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11新奥法NATM以控制爆破为开挖方法；以喷锚作为主要支护手段，通过检测控制围岩变形，动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道施工方法，核心是充分发挥围岩的自称能力。台阶法5B1~1.5BB(3~5m)双侧导坑错开挖7~10m避免在同一断面上同时开挖的总跨度过大尺寸应满足施工要求，但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3建筑限界为了保证隧道内各种交通的正常运行与安全，而规定在一定的宽度和高度范围内不得有任何障碍物的空间范围。5.0m和4.5m洞口位置洞口边坡仰坡稳定洞口位置应设在山坡稳定、地质条件好、地下水不太丰富及排水有利处。隧道轴线与地形等高线正交，防偏压。洞身衬砌喷锚整体式复合式（装配式连拱式）洞门类型：环框式端墙式翼墙式柱式台阶式（倒）削竹式遮光棚式明洞类型：拱式棚式箱型自然通风纵向式通风：射流式通风竖井、斜井式通风、全横向式通风半横向式通风混合式隧道排水防喷射砼塑防板模筑砼衬砌涂料防水砂浆抹面注浆堵水排纵向排水沟盲沟中央截地表截水沟导坑泄水洞井点降水堵注浆喷涂堵水墙1围岩:隧道开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩(土)体。说明：围岩既指岩体也指土体。2、隧道衬砌：是为了保持岩体的稳定和行车的安全而修建的人工永久性建筑。2岩石：是由具有一定结构构造的矿物集合体组成的；岩体：是指在地质历史过程中，由岩石单元体和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存于一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。岩石与岩体的区别：岩石：均质、连续、各向同性；岩体：非均质、不连续、各向异性。3岩体力学性质获取的方式：现场试验：真实、费时、费钱；室内试验：不易取样、代表性差。4岩体的变形特性：1)受压变形：岩石：线性、弹性；软弱结构面：非线性、塑性；岩体：弹塑性体，①压密阶段(OA)②弹性阶段(AB)③塑性阶段(BC)④破裂和破坏阶段(CD)。2)剪切变形：(1)沿结构面滑动(2)岩石的断裂(3)在结构面的影响下沿岩石剪断。3)流变特性●蠕变：指应力不变，而应变随时间增长。●松弛：应变不变，而应力随时间而衰减5围岩的稳定性：隧道开挖后，在不支护条件下围岩的稳定性。6围岩级别的工程作用：①判断围岩稳定性。②判断施工难易程度，投资依据。③结构分析计算的依据7影响围岩稳定性的因素：1、地质因素：⑴岩体结构特征⑵结构面性质和空间的组合⑶岩石的力学性质⑷地下水的影响：软化围岩；减少层间摩阻力促使岩块滑动；具膨胀性的围岩，遇水后产生膨胀等⑸围岩的初始应力状态；2、人为因素：⑴隧道形状和尺寸⑵支护结构类型⑶施工方法8岩体结构特征：指岩体的破碎程度或完整状态。●破碎程度：裂隙率、裂隙间距。裂隙是广义的：包括层理、节理、断裂及夹层等结构面。●完整状态：整块状、大块状等9结构面性质和空间组合：●性质1)结构面的成因；2)结构面的光滑程度；3)结构面的物质组成；4)结构面的规模；5)结构面的密集度。●空间组合指结构面的相互位置状态。10围岩分级：根据岩体的若干指标，按照稳定性将围岩分成不同的级别。工程目的：（1）结构设计依据（2）施工方法依据（3）工程造价依据11围岩压力分类：1．松动压力～围岩变形过大，发生松动而形成的压力。2．形变压力～围岩变形在有限范围内而形成的压力。3．膨胀压力～膨胀性岩层。4．冲击压力～明洞，落石；暗洞，坍方、岩爆。12影响围岩压力的因素：㈠地质因素：1.岩体初始应力状态2.岩石力学性质3.岩体结构面4.地下水等㈡工程因素1.施工方法2.支护设置时间3.支护本身刚度4.隧道断面形状等2213自然拱的概念：围岩的变形不能得到有效的控制，当变形超过一定限度后，围岩发生松动、坍落，最终在洞室上方形成拱形。(a)变形阶段；(b)松动阶段；(c)塌落阶段；(d)成拱阶段。14影响自然拱的因素：●隧道埋深～成拱的必要条件●隧道断面形状和大小～拱的范围●施工因素～对围岩的扰动程度15围岩压力的确定方法：直接量测法，理论估算法，统计法（经验法、工程类比法）16隧道工程的受力特点：1.荷载的模糊性2.围岩物理力学参数难以准确获得3.围岩压力承载体系4.设计参数受施工方法和施作时机的影响很大5.隧道与地面结构受力的不同点—围岩抗力的存在17隧道结构体系的计算模型：1.结构力学模型特点：◆以支护结构作为承载主体；◆围岩对支护结构的作用间接地体现为两点：①围岩压力；②围岩弹性抗力。◆采用结构力学方法计算。适用于：模筑砼衬砌；2.岩体力学模型（解析法、数值分析法）特点：◆支护结构与围岩视为一体，共同承受荷载，且以围岩作为承载主体；◆支护结构约束围岩的变形；◆采用岩体力学方法计算；◆围岩体现为形变压力。适用于：锚喷支护18衬砌截面强度简算方法：1.破损阶段法2.概率极限状态法19隧道工程的施工特点：1.施工全过程受制于地质条件2.大型的隐避工程3.施工环境较差4.多地处偏远山区，交通不便。5.狭长建筑物，工作面很少。6.施工不受气候影响20隧道施工主要方法：⑴矿山法●传统矿山法●新奥法⑵明挖法⑶掘进机法⑷盾构法⑸沉管法⑹顶进法21影响施工方法的主要因素：⑴工程的重要性:⑵工程地质与水文地质条件⑶施工技术水平、机械设备情况⑷施工中动力和原材料供应情况⑸工程投资与运营后的社会效益和经济效益⑹对环境的保护要求⑺施工单位的习惯做法22新奥法：用薄层支护手段来保持围岩强度，控制围岩变形，以发挥围岩的自承载能力，并通过施工监控量测来指导隧道工程的设计与施工。新奥法与传统矿山法的关键异同点：相同：均采用钻爆法施工。不同：对围岩的处理不同。新奥法的三大要素：控制爆破喷锚支护监控量测。三项作业：开挖初次支护二次支护。23全断面一次开挖法适应条件⑴Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ级围岩⑵大型施工机具(钻孔台车、模板台车等)⑶经济性考虑：中长隧道24导坑的作用：定义：先行开挖，能为后续开挖提供施工便利的坑道。①为后续工作面创造临空面，提高爆破效果；②查明前方地质情况；③排除地下水；④铺设“三管两线”～水管、压缩风管、通风管；电线、运输线；⑤改善施工通风条件。25洞口段：指洞口浅埋段，即开挖可能给洞口地表造成不良影响的范围。特点：1.覆盖浅、地质差，地表水汇集。2.进洞顺利与否，对工程的展开影响甚大。洞口段施工注意事项:⑴先清理洞口边仰坡有可能滑塌的表土及危石。⑵刷坡应自上而下逐段开挖。⑶不采用深眼大爆破开挖边仰坡。⑷洞门厚度内的衬砌应与洞身衬砌同时施工，连成整体。⑸端墙砌筑与回填应两侧对称同时进行，以防衬砌产生偏压。⑹洞口应设置加强衬砌段，其长度一般不小于10m。26影响进洞方法的因素：●施工机具配备情况●洞外相邻建筑的影响●地形条件●地质条件27进洞施工方法：1.全断面法进洞，适应于：Ⅱ、Ⅰ级围岩。注意事项：初始10～20m区段的开挖，应将爆破进尺控制在2～3m。2.台阶法进洞，⑴Ⅳ、Ⅲ级围岩～短台阶爆破进尺1.5m～2.5m；网、锚、喷支护。⑵Ⅴ、Ⅳ级围岩～短台阶爆破进尺在1.5m以内；超前锚杆(或小导管)，钢拱架。⑶Ⅵ、Ⅴ级围岩～超短台阶进尺0.5～1.0m；不爆破，人工或机械挖掘。3.其它进洞方法，⑴环形开挖留核心土法⑵侧壁导坑法⑶下导坑法。(4)预支护法进洞，超前锚杆，超前小导管，管棚等28明洞施工方法:1先墙后拱法全称为“全部明挖先墙后拱法”。适用于：临时边坡能暂时稳定的对称式明洞。优点：衬砌整体性好，施工空间大，有利于施工。缺点：土方开挖量大，刷坡较高。2先拱后墙法适用于：不宜大范围开挖边仰坡的情况。优点：土石方开挖量较小，刷坡较低。缺点：衬砌整体性较差，边墙防水层施作不方便。29辅助施工措施：对地层进行预支护或预加固。1预支护：预留核心土，超前锚杆，管棚，等。2预加固：地层注浆，地表锚喷加固。3预支护兼预加固：超前小导管注浆30注浆方法：⑴渗入性注浆⑵劈裂性注浆⑶压密性注浆⑷高压喷灌注浆31特殊地质地段施工总原则：“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”。32膨胀土：土中粘土成分主要由蒙脱石等亲水性矿物组成。膨胀土围岩对隧道施工的危害：⑴围岩裂缝:⑵隧道下沉⑶围岩鼓出(包括底鼓)、坍塌⑷衬砌变形和破坏。施工要点：⑴加强观查与量测⑵合理选择施工方法：短台阶或超短台阶法，单侧壁导坑法，环形开挖留核心土法，眼镜工法等。3333黄土隧道的施工方法：◆施工原则：“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”。◆开挖方法：短、超短台阶法、环形开挖留核心法。34溶洞：可溶性岩层，如石灰岩、白云岩等，在水的作用下产生沟槽、空洞以及地表陷穴等现象。溶洞是岩溶现象的一种。处理溶洞的方法：“引、堵、越、绕”四种35岩爆：岩体中聚集的高弹性应变能因隧道开挖而发生的一种应力突发现象。岩爆形成的两个条件：(1)地层的岩性条件。(2)地应力条件。防治措施：⑴强化围岩，方法：锚喷加固、网锚喷联合、钢支撑网喷联合、注浆等。⑵弱化围岩，方法：●往岩层中注水●解除围岩中的高地应力36隧道防止瓦斯事故的措施：1)制订瓦斯稀释、防爆、紧急救援措施。2)应尽快闭合衬砌，故以全断面法或台阶法为优。3)加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的措施。4)洞内瓦斯浓度必须控制在允许值。5)当通风难以稀释到安全标准时，可使用超前周边全封闭预注浆。6)必须采用防爆设备施工，如防爆电器设备、防瓦斯爆破器材等。7)专人监测瓦斯含量、严禁明火、制度严明。37临空面：又叫自由面，是指暴露在大气中的开挖面。38爆破漏斗：在有临空面的情况下，炸药爆破形成的一个圆锥形的爆破凹坑就叫爆破漏斗。39最小抵抗线W：药包中心到自由面的最小距离。40爆破作用指数：爆破漏斗半径r与最小抵抗线W的比值n（n=r/w）称为爆破作用指数，n=1的爆破称为标准抛掷爆破，其漏斗标准抛掷爆破漏斗；n＞1的爆破称为加强抛掷爆破或扬弃爆破；0.75n1的爆破称为加强松动或减弱抛掷爆破；n≤0.75的爆破称为松动爆破。41爆速：炸药爆炸时爆轰在炸药内部的传播速度称为爆速。42爆力：炸药爆炸时对周围介质做功的能力称为爆力。43猛度：炸药爆炸后对与之接触的固体介质的局部破坏能力称为猛度。44殉爆距离：一个药包（主动药包）爆炸后，能引起与它不相接触的邻近药包（被动药包）爆炸，这种现象称为被动药包的“殉爆”。45掏槽眼的形式:1斜眼掏槽：垂直楔形掏槽，锥形掏槽；2直眼掏槽；3螺旋形掏槽46光面爆破：光面爆破是通过正确确定周边眼的各爆破参数，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度地减轻爆破对围岩的震动和破坏，尽可能维持围岩原有完整性和稳定性的爆破技术。47产生超挖的原因：围岩层理与节理。测量放样误差。炮眼开挖位置的准确性。凿岩机体构造的影响。爆破方法与参数。48控制超挖的主要措施有：根据地质条件选择合适的爆破方法和钻爆参数。光面爆破应使用低密度、低爆速、低猛度、高爆力的炸药。测量放样要正确。加强钻孔技术管理，提高钻孔精度。建立健全开挖、测量、爆破质量管理检查制度。49支护作用：为了有效地约束和控制围岩的变形；增强围岩的稳定性；防止坍方；保证施工和运营作业的安全。50防水措施：1．喷射混凝土防水2．塑料防水板防水3．模筑混凝土衬砌防水4．涂料防水5．防水砂浆抹面6．注浆堵水51排水措施：1盲沟2泄水孔3排水沟52基本作业：隧道施工中，钻爆、出碴、支护、衬砌等称为基本作业。53辅助作业：为基本作业提供必要的施工条件，并直接为基本作业服务的作业54辅助坑道的作用:增加作业面以加快施工速度，缩短工期；改善施工条件、减少施工干扰；有利于合理布置施工中的管路、线路。55辅助坑道的形式:横洞、平行导坑、斜井和竖井。1隧道：是一种修建在地下，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通行的工程建筑物。从技术方面将隧道定义为以任何方式修建，最终使用于地表以下的条形建筑物，其空洞内部净空间断面在2㎡以上者均为隧道。2隧道工程含义：一方面是指从事研究和建造各种隧道及地下工程的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术，是土木工程的一个分支；另一方面是指在岩体或土层中修建的通道和各种类型的地下建筑物。3洞门：隧道端部外露面，一般都修筑保护洞口和排放流水的挡土墙式结构，称为洞门。隧道工程