第16讲-矿山法(新奥法)施工.ppt

1、在第16讲中，地下铁路和采矿法的建造(NATM)将由下列演讲者主讲：高。回顾上一节，地下铁路的施工方法主要有：挖盖法、盖挖法、NATM法、盾构法、沉管法等。在本章的第二节，我们研究了剪切和覆盖的构造。上节课，我们主要学习了挖盖法。覆盖和挖掘的方法是采用预制的标准覆盖结构(纵梁、横梁和路面板)。什么时候能完成？它什么时候会被移除？盖挖逆作法：施工顺序：基坑围护结构和中间桩开挖。顶部回填土应倒入顶板底部标高以上的土壤中，路面应自上而下逐层恢复和开挖，主体结构应建在底板上。首先修复顶板，挖掘至设计高度，从底板开始建造结构。第四节矿井建设1。概述新奥法的基本思想是充分利用围岩的自承载能力和开挖面的空间

2、约束，采用锚喷支护作为主要支护手段，及时加固围岩，抑制围岩的松弛和变形，通过对围岩和支护的监测和测量，指导地下工程的设计和施工。第六章地铁建设，沈阳地铁青年街站，新奥法是一种“理念”或“原则”，而不是一种固定的具体施工方法或技术。新奥法的创始人最初提出新奥法作为与新支护相关的隧道施工方法。然而，将NATM限制在特定的施工方法或特定的支撑技术将极大地限制其实施。第六章地下铁路建设，第四节矿山法施工，铁路隧道喷锚构筑法技术规范将NATM基点简化为4:合理利用围岩自身承载力保护围岩稳定；喷射混凝土和锚杆是及时支护和封堵的主要支护手段，使围岩成为支护系统的重要组成部分。开挖工作应减少对围岩的扰动，并保

3、持隧道开挖轮廓平滑。施工过程中，必须对围岩和支护进行观察和测量，并根据反馈信息进行动态设计。与传统采矿方法相比，新奥法不仅在支护方法上有所创新，而且在工程理念上也有所不同。传统采矿方法基于“松弛理论”，新奥法基于“岩石承载理论”。其次，开挖方法的分类，第四节采矿法施工，第四节采矿法施工，第三节采矿法施工，第三节新奥法施工的岩层，钻爆法开挖，钻爆设计，光面爆破或预裂爆破应采用，以尽量减少超挖和避免欠挖。1.光面爆破和预裂爆破主要在以下几个方面有所不同：第四段采矿法施工，第四段爆破参数和采矿法施工。2.如果采用光面爆破，爆破振动速度应小于下列值：硬岩15厘米/秒，中硬岩10厘米/秒，软岩5厘米/秒

4、。当隧道上方有建筑物时，爆破振动对建筑物的破坏因素有：(1)到达建筑物的爆破地震波强度；(2)爆破振动地震波的传播方向和建筑物的相对位置；(3)爆破地震波的持续时间；(4)建筑物的类型、形状、高度和完整性；(5)爆破振动频率与建筑物固有频率的关系等。第四节矿山法施工，爆破振动安全振动速度标准，第四节矿山法施工，降低爆破振动速度的措施：(1)光面爆破和预裂爆破；(2)适当缩短开挖进尺，减少炸药量；(3)软岩可以机械预切割；(4)开挖采用掘进机。第四节采用采矿法施工，开挖后提供必要的支撑。周围的大鹏鸟第四节矿山法施工第四节松散地层中的矿山法施工(浅埋暗挖)，中国将新奥法原理应用于地铁区间和车站施工

5、，逐步形成了一套“浅埋暗挖”方法。该方法在我国地铁和隧道工程中发挥了巨大的作用，已成为目前地铁施工的主要方法之一。(1)城市浅埋地下工程的特点是土壤覆盖浅，地质条件差(多为松散土砂、粘性土、粉细砂等)。)，自稳定性差，承载力小，变形快，特别是初期增长快，容易因粗心而坍塌或过度下沉，隧道附近经常有重要的地面建筑物或地下管网。这给施工带来了严格的要求。(2)浅埋暗挖法的主要思想是在对软弱地层进行超前加固处理的前提下，采用足够刚性的复合衬砌(由初期支护、二次衬砌和中间防水层组成)作为基本支护结构，用于软弱地层地表附近隧道(浅埋)的暗挖施工方法。它以施工监控为手段，指导设计和施工，确保施工安全，控制地

6、表沉降。(3)浅埋暗挖法的适用范围(1)分段、大跨度穿越段、通风管道、出入口和竖井的施工；(2)多跨多层大型车站建设。(4)浅埋暗挖法结构形式圆弧拱曲墙形式；(2)大跨度平拱直墙形式；(3)平顶直墙等形式。(5)浅埋暗挖法与其他方法的结合浅埋暗挖法与盖挖法的结合；(2)浅埋暗挖法与半断面插刀盾构相结合；“浅埋暗挖法”修建的北京复兴门地铁折返线第四标段采用矿山法施工，(6)浅埋暗挖法的特点(1)适用于各种地质条件和地下水条件；(2)灵活性高，适用于各种截面形式(单线、双线、多线、车站等)。)和可变截面(过渡截面、多层截面等。)；(3)通过局部开挖和辅助施工方法，可以有效控制地表沉降和塌陷；(4)

7、与盾构法相比，采用较短的开挖断面更经济。(5)与切割和覆盖相比，可以减少对地面交通的干扰和对商业活动的影响，避免大量拆除。从综合效益来看，这是一种经济的施工方法。第四节矿山法施工，(1)超前管棚：指利用超前管棚或小导管注浆保护，实际上是利用各种超前支护手段来提高工作面的稳定性，防止围岩松弛和坍塌；(2)严格注浆：是指在导管超前支护后，立即进行注浆或其他化学浆液的压注，以填充围岩空隙，从而在隧道周围形成具有一定强度的壳体，增强围岩的自稳定性；(3)短开挖：指一次灌浆和多次开挖，即限制一个进尺的长度以减少围岩松弛。(1)施工基本原则，第4节矿井施工，(4)强支护：指在浅层软土地基上施工，初期支护必

8、须非常牢固，具有较大的刚度以控制开挖初期的变形；(5)快速合拢：局部开挖施工必须采用临时仰拱合拢。为了提高初期支护的承载力，必须开挖一个环，封闭一个环。定期测量：指对隧道施工过程的定期测量，掌握施工动态并及时反馈，这是浅埋暗挖法成败的关键。第四节矿山法施工，(1)小导管超前注浆，(2)地层预加固及预支护技术，第四节矿山法施工，(2)开挖面深孔注浆，第四节矿山法公司第4节采矿方法施工第4节采矿方法施工第4节采矿方法施工第4节采矿方法施工第4节采矿方法施工第4节采矿方法施工第4节采矿方法施工第4节水平旋转射流超前预支水平旋转射流原理利用高压泵作为动力源，通过水平钻机钻杆前方的喷嘴，将配制好的固结浆

9、液高压注入土体，喷嘴在喷射的同时旋转，迫使土粒与浆液混合。浆液凝固后，形成水平圆柱形水泥土固结体，即水平旋喷桩。旋喷桩相互咬合时，在隧道拱顶及周边形成一个封闭的水平旋喷帷幕体，呈同心圆状，起到防沙、抗滑、防渗和预支护的作用。第四部分是矿井建设，第二部分是由垂直旋转射流技术发展而来的水平旋转射流超前支护的应用。日本和意大利是研究和开发水平喷射灌浆技术较早的国家。意大利于1983年首次将水平喷射灌浆技术用于隧道预支护。日本在软弱、松散和不良地层中的几个隧道中成功地进行了预支护和预加固。欧洲、美国等国家也相继使用了该技术。我国已成功地在沈燕铁路的两条隧道和深圳地铁一期工程大剧院与科学馆之间的区间隧道

10、中采用了水平旋喷超前支护。第四部分是矿山建设，第三部分是水平旋喷桩在超前支护中的作用和防水防渗作用。b .加固围岩；c .挖掘预支撑功能。第四节是矿井施工，第四节是矿井施工，第四节是水平旋喷桩在隧道中的应用，水平旋喷桩的拱部预先加固，侧墙或工作面用水平旋喷桩加固，第四节是矿井施工，第四节是矿井施工，第五节是矿井施工，水平旋喷桩的技术要点一、 主要参数和钻孔长度的确定取决于隧道断面尺寸、开挖进尺、地层条件和钻机性能，后者往往起着制约作用。 固结体强度：取决于地层的物理力学性质和泥浆比。固化体直径：取决于土层性质、喷射压力和喷嘴移动速度。泥浆比：有水泥浆和混合浆(水泥水玻璃浆)。第四节矿山法施工，

11、第二节旋喷钻机的主要设备和布置：其主要功能是钻孔和旋喷钻孔，要求移动、安装和操作方便，定位准确，运行稳定，能满足井下净空要求。高压泵：其主要功能是提供旋转喷射灌浆所需的高压。配浆所需设备：主要包括搅拌桶和储浆罐。第四节、矿井法施工、c、各工序操作要点准备工作；根据现场布置，将钻机、高压泵和其他机器和工具放置到位。旋转喷雾浆的制备；旋转射流的定位；钻井；旋转射流；清洗管道；废泥浆的处理。这节课的重点，新奥法施工的第四节，(1)掌握浅埋暗挖法的基本思想；(2)掌握地下工程的特点；(3)掌握浅埋暗挖法的施工原理；(4)熟悉地层预加固和预支护方法，包括小导管预注浆深孔注浆管棚水平旋喷，(1)浅埋暗挖法

12、开挖要求：尽量减少对地层的扰动，提高周围地层的自承重功能，减少地表沉降。根据不同的地质条件和隧道断面，选择不同的开挖方法。(2)开挖的一般原则：超前支护、预加固和开挖；挖掘一段并支撑一段；支持部分，封闭成一个ri拱门的初始支撑不能长时间关闭。当拱上的地层压力较高，且拱脚的土壤不能提供足够的反作用力时，整个拱将与支座一起下沉。在严重的情况下，拱脚的土壤会滑动并流入隧道。在这种情况下，可采用临时仰拱形成半断面临时封闭结构，以提高地层稳定性。临时仰拱的安装和拆除必然会增加工程量，增加工程造价。当地层不稳定时，可选择合理的局部开挖施工方法；松散地层新奥法(浅埋暗挖法)，第4节新奥法，第3节区间隧道土方

13、开挖，(5)开挖机械和出渣土层及强风化基岩采用短臂反铲机械或单臂掘进机开挖，局部岩石采用爆破开挖。道碴可以通过铁路或手推车运输。一般情况下，需要在施工现场设置一个储渣场，并在夜间运输至卸渣场。松散地层新奥法(浅埋暗挖法)，第4节新奥法，第3节区间隧道土方开挖，(6)开挖轮廓线根据隧道的设计轮廓线尺寸、施工误差和最大变形确定隧道的开挖轮廓线。在施工过程中，应严格控制开挖轮廓线，防止超挖，而不是欠挖。用机械开挖，沿等高线预留10厘米人工找平层，人工修整。(7)开挖过程中加强测量工作，为保证断面隧道中线和水平标高的准确性，应加强施工测量工作。当两个工作面相对掘进时，往往难以避免贯通误差。当接近突破时

14、，双方应加强接触。当接近20m左右时，其中一个工作面停止开挖，另一个工作面实现贯通，便于逐渐调整中线和水平标高。松散地层新奥法(浅埋暗挖法)，第4节新奥法，第3节区间隧道土方开挖，初期支护形式：钢架锚喷支护。钢架锚喷支护的特点开挖后能及时应用，应用后能尽快承载；(2)施工简便，不需要大型施工场地和大型施工机械；(3)支架与周围地层之间不留空隙，减少地层扰动；(4)适用于不同的截面形式和截面尺寸；(5)支架的强度和刚度易于调整，便于后期加固；建设成本相对低廉。新奥地利隧道法松散地层第4节新奥地利隧道法浅埋隧道法初期支护(1)喷射混凝土一种混凝土，由喷射机械、压缩空气或其他动力通过管道按一定的配合

15、比输送混合料，并高速喷射到混凝土表面凝结硬化而成。喷射机械：喷射机械(干喷机或湿喷机等)特点：一定的强度和良好的耐久性；(2)与喷射面(围岩)有一定的粘结强度，能传递拉应力和剪应力；(3)能很好地结合在任何形状的喷涂表面上，不留任何缝隙；(4)加入速凝剂后，强度迅速增加，承受外部荷载，限制周围土体变形。松散地层的新奥法第4节浅埋隧道初期支护的新奥法第2种常用锚杆：带或不带预应力的砂浆锚杆或树脂锚杆。要求：抗拉强度不小于150千牛顿；(2)水泥砂浆强度不小于M20，应密实填充；(3)锚杆必须安装垫板，垫板应与喷射混凝土表面紧密粘贴。松散地层新奥法第四节浅埋暗挖隧道初期支护新奥法(三)钢拱作用：提

16、高初期支护的强度和刚度，及时实施，有效控制地表沉降。类型：钢拱架，包括钢松散地层新奥法(浅埋暗挖法)，第4节新奥法，第4节浅埋暗挖法初期支护，(1)基本要求时机：正常情况下，围岩变形、初期支护基本稳定后可进行二次衬砌，但松散地层浅埋段应及时进行二次衬砌。不同于一般隧道衬砌：通过监测和测量，掌握初期支护和工作面动态，提供信息，指导二次衬砌施工的时机，这是浅埋暗挖法与一般隧道衬砌施工的主要区别。其他浇筑工艺和机械设备与一般隧道衬砌施工基本相同。松散地层新奥法第4节新奥法第5节浅埋暗挖二次衬砌2种衬砌模板：临时木模板或金属模板，更多情况下使用衬砌台车。模板要求：衬砌所用的模板、墙架、拱架应样式简单，拆装方便，表面光滑，接缝严密。松散地层新奥法(浅埋暗挖法)，第4节新奥法，第5节。浅埋暗挖法二次衬砌，穿越全圆混凝土衬砌模板台车，水电站非全圆断面引水隧洞混凝土衬砌，(3)混凝土浇筑和捣固浇筑前的准备：做好地