6-新奧法與噴錨支護的監(jiān)控設(shè)計講解材料

地基處理第六章新奧法與噴錨支護的監(jiān)控設(shè)計一、新奧法的發(fā)展與基本原則

總的來說，噴錨與護主要的工作特征中及時性、粘結(jié)性、柔性、深入性、靈活性和密封性。這些特征構(gòu)成最大限度利用圍巖強度和自與承能的基本要素。新奧法是新奧地利隧道設(shè)計施工方法的簡稱。它不是一般的噴射錨桿支護方法，而是一種設(shè)計施工，監(jiān)測相結(jié)合的科學(xué)的隧洞建造方法。因此、噴射混泥土、錨桿和現(xiàn)場監(jiān)控量測被認(rèn)為是新奧法的三大支柱。至今，新奧法制世界各地的隧洞和地下工程建設(shè)中得來迅速的發(fā)展。特別是及困難地層條件下修建隧洞，以及控制圍巖的高擠壓變形方側(cè)，顯示了很大的優(yōu)越性。新奧法，由創(chuàng)始人希臘希希維茲教授（LRabcewiez）在1963年正式命名的。新奧法是在勞納1938年提出的“對經(jīng)向變形和所需支護抗力之間的相互關(guān)系研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。整個理論內(nèi)容在50年代便以形成，在1963年少正式命名為新奧法。是一種較為科學(xué)的研究了噴錨的三階段（三支柱）。其理論原則上最大限度地發(fā)揮了巖石的子承能力。一、新奧法的發(fā)展與基本原則經(jīng)過幾十年的發(fā)展，運用和完善，此理論有了很好的發(fā)展，基于發(fā)展標(biāo)志表現(xiàn)在：①奧地利的陶恩隧洞：高初始應(yīng)力，使破碎的抗剪強度只有0.1Mpa(千牧巖)故產(chǎn)生強烈變形，采用縱向變形縫的噴射砼和較長的灌漿錨桿獲得明顯的穩(wěn)定。②巴基斯坦的塔貝拉閘門水道工程：巖土條件為不均勻的砂，頁巖地層夾灰?guī)r地層，用錨桿穿過多種不良巖層斷面，效果明顯。一、新奧法的發(fā)展與基本原則經(jīng)過幾十年的發(fā)展，運用和完善，此理論有了很好的發(fā)展，基于發(fā)展標(biāo)志表現(xiàn)在：③歐洲一些國家在軟土層和無粘聚力的躒石地帶，修建地下鐵路，而埋深僅3~4m用新奧法加固，使下沉量控制在10㎜以下。④我國的下坑鐵路，穿過層現(xiàn)陡傾的千牧巖，巖塊強度大部分在10MPa以下，隧洞埋深不足20m。金川礦山巷道：石墨片巖，黑云母片麻巖軟弱地層，巷道埋深大于500m，并有很高的水平構(gòu)造應(yīng)力，巷道開挖后具有明顯的流變特征，用新奧法“設(shè)計、施工、監(jiān)測”一體化的基本思想，成功地控制了圍巖的變形。一、新奧法的發(fā)展與基本原則總之，新奧法是與其必須遵循的原則緊密地聯(lián)系在一起的新奧法的特征就在于充分發(fā)揮圍巖的自承作用。當(dāng)圍巖變形超過允許值時（△r’），圍巖出現(xiàn)破壞，形成作用在支護上的“松散壓力”，反而支護結(jié)構(gòu)上受的荷載增大了，新奧法的成功之處就在于它能通過合理采用噴射錨桿方法與支護時機。二、噴錨支護的監(jiān)控量測

工程量測是新奧法的大支柱之一。1.監(jiān)控量測的目的及時掌握圍巖變化動態(tài)及支護受力情況為修改設(shè)計提供信息。監(jiān)視施工過程的安全程度，正確指導(dǎo)施工。檢驗和評價隧洞的最終穩(wěn)定性，作為安全使用的依據(jù)。二、噴錨支護的監(jiān)控量測2.監(jiān)控量測的主要內(nèi)容和元件隧洞收斂量測：收斂量測是測量隧洞周邊相對應(yīng)兩類間距離的變化，便于及時掌握開挖后的收斂變化趨勢，洞室開挖應(yīng)緊跟工作而迅速安設(shè)收斂測點。收斂量測裝置常使用機械式收斂計，伸縮測桿和帶鋼尺。目前，收斂計有三種：鋼尺重錘型，彈簧張力型和鋼絲扭矩平衡型。

二、噴錨支護的監(jiān)控量測2.監(jiān)控量測的主要內(nèi)容和元件隧洞圍巖位移量測：一般分表面位移量測（單點）及內(nèi)部位移量測（多點）?；驹恚菏菍鷰r內(nèi)部某點的位移通過一定的傳遞介質(zhì)（桿、弦）引到圍巖表面，便于進行量測。量測儀有機械式，電阻式和鉆孔位移計。目前較為常用的是單點位移計。二、噴錨支護的監(jiān)控量測2.監(jiān)控量測的主要內(nèi)容和元件噴層應(yīng)力量測：指噴層發(fā)向應(yīng)力和圍巖與噴層間的徑向壓力量測。量測儀國外為壓力盒（格魯茲爾）；國內(nèi)則為DI-10型應(yīng)變計。相背滑動時1.伸長，2.縮短；相向滑動時:1.縮短，2.伸長；據(jù)工程比例電橋可測得電阻比的變化值，算出應(yīng)變值。二、噴錨支護的監(jiān)控量測2.監(jiān)控量測的主要內(nèi)容和元件錨桿內(nèi)力的量測：為了解錨桿內(nèi)力的大小及分布情況，通常采用在錨桿體上貼電阻片的方法測得。（應(yīng)注意防潮處理）3.測量數(shù)據(jù)處理和利用三、噴錨桿的支護作用

1.懸吊作用即把欲崩落的巖塊或軟弱圍巖，懸吊于深部完整堅硬的圍巖上。三、噴錨桿的支護作用2.組合梁的作用即指層狀巖體連在一起，使層理間的摩擦阻力增大形成組合梁，以支承空洞上部的巖石荷載。

三、噴錨桿的支護作用3.加固拱作用對于塊狀結(jié)構(gòu)或破裂狀結(jié)構(gòu)的圍巖，巖體被縱橫交錯的結(jié)構(gòu)面所切割，但巖塊卻具有一定的強度，采用系統(tǒng)布置的錨桿加固，可提高結(jié)構(gòu)面的強度使巷道表面一定范圍的巖體形成加筋結(jié)構(gòu)保持巖塊間的咬合，連鎖效應(yīng)。此法既能維持自由面穩(wěn)定，又能阻止加固體上部圍巖的松動和變形。三、噴錨桿的支護作用4.噴射支護的基本結(jié)構(gòu)

實例北京地下鐵道西直門車站的基坑錨桿護壁工程

1.工程基本概況：

北京地下鐵道西直門車站在1975—1976年的施工期間需要開挖16m深，32m寬的基坑均地土層情況是：表層1~2m：雜填土，其下為夾有粉砂層。砂粘土:10m以下有2~3m厚的砂卵石層，再下為砂粘土；砂粘土的天然含水量為：20~25%，液限29.2%，塑限14.9%，濕比重19.0KN/M3，有效內(nèi)摩擦角為33.6°，有效粘聚力C'=0.01MPa，基坑周圍采用中點將地下水位抽降至基坑底以下?；颖眰?cè)4m之處有一食品廠?；娱_挖過程中采用錨桿護壁，1975年秋季開挖坑底，在施工期間對錨桿抗力，坑壁側(cè)向力及北側(cè)工廠建筑物進行監(jiān)測達(dá)一年半之久，至1976年竣工。實例2.護壁設(shè)計D=280KN實例3.錨桿施工錨桿鉆孔使用外徑為127mm的環(huán)形鉆頭，鉆進使用清水沖洗液。錨桿采用兩根并排直徑32mm的16#錳螺紋鋼筋。500#水泥，中砂配合制成砂漿，灰砂比：1：0.5，水灰比：1：2，并摻有水泥重量0.3%的食鹽和0.03%三乙醇胺作早強劑，施工中檢查砂漿的平均強度為47600KN/m2,錨桿錨固度的平均極限錨固力為100KN/m。實際錨桿的錨固長度為11.0m，錨頭與立柱聯(lián)結(jié)后，對每根錨桿預(yù)加250KN拉力，然后鎖定。

實例4.實測結(jié)果在基坑開挖到坑底并經(jīng)過半年后，錨桿拉力并未增加，反而預(yù)加的250KN略有減少，坑壁的側(cè)向位移只有1cm，北側(cè)工廠房屋和地面均無任何開裂現(xiàn)象。5.經(jīng)驗啟示砂粘土有一定的結(jié)構(gòu)性的強度性能；計算壓力時可以