1.新奧法與傳統(tǒng)施工方法的區(qū)別:傳統(tǒng)方法認(rèn)為巷道圍巖是一種荷載,應(yīng)用厚壁混凝土加以支護(hù)松動圍巖。而新奧法認(rèn)為圍巖是一種承載機(jī)構(gòu),構(gòu)筑薄壁、柔性、與圍巖緊貼的支護(hù)結(jié)構(gòu)(以噴射混凝土、錨桿為主要手段)并使圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)共同形成支撐環(huán),來承受壓力,并最大限度地保持圍巖穩(wěn)定,而不致松動破壞。 新奧法將圍巖視為巷道承載構(gòu)件的一部分,因此,施工時應(yīng)盡可能全斷面掘進(jìn),以減少巷道周邊圍巖應(yīng)力的擾動,并采用光面爆破、微差爆破等措施。減少對圍巖的震動,以保全其整體性。同時注意巷道表面盡可能平滑,避免局部應(yīng)力集中。 新奧法將錨桿、噴射混凝土適當(dāng)進(jìn)行組合,形成比較薄的襯砌層,即用錨桿和噴射混凝土來支護(hù)圍巖,使噴射層與圍巖緊密結(jié)合,形成圍巖-支護(hù)系統(tǒng),保持兩者的共同變形,故而可以最大限度地利用圍巖本身的承載力。 2.保護(hù)巷道圍巖自身的承載能力 新奧法施工在巷道開挖后采取了一系列綜合性措施:構(gòu)筑防水層、圍巖巷道排水;選擇合理的斷面形狀尺寸;給支護(hù)留變形余量;開巷后及時做好支護(hù)、封閉圍巖等,都是為保護(hù)巷道圍巖的自身承載能力,使圍巖的擾動影響控制在最小范圍內(nèi),并加固圍巖,提高圍筵強(qiáng)度。使其與人工支護(hù)結(jié)構(gòu)共同承受巷道壓力。 3.允許圍巖由一定量的變形,以利于發(fā)揮圍巖的固有強(qiáng)度。同時巷道的支護(hù)結(jié)構(gòu),也應(yīng)具有預(yù)定的可縮量,以緩和巷道壓力。圍巖的變形是控制在一定范圍內(nèi)的,必須避免圍巖變形過大,從而導(dǎo)致圍巖強(qiáng)度的削弱以致引起垮落、失穩(wěn)。支護(hù)結(jié)構(gòu)具有一定的變形量,允許巷道圍巖產(chǎn)生一定的變形,以緩和來自巷道的巨大壓力,更進(jìn)一步減輕支護(hù)荷載。 4.新奧法施工過程中量測工作的特殊性 由于巖體生成條件與地質(zhì)作用的復(fù)雜性,施工條件的復(fù)雜性,以及對工程設(shè)計參數(shù)的精確要求,得要通過許多量測手段,在施工過程中對圍巖動態(tài)和支護(hù)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)和支護(hù)結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。并用監(jiān)測結(jié)果修改初步設(shè)計,指導(dǎo)施工。 量測的結(jié)果可以作為施工現(xiàn)場分析參數(shù)和修改設(shè)計的依據(jù),因而能夠預(yù)見事故和險情,以便及時采取措施,防患于未然提到施工的安全程度。 由上所述,新奧法的支護(hù)原則是:圍巖不僅是載物體,而且是承載結(jié)構(gòu);圍巖承載圈和支護(hù)體組成巷道的統(tǒng)一體,是一個力學(xué)體系;巷道的開挖和支護(hù)都是為保持改善與提高圍巖的自身支撐能力服務(wù)。 新奧法的特點(diǎn)是把傳統(tǒng)的施工方法所使用的鋼、 木、 支撐和厚的混凝土襯砌等主要支護(hù)材料改為以錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)材料(一次襯砌) , 然后根據(jù)安全性要求襯砌混凝土(二次襯砌) , 為了最大限度地利用圍巖的自穩(wěn)能力, 襯砌采用薄壁柔性結(jié)構(gòu)。因此, 它在以下幾個方面優(yōu)越: 施工方面 (1)由于是通過量測定期檢查圍巖的動態(tài), 所以可以防止塌落事故的發(fā)生。 (2)一般掘進(jìn)可按全斷面或臺階法進(jìn)行,不需要復(fù)雜的擴(kuò)挖, 這樣, 便可使用大型施工機(jī)械, 同時, 由于工作面集中, 使得作業(yè)相互干擾得以減少。 (3)不使用護(hù)頂木插板, 減少了洞內(nèi)發(fā)生火災(zāi)機(jī)會, 不使用沉重的H 型鋼支護(hù), 也不用花時間去插打護(hù)木板。從而減少了作業(yè)人員的勞動強(qiáng)度。 由于作業(yè)單純, 增加了施工機(jī)械化的可能性。 (4)錨噴支護(hù)的效果要比用拱架加背柴的支護(hù)效果好, 因為后者僅僅是 “點(diǎn)” 支護(hù), 錨噴支護(hù)則為 “面” 支護(hù), 故增大了安全度。 (5)與盾構(gòu)法、 掘進(jìn)機(jī)法相比, 新奧法對地質(zhì)變化的適應(yīng)能力要高得多。 (6)二次襯砌一般可采用先墻后拱法施工。 (7)防水施工比較容易。 結(jié)構(gòu)的耐久方面 (1)由于襯砌與圍巖成為一體, 其間沒有空隙, 故能防止因漏水和冰凌等引起的危害。 (2)由于襯砌及時封閉成環(huán), 故能防止圍巖擠壓引起的襯砌和基床變形。 經(jīng)濟(jì)方面 單從造價來看, 目前新奧法要比礦山法高, 但就新奧法推廣以來自己與自己比較, 其造價在逐漸下降, 這表明, 隨著技術(shù)的熟練和設(shè)備改善, 新奧法的成本是能夠降下來的, 必將取得合理的經(jīng)濟(jì)效果。如果從結(jié)構(gòu)的耐久性和運(yùn)營后的維修保養(yǎng)費(fèi)用來看, 特別是以對節(jié)省我國緊缺的木材情況來看, 采用新奧法確實有利。 對于任何一種施工方法 都不會也不可能是萬能的, 新奧法也不例外, 它也有一定的適用范圍。 如前所述, 新奧法是通過現(xiàn)場的量測管理, 積極有效地利用圍巖和自穩(wěn)能力建造隧道的一種方法, 就是說, 采用新奧法的先決條件是圍巖具有一定的自穩(wěn)能力。 因此, 遇到以下情況應(yīng)用新奧法是有困難的: (1)漏水量大的石灰?guī)r溶地段, 粘土層和斷層破碎帶; (2)噴混凝土無效的含卵石的粘土層; (3)錨桿不能打入的巖層; (4)不能自穩(wěn)的砂、 砂礫層等。這就要求在隧道施工前要進(jìn)行地質(zhì)檢查, 做好應(yīng)急準(zhǔn)備, 在施工中要做好地質(zhì)超前探, 根據(jù)預(yù)測結(jié)果及時調(diào)整施工方法, 必要時采取地層預(yù)注漿、 管棚超前支護(hù)等輔助措施。 |
|