5地下工程施工概论
地下工程概论(A卷)标准答案_(西南交通大学)2023年修改整理
西南交通大学2008～2009学年第1学期期末考试试卷(A 卷)课程代码 0100798 课程名称 地下工程概论 考试时刻 120 分钟题号 一 二 三 四 五 六 总成绩 得分阅卷教师签字：一、填空(每空0.5分，共20分)1、地下空间开发利用进展包括 远古时期 、 古代时期 、 中世纪时代 和 近、现代时期 四个时期。
2、地下工程具有 易封闭性 、 热稳定性 和 高防护性 三个要紧特性。
3、新奥法施工的三要素包括 光面爆破 、 喷锚支护 和 监控量测 。
4、地下停车场的动线包括 汽车的交通动线 、 使用者的步行动线 和 治理者的动线 。
5、沉管法施工中，管段制作方式有 钢壳方式 和 干坞方式 。
6、地下结构在地应力（主动荷载）作用下，支护结构的一部分将发生向围岩方向的变形，此刻，围岩会对支护结构产生反作用力来抵制这种变形，这种反作用力就称为 弹性抗力 ，其大小常用温克列尔（Winkler）假定为基础的 局部变形理论 来确定。
而支护结构的另一部分则背离围岩向着隧道内变形，形成所谓 脱离区 。
7、矿山法施工工序，能够按衬砌的施作顺序分为 先拱后墙法 和 先墙后拱法 。
8、地下街的基本类型要紧有 广场型 、 街道型 、 复合型 等三种。
9、地铁线路按其在运营中的作用能够而分为 正线 、 辅助线 和 车场线 。
10、按隧道埋深可分为 浅埋隧道 和 深埋隧道 。
11、隧道纵断面坡道形式包括 单面坡 和 人字坡 两种形式。
12、隧道明洞包括 拱式明洞 和 棚式明洞 两种形式。
13、隧道通风通常包括 自然通风 和 机械通风 两种形式。
14、目前公路隧道以 单心圆 和 坦三心圆 两种断面应用最为普遍。
15、地下结构围岩（土）松动压力的形成过程包括 变形时期 、 松动时期 、 塌落时期 和 成拱时期 四个时期。
二、单项抉择题（每空1分，共10分）1、地下冷库利用了地下空间的（ B ）。
A）易封闭性 B）热稳定性 C）高防护性 D）遮光性 2、下列施工方法中属于暗挖法的是（ B ）。
地下工程施工技术
1.洞口与隧道位置的选择要点：隧道：安全原则：施工安全长期运营经济原则：最小投入原则越岭隧道：最短隧道原则，安全原则洞口：符合岩石稳定原则，安全原则兼顾经济点2.隧道的结构组成：隧道主体支护结构是硐身衬砌和硐门，有时如果硐口容易坍塌或有落石危险时，还要接长明硐。
隧道的附属建筑物包括硐顶上方的仰坡，排水天沟，硐内的大小避车硐，排水沟或截水沟，在长大隧道内的通风巷道和通风机房等。
3.隧道的平纵横断面的主要内容：平面设计，短隧道，桥梁不允许没有弯曲点纵曲线（起伏限界）坡度大于3%有利于排水，限定坡度长度（i1-i2）>60%横断面设计（建筑限界）4.横断面形式的选择，净空限界的概念及各线的关系：断面利用率低，工程量增长保证断面利用率的前提下，尽量接近压力线净空限界：全国铁路线上所有建筑物都都不允许侵入的净空范围，以保证列车往来行驶绝无乱碰并安全通过。
①压力线>②实际开挖线>③计划开挖线>④建筑限界>⑥车辆限界>⑤设备限界5.硐门的作用与形式：作用：a 减少硐口土石开挖量b稳定边坡c引离地面流水d装饰硐口形式：a硐口环框b端墙式硐门c翼墙式硐门d其他，柱式硐门，台阶式硐门，斜硐门6.施工与运营通风方式及选择自然通风：利用硐室内外的气温和气压差引起自然风流循环机械通风：利用通风机和风道组成通风系统实现风流的连续循环风管式通风，压入式、抽出式、混合式用于较短隧道巷道式通风，主坑道与辅助坑道及大型通风机组成风流循环。
用于有辅助巷道的情况风墙式通风，用于较长隧道二.施工组织与管理1.施工组织设计概念及主要内容概念：是施工准备阶段必须做的是科学的施工和指导现场施工的重要技术文件，是工程施工的技术要求、工程的性质、现场的实际条件、施工的技术装备和施工力量等技术经济编制的。
内容：A选择合理的施工方案、施工方法和施工设备B确定合理的施工程序、施工进度和开竣工时间C计划各种建筑物资的需求量，以便进行加工和进货D对建筑工地进行总的平面设计2.施工平面的基本概念及设计原则概念：为了保证工程施工的顺利进行，根据一定的原则并结合现场实际的情况，在建筑平面图上合理的布置材料储备仓库或场地，供行政和工人生活的临时建筑，安放和配置相当数量的机械设备，布置满足运输需要的道路及不知其他附属企业的平面图设计原则：A不占或少占农田，不影响农田水利建设，应该用弃喳造田B尽可能减少临时工程或提前修筑一些管道设施建筑物C 临时设施尽量不占拟建的永久建筑物的位置，以免中途拆迁造成不必要的浪费D运输道路布置必须同附近的生产企业、仓库、材料堆放场地的布置结合起来，以保证各种材料的运距最短转运次数最少E办公室及工人宿舍等生活区的布置应便于生产和生活F生产设施的布置应符合技术合理、施工安全的要求G施工平面图还应满足防洪等其他特殊要求3.施工管理的主要内容：编制“项目管理规划大纲”和“项目管理实施规划”，项目进度控制，项目质量控制，项目安全控制，项目成本控制，项目人力资源管理。
地下工程施工段
地下工程施工段第一节地下工程施工的整体规划地下工程施工前的整体规划是工程成功的关键。
首先，需要进行详细的勘察和设计，在了解地下地质、地下水情况的基础上，进行施工方案的制定。
包括施工时序、工艺流程、材料使用、设备选择等方方面面的规划。
然后，需要与各相关部门协调，在规划中考虑到城市的交通、排水、供电等各方面的需求，确保施工中不会对城市运行造成较大的影响。
第二节地下工程施工的工艺流程地下工程施工的工艺流程是非常重要的，影响到工程进度和施工质量。
一般来说，地下工程的施工流程主要包括以下几个阶段：开挖、支护、施工、验收等。
在地下工程施工中，开挖是第一步，需要根据地质情况确定开挖方式和用具选择，确保开挖的安全和稳定。
支护是为了保护开挖的壁面，防止坍塌和泥石流等现象的发生，支护工程一般使用钢架、混凝土和砌石等材料进行支护。
施工阶段是实际的工程施工，需要使用各种机械设备和工人配合，完成地下隧道的施工。
最后是验收阶段，地下工程施工完工后需要进行验收，确保工程质量和安全。
第三节地下工程施工的质量控制地下工程施工的质量控制是确保工程施工质量的重要环节。
首先，需要严格按照设计要求和相关标准进行工程施工，确保材料和设备的质量符合标准。
其次，施工过程中需要加强监理和检测，及时发现和解决问题。
最后，需要进行质量跟踪和记录，包括施工日志、质量检测报告等，为工程竣工验收提供依据。
第四节地下工程施工的安全管理地下工程施工的安全管理是确保工程施工安全的关键环节。
首先，需要进行施工前的安全技术交底，确保施工人员了解施工过程中的安全注意事项。
其次，需要加强现场安全管理，包括安全巡查、安全培训等，预防各类施工安全事故的发生。
最后，需要建立健全的应急预案，确保在发生突发事件时及时进行应急处理，最大程度减少损失。
总结地下工程施工是一项复杂而又关键的工作，需要充分的规划和精确的执行。
包括地下工程施工的整体规划、施工工艺、质量控制以及安全管理等方面的内容。
地下工程施工-沉管隧道施工PPT课件
沉管隧道施工 1.3、优点
❖2 可浅埋与两岸道路衔接容易
▪ 与埋深较大的盾构隧道相比，沉管隧道路面标高可 抬高，与岸上道路隧道很容易衔接
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沉管隧道施工
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沉管隧道施工 1.3、优点
❖3 防水性能好 ▪ 每节预制管段很长，一般约100m,而盾构隧道预 制管片环宽仅为1m，因而沉管隧道接缝数量少
❖4 沉管隧道施工工期短 ▪ 由于每节预制管段较长，一条沉管隧道只用几 节预制管段就可完成，预制管段和基槽开挖可 同时进行，且预制管段不在隧址，施工干扰时 间短
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沉管隧道施工 1.3、优点
❖5 沉管隧道造价低 ▪ 水底挖基槽土方量少，比地下挖土单价低，管 段预制与盾构相比，所需费用低。
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沉管隧道施工
沉管隧道施工
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沉管隧道施工
❖ 1 概论
1.1 发展史
❖ 19世纪末，美国首先用沉管法建成波士顿的 下水道工程，之后，于1910年用此法建成底特 律河水底铁路隧道，这是世界上第一条沉管建
造的铁路隧道。日本是东亚第一个建成沉管隧
道的国家。自1944年第一条沉管道路隧道－庵
浮船坞
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干坞
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管段预制
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防锚层施工
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沉管隧道内部
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沉管隧道施工
2 沉管结构设计
❖ 2.1、沉管结构浮力计算 ▪ 计算内容 • 干舷浮力计算 • 抗浮安全系数计算 ▪ 1 干舷：能保持管顶露出水面的管段外露高度， 对矩形截面管段，高度多为10～15cm。
地下工程施工轨道
地下工程施工轨道地下工程施工是指在地表下进行的工程施工活动，包括地铁、地下隧道、地下管线等。
地下工程施工具有一定的复杂性和危险性，需要严格控制施工过程，确保施工安全和质量。
地下工程施工轨道是指地下工程施工从规划设计到竣工验收的整个工程流程，在此过程中需要按照一定的步骤和程序进行施工作业。
本文将介绍地下工程施工轨道的相关内容，以供相关从业人员参考。
一、前期准备1.项目测量与勘查地下工程施工之前，需要进行项目测量与勘查，确定地下工程的具体位置、长度、深度、宽度等重要参数。
测量与勘查是地下工程施工的必要步骤，只有准确了解地下情况，才能做到科学合理地进行施工。
2.地质勘探与分析地下工程施工前还需要进行地质勘探与分析，了解地下岩层结构、地下水位、地下空腔等情况。
地质勘探与分析是地下工程施工的基础，只有充分了解地下地质情况，才能选择合适的施工方法和工艺。
3.施工方案设计地下工程施工前需要进行施工方案设计，包括施工工艺、施工方法、施工步骤等内容。
施工方案设计是地下工程施工的核心，只有科学合理地进行施工方案设计，才能确保地下工程施工的质量和安全。
二、施工准备1.施工队伍组织地下工程施工需要有一支专业的施工队伍，包括工程技术人员、施工人员、安全人员等。
施工队伍组织是地下工程施工的重要环节，只有有序地组织好施工队伍，才能确保地下工程施工的顺利进行。
2.施工材料准备地下工程施工前需要准备相关的施工材料，包括水泥、钢筋、管道等。
施工材料准备是地下工程施工的前提条件，只有做好施工材料的准备工作，才能确保地下工程施工的正常进行。
3.施工设备准备地下工程施工需要配备一定的施工设备，包括挖掘机、起重机、打桩机等。
施工设备准备是地下工程施工的必要条件，只有有足够的施工设备，才能确保地下工程施工的正常进行。
三、施工作业1.地下开挖地下工程施工的第一步是地下开挖，需要利用挖掘机等设备进行地下掘进。
地下开挖是地下工程施工的重要环节，只有科学合理地进行地下开挖，才能确保地下工程施工的安全。
地下工程施工组织
地下工程施工组织地下工程施工组织包括土建施工组织、结构施工组织和安装施工组织等内容。
在进行地下工程的土建施工组织时，需要考虑地下开挖、支护、排水、安全防护等问题。
而在结构施工组织中，需要根据地下结构的特点，合理安排混凝土浇筑、钢筋加工等工作。
在安装施工组织中，则需要考虑地下管网、管道、电缆等设备的安装，以及地下车库、地下综合利用等工程的安装和调试。
首先，地下工程施工组织应对地下工程的特点进行充分的分析和调研。
地下工程与地面工程相比，具有很多独特的特点，如地下环境恶劣、地下水问题、地下土层和岩石的特性等等。
因此，在进行地下工程施工组织时，应该充分分析地下工程的特点，了解地下环境的情况，以及地下土层和岩石的物理特性和力学性质，制定合理的施工方案。
其次，地下工程施工组织要充分考虑施工中可能出现的各种风险和安全问题，并采取相应的措施加以防范。
地下工程施工中可能会遇到的风险和安全问题包括地下水突泄、地下土层失稳、地质灾害、地下岩石爆破等等。
为了防范这些风险和安全问题，需要事先认真地评估并对可能出现的问题进行预测，做好相应的预防工作，确保施工安全。
再者，地下工程施工组织要合理安排施工人员和工程设备，确保施工工程能够顺利进行。
在地下工程施工中，施工人员的素质和技术要求较高，需要经过专业的培训和考核。
同时，需要合理安排施工设备，确保设备的性能和质量符合施工要求，以及设备能够适应地下工程的施工环境。
最后，地下工程施工组织要加强施工现场管理，确保施工质量和安全。
在地下工程的施工过程中，需要对施工现场进行严格的管理，保证施工人员遵守施工规程和操作规范，严格执行施工安全和质量管理制度，保障施工质量和安全。
综上所述，地下工程施工组织是地下工程施工中的关键环节，对于地下工程的施工质量和安全起着决定性的作用。
通过对地下工程特点的深入了解和分析，合理预测和预防施工中可能出现的风险和安全问题，加强对施工人员和设备的管理，提高施工安全和质量。
地下工程概论--地下工程施工之辅助工法课件 (一)
地下工程概论--地下工程施工之辅助工法课件 (一)地下工程概论是地下工程施工中必不可少的一门学科，它主要是研究地下工程的设计、施工和运营等方面的知识。
在地下工程施工中，辅助工法是极其重要的一环，本文将对地下工程施工之辅助工法课件作出一些阐述。
一、辅助工法的定义和作用辅助工法指的是在地下工程施工过程中，通过运用一系列的工法手段来解决工程设计中不可避免的难点或者对现场施工进行优化的技术手段。
辅助工法起到优化地下工程施工工艺、提高施工效率和保证工程安全等重要作用。
二、辅助工法的种类1.注浆技术：包括水泥浆注入、聚氨酯泡沫注浆等。
注浆技术可以加固地质体，防止土层塌方，防水及稳定地基等作用。
2.冻结技术：利用冻结法在施工过程中令土层冰冻，提高土层的强度和稳定性。
常用的冻结材料包括冷却剂、冷风机、冷水循环等。
3.土体加固：通过增加土体中的骨架或毛细孔的联系，在一定程度上提高土体的强度和稳定性。
4.爆破技术：在地下工程施工中，常用的爆破技术包括非炸药爆破技术、破碎爆破技术等。
爆破技术可以创造出需要的空间或者在施工过程中形成需要的地形。
三、辅助工法的应用1.地下水工程：注浆技术、冻结技术和土体加固等技术可以有效地解决地下水工程中的地质环境和难点。
2.地下城市交通工程：爆破技术是地下城市交通工程中的重要手段，可以创造出地底隧道的需要空间；而注浆技术和土体加固则可以提高地底隧道的强度和稳定性。
3.地下综合管廊工程：在地下综合管廊工程中，注浆技术可以防止地下水渗漏；而冻结技术可以在管道施工过程中保护周围管道的稳定性。
在地下工程施工中，辅助工法是不可或缺的一环。
辅助工法的运用可以有效地解决地下工程中的难点和问题，并创造出建设性优化的施工方案，保证了地下工程的施工效率和安全性。
对于地下工程从业人员而言，必须掌握辅助工法的专业知识，以有效地完成地下工程的施工任务。
地下工程概论工程概论
地下工程概论工程概论湖南科技大学《地下工程槪论》课程论文学院：能源与安全工程学院专业：07级采矿（3）班姓名：高奎学号：0701010325地下软岩工程施工与支护新技术摘要煤矿软岩巷道的锚喷支护同新奧法的技术总结了人们对地下空间结构及其支护性质认识的发展进程：通过对新奥法的起源、发展及其实质的系统分析，结合煤矿软岩巷道的变形破坏特征，论述了新奧法同巷道锚喷支护间的关系，阐明了用新奥法的基本原理解释软岩巷道的锚喷支护机制所存在的一些问题。
关键词软岩巷道新奥法锚喷支护人类利用地下空间和地下有用矿物的历史可以追溯到遥远的古埃及和古罗马时代。
这些早期的地下工程主要用于宗教和引水等方面。
为了利用地下空间或开采地下的有用矿物, 人们不仅掌握了隧道巷道等地下空间的开掘技术，而J1还初步掌握了一些简单的隧洞砌衬方法。
古埃及修建了许多地下墓穴和教堂，以及开凿于软性石灰岩中的地下水道：而古罗马在隧道兴建方面更有令人称道的成就，他们不仅掌握岩石隧道的开挖方法，而IL还掌握了将陶土磨成细粉, 掺以石灰制成泥浆來对隧道进行砌衬的手段。
我国也是地下空间和地下有用矿物开采利用最早的国家之一。
1981年湖北大冶铜绿山发掘出土的东周时期的采矿遗址中，就发掘出架设F古巷道中的木质框形支架。
并J1我国古人就开挖及开采过程中，这些支护的防塌作用都留有较详细的记载。
以口然平衡拱学说为代表的早期地压理论对巷道维护的影响虽然中外古人对地下空间及其支护的性质有了一定程度的认识，但总的说來，人们的认识还较肤浅，认识的发展进程还相当缓慢。
在很长的一段时期内，人们都是按地面构筑物的观点來理解地下空间结构的，并按设计地面构筑物的方法和原理來进行地下支护结构的设计。
随着矿井开采深度的日益加深及各种巷道隧洞开挖条件的复朵多样化，按这种思想设计的地下空间支护结构同实际需要的出入越來越大。
这就促使人们不得不按新的思路來考虑地下空间结构及其支护性质的问题。
到本世纪初叶，以前苏联普氏M. M. npOTOnbflKOHOB所提出的以散体地圧理论为主体的口然平衡拱学说的出现为代表，标志着人类对地下空间结构的认识出现了第一次质的飞跃，如图1所示。
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2020/11/20
2、地下工程施工方法
• （1）按开挖方法划分：
•
放坡开挖法
• 明挖法
•
支护开挖法
•
矿山法
• 暗挖法 新奥法
•
盾构法等
•
顶管法
• 非开挖法
地下工程技术
5 地下工程施工
本讲内容
5.1 地下工程施工概述 5.2 岩石地下工程施工 5.3 软土地下工程施工 5.4 地下工程施工的辅助工法
————围岩（土）预加固技术
5.5 不良地质条件下地下工程施工技术 5.6 地下工程施工监测技术 5.7 地下工程Biblioteka 水技术5.1 地下工程施工概述
• 1、地下工程施工内容包括：
护 • （4）施工速度慢 • （5）对环境影响大
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• 3、开挖方法分类
• 如表4-1→ • （1）全断面法 • （2）台阶法（长、短、微台
阶法）
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• （3）上、下导坑法 • （4）台阶分部法 • （5）单侧壁导坑法 • （6）双侧壁导坑法
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• 4、选择开挖方法的主要依据： • （1）地质条件 • （2）施工设备 • 另需结合工期、辅助道设置及作业、运输等进行考虑
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• 二、开挖施工顺序
• 1、施工准备（断面轴线及周边线） • 2、布眼（掏槽、周边及辅助眼） • 3、钻孔（手持、气腿、台车） • 4、装药填塞 • 5、爆破：起爆方法 • 6、通风 • 7、处理悬石 • 8、排渣
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• 三、支撑与衬砌施工
• 1、支撑施工：及时架设临时支护 • 材料：木、钢轨、锚杆、砼等； • 类型：与上对应 • 方式：先挖后支、随挖随支、先支后挖 • 要求：及时、适用、可靠、简单、方便 • 木支撑型式： • （1）导坑木支撑 • （2）插板支撑
型机械化施工，进度快。
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• （3）拱部分扩大支撑 • （4）先拱后墙法支撑
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• 2、衬砌（永久支撑）施工
• 材料：石、模筑砼、喷射砼、喷锚等 • 一般规定：地下工程一般应设衬砌（整体式或复合式）。（略）
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5.2.2 地下工程新奥法施工
• 一、新奥法概述
• 全称为新奥地利速度施工方法（New Austrian Tunneling Method） • 简称新奥法（NATM），由L.V.Rabcewiez和L.Muller等创建于20世纪50年
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5.2 岩石地下工程施工
• 按开挖方式，岩石地下工程施工方法分为钻爆法和隧道 掘进机法（TBM）施工。钻爆法分为矿山法和新奥法。
•
矿山法
• 钻爆法
•
新奥法
• 隧道掘进机法
• 采用钻爆法施工，开挖面（掌子面）和开挖后隧洞不能暂时稳定 时，应采用围岩预加固技术进行处理。
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• 3、施工要点
• （1）围岩是承载结构的一部分，施工中要合理利用围岩自承能力保 持围岩稳定。
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• （2）隧洞开挖尽量不干扰、破坏围岩。对开挖面及时防护（如喷 射砼等），控制围岩早期变形，封闭围岩节理、裂隙防止其松动 、塌落。
• （3）允许围岩有一定变形，初期支护（多用喷射砼、锚杆和钢筋 网联合支护）做成柔性（受剪为主）以便与围岩紧密接触，共同 变形承载。
• 1、全断面法 • （1）定义：按设计断面轮廓线一次爆破成型的施工方法。 • （2）施工顺序：
• 台车钻眼、装药、连线→退出台车，引爆→排危石，装拱部锚杆和喷射 第一层砼→出渣→安装边墙锚杆和喷砼→下一轮循环→筑内层衬砌
• （3）适用条件：Ⅰ～Ⅲ类完整硬岩；有大型设备；隧洞较长。 • （4）特点：工序少，干扰少，便于施工、管理；工作面大，便于大
5.2.1 矿山法
• 一、概述 • 1、开挖过程：钻孔、装药、起爆、出渣 • 爆破机理：爆破能产生孔周压碎、径向裂隙 • 2、优点：
• （1）适应性强（地质、几何形状） • （2）作业面多，设备和工艺简单 • （3）造价低
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• 缺点：
• （1）洞壁不平整，超、欠挖量大 • （2）作业区危险、环境恶劣 • （3）对围岩破坏扰动大（范围、程度），施工危险，需加强支
代，1963年正式命名。
• 1、产生背景： （1）锚杆支护已经广泛应用；（2）喷射砼研制成 功并开始应用；（3）岩石力学理论发展提供了科学依据。
• 2、概念：以控制爆破（光面、预裂爆破等）为开挖方法；以喷锚 为主要支护手段；通过监测控制围岩变形，动态修正设计参数和施 工方法的一种隧道施工方法。核心内容是充分发挥围岩自承能力。
• 是建立在科学实践并经大量实践证明的具体应用岩体动态性质的完 整的工程概念。
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• 需要强调的问题： • （1）新奥法不仅是一种隧道开挖支护方法或施工技术，而且是修建
隧道的一种基本理论。 • （2）新奥法不等同于喷锚支护。新奥法使用喷锚支护的目的是：保
护围岩强度，控制围岩变形，发挥围岩自承能力。只有采用施工监 控量测，才能掌握动态，控制围岩变形。 • （3）新奥法重视施工监控量测。现场施工量测的数据是完善设计、 指导施工的重要依据。控制爆破、喷锚支护和施工量测是新奥法三 大要素。
• （4）隧洞断面尽量圆顺无突角，避免应力集中；尽早使衬砌结构 闭合以形成承载环。
• （5）量测洞周位移，及时修改设计和施工方案。 • （6）采取防排结合措施治理洞周围岩渗漏，如两层衬砌之间设置
防水层等。 • 以上原则的核心是：保护围岩，充分发挥围岩自承作用。
2020/11/20
二、新奥法施工方法
•
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微型隧道法等
• （2）按围岩（土）介质划分
•
矿山法
•
钻爆法
•
新奥法
• 岩石地下工程施工方法
•
隧道掘进机法（TBM）
•
明挖法
•
暗挖法
•
盖挖法
• 软土地下工程施工方法 盾构法（TBM）
•
沉井（管）法
•
顶管法
•
微型隧道法等
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3、地下工程施工方法选择依据
• 场地条件 • 工程地质和水文地质条件 • 地面交通状况 • 工期要求 • 经济性