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隧道正式动土新奥法

发布日期:2017-06-18
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        新奥法即新奥地利隧道正式动土方法的, 原 文 是 New Austrian Tunnelling Method 简称 NATM , 新奥法概念噬下地利学者拉布西维兹 (L. V. RABCEW ICZ) 教授于 50 年代提出的, 它是以隧道工程经验和岩体力学的理论为底子, 将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种正式动土方法,经过一些国家的许多实践和理论研究, 于60年代取得专利权并正式命名。之下这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速发 展, 已成为现代隧道工程新手段标志之一。六十年代NATM 被介绍到国内, 七十年代末八十年代初得到迅速发展。至今,应该道在一切细节难点的地下工程中都离不开NATM。新奥法险些成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。  
        新奥法是充溢利用围岩的自承能力和开挖面的容量约束感化,采取应用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导地下工程的策划正式动土。   
        新奥法(NATM)是新奥地利隧道正式动土方法的简称, 在国内常把新奥法称为“锚喷构筑法”。 采取应用该方法修建地下隧道时,对地上干扰小,工程斥资也相对较小,已经积累了比较成熟的正式动土经验,工程质料也可以得到较好的保证。使用此方法进行正式动土时,对于岩石地层,可采取应用分步或全断面一次开挖,锚喷支护和锚喷支护复合衬砌,需要时可做二次衬砌;对于土质地层,一般需对地层进行加固下再开挖支护、衬砌,在有地下水的条件下必须降水下方可正式动土。新奥法广泛应用于山岭隧道、都市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。   
        当上,世界范围内应用新奥法策划与正式动土都市地铁工程取得了相当大的发展。如智利的圣地亚哥新地铁线采取应用新奥法正式动土地铁车站,车站位于都市道路下7~9m, 开挖面积230m2,相当于17m(宽)×14m(高);国内自1987 年在北京地铁首次采取应用新奥法正式动土复兴门车站及折返线工程,车站跨度达26m。针对国内都市地下工程的特点和地质条件, 新奥法经过接连许多年的完竣与发展,又开发了“浅埋暗挖法”这一新方法,与明挖法、盾构法相比较,由于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性,易于 目上广泛应用于都市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程,如按照新奥法的基本原理,采取应用“群洞”Plan修建的广州地铁二号线越秀公园站及南京地铁一期工程南京火车站站,断面复杂多变的折返线工程、联络线工程也多采取应用新奥法。   
        在中国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要正式动土方法,尤其在正式动土场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等环境下用新奥法正式动土尤为要紧。  
        
                               新奥法适用范围  
 
新奥法适用范围:  
 ① 具有较长自稳时间的中等岩体;  
 ② 弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩;  
 ③ 强风化的岩石;  
 ④ 刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩;  
 ⑤ 坚硬粘土,也有带坚硬夹层的粘土;  
 ⑥ 微裂隙的,但很少粘土的岩体;  
 ⑦ 在很高的初应力场条件下,坚硬的和可变坚硬的岩石;  
在下述条件下应用新奥法必须与一些辅助方法相配合  
 ① 有强烈地压显现的岩体;  
 ② 膨胀性岩体(要与仰拱与底部锚杆相配合);  
 ③ 在一些松散岩体中,要与钢背板与之配合;  
 ④ 在蠕动性岩体中,要与冻结法或预加固法等配合;  
 在下列场合中应用应慎重  
 ① 大量涌水的岩体;  
 ② 由于涌水会产生流砂现象的围岩;  
 ③ 极为破碎,锚杆钻孔、安装都极为困难的岩体;  
 ④ 开挖面完全不能自稳的岩体等。  
 
                               新奥法隧道正式动土的基本原则 
        按照隧道采取应用新奥法正式动土的经验,隧道正式动土采取的基本原则,以可概括为“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”十二个字。   “少扰动”是指在隧道开挖时,必须严格把握,尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动持续时间和扰动范围,以使开挖出的坑道符合成型的要旨,采取应用钻爆法开挖时,必须先作钻爆策划,严格把握爆破,尽量采取应用大断面开挖。决定合理的循环掘进进尺,自稳性差的围岩循环进尺宜用短进尺,支护应紧跟开挖面,以缩短围岩应力松弛时间及开挖面的裸露风化时间等。     “早喷锚”是指对开挖暴露面应及时地进行地质描述和及时施作初期锚喷支护,经初期支护加固,使围岩变形得到有效把握而不致变形过度而坍塌失稳,以达到围岩变形适度而充溢发挥围岩的自承能力。需要时应采取超上预支护辅助措施。     “勤量测”是指在隧道正式动土全过程中,应在对围岩周边位移进行的现场监控量测,并及时反馈修正设汁参数,指导正式动土或改动正式动土方法。以规范的量测方法和量测数据及信息反馈,通过正式动土中量测数据,对开挖面的地质观察,进行预测和品评围岩与支护的稳定状态,或判断其消息 发展趋势,以便按照建立的量测管理基准,及时调整隧道的正式动土方法(包括开挖方法、支护形式,特殊的辅助正式动土方法)、断面开挖的步骤及顺序、初期支护策划参数等进行合理的调整,以确保正式动土安全、坑道稳定,支护衬砌结构的质料和工程造价的合理性。     “紧封闭”是指对易风化的自稳性较差的软弱围岩地段,应使开挖断面及早施作封闭式支护(如喷射棍凝土、锚喷混凝土等)防护措施,可以避免围岩因暴露时间过长而产生风化降低强度及稳定性,并可以使支护与围岩进入良好的共同work状态
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