《隧道與地下工程施工》模塊四

鉆爆法隧道施工技術(shù)

單元1鉆爆法隧道施工方法1——礦山法與新奧法

《隧道工程施工》

新奧法施工要點3本講主要內(nèi)容

傳統(tǒng)礦山法施工1新奧法施工簡介2鉆爆法隧道施工方法01一、鉆爆法隧道施工方法

公路隧道多為山嶺隧道，常用的施工方法為礦山法。礦山法因最早應(yīng)用于采礦坑道而得名，在礦山中，多數(shù)情況下都需采用鉆眼爆破進行開挖，故又稱鉆爆法。

從隧道工程的發(fā)展趨勢來看，鉆爆法仍將是今后山嶺隧道最常用的開挖方法之一。

鉆爆法隧道施工方法01一、鉆爆法隧道施工方法

在礦山法中，坑道開挖后的支護方法，大致可以分為鋼木構(gòu)件支撐和錨桿噴射混凝土支護兩類。

“傳統(tǒng)礦山法”：作為隧道施工方法，人們習(xí)慣上將采用鉆爆開挖加鋼木構(gòu)件支撐的施工方法稱為“傳統(tǒng)礦山法”。

“新奧法”：將采用鉆爆開挖加錨噴支護的施工方法稱為“新奧法”。

目前我國隧道工程中已廣泛使用新奧法。鋼木構(gòu)件支撐錨噴支護隧道施工方法01一、隧道施工方法

1、傳統(tǒng)礦山法施工

礦山法是一種傳統(tǒng)施工方法，是用開挖地下坑道的作業(yè)方式修建隧道的施工方法，因借鑒礦山開拓巷道的方法而取名。它是以木或鋼構(gòu)件作為臨時支撐，待隧道開挖成型后，逐步將臨時支撐撤換下來，而代之以整體式襯砌作為永久性支護的施工方法。

鉆爆法隧道施工方法01一、隧道施工方法

1、傳統(tǒng)礦山法施工

礦山法的基本原理：隧道開挖后受爆破影響，造成巖體破裂形成松弛狀態(tài)，隨時都有可能坍落?；谶@種松弛荷載理論依據(jù)，其施工方法是按分部順序采取分割式開挖，并要求邊挖邊撐以求安全，所以支撐復(fù)雜，支撐材料耗用多。

礦山法特點：該施工方法，因其工作面小，不能使用大型的鑿巖鉆孔設(shè)備和裝卸運輸工具，故施工進度慢，建設(shè)周期長，機械化程度低，耗用勞力多，限制了它的發(fā)展和應(yīng)用，目前已經(jīng)很少采用。鉆爆法隧道施工方法01一、隧道施工方法

2、新奧法簡介

新奧法：即新奧地利隧道施工方法的簡稱。

新奧法概念是奧地利學(xué)者拉布希維茲（L.V.RABCEWICZ）教授于50年代提出的，它是以隧道工程經(jīng)驗和巖體力學(xué)的理論為基礎(chǔ)，將錨桿和噴射混凝土組合在一起，作為主要支護手段的一種施工方法，經(jīng)過一些國家的許多實踐和理論研究，于60年代取得專利權(quán)并正式命名。之后這個方法在西歐、北歐、美國和日本等許多地下工程中獲得極為迅速發(fā)展。

鉆爆法隧道施工方法01一、隧道施工方法

2、新奧法簡介

80年代我國在修建衡廣鐵路復(fù)線的大瑤山雙線隧道時，以中鐵隧道局王夢恕為首的技術(shù)團隊將新奧法原理引入、吸收和推廣，我國隧道與地下工程施工技術(shù)由此發(fā)生了質(zhì)的飛躍。大瑤山隧道全長14.295公里，鐵四院設(shè)計，中鐵隧道施工，設(shè)計水平達到當時世界最高水平，打破了中國長期以來因技術(shù)條件限制不能修建超過10公里的長大隧道的禁區(qū)。1992年大瑤山長大鐵路隧道修建新技術(shù)榮獲國家科技進步特等獎。鉆爆法隧道施工方法01一、隧道施工方法

2、新奧法簡介

新奧法的核心思想：新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)理論，以維護和利用圍巖的自承能力為基點，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，及時的進行支護，控制圍巖的變形和松弛，使圍巖成為支護體系的組成部分，并通過對圍巖和支護的量測、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道施工和地下工程設(shè)計施工的方法和原則。鉆爆法隧道施工方法01一、隧道施工方法

2、新奧法簡介

新奧法與傳統(tǒng)礦山法的不同：

相同點：都采用鉆爆法施工，基本工序相似。

不同點：主要區(qū)別在于對圍巖承載的認識和支護方式。鉆爆法隧道施工方法01一、隧道施工方法

2、新奧法簡介

在對圍巖承載的認識上，新奧法強調(diào)加固圍巖，而傳統(tǒng)礦山法強調(diào)支撐。

新奧法認為：圍巖穩(wěn)定顯然是巖體自身有承載自穩(wěn)能力；不穩(wěn)定圍巖喪失穩(wěn)定是有一個過程的，如果在這個過程中提供必要的幫助或限制，則圍巖仍然能夠進入穩(wěn)定狀態(tài)。

在支護條件上傳統(tǒng)礦山法以鋼木構(gòu)件支撐，而新奧法采用錨桿噴射混凝土支護。鉆爆法隧道施工方法01一、隧道施工方法

2、新奧法簡介

新奧法三大要素：光面爆破、噴錨支護和監(jiān)控量測

光面爆破噴錨支護監(jiān)控量測鉆爆法隧道施工方法01一、隧道施工方法

2、新奧法簡介

新奧法施工的基本原則：“少擾動”、“早噴錨”、“勤量測”、“緊封閉”

“少擾動”：隧道開挖時，盡量減少對圍巖的擾動次數(shù)、強度、范圍、擾動持續(xù)時間。

“早噴錨”：開挖后及時施作初期噴錨支護，使圍巖變形進入受控狀態(tài)。

“勤量測”：以直觀、可靠量測方法和數(shù)據(jù)來準確評價圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)，或判斷其發(fā)展趨勢，以便及時調(diào)整支護形式和開挖方法

“緊封閉”：盡快形成對圍巖的封閉式支護，有效控制圍巖變形，使支護和圍巖共同進入良好的工作狀態(tài)。鉆爆法隧道施工方法01一、隧道施工方法

2、新奧法的施工要點

新奧法是具體應(yīng)用巖體動態(tài)性質(zhì)的完整工程概念，其施工要點如下：(1)開挖作業(yè)多采用光面爆破和預(yù)裂爆破，并盡量采用大斷面或較大斷面開挖，以減少對圍巖的擾動。(2)隧道開挖后，盡量利用圍巖的自承能力，充分發(fā)揮圍巖自身的支護作用。(3)根據(jù)圍巖的特征，采用不同的支護類型和參數(shù)，適時施作密貼于圍巖的柔性噴射混凝土和錨桿初期支護，以控制圍巖的變形和松弛。鉆爆法隧道施工方法01一、隧道施工方法

2、新奧法的施工要點

(4)在軟弱破碎圍巖地段，使斷面及早閉合，以有效地發(fā)揮支護體系的作用，保證隧道的穩(wěn)定。(5)二次襯砌是在圍巖與初期支護變形基本穩(wěn)定