6-新奥法与喷锚支护的监控设计.ppt
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1、地地 基基 处处 理理第六章 新奥法与喷锚支护的监控设计一、新奥法的发展与基本原则 n总的来说,喷锚与护主要的工作特征中及时性、粘结性、柔性、深入性、灵活性和密封性。这些特征构成最大限度利用围岩强度和自与承能的基本要素。 n新奥法是新奥地利隧道设计施工方法的简称。它不是一般的喷射锚杆支护方法,而是一种设计施工,监测相结合的科学的隧洞建造方法。因此、喷射混泥土、锚杆和现场监控量测被认为是新奥法的三大支柱。至今,新奥法制世界各地的隧洞和地下工程建设中得来迅速的发展。特别是及困难地层条件下修建隧洞,以及控制围岩的高挤压变形方侧,显示了很大的优越性。 n新奥法,由创始人希腊希希维兹教授(L Rab c
2、ewiez)在1963年正式命名的。新奥法是在劳纳1938年提出的“对经向变形和所需支护抗力之间的相互关系研究的基础上发展起来的。整个理论内容在50年代便以形成,在1963年少正式命名为新奥法。是一种较为科学的研究了喷锚的三阶段(三支柱)。其理论原则上最大限度地发挥了岩石的子承能力。一、新奥法的发展与基本原则n经过几十年的发展,运用和完善,此理论有了很好的发展,基于发展标志表现在: 奥地利的陶恩隧洞:高初始应力,使破碎的抗剪强度只有0.1Mpa(千牧岩)故产生强烈变形,采用纵向变形缝的喷射砼和较长的灌浆锚杆获得明显的稳定。 巴基斯坦的塔贝拉闸门水道工程:岩土条件为不均匀的砂,页岩地层夹灰岩地层
3、,用锚杆穿过多种不良岩层断面,效果明显。一、新奥法的发展与基本原则n经过几十年的发展,运用和完善,此理论有了很好的发展,基于发展标志表现在: 欧洲一些国家在软土层和无粘聚力的跞石地带,修建地下铁路,而埋深仅3 4m用新奥法加固,使下沉量控制在10 以下。 我国的下坑铁路,穿过层现陡倾的千牧岩,岩块强度大部分在10MPa以下,隧洞埋深不足20m。金川矿山巷道:石墨片岩,黑云母片麻岩软弱地层,巷道埋深大于500m,并有很高的水平构造应力,巷道开挖后具有明显的流变特征,用新奥法“设计、施工、监测”一体化的基本思想,成功地控制了围岩的变形。一、新奥法的发展与基本原则n目前,新奥法在铁路、公路、水工隧洞
4、及软弱地层中的城市地下工程等都得到广泛的应用。 新奥法的基本原则:新奥法的基本原则:n围岩是隧洞承载体系在重要组成部分。n尽可能保护岩体的原有强度。 n力求防止岩土的松散,避免岩石出现单轴和双轴应力状态。 n通过现场测量,控制围岩变形,一方面要求少许围岩变形;另一方面又不能围岩出现有害的松散。 n支护要适时,最终支护既不要太早,也不要太晚。 n喷射混泥土层要 要有柔性,宁愿出现剪切破坏,而不要出现弯曲破坏。 n当要求增大支护抗力时,一般不加原喷层,而采用配原力,加设锚杆和供助等方法。 n一般分两次支护,即初期支护与最终支护。 n设置抑供,形成封闭结构。一、新奥法的发展与基本原则n总之,新奥法是
5、与其必须遵循的原则紧密地联系在一起的新奥法的特征就在于充分发挥围岩的自承作用。 n当围岩变形超过允许值时(r),围岩出现破坏,形成作用在支护上的“松散压力”,反而支护结构上受的荷载增大了,新奥法的成功之处就在于它能通过合理采用喷射 锚杆方法与支护时机。二、喷锚支护的监控量测 工程量测是新奥法的大支柱之一。 1. 监控量测的目的监控量测的目的n及时掌握围岩变化动态及支护受力情况为修改设计提供信息。 n监视施工过程的安全程度,正确指导施工。 n检验和评价隧洞的最终稳定性,作为安全使用的依据。二、喷锚支护的监控量测2.监控量测的主要内容和元件监控量测的主要内容和元件n隧洞收敛量测:收敛量测是测量隧洞
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