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地鐵施工暗挖測量技術(shù)--新奧法

新奧法,也稱為新奧地利隧道施工方法的簡稱NATM,是以奧地利學(xué)者拉布西維茲教授于50年代提出的一種施工方法。

新奧法,也稱為新奧地利隧道施工方法的簡稱NATM,是以奧地利學(xué)者拉布西維茲教授于50年代提出的一種施工方法。該方法結(jié)合了隧道工程經(jīng)驗(yàn)和巖體力學(xué)的理論,將錨桿和噴射混凝土作為主要支護(hù)手段。經(jīng)過多個(gè)國家的實(shí)踐和理論研究,該方法在60年代取得了專利,并正式命名為NATM。隨后,它在西歐、北歐、亞洲和日本等地下工程中迅速發(fā)展,成為現(xiàn)代隧道工程的標(biāo)志性技術(shù)之一。在中國引入60年代,70年代末80年代初迅速發(fā)展。至今,NATM幾乎是修建軟弱破碎圍巖隧道的基本方法之一。

在中國,我們通常將新奧法稱為"錨噴構(gòu)筑法"。使用這種方法修建地下隧道時(shí),對地面的干擾較小,相對投資也較低,并且已經(jīng)積累了豐富的施工經(jīng)驗(yàn),可以保證工程質(zhì)量。在巖石地層中,可以采用分步或全斷面的開挖方式,以及錨噴支護(hù)和錨噴支護(hù)復(fù)合襯砌,必要時(shí)可以進(jìn)行二次襯砌;對于土質(zhì)地層,在加固地層后進(jìn)行開挖、支護(hù)和襯砌,在有地下水的情況下必須降水后才能施工。新奧法廣泛應(yīng)用于山嶺隧道、城市地鐵、地下貯庫、地下廠房、礦山巷道等地下工程。

在中國,利用新奧法修建地鐵已成為主要施工方法,特別是在施工場地受限、地層條件復(fù)雜多變、地下工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜等情況下,使用新奧法施工尤為重要。

新奧法的支護(hù)原則是:圍巖不僅是承載結(jié)構(gòu)的載體,也是承載結(jié)構(gòu)本身的一部分;圍巖承載圈和支護(hù)體共同組成隧道的統(tǒng)一體,形成一個(gè)力學(xué)系統(tǒng);隧道的開挖和支護(hù)是為了保持、改善和增強(qiáng)圍巖的自身支撐能力。

新奧法主要采用噴射混凝土和錨桿支護(hù)作為主要手段。由于錨桿噴射混凝土支護(hù)可以形成與圍巖緊密粘結(jié)的可縮性支護(hù)結(jié)構(gòu),允許圍巖有一定的協(xié)調(diào)變形,同時(shí)不會(huì)給支護(hù)結(jié)構(gòu)施加過大的壓力。

施工順序可以概括為:開挖→一次支護(hù)→二次支護(hù)。開挖作業(yè)包括鉆孔、裝藥、爆破 、通風(fēng)和渣土出運(yùn)等。開挖作業(yè)與一次支護(hù)作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。第一次支護(hù)包括一次噴射混凝土、錨桿施工、聯(lián)網(wǎng)、立鋼拱架和復(fù)噴混凝土。一次支護(hù)完成后,當(dāng)圍巖的變形趨于穩(wěn)定時(shí),進(jìn)行第二次支護(hù)和封底,即永久性的支護(hù)(可以是補(bǔ)噴射混凝土,也可以是澆注混凝土內(nèi)拱),以提高安全性和整體支護(hù)承載能力。這個(gè)支護(hù)時(shí)機(jī)可以根據(jù)監(jiān)測結(jié)果確定。

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