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2010年二級(jí)建造師公路工程輔導(dǎo):新奧地利隧道施工法

作者:不詳   發(fā)布時(shí)間:2010-01-20 08:47:43  來源:網(wǎng)絡(luò)
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新奧地利隧道施工法
  即是新奧法【New Austrian Tunnelling Method】
  新奧法是應(yīng)用巖體力學(xué)理論,以維護(hù)和利用圍巖的自承能力為基點(diǎn),采用錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段,及時(shí)的進(jìn)行支護(hù),控制圍巖的變形和松弛,使圍巖成為支護(hù)體系的組成部分,并通過對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控來指導(dǎo)隧道施工和地下工程設(shè)計(jì)施工的方法和原則。
  新奧法是在利用圍巖本身所具有的承載效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技術(shù),進(jìn)行全斷面開挖施工,并以形成復(fù)合式內(nèi)外兩層襯砌來修建隧道的洞身,即以噴混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼支撐等為外層支護(hù)形式,稱為初次柔性支護(hù),系在洞身開挖之后必須立即進(jìn)行的支護(hù)工作。因?yàn)樘N(yùn)藏在山體中的地應(yīng)力由于開挖成洞而產(chǎn)生再分配,隧道空間靠空洞效應(yīng)而得以保持穩(wěn)定,也就是說,承載地應(yīng)力的主要是圍巖體本身,而采用初次噴錨柔性支護(hù)的作用,是使圍巖體自身的承載能力得到最大限度的發(fā)揮,第二次襯砌主要是起安全儲(chǔ)備和裝飾美化作用。
  歷史和發(fā)展
  1934年,新奧法主要?jiǎng)?chuàng)始人 L.V. 拉布采維茨在就試圖將噴漿方法用于地下工程。
  他在1942~1945年建造的洛伊布爾隧道中采用了雙層薄襯砌,即先噴一層混凝土,待變形收斂后再噴一層。
  1944年,他發(fā)表了有關(guān)噴混凝土的論文,并指出了圍巖動(dòng)態(tài)隨時(shí)間變化的重要性。
  1948年,又指出了量測(cè)工作的重要性。又無公害的新噴敷方法。
  1948~1953年噴混凝土在奧地利首次用于卡普倫水力發(fā)電站的默爾隧洞。
  最早在歐洲推廣使用錨桿的是1951~1953年建造的伊澤爾-阿爾克電站的有壓輸水隧洞。
  1953~1955年修建普魯茨-伊姆斯特電站的有壓輸水隧洞時(shí),按照拉布采維茨的建議,充分采用錨桿而獲得成功。
  1957~1965年是著手發(fā)展新奧法的時(shí)期。拉布采維茨于1963年將這一方法正式命名為新奧地利隧道施工法。
  1964~1969年又提出了在巖石壓力下隧道穩(wěn)定性的理論分析,強(qiáng)調(diào)采用薄層支護(hù),并及時(shí)修筑仰拱以閉合襯砌的重要性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)證實(shí),襯砌應(yīng)按剪切破壞進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
  奧地利的馬森貝格道路隧道由于地質(zhì)不良,用比國法失敗后,改用新奧法使閉合隧道襯砌環(huán)的經(jīng)驗(yàn)取得成功,并在1971年及1974年分別用于地壓很大的陶恩隧道和阿爾貝格隧道。
  支護(hù)機(jī)理
  其基本觀點(diǎn)是根據(jù)巖體力學(xué)理論,著眼于洞室開挖后形成塑性區(qū)的二次應(yīng)力重分布,而不拘泥于傳統(tǒng)的荷載觀念。所以它主要不是建立在對(duì)于坍落拱的“支撐概念”上,而是建立在對(duì)圍巖的“加固概念”基礎(chǔ)上。
  1. 新奧法施工基本原理:
  充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用,采用以錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段,及時(shí)對(duì)圍巖進(jìn)行加固,約束圍巖的松弛和變形,并通過對(duì)圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)控、測(cè)量來指導(dǎo)地下工程的設(shè)計(jì)與施工。
  2. 新奧法的主要原則:
 �。�1)充分保護(hù)圍巖,減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。
 �。�2)充分發(fā)揮圍巖的自承能力。
 �。�3)盡快使支護(hù)結(jié)構(gòu)閉合。
 �。�4)加強(qiáng)監(jiān)測(cè),根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工。
  可扼要地概括為“少擾動(dòng)、早噴錨、快封閉、勤測(cè)量”

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