第十章-新奥法
新奥法
二、监控量测的内容和方法
(一)基本要求
1.尽快埋设测点。 2.进行第一次量测的时间宜尽量短。 3.传感元件要有较好的防震、防冲击波的能力， 且能长期有效。 4.测设的数据要求直观、正确、可靠。 5.测试仪器要有足够的精度。
(二) 量测内容和方法
1．工程地质与支护状况的观察 2．隧道地表沉降量测
2.系统布置
在破碎和软弱围岩中，一般采用系统布置的锚杆，对围 岩起到整个加固作用。
• 锚杆系统布置的原则 • (1)在隧道横断面上，锚杆宜垂直隧道周边 轮廓布置。 • (2)在岩面上锚杆宜成菱形排列，纵、横间 距为0.6～1.5m，其密度约为0.6～3.6根/m2。 • (3)间距不宜大于锚杆长度的1/2，在Ⅱ、Ⅲ 类围岩中，锚杆间距宜为0.5～1.2m，但当锚 杆长度超过2.5m时，若仍按间距不大于1/2锚 杆长度的规定，则锚杆间的岩块可能因咬合 和联锁不良而导致掉块坠落，为此，其间距 不宜大于1.25m。
优点：
1.柔性支护 2.支护及时 3.不用模板、拱架 4.施工工艺简单
缺点：
回弹量大、止水性弱。
(三) 喷射混凝土的喷射方式
1.干喷
它是将砂、石、水泥按一定比例干拌均匀投入喷射机， 同时加入速凝剂，用高压空气将混合料送到喷头，再在该处 与高压水混合后以高速喷射到岩面上。
2.潮喷
将砂、石料预加水，使其浸润成潮湿状，再加水泥拌合 均匀，从而降低上料和喷射时的粉尘，其工艺流程同干喷。
•2. 喷嘴与受喷岩面之间的距离和角度 • 距离：当风压适宜时，喷嘴与受喷岩面之 间的距离以0.8～1.2m为宜。 • 角度：垂直或稍微向刚喷射过的混凝土部 位倾斜（不大于10°） •3. 一次喷射的厚度及各喷层之间间隔时间 • 厚度：根据喷射效率、回弹损失、混凝土 颗粒之间的凝聚力和喷层与受喷面间的粘着 力等因素确定。 • 间隔时间：当采用红星一型速凝剂时可在 5～10min以后进行下一次喷射。采用碳酸钠
简要说明新奥法的基本特点和施工原则
简要说明新奥法的基本特点和施工原则文章标题：深入解读新奥法：基本特点与施工原则一、前言新奥法，作为一种全新的生态建设理念和实践方法，在当今社会引起了广泛的关注和讨论。
本文将对新奥法的基本特点和施工原则进行深入探讨，以期能为读者提供深刻而全面的理解。
二、新奥法的基本特点1. 多元化发展：新奥法强调生态建设的多元化发展，即在生态系统中注重多样性和完整性，在建设过程中尊重自然的规律，实现生态与经济的双赢。
2. 生物多样性保护：新奥法重视生物多样性的保护与恢复，通过多层次的生态修复方式，实现生态系统内各种生物群落的平衡和共生。
3. 低碳环保：新奥法倡导低碳环保的建设理念，通过降低能耗、减少排放，保护空气、水源和土壤生态环境的稳定。
4. 知识交流与创新：新奥法倡导在生态建设过程中注重知识交流与创新，通过技术创新和经验共享，不断提升生态建设的可持续性和效益。
5. 社区参与与合作：新奥法倡导社区参与和合作，通过民主参与和合作共赢的方式，实现生态建设与社区发展的有机结合。
三、新奥法的施工原则1. 遵循自然规律：在新奥法的实践中，必须遵循自然规律，尊重自然节律，与自然和谐共生。
2. 保护生态系统：施工过程中，必须保护当地生态系统，采取有效措施减少对自然生态的破坏。
3. 全面规划：在实施新奥法项目时，必须进行全面规划，考虑到各种因素的相互影响和影响程度，确保一切举措的协调和统一。
4. 整体保护：新奥法要求整体保护生态环境，而不是只重点突出某一方面的生态保护。
5. 社会责任：在新奥法的实践中，必须承担社会责任，使项目的建设不仅为了满足当下的需求，更要能够为后代子孙留下一个良好的环境。
四、总结与展望新奥法的基本特点和施工原则使其成为一种具有广泛适用性和深远意义的生态建设理念和实践方法。
通过对新奥法的深入了解，我们可以更好地把握生态建设的要义和方向，为推动可持续发展做出积极贡献。
个人观点与理解：新奥法作为一种生态建设理念和实践方法，具有独特的理论价值和实践意义。
新奥法简介
新奥法新奥法是新奥地利隧道施工方法的简称，简称NATM(原文是New Austria Tunneling Method)。
它是奥地利拉布西维兹教授等在长期的隧道施工实践中，应用岩体力学的理论，以维护和利用岩体的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，适时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩的测量、监控来指导隧道设计施工的方法与原则。
新奥法的优点体现在能较好的利用岩体力学特性，充分发挥围岩自身的承载能力，合理设计支护结构和施工顺序，使经济效果达到最佳。
光面爆破、锚喷支护和现场量测是新奥法施工的三大支柱。
一、新奥法的三大支柱：1、光面爆破采用钻爆法开挖地下洞室时，为了使周边轮廓线能较好地达到设计要求，减少超挖和欠挖，严格控制对围岩的扰动，必须采用特定的爆破技术即光面爆破技术。
光面爆破是通过正确确定爆破参数和施工方法，在设计断面内的岩体爆破崩落后，才爆破周边孔，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度地减轻爆破对围岩的扰动和破坏，尽可能地保持原岩的完整性和稳定性的爆破技术。
光面爆破的实质，是在地下洞室开挖设计断面轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼，选用低密度和低爆速的炸药，采用不耦合装药，同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯通裂缝，并沿炮眼的连线——开挖轮廓线，将岩石崩塌下来。
其主要标准是：开挖轮廓成形规则，岩面平整；围岩壁上保存有50%以上的半面炮孔痕迹（半孔率），无明显的爆破裂缝；超欠挖符合规定要求，围岩壁上无危石等。
光面爆破的设计原则是尽量不损坏围岩。
保证能形成炮孔间贯穿裂缝，克服岩石孔底黏结力，将岩石从岩层中分割下来，并形成大致完整的轮廓面。
2、锚喷支护锚喷支护是由锚杆和喷射混凝土组成的支护。
锚喷支护能及时、有效地控制围岩变形、维护和调动围岩的自承能力，是一种理想是支护方式。
因其施工快速、简单经济，在工程中得到了广泛的应用。
1）锚杆支护锚杆的作用和效果有支撑、加固围岩，提高围岩层间阻力，形成组合梁及悬挑作用。
新奥法施工
湿喷：
湿喷是将砂、石料预加水，使其浸润成潮湿状， 再加水泥拌均匀，从而降低上料合喷射时的粉尘， 其工艺流程同干喷。
5、新奥法的钢架施工
使用条件： 对于自稳时间很短的Ⅴ、Ⅵ级围岩隧道； 浅埋偏压隧道； 隧道处于粉细砂、大面积淋水等地段； 为了抑制围岩过大的变形。
钢架的最大特点：
架设后立即受力，且强度和刚度均较大， 可承受开挖时引起的松动压力。
3）根据围岩级别，采用不同的初期支护，及 时施作密贴于围岩的柔性支护（如钢拱架、喷射 混凝土和锚杆等），以控制围岩的变形和松弛； 4）在软弱破碎地段，使断面及早闭合，从而 增加支护结构的刚度，有效地发挥支护体系的作 用，保证隧道的稳定性； 5）二次衬砌原则上是在围岩和初期支护变形 基本稳定的条件下修建，使围岩和支护结构形成 一个整体，从而提高支护体系的安全度。
由于单侧壁导坑法每步开挖的宽度较小，而且封 闭型的导坑初期支护承载能力大，所以它适用于断面 跨度大，地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。
双侧壁导坑法
② ① ③ ① ③
② ①
适用于V～Ⅵ级围岩双线或多线隧道掘进。具有 控制地表沉陷好，施工安全等优点，但进度慢，成 本高。
3）中洞法 中洞法适用于双连拱隧道。采用先施作隧道中墙 混凝土，后开挖两侧的施工方法。
3、新奥法的应用范围
新奥法的适用范围很广，不同的地质条件—不 论是好岩石还是差岩石，都可以采用，甚至在土层 中都可以采用。 但是，在地下水很旺盛的地层中若要采用新奥 法，必须首先解决地下水的问题，否则开挖后的一 次支护就很难做。 各种不同深度均可采用新奥法。 各种不同形状、不同断面的洞室均能采用新奥 法。 目前，新奥法的隧道类型有铁路、公路、水工 隧洞、地铁以及几乎所有的其他地下工程。
简要说明新奥法的基本特点和施工原则
新奥法的基本特点和施工原则1. 新奥法的基本特点新奥法，又称新奥法学派，是指在传统奥法基础上所进行的新的理论探讨和实践总结。
新奥法相比传统奥法，具有以下基本特点：1）继承性：新奥法在一定程度上继承了传统奥法的理论和实践基础，同时也将传统奥法的经典思想进行了发展和完善。
2）创新性：新奥法在理论和实践方面有较大的创新，不断结合当前社会和科技的发展趋势，提出了新的理论观点和实践方法。
3）实用性：新奥法注重理论和实践相结合，强调理论要服务于实践，实践要贯彻于理论，以达到更好地解决实际问题的目的。
4）系统性：新奥法不断完善和深化了奥法理论体系，形成了更为完整的理论框架，涵盖了更广泛的领域和问题。
2. 新奥法的施工原则在实际应用中，新奥法具有一系列的施工原则，以保证其理论和实践的质量和有效性：1）科学性原则：新奥法的理论和实践必须具有科学性，即必须建立在科学的基础之上，符合客观规律，不违背常识和逻辑。
2）创新性原则：新奥法强调创新，不断更新理论观点和实践方法，及时调整和完善理论体系，以适应社会和科技的发展需求。
3）系统性原则：新奥法的施工必须具有系统性，既要注重理论的系统内部结构和逻辑，又要考虑实践的系统整合和协调。
4）实践性原则：新奥法理论必须服务于实践，而实践要反馈于理论，以验证理论的正确性和指导实践的有效性。
5）全面性原则：新奥法要求理论和实践的全面性，不能片面夸大或忽视某要全面地认识和解决问题。
3. 个人观点和理解对于新奥法的基本特点和施工原则，我个人认为，新奥法学派的出现为我们提供了更为全面和深入的理论和实践指导。
新奥法的创新性和科学性为我们提供了更多的思路和方法，使我们能够更好地理解和解决实际问题。
新奥法的实践性和全面性也促使我们注重理论与实践的结合，充分认识和解决问题，提高工作质量和效益。
总结回顾通过本文的阐述，我们可以清晰地了解了新奥法的基本特点和施工原则。
新奥法在理论和实践方面都具有较大的创新性和科学性，同时也要求具有系统性、实践性和全面性。
新奥法
1、新奥法：根据弹塑性理论，以岩力学为基础提出支护结构的支护参数，开挖后及时采用柔性支护，在尽量抑制围岩变形、积极发挥围岩自承能力的同时，依靠现场量测来指导隧道的设计和施工。
2、被动荷载：因结构变形压缩围岩而引起围岩的被动抵抗力，即弹性抗力。
它对结构起限制作用3、矿山法：因最早应用于矿石开采而得名，它包括传统方法和新奥法，由于在这种方法中，多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖，故又称为钻爆法。
4、隧道结构的主体构造物：是为了保持岩体稳定和行车安全而修建的人工永久建筑物，一般指洞身和洞门构造物。
5、超前支护：隧道开挖前，先向围岩内打入钎、管、板等构件，用以预先支护围岩，防止坑道掘进时岩体发生坍塌。
6、复合式衬砌：以喷射混凝土，锚杆或钢拱支架的一种或几种组合作为初次支护对围岩进行加固，维护围岩稳定防止有害松动。
待初次支护的变形基本稳定后，现浇混凝土二次衬砌。
7、围岩压力：引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。
包括由地应力引起的围岩应力以及围岩变形受阻而作用在支护结构上的作用力。
狭义上，是指围岩作用在支护结构上的压力。
在工程中一般研究狭义的围岩压力。
8、盾构施工法：盾构施工法是软土隧道掘进施工的一种有效方法。
盾构法主要应用于软土、流沙、淤泥等特殊地层。
盾构法隧道的基本原理是用一件有形的钢制组件，沿着隧道设计轴线开挖土体而向前推进。
9、侧墙效应：隧道边墙给驾驶员造成恐之冲撞的危险心理效应，因此，行车道两侧设置侧向宽度或余宽。
10、隧道限界：为保证隧道内各种交通的正常运行与安全，衬砌、通风管道等建筑物不侵入的界限。
11、超前小导管预注浆：沿开挖外轮廓线，以一定角度打入管壁带孔的小导管，并以一定压力向管内压注水泥或化学浆液的措施。
此法适用于自稳时间很短的砂层、砂卵（砾）石层等松散地层施工。
12、荷载—结构模型：以支护结构作为承载主体，围岩作为荷载同时考虑其对支护结构的变形约束作用的模型，即结构力学模型，又称荷载—结构模型。
新奥法理解
新奥法的基本实质1、新奥法基本原理新奥法是一个具体应用岩体动态性质的完整的力学概念（或者说是一种隧道工程概念），是按科学制定的并已为实践所证明的原则和思想去修筑隧道。
其主要意图是充分调动岩体自身的承载能力，使隧道施工更安全，更经济，因而不能单纯地将它看成是一种施工方法或支护方法，也不能片面理解，将仅用锚喷支护或运用新奥法部分原理施工隧道，就认为是采用新奥法修建。
事实上锚喷支护并不能完全表达新奥法的含义，新奥法的内容及范围是相当广泛、深入的。
因此，新奥法应遵循一系列原则。
关于新奥法原理，其核心可归结为一点：运用各种手段（开挖方法、支护、测量及地层预处理等）控制围岩，最大限度地保护和调动围岩的自身能力。
新奥法与传统的隧道设计施工方法有着本质上的区别。
新奥法的基本观点，是把岩体视为连续介质，根据岩体具有的粘性、弹性、塑性的物理力学性质，并利用洞室开挖后围岩应力重分布而产生的变形到松动破坏育一个时间效应的动态特征，“适时”采用薄壁柔性支护结构（以锚喷为主要手段）；与围岩紧密贴合起来共同作用，从而调动并充分利用天然围岩的自身承载能力，以达到洞室围岩稳定的目的。
实质上，新奥法是把围岩从加载荷载变为隧道支护系统的承载体部分。
从新奥法作用原理可知，它应能更广泛地应用于各类复杂地层的隧道工程，并且更经济。
新奥法的基本原理可以归纳为以下几点：（1）选择合理的断面形状、施工程序和开挖方法。
洞室开挖施工时，均应采取控制爆破措施、尽量减少对围岩的破坏程度；（2）根据岩体具有的弹、塑性物理性质，研究洞室围岩的应力－应变状态，并将其变形发展控制在允许的变形压力的范围内；掌握最佳支护时机，在隧洞开挖区岩体松弛前让围岩产生一定变形，但不至发展到有害程度之时，及时施作喷混凝土等支护措施，以保持围岩稳定；（3）充分利用围岩的自稳能力，选用能适应围岩变形的混凝土柔性支护结构，使围岩通过有控制的弹性变形调整达到自稳目的；（4）充分利用围岩的自身承载能力，把围岩当作支护结构的基本组成部分，遇塑性变形较大的围岩压力，增设锚杆加固，使围岩与支护紧密结合，施作的支护将同围岩共同工作，形成一个整体的承载环或承载拱；（5）施作的支护结构应与围岩紧密结合，既要具有一定的刚度，以限制围岩变形自由发展，防止围岩松散破坏；又要具有一定的柔性，以适应围岩适当的变形，使作用在支护结构上的变形压力不致过大。
新奥法的原理
新奥法的原理[原创2006-05-27 12:25:01 ] 发表者: minjoy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、隧道设计施工的两大理论(1)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。
(2)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.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New Austrian Tunnelling Method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。
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当然，在umax<ulimit的情况下，可不必做第2)项修正。
修正后的pa-ur/r0关系曲线在图5-17中以实线表示。从图 中可以看出，随着ur/r0的增大Pa逐渐减小，超过后又逐渐增 大；反之，随着Pa的增大，ur/r0也逐渐减小。可以认为这条 曲线形象地表达了支护结构与隧道围岩之间的相互作用：在 极限位移范围内，围岩允许的变形大了，所需的支护阻力就 小，而应力重分布所引起的后果大部分由围岩所承担，如图 5-14中的A点，围岩承担的部分为 DgHc；围岩允许的位移小 了，可需的支护阻力就大，围岩的承载能力则得不到充分发 挥。故这条曲线可称为“支护需求曲线”或“围岩特性曲 线”。 应该指出，上述的分析是在理想条件下进行的，例如， 假定洞壁各点的径向位移都相同，又如假定支护需求曲线与 支护刚度无关等。不过，尽管存在这样一些不准确的地方， 但上述的隧道围岩与支护结构相互作用的机理仍是有效的。
Pa
P0-Pmax
P0-原岩压力线
A
形变压力区 Ⅰ
Pmax
P0-Pc P0-PE
Ⅰ-刚性支护 Ⅲ-柔性支护 Ⅳ-模注支护 松动压力区
K
PE
Pk Pl
PC
j
u0 uE u limit
C ED
Pmin
B
u
u max
喷锚支护
模注支护
实际施工中，一般是分二次进行支护，第一次在洞 室开挖后，尽可能及时进行初期支护和封闭，保证周边不产 生松弛和坍塌，并让围岩在有控制的条件下变形，通过对围 岩变形的监测，待位移和变形基本趋于稳定时，再进行第二 次支护( 达到图中 C点的附近) ，随着围岩和支护的徐变、支 护和形变压力将发展到PE，支护和围岩在最佳工作点 E处共 同承受围岩形变压力，围岩承受的压力值为 (P0-PE) ，支护 承受的压力值为 PE ，支护承载力尚有值为 (PK-PE) 的安全余 量。
它能提供的最大径向压力为：
(10-9)
Pc max
式中
( R0 t c ) 2 1 c [1 ] 2 2 R0
抗压强度。
(10-10)
Ec、R0——混凝土或喷射混凝土的弹性模量和
2)灌浆锚杆。灌浆锚杆的受力变形情况比较复杂，它对 围岩变形的约束力是通过锚杆与胶结材料之间的剪应力来传 递的，所以，在围岩向隧道内变形过程中锚杆始终是受拉， 同时，锚杆所能提供的约束力必然与灌浆的质量直接有关。 因此，目前在评价锚杆的力学特征时，只能通过现场的拉拔 试验决定。在无试验条件时，参考以下近似公式来确定锚杆 的受拉刚度，此时假定锚杆是沿隧道周边均匀分布的：
2．支护特性曲线
支护需求曲线是隧道围岩与支护结构共同作用的一方面， 即是围岩对支护的需求情况。想互作用的另一个方面是支护 结构可以提供的约束能力。任何一种支护结构, 总能对围岩 变形提供一定的约束力，即支护阻力。
(1) 一般支护特性曲线公式 仍以圆形隧道为研究对象， 并假定围岩给支护结构的反力也是径向分布的。相对于围岩 的力学特性而言，混凝土或钢支护结构的力学特性可以认为 是线弹性的，也就是说作用在支护结构上的径向均布压力是 和它的径向位移成线性关系，即
为设计和修正支护结构形式和参数提供依据； 正确选择开挖方法和支护施作时间； 为隧道施工和长期使用提供安全信息； 是研究新奥法力学机理和设计理论的重要途径。
『10.3.2 ▎监控量测的内容和方法
基本要求
尽快埋设测点； 进行一次量测的时间宜尽量短；
传感元件要有较好的防震、防冲击波的能力， 且能长期有效；
『 10.1.1▎新奥法的基本概念
以控制爆破（光面爆破、预裂爆破等）为 开挖方法；
新奥法
以喷锚作为主要支护手段； 通过监测控制围岩变形，动态修正设计参 数和变动施工方法。
核心内容是充分发挥围岩的自承能力。 把新奥法理解为隧道开挖与支护的方法 误以为采用了锚喷支护就是新奥法 对施工监控量测不够重视
对新奥 法的误 解
测设的数据要求直观、正确、可靠； 测试仪器要有足够的精度。
『10.3.2 ▎监控量测的内容和方法
1）工程地质与支护状况的观察 2）隧道地表沉降量测 （浅埋隧道、洞口地段）
2~5m间隔
不动点
地表测点
不动点
地表沉降观测
(3) 隧道净空变化(收敛)量测 在开挖后的洞壁上及时 安设测点，用收敛计量测两测点间的距离，两次测定的距离 之差为该时段的收敛值。根据收敛值或位移速度，可判断围 岩与支护是否稳定。 每10~20m一个断面。收敛量测的基线，视围岩条件可选 择1条、2条、3 条、6条等。
新奥法是修建隧道一种基本理论，是包含 设计于施工内容的隧道工程新概念。 新奥法使用锚喷支护是为了达到保护围岩强 度、控制围岩变形、实现发挥围者自承能力 的目的。 只有采用施工监控量测才能掌握围岩变形 动态，做到控制变形。 锚杆、喷射混凝土和施工量测是新奥法的三 大要素。
对新奥 法正确 认识
『10.1.2 ▎新奥法施工的要点
KScB KSc KSB
它能提供的最大支护阻力也是两者之和。
(10-12)
(3) P ～ us/r0 图 在已知支护结构的刚度后，根据公式 (10-12) 即可画出支护结构提供约束的能力和它的径向位移 us/r0的关系曲线（图10-5）。该图说明，支护结构所能提供 的支护阻力是随支护结构的刚度而增大，所以，这条曲线又 称为“支护补给曲线”，或称为“支护特性曲线”。
这两点显然与客观实际有出入，如隧道开挖后立即支护 并起作用，只要支护阻力达到一定值，围岩内就可以不出现 塑性区，当支护阻力等于围岩的初始应力时，洞壁径向位移 就为零；其次，实践证明，任何类别的围岩都有一个极限变 形量，超过这个极限值，岩体的值将急剧下降，造成岩体松 弛和坍落。而在较软弱的围岩中，这个极限值一般都小于无 支护阻力时洞壁的最大计算径向位移量。因此，在洞壁径向 位移超过后，围岩就将失稳，如果此时进行支护以稳定围岩， 无疑的，其所需的支护阻力必将增大。也就是说，这条曲线 到达后不应该再继续下降，而是上升。 鉴于上述原因，我们可以将弹塑性状态的洞壁径向位移 与支护阻力的理论曲线作适当修正：
Pa
P0-Pmax
P0-原岩压力线
A
形变压力区 Ⅰ
Pmax
P0-Pc P0-PE
Ⅰ-刚性支护 Ⅲ-柔性支护 Ⅳ-模注支护 松动压力区
K
PE
Pk Pl
PC
j
u0 uE u limit
C ED
Pmin
B
u
u max
喷锚支护
模注支护
2) 如隧道开挖后不加 支护，或支护很不及时， 也就是容许围岩自由变形。 在图中是曲线DB，这是洞 室周边位移达到最大值 umax，支护压力Pa很小或接 近于零。这在实际中也是 不容许的，因为实际上周 边位移达到某一位移值时， 围岩就会出现松弛、散落、 坍塌的情况。这时，围岩 对支护的压力就不是形变 压力，而是围岩坍塌下来 的岩石重量，即松动压力， 此时，已不适于作喷锚支 护，只能按传统施工方法 施作模筑混凝土衬砌。
6) 对隧道周边进行位移收敛量测是施工过程中必不可 少的一个重要环节，从现场量测反馈信息及时修改设计和施 工方案。 7) 对外层衬砌周围岩体的渗水，要通过足够的“排堵 措施”予以解决，如在两层衬砌之间设置中间防水层等。
§10.2支护结构与围岩的相互作用
10.2.1．围岩特性曲线
地层原始应力状态称为，一次应力状态；开挖以后 围岩的应力状态称为，二次应力状态；进行支护以后围 岩的应力状态称为，三次应力状态。 洞室开挖后的应力状态有两种情况，一是开挖后的 二次应力状态仍是弹性的，洞室围岩是稳定的。另一种 是开挖后，洞室围岩产生塑性区，此时洞室都要采用承 载的支护结。
『 10.3 ▎新奥法监控量测
『 10.3.1 ▎监控量测的目的和任务
在隧道的施工过程中，使用各种仪器设备和量测元件， 对地表沉降、围岩与支护结构的变形、应力、应变进行量测， 据此来判断隧道开挖对地表环境的影响范围和程度、围岩的 稳定性和支护的工作状态，这种工作称为新奥法的现场监控 量测。
1. 监控量测的目的
1) 在弹性应力状态时，即 阶 段改用直线，用弹性力学中厚壁圆筒的公式来确定支护阻力 与洞壁径向位移的关系：
2g H c Rb 2C cos pa ( Rb ) 1 1 sin
u |r r0
e
1 (gHc p a )r0 2G
2) 洞壁径向位移超过ulimit后改用一个上升的凹曲线表 示，说明随着位移的发展，所需的支护阻力将增大。但对于 超过极限变形量后所需的支护阻力的真实情况仍然很不清楚， 所以这段曲线形态只能任意假定。不过，这并不影响我们位 移与支护结构相互作用的分析。
1) 在隧道的整个支护体系中，围岩是承载结构的一部 分，施工中要合理利用围岩的自承能力，保持围岩的稳定；
2) 隧道开挖时，应尽可能减轻对隧道围岩的扰动或尽 可能不破坏围岩的强度。 3) 允许围岩有一定的变形，初期支护应尽量做成柔性 的，以便与围岩紧密接触，共同变形和共同承载，充分围岩 的自身承载作用。 4) 洞室开挖后及时施作初期支护，封闭围岩表面，抑 制围岩体的早期变形，待围岩稳定后，再进行二次衬砌，但 遇软弱围岩特别是洞口段衬砌要紧跟。 5) 隧道的几何形状必须满足在静力学上作为圆筒结构 的计算条件，因此,要尽可能使结构做得圆顺(如做成圆形或 椭圆形的),不产生突出的拐角,避免产生应力集中现象。同时, 尽早使衬砌结构闭合(封底)，以形成承载环；
Pa
P0-Pmax
P0-原岩压力线
A
形变压力区 Ⅰ
Pmax
P0-Pc P0-PEFra bibliotekⅠ-刚性支护 Ⅲ-柔性支护 Ⅳ-模注支护 松动压力区
K
PE
Pk Pl
PC
j
u0
uE u limit