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关闭窗口 关键词：新奥法 开挖方法 支护形式 信息化设计与施工
1 概述
新奥法[ NATM ] 是新奥地利隧道施工方法的简称,它是应用岩体力学原理,以维护和利用围岩的自稳能力为基点,以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,并在隧道施工过程中进行现场监控量测,及时获取围岩变动的动态信息,并反馈于修正支护参数与施工措施,充分发挥围岩的自承能力。新奥法广泛应用于山岭隧道、城市地铁、地下贮库、地下厂房、矿山巷道等地下工程。
当前,世界范围内应用新奥法设计与施工城市地铁工程取得了相当大的 发展。如智利的圣地亚哥新地铁线采用新奥法施工地铁车站,车站位于城市道路下7m～9m , 开挖面积150m2 ,相当于17m(宽) × 14m(高);我国自1987 年在北京地铁首次采用新奥法设计施工复兴门车站及折返线工程,车站跨度达26m 。针对我国城市地下工程的特点和地质条件, 新奥法经过多年的完善与发展,又开发了“浅埋暗挖法”这一新方法,与明挖法、盾构法相比较,由于它可以避免明挖法对地表的干扰性,而又较盾构法具有对地层较强的适应性和高度灵活性,因此目前广泛应用于城市地铁区间隧道、车站、地下过街道、地下停车场等工程,如根据新奥法的基本原理,采用“ 群洞”方案修建的广州地铁二号线越秀公园站及南京地铁一期工程南京火车站站,断面复杂多变的折返线工程、联络线工程也多采用新奥法。
在我国利用新奥法原理修建地铁已成为一种主要施工方法。尤其在施工场地受限制、地层条件复杂多变、地下工程结构形式复杂等情况下用新奥法施工尤为重要。
2 隧道开挖方法
采用新奥法设计和施工地铁隧道时,其开挖方法主要根据地质条件、断面大小及周边环境条件等因素选择,开挖方法主要采用类比法,并结合数值 分析确定。根据国内外的经验,主要开挖方法的特点和适用范围见表1 。目前国内对于断面较小的区间隧道,主要采用台阶法,地质条件较差或地表沉降控制要求严格时,可考虑采用CD 法,并根据需要采用辅助施工
措施解决,以提高施工速度;而对于断面较大的地铁车站和折返线,考虑工程安全和保护周边环境,多采用CRD 工法或双侧壁导坑工法(眼镜工法) 。
3 支护设计与施工
我国采用新奥法修建的地铁工程,大多采用复合式衬砌,初期支护为喷锚支护,二次衬砌采用现浇混凝土,初期支护承担主要地层荷载,二次衬砌作为安全储备、饰面及防水层。
3. 1 初期支护设计与施工
根据隧道不同开挖顺序引起的围岩“ 松弛”阶段,采用“围岩松弛” 理论进行分析,并结合工程经验类比确定支护类型进行预设计。在施工过程中监测围岩及初期支护变形,根据监测结果修正预设计,即实施信息化设计与施工。
经过多年的施工实践,对初期支护的认识逐渐深刻,主要体现在以下几个方面:
a. 喷射混凝土
为吸收软弱围岩的变形,通过采用钢纤维喷射混凝土及增加钢纤维含量或钢
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