新奥法在百色水利枢纽导流洞设计和施工中的应用

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发布时间：2021-08-19

资料介绍

保证隧洞建设的安全、经济。设计中应用新奥法，实

际上就是运用新奥法理论和技术指导开挖设计、支

护设计、施工量测设计和衬砌设计。

3．1 导流洞开挖设计

百色导流洞工程地质比较复杂，岩石软硬交替

出现，Ⅳ ～V类围岩占54％。依据新奥法原理，隧

洞开挖要求一次成型，以免应力重新分布。对于开

挖洞径为15 FD_的软岩，一次成型是不可能的，因为

软岩的自稳能力无法满足一次循环作业时间的要

求。软岩隧洞能否采用新奥法?设计者采用分层分

块相间开挖，根据不同围岩自稳时间的长短，设计出

不同的分块和开挖方法，确保围岩失稳前尽早支护。

3．1．1 Ⅱ、Ⅲ类围岩段开挖设计

Ⅱ类围岩属于基本稳定的围岩；II／类围岩虽然

稳定性较差，但稳定时间一般都有一个月左右，能满

足新奥法一次成型的条件。Ⅱ、Ⅲ类围岩设计采用

分上、下两层半圆一次成型开挖。具体的开挖方法

是：上层先中导洞超前掘进，然后全断面开挖跟进，

采用光面爆破作业；下层先中间拉槽再扩挖两侧，边

孔采用光面爆破。

3．1．2 IV类围岩段开挖设计

Ⅳ类围岩自稳能力差，一般稳定时间不能满足

一次循环作业，也就是说，开挖后尚未完成支护，围

岩已经失稳，达不到新奥法要求开挖一次成型的要

求，也达不到新奥法要求围岩与支护共同工作之目

的。在Ⅳ类围岩段设计采用上下半断面开挖法，具

体做法是：先挖上部断面并采用浅孔小炮爆破开挖

中导洞，待中导洞顶部锚喷支护后，再开挖侧墙部分

并及时对侧墙进行锚喷支护。不管是中导洞或侧

墙，都采用光面爆破和锚喷支护紧跟掘进。下层断

面开挖采用先挖中槽再扩挖两侧，采用光面爆破和

锚喷支护紧跟掘进。

3．1．3 V类围岩段开挖设计

V类围岩自稳能力极差，自稳时间很短，设计采

用上下分层分块开挖。上层开挖采用预留核心土环

形开挖法，即先挖周边1．0～1．5 m，预留中部，开挖

后及时初喷混凝土封闭岩面，并施工和安装系统注

浆锚杆，然后在开挖中部和对锚杆注浆的同时，紧跟

着安装钢拱架、挂钢筋网、喷混凝土。设计上层开挖

循环进尺控制在0．5～1．0 m，一个循环进尺安装1

榀拱架，周边喷钢筋网混凝土厚15～20 cm。下层

开挖采用先挖槽再挖两侧，喷锚支护紧跟开挖，循环

进尺2～3 rn。

3．2 锚喷支护设计

根据断面尺寸、埋置深度、围岩类别、塑性区分

布和各种支护结构工作状况，应用“新奥法”理论和

技术进行分析计算，给出不同围岩采用不同的锚喷

支护方法如表1。

表1 百色导流洞锚喷支护设计成果表

3．3 量测设计

根据新奥法理论和技术要求，设计给出的支护

结构是否符合实际，应通过现场监控量测数据修正

设计参数和调整施工方法。量测设计的主要内容

有：净空变位量测、顶拱下沉量测、锚杆抗拔力测定、

锚杆轴力测定、钢拱架应力测定、围岩位移量测、松

弥带厚度快速测定。在施工过程中，对上述量测内

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