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路橋工程知識:新奧法的基本要點(diǎn)

2015-10-22 16:01  來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )  【  【打印】【我要糾錯】

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 、俣词议_(kāi)挖后,應使圍巖自身承擔主要的支護作用,而襯砌只是對圍巖進(jìn)行加固,使成為一個(gè)整體而共同發(fā)生作用。因此,須最大限度地保持圍巖的固有強度,以發(fā)揮圍巖的自承能力。如及時(shí)噴混凝土封閉巖壁,就能有效地防止圍巖松弛,而不使其強度大幅度降低,同時(shí)也不存在因頂替支撐而使圍巖變形松弛?傊畱箛鷰r經(jīng)常處于三軸應力約束狀態(tài),最為理想。

 、陬A計圍巖有較大變形和松弛時(shí),應對開(kāi)挖面施作保護層,而且應在恰當的時(shí)候敷設,過(guò)早或過(guò)遲均不利。其剛度不能太大或太小,又必須是能與圍巖密貼,而要做成薄層柔性,允許有一定變形,以使圍巖釋放應力時(shí)起卸載作用,盡量不使其有彎矩破壞的可能。這種支護和傳統的支護不同,不是因受彎矩而是受壓剪作用破壞的。由于混凝土的抗壓和抗剪強度比抗拉和抗彎強度大得多,從而具有更高的承載能力。一次支護的位移收斂后,可在其光滑的表面上敷設高質(zhì)量的防水層,并修筑為提高安全度的二次支護。前后兩次支護與圍巖之間都只有徑向力作用。

 、垡r砌需要加強的區段,不是增大混凝土的厚度,而是加鋼筋網(wǎng)、鋼支撐和錨桿,使隧道全長(cháng)范圍采用大致相同的開(kāi)挖斷面。此外,因為新奧法不在坑道內架設桿件支撐,空間寬敞,從而提高了安全性和作業(yè)效率。

 、転檎_掌握和評價(jià)圍巖與支護的時(shí)間特性,可在進(jìn)行室內試驗的同時(shí),在現場(chǎng)進(jìn)行量測。量測內容為襯砌內的應力、圍巖與襯砌間的接觸應力以及圍巖的變位,據以確定圍巖的穩定時(shí)間、變形速度和圍巖分類(lèi)等最重要的參數,以便適應地質(zhì)情況的變化,及時(shí)變更設計和施工。量測監控是新奧法的基本特征,量測的重點(diǎn)是圍巖和支護的力學(xué)特征隨時(shí)間的變化動(dòng)態(tài)。襯砌的做法和施作時(shí)間是依據圍巖變位量測決定的。

 、菟淼乐ёo在力學(xué)上可看作厚壁圓筒。它是由圍巖支承環(huán)和襯砌環(huán)組成的結構,且兩者存在共同作用。圓筒只有在閉合后才能在力學(xué)上起圓筒作用,所以除在堅硬巖層之外,敷設仰拱使襯砌閉合是特別重要的。

  圍巖的動(dòng)態(tài)主要取決于襯砌環(huán)的閉合時(shí)間。當上半斷面超前掘進(jìn)過(guò)多時(shí),就相應地推遲了它的閉合時(shí)間,在隧道縱方向形成懸臂梁的狀態(tài)而產(chǎn)生大彎曲的不良影響。另外,為防止引起圍巖破壞的應力集中,斷面應做到無(wú)角隅,最好采用圓形斷面。

 、迖鷰r的時(shí)間因素還受開(kāi)挖和襯砌等施工方法的影響,它對結構的安全性起著(zhù)決定的作用?紤]掘進(jìn)循環(huán)周期、襯砌中仰拱的閉合時(shí)間、拱部導坑的長(cháng)度以及襯砌強度等變化因素,把圍巖和支護作為一個(gè)整體來(lái)謀求穩定。從應力重分布角度去考慮,全斷面一次開(kāi)挖是最有利的;分部開(kāi)挖會(huì )使應力反復分布而造成圍巖受損。

 、邘r層內的滲透水壓力,必須采取排水措施來(lái)降低。

  新奧法的支護結構至今仍處于經(jīng)驗設計的階段,它的前提是要科學(xué)地進(jìn)行圍巖分類(lèi),并根據已經(jīng)修建的類(lèi)似工程的經(jīng)驗,提出支護設計參數或標準設計模式。這種工程類(lèi)比法目前還只考慮了巖體結構、巖塊單軸抗壓強度、弱面特性等工程地質(zhì)性質(zhì)、坑道的跨度以及圍巖自穩時(shí)間等主要因素,需在各種設計與施工規程的實(shí)施過(guò)程中,依據量測數據加以修正,F場(chǎng)監控設計,一般分成預先設計階段和最后設計階段,后者是根據現場(chǎng)監控量測數據,經(jīng)分析比較或計算后,最后提出設計。理論解析和有限元數值計算,至今還不能得出充分可靠和滿(mǎn)意的結果,必須由上述兩種方法即經(jīng)驗和量測加以驗證。

責任編輯:北卡
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