新奥法设计施工的原理
隧道新奥法施工技术原理
第一章: 新奥法施工技术原理新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，原文是New Austrian Tunnelling Method,简写为NA TM。
新奥地利法是奥地利学者拉布西兹（L。
V。
Rabcewicz）教授提出来的，其原理主应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要手段，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道和地下工程设计施工的方法和原则。
洞室开挖后所产生的围岩压力是由岩体与支护结构共同承担的，而且从某种意义上来说，岩体承担了围岩压力的主要部分，新奥法运用共同作用的理论作为隧道建设的指导思想，合理地利用了岩体作为支护结构的一部分，摒弃了过去将岩体作为支护结构的荷载和采用厚衬砌的传统方法，因此这一点可以说是新奥法的精髓。
岩体的失稳是由于洞室的开挖，产生了围岩应力，调整和加剧了结构面对岩体的切割，促使洞周围的岩体松动而引起的，因此，早期加固是避免岩体松动，防止岩体进一步风化，保持岩体稳定的有效手段。
围岩压力与岩体位移关系图从理论上分析，围岩压力应是塑性形变压力和塑性松动压力的组合，其径向位移的变化曲线如图所示，根据图示的曲线特征即可分析支护刚度、支护时间对围岩压力的影响，塑性圈半径的大小从其变化特性而言与径向位移和时间成正比关系，应力调整过程中随着时间的增长其径向位移将不断产生，而径向位移的增长又促进塑性圈的继续扩大，直至达到岩体新的应力平衡，因此，可以说在围岩的二次应力调整过程中，时间、岩体径向位移、塑性圈半径等三者之间的作用是相互联系的。
新奥法建议断面及支护形式新奥法中建议采用图所示的隧道截面形式，支护结构为一闭合环，支护结构采用的基本形式是金属网、锚杆和喷射砼，通常被称为喷锚结构，采用这种支护形式的目的是消除传统支护与岩体不能紧密地贴在一起，使支护与岩体形成一个整体的弊端，此外，这喷射砼的厚度一般为15cm左右，在上金属网形成柔性支护，能够使支护与岩体产生一定量的位移，但仍能使岩体保持洞室的稳定，如果，围岩二次应力比较大，则可采用加大喷射混凝土厚度和缩短各锚杆之间的距离等手段，甚至在洞内加设钢拱肋的方法，以确保洞室的稳定，在新奥法施工中，要求尽量用全断面开挖，以减少分级开挖而引起的多次扰动。
新奥法施工的原理
新奥法施工的原理
新奥法施工的原理可以概括为以下几点：
1. 充分利用岩体自身承载能力：新奥法认为岩体是结构体系中的主要承载单元，施工中应充分保护岩体，尽量减少对其扰动，避免过度破坏岩体的强度。
2. 控制岩体变形：为了充分发挥岩体的承载能力，应允许并控制岩体的变形。
这样可以使得支护结构受力性能得到改善，并尽快闭合成为封闭的筒形结构。
3. 现场量测监控：在施工的各个阶段，需要进行现场量测监控，及时提供可靠的数量足够的量测信息。
4. 复合式衬砌：为了铺设防水层，承受锚杆锈蚀、围岩性质恶化、流变、膨胀等引起的后续荷载，可以采用复合式衬砌。
5. 二次衬砌：二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑
的，这使得围岩和支护结构形成一个整体，提高了支护体系的安全度。
新奥法即新奥地利隧道施工方法，是以隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起，作为主要支护手段的一种施工方法。
简述新奥法施工原理
简述新奥法施工原理新奥法施工原理是指采用新奥法技术进行建筑施工的原理。
其核心思想是利用模板与混凝土的化学反应，将混凝土与模板紧密结合，形成一体化的结构体系。
这种施工方式具有速度快、质量高、效率高等优点，在现代建筑领域得到广泛应用。
一、新奥法施工原理概述1.1 新奥法技术简介新奥法技术是一种高效节能的建筑施工技术。
它通过使用特殊材料和设备，将混凝土浇注在预制好的模板中，然后利用化学反应将混凝土与模板紧密结合，形成一体化的结构体系。
这种施工方式可以大幅度缩短建筑周期，提高建筑质量和安全性。
1.2 新奥法施工原理基本流程新奥法施工原理包括以下步骤：（1）制作模板：首先需要根据设计要求制作出相应的模板。
这些模板可以是钢制、木制或者其他材料制作而成。
（2）涂刷防粘剂：在模板表面涂刷一层防粘剂，以免混凝土与模板黏连。
（3）浇注混凝土：将混凝土倒入模板中，并用振动器震动以排除空气和水分。
（4）加压固化：在混凝土浇注完成后，使用特殊的加压装置对模板进行加压，使其与混凝土结合更紧密。
（5）拆卸模板：当混凝土达到一定强度后，可以拆卸模板。
1.3 新奥法施工原理优点新奥法施工原理具有以下优点：（1）速度快：新奥法技术可以大幅度缩短建筑周期，提高施工效率。
（2）质量高：使用新奥法技术可以保证建筑的质量和安全性。
（3）环保节能：新奥法技术可以降低建筑施工的能耗和环境污染。
二、新奥法施工原理详解2.1 模板制作在新奥法施工中，模板是非常关键的一环。
制作好的模板必须具有足够的强度、刚性和平整度。
同时，为了避免混凝土与模板黏连，模板表面需要涂刷一层防粘剂。
2.2 混凝土浇注在模板制作完成后，需要将混凝土浇注到模板中。
混凝土的配合比应该根据设计要求进行调整，以保证混凝土的强度和稳定性。
在浇注过程中，需要使用振动器震动以排除空气和水分。
2.3 加压固化当混凝土浇注完成后，需要使用特殊的加压装置对模板进行加压。
这样可以使混凝土与模板结合更紧密，并提高建筑的强度和稳定性。
隧道工程新奥法施工的基本原理
隧道工程新奥法施工的基本原理1. 隧道工程的背景说到隧道工程，大家脑海中是不是立刻浮现出那些神秘而又深邃的地下通道？没错，隧道就像一条条穿梭于大地腹中的“血管”，把城市和乡村连接得紧密无间。
而新奥法，嘿，这可是现代隧道施工的“绝活”。
这个方法听起来有点高大上，但其实原理简单，大家只要耐心听我一一道来，保证你听得明明白白，绝不会让你觉得无聊。
2. 新奥法的基本原理2.1. 原理概述新奥法，全名是“新奥地利隧道施工法”，乍一听是不是有点拗口？其实，它的核心理念就是根据地质情况，灵活运用不同的施工方法，尽量降低成本、提高效率。
简单来说，就是根据不同的“地底情况”，选用最适合的“打洞方式”。
比如，面对松软的土壤，可能需要用到喷射混凝土，而在坚硬的岩石中，就得用上更为坚固的工具。
这就像我们打麻将，根据手里的牌，灵活出牌，总不能一味坚持一个套路，对吧？2.2. 施工步骤这新奥法的施工步骤也很有意思，通常分为几个大步骤。
首先，开挖阶段就像是人们在深夜“挖宝”，要小心翼翼，不要惊动地层的“安眠”。
然后，喷射混凝土就像为隧道穿上保护衣，增强稳定性，避免“塌方”这种事儿发生。
接下来，支护结构的设置就像是在给隧道“打针”，加强它的承载能力，确保安全无忧。
最后，随着施工的推进，隧道内部的细节装饰也是不能少的，照明、通风这些设施可是让隧道“活”起来的关键。
3. 新奥法的优势3.1. 灵活性和适应性新奥法的最大优势在于它的灵活性，换句话说，它能像变色龙一样，根据环境变化而调整策略。
这种方法特别适合复杂的地质环境，像那些经常出问题的山体滑坡地区，施工难度大，但是新奥法能让你轻松应对。
想象一下，如果你在野外露营，周围环境千变万化，能随时调整自己的帐篷位置，这就能大大提升生存几率。
3.2. 安全性和经济性安全性也是新奥法的一大亮点。
在隧道施工中，稳定性是头等大事。
新奥法强调施工中的实时监测，就像一个“卫士”在随时守护着施工队员的安全。
新奥法施工原理及特点详解
新奥法施工原理及特点详解新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下，采用毫秒爆破和光面爆破技术，进行全断面开挖施工，并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身，即以喷混凝土、锚杆、钢筋网、钢支撑等为外层支护形式，称为初次柔性支护，系在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。
因为蕴藏在山体中的地应力由于开挖成洞而产生再分配，隧道空间靠空洞效应而得以保持稳定，也就是说，承载地应力的主要是围岩体本身，而采用初次喷锚柔性支护的作用，是使围岩体自身的承载能力得到最大限度的发挥，第二次衬砌主要是起安全储备和装饰美化作用。
新奥法的适用性很广，中国已在亚粘土和黄土隧道施工中取得成功。
新奥法适用范围：1、具有较长自稳时间的中等岩体；2、弱胶结的砂和石砾以及不稳定的砾岩；3、强风化的岩石；4、刚塑性的粘土泥质灰岩和泥质灰岩；5、坚硬粘土，也有带坚硬夹层的粘土；6、微裂隙的，但很少粘土的岩体；7、在很高的初应力场条件下，坚硬的和可变坚硬的岩石；在下述条件下应用新奥法必须与一些辅助方法相配合：1、有强烈地压显现的岩体；2、膨胀性岩体（要与仰拱与底部锚杆相配合）；3、在一些松散岩体中，要与钢背板与之配合；4、在蠕动性岩体中，要与冻结法或预加固法等配合；在下列场合中应用应慎重1、大量涌水的岩体；2、由于涌水会产生流砂现象的围岩；3、极为破碎，锚杆钻孔、安装都极为困难的岩体；4、开挖面完全不能自稳的岩体等。
新奥法的缺点：1、实施不仅要求有良好的施工组织和管理，也要求技术人员和量测人员都十分熟练，没有这一点就易于发生错误；作业质量都与每一个人的仔细操作有关。
2、开挖暴露出的地质会立即改变其状态，因此要求施工地质人员要亲临现场，以便发现问题；3、用能控制的施工量测，往往给施工带来不便；4、干喷射带来的灰尘以及由于易受化学药品的损害必须加强防护，尤其是对眼睛的防护，湿喷虽然可以避免此缺点，但在同样条件下，不如干喷那样有效的支护岩体。
新奥法施工的工程(3篇)
第1篇一、新奥法施工的基本原理新奥法施工基于岩体力学理论，以维护和利用围岩自承能力为基点。
其主要原理如下：1. 充分利用围岩自承能力：在隧道开挖过程中，围岩会因应力释放而产生变形，但具有一定的自承能力。
新奥法施工通过合理设计支护结构，使围岩与支护体系共同承担荷载，提高围岩稳定性。
2. 开挖面空间约束作用：在隧道开挖过程中，开挖面周围的围岩会受到空间约束，这种约束有助于围岩保持稳定。
新奥法施工通过优化开挖工艺，减小开挖扰动，降低围岩应力释放，从而提高围岩稳定性。
3. 及时支护：新奥法施工强调在隧道开挖后立即进行支护，以控制围岩变形和松弛，确保隧道结构安全。
二、新奥法施工的特点1. 施工速度快：新奥法施工采用全断面开挖，减少了施工周期，提高了施工效率。
2. 施工成本低：新奥法施工充分利用围岩自承能力，降低了支护结构成本。
3. 施工质量好：新奥法施工注重围岩稳定性和支护结构设计，确保了隧道施工质量。
4. 施工安全：新奥法施工通过优化开挖工艺和支护结构设计，降低了施工风险。
三、新奥法施工的工程应用1. 山岭隧道：新奥法施工在山岭隧道中应用广泛，如京沪高铁、成渝高铁等大型铁路隧道。
2. 城市地铁：新奥法施工在城市地铁隧道中应用较多，如北京地铁、上海地铁等。
3. 水下隧道：新奥法施工在水下隧道中具有较好的适用性，如港珠澳大桥海底隧道。
4. 地下空间开发：新奥法施工在地下空间开发中具有重要作用，如地下停车场、地下商场等。
总之，新奥法施工作为一种先进的隧道施工方法，在我国隧道工程中具有广泛的应用前景。
通过不断优化施工工艺和设计理念，新奥法施工将为我国隧道工程建设提供有力保障。
第2篇随着我国经济的快速发展，隧道工程在交通运输、城市地下空间开发等方面发挥着越来越重要的作用。
新奥法（New Austrian Tunneling Method，简称NATM）作为一种先进的隧道施工技术，在我国得到了广泛的应用。
本文将从新奥法的基本原理、施工方法以及工程应用等方面进行探讨。
新奥法
部核心土(4)、下部台阶(5)等三部分。根 据断面的大小，环形拱部又可分成几块交 替开挖。环形开挖进尺为0.5-1.0m，不 宜过长。上部核心土和下台阶的距离，一 般为1倍洞跨。
CRD工法超浅埋大跨度施工技术
三线大跨双侧壁导坑施工
● 适用条件 这种方法适用于一般土质或易坍塌的 软弱围岩中。 ● 优点： 与超短台阶法相比，台阶长度可以加 长，减少上下台阶施工干扰；而与下述 的侧壁导坑法相比，施工机械化程度较 高，施工速度可加快。
施工中的现象 正面变得不稳定 措施 A 1. 缩短一次掘进长度。 2. 开挖时保留核心 土。 3. 向正面喷射混凝土。 4. 用插板或 并排钢管打入地层进行预支护 1. 缩短开挖时间及提前喷射混凝土。 2. 采 用插板或并排钢管。 3. 缩短一次开挖长度。 4. 开挖面暂时分部施工。 1. 加速混凝土硬化 （增加速凝剂等） 。 2. 喷 射混凝土前作好排水。 3. 加挂网格密的钢 筋网。 4. 设排水片。 1. 注意开挖，2. 不3. 要损坏地基围岩。 4. 加厚底脚处喷混凝土，5. 增加支撑面积。 及早喷射底拱混凝土 1. 开挖后尽快喷射混凝土。 2. 加钢筋网。 3. 解除涌水压力。 4. 加厚喷层。 1. 加钢筋网。 2. 在喷混凝土层中增设纵向 伸缩缝。 措施 B 1. 缩小开挖断面。 2. 在正面打锚杆。 3. 采取辅助施工措施对地层进行预加 固 1. 加钢支撑。 2. 预加固地层
⑥ 必要时可喷拱部第二层混凝土和隧道底部混凝土；
⑦ 开始下一轮循环； ⑧在初期支护变形稳定后，或按施工组织中规定日期 灌注内层衬砌。
⑵ 全断面开挖的优点 ● 工序少，相互干扰少，便于组织施工 和管理； ● 工作空间大，便于大型机械化施工 ； ● 施工进度高，目前，我国公路隧道一 般都能保持月进成洞平均150m左右，高 者已接近300m／月。 ● 施工环境较好
新奥法施工工艺技术原理
新奥法施工工艺技术原理今天来聊聊新奥法施工工艺技术原理的事儿。
我最初接触新奥法的时候，就觉得这名字特别神秘。
其实呢，新奥法就像是在给咱们的地下工程，比如说隧道，进行一种特殊的“包扎”过程。
咱们先从生活中的一个现象说起吧。
你看，要是我们的皮肤受伤了，创口不大的时候，我们不会把伤口死死地包起来，让空气一点都进不去，而是会用那种透气的创可贴。
这就有点像新奥法的理念。
新奥法呢，它强调利用围岩自身的承载能力。
这就好比人受伤后的自我愈合能力一样，围岩它自己也有一定的力量来承受外界的压力。
在隧道施工里，新奥法主要就是先适时地进行一些必要的开挖。
比如说，挖一块，就像我们吃西瓜一块一块地切开一样。
然后，立刻进行支护。
这个支护就很有趣了，就像是给刚开始有点松动的围岩搭一个小架子，扶住它，不让它垮掉。
这里的支护不是像传统方法那样完全把围岩和外界隔开，而是用锚杆、喷射混凝土这些手段。
这个锚杆就像是扎进围岩里的小针，把松散的部分连接起来，让围岩变得更结实。
喷射混凝土呢，就像给围岩披上一层薄薄的盔甲，不仅能保护它，还能和它成为一个整体，共同承担外部的压力。
说到这里，你可能会问，那怎么知道什么时候开挖，什么时候支护呢？这就需要大量的测试和计算啦。
就像我们盖房子要知道用多少水泥沙子一样，工程师们要测围岩的压力、变形这些情况。
我在学习这个新奥法的时候，一开始也不明白为啥不像传统方法那样直接把隧道四周围起来就好了呢？其实这是有实际教训的。
就像我们有时候给植物浇水太多，把植物给涝死了一样。
如果过度支护，把围岩的应力都限制死了，没有发挥它自身的承载能力，反而会出问题。
比如说，在某某山区的隧道工程中，就采用了新奥法。
在实际施工中，工程师们严格根据围岩的类型和状态，计算每一步的开挖量和支护强度。
在遇到软岩地段的时候，他们减小开挖尺寸，增加锚杆的密度，喷射的混凝土也加厚一些。
而在地质条件较好的地方，施工就会相对轻松一些。
在使用新奥法施工的时候也要注意一些问题哦。
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新奥法设计施工的原理
（长安大学公路学院陈建勋）
一、隧道设计施工的两大理论及其发展过程
二十世纪以来，人类对地下空间的需求越来越多，因而对地下工程的研究有了一个突飞猛进的发展。
在大量的地下工程实践中，人们普遍认识到，隧道及地下洞室工程，其核心问题，都归结在开挖和支护两个关键工序上。
即如何开挖，才能更有利于洞室的稳定和便于支护：若需支护时，又如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开挖。
这是隧道及地下工程中两个相互促进又相互制约的问题。
在隧道及地下洞室工程中，围绕着以上核心问题的实践和研究，在不同的时期，人们提出了不同的理论并逐步建立了不同的理论体系，每一种理论体系都包含和解决（或正在研究解决）了从工程认识（概念）、力学原理，工程措施到施工方法（工艺）等一系列工程问题。
一种理论是二十世纪20年代提出的传统的“松弛荷载理论”。
其核心内容是：稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载：不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支撑。
这样，作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。
这是一种传统的理论，其代表人物有泰沙基和普氏等人。
它类似于地面工程考虑问题的思想，至今仍被广泛的应用着。
另一种理论是二十世纪50年代提出的现代支护理论，或称“岩承理论”。
其核心内容是：围岩稳定显然是岩体自身有承载自稳能力：不稳定围岩丧失稳定是有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩仍然能够进入稳定状态。
这种理论体系的代表性人物有拉布西维兹、米勒-菲切尔、芬纳-塔罗勃和卡斯特奈等人。
这是一种比较现代的理论，它已经脱离了地面工程考虑问题的思路，而更接近于地下工程实际，近半个世纪以来已被广泛接受和推广应用，并且表现出了广阔的发展前景。
由以上可以看出，前一种理论更注意结果和对结果的处理：而后一种理论则更注意过程和对过程的控制，即对围岩自承能力的充分利用。
由于有此区别，因而两种理论体系在过程和方法上各自表现出不同的特点。
新奥法是岩承理论在隧道工程实践中的代表方法。
二、新奥法
新奥法即新奥地利隧道施工方法的简称，原文是New Austrian Tunnelling Method,简称为NATM。
它与法国称收敛约束法或有些国家所称动态观测设计施工法的基本原则一致。
新奥法概念是奥地利学者拉布西维兹教授于二十世纪50年代提出的。
它是以既有隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法，经奥地利、瑞典、意大利等国的许多实践和理论研究，于60年代取得专利权并正式命名。
之后这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速的发展，已成为现代隧道工程新技术的标志之一。
我国近40年来，铁路等部门通过科研、设计、施工三结合，在许多隧道修建中，根据自己的特点成功地应用了新奥法，取得了较多的经验，积累了大量的数据，现已进入推广应用阶段。
但在公路部门新奥法的应用仅为50%左右。
目前新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修建隧道的一种基本方法，技术经济效益是明显的。
新奥法的基本要点可归纳如下：
1．岩体是隧道结构体系中的主要承载单元，在施工中必须充分保护岩体，尽量减少对它的扰动，避免过度破坏岩体的强度。
为此，施工中断面分块不宜过多，开挖应当采用光面爆破、预裂爆破或机械掘进。
2．为了充分发挥岩体的承载能力，应允许并控制岩体的变形。
一方面允许变形，使围岩中能形成承载环；另一方面又必须限制它，使岩体不致过度松弛而丧失或大大降低承载能力。
在施工中应采用能与围岩密贴、及时筑砌又能随时加强的柔性支护结构，例如，锚喷支护等。
这样，就能通过调整支护结构的强度、刚度和它参加工作的时间（包括闭合时间）来控制岩体的变形。
3．为了改善支护结构的受力性能，施工中应尽快闭合，而成为封闭的筒形结构。
另外，隧道断面形状应尽可能圆顺，以避免拐角处的应力集中。
4．通过施工中对围岩和支护的动态观察、量测，合理安排施工程序、进行设计变更及日常的施工管理。
5．为了敷设防水层，或为了承受由于锚杆锈蚀，围岩性质恶化、流变、膨胀所引起的后续荷载，可采用复合式衬砌。
6．二次衬砌原则上是在围岩与初期支护变形基本稳定的条件下修筑的，围岩和支护结构形成一个整体，因而提高了支护体系的安全度。
上述新奥法的基本要点可扼要的概括为：“少扰动、早喷锚，勤量测、紧封
闭”。
三、用一个弹簧来理解新奥法原理
1．洞室边缘某一点A在开挖前具有原始应力（自重应力和构造应力）处于一个平衡状态。
如同一根弹性刚度为K的弹簧，在P0作用下处于压缩平衡状态。
2．洞室开挖后，A点在临空面失去约束，原始应力状态要调整，如果围岩的强度足够大，那么经过应力调整，洞室可处于稳定状态（不需支护）。
然而大多数的地质情况是较差的，即洞室经过应力调整后，如不支护，就会产生收敛变形，甚至失稳（塌方），所以必须提供支护力P E，才能防止塌方失稳。
等同于弹簧产生了变形u后，在P E作用又处于平衡状态。
3．由力学平衡方程可知，弹簧在P0作用时处于平衡状态；弹簧在发生变形u后，在P E的作用下又处于平衡状态，假设弹簧的弹性系数为K，则有：
P0=P E+Ku
讨论：（1）当u=0时，P0=P E即不允许围岩变形，采用刚性支护，不经济；
（2）当u↑时，P E↓；当u↓时，P E↑。
即围岩发生变形，可释放一定的荷载（卸荷作用），所以要允许围岩产生一定的变形，以充分发挥围岩的自承能力。
是一种经济的支护措施，围岩的自稳能力P=P0-P E=Ku；
（3）当u=u max时，发生塌方，产生松驰荷载，不安全。
四、要点
1．围岩是受洞室开挖影响的那一部分岩（土）体，围岩是三位一体的即：产生荷载、承载结构、建筑材料。
2．隧道是修筑在应力岩体中的，具有特殊的建筑环境，不能等同于地面建筑。
3．隧道结构体系=围岩+支护体系。
思考题：
1、公路隧道按地理位置分为哪几类，各有什么优点？
2、公路隧道包括哪些工程项目，各有什么作用？
3、新奥法设计施工的原理是什么？。