強(qiáng)。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.5錨桿6.錨桿的質(zhì)量檢查1329.3.6鋼架對(duì)于自穩(wěn)時(shí)間很短的Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖隧道；淺埋偏壓隧道；隧道處于粉細(xì)砂、大面積淋水等地段；為了抑制圍巖過(guò)大的變形。使用條件：

架設(shè)后立即受力，且強(qiáng)度和剛度均較大，可承受開(kāi)挖時(shí)引起的松動(dòng)壓力。鋼架的最大特點(diǎn)：鋼架可分為：型鋼鋼架和格柵網(wǎng)構(gòu)鋼架兩種類型。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.6鋼架對(duì)于自穩(wěn)時(shí)間很短的Ⅴ、Ⅵ級(jí)圍巖隧道；使用1339.3.6鋼架1.型鋼鋼架

工程上采用的型鋼鋼架有：工字型鋼、H型鋼、槽鋼、U型鋼、鋼管及鋼軌等材料。缺點(diǎn)：鋼架較重，架設(shè)困難；不便于加工制作；鋼架與噴射混凝土結(jié)合不良，粘結(jié)力較小。目前現(xiàn)場(chǎng)只有十分必要時(shí)才使用。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.6鋼架1.型鋼鋼架工程上采用134工字型鋼拱架工字型鋼拱架1359.3.6鋼架2.格柵網(wǎng)構(gòu)鋼架特點(diǎn)：質(zhì)量輕，制作容易，架設(shè)方便，省工省料；與噴射混凝土結(jié)合良好，能形成整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；易與錨桿、超前小導(dǎo)管形成整體。

鋼架的縱向間距應(yīng)根據(jù)所支護(hù)的圍巖而定，一般為0.75～1.2m，兩榀鋼架之間設(shè)置直徑為20～22mm的縱向鋼拉桿。9.3新奧法的施工技術(shù)第9章新奧法9.3.6鋼架2.格柵網(wǎng)構(gòu)鋼架特點(diǎn)：質(zhì)量輕，制作容136格柵網(wǎng)構(gòu)鋼架

格柵網(wǎng)構(gòu)鋼架137

9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與分析9.3新奧法的施工技術(shù)9.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)第9章新奧法9.1新奧法的基本概念9.2隧道施工過(guò)程的力學(xué)解析與1389.4新奧法的監(jiān)控量測(cè)9.4.1目的為設(shè)計(jì)和修正支護(hù)結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)提供依據(jù)；正確選擇開(kāi)挖方法和支護(hù)施作時(shí)間；為隧道施工和長(zhǎng)期使用提供安全信息；是研究新奧法力學(xué)機(jī)理和設(shè)計(jì)理論的重要途徑。第9章新奧法9