新奥法理论及其在隧道中的应用.docx

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新奥法理论及其在隧道中的应用

新奥法理论及其在隧道中的应用

摘要：

通过介绍新奥法和在中国的发展，从岩体属性，围岩基本原理入手阐述了新奥法原理。

并根据不同围岩等级介绍新奥法施工，最后用引栾入津工程、西洱河三级电站工程、草峪岭随润工程介绍新奥法在隧道中的应用。

关键词：

新奥法;围岩自稳;岩体属性;工程实例

TheNewAustrianTunnelingMethodAndApplicationInTheTunnel

YAOMeng-Wei

（ArchitectureandCivilEngineering，8143086）

Abstract：

ThearticleintroducesTheNewAustrianTunnelingMethodandit'sdevelopmentinChina.ThenitstartsfromtherockpropertiesandthebasicprinciplesofsurroundingrocktoexpoundeNATM.Atlast,itusestheYinluanrujin,XierhethreepowerplantprojectandtheCaoyulingprojectointroducetheNATM.

Keywords：

NewAustrianTunnelingMethod;Thesurroundingrocksteady；Rockproperties;Engineeringprojects

引言

　　二十世纪以来，人类对地下空间的需求越来越多，因而对地下工程的研究有了一个突飞猛进的发展。

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的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，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。

其中的一种理论是二十世纪20年代提出的、传统的"松弛荷载理论"。

而另一种理论是二十世纪50年代提出的现代支护理论，或称"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。

这是一种比较现代的理论，它已经脱离了地面工程考虑问题的思路，而更接近于地下工程实际，近半个世纪以来，已被工程界广泛接受和推广应用，并且表现出了广阔的发展前景。

新奥法是岩承理论在隧道工程实践中的代表方法。

1概述

1.1新奥法简介

　　新奥法又称NATM，是"NewAustrianTunnelingMethod"的简称，常见到的译名为"新奥地利隧道施工方法"。

其实，它不完全是一种设计方法，也不单纯是一种施工方法，而是把两者结合为一体的技术方法，是具体应用岩体动态方面的较完善知识的一个完整的力学概念。

因此称为"新奥地利隧道工程法"更为恰当。

奥地利国家地下洞室工程委员会提出了一个新奥法的正式定义:

"新奥法遵循这样一个原理，即通过发挥围岩承载环的主动作用使洞室的围岩（岩体或土层）成为承载结构部件。

"新奥法是在1948年由其创始人、奥地利学者L.V.Rabcewicz教授提出并在1958年申请专利，1963年正式命名，并在近40年来得到逐步发展。

新奥法自申请专利以来，在世界许多国家中得到迅速推广应用，并取得良好的效果。

新奥法最初是在岩质较好的地层中应用，后来随着经验的不断丰富，较差地层中也开始应用新奥法，并获得成功。

由于新奥法技术经济效益明显，现在正处于蓬勃发展阶段，受到国内外工程界的普遍重视。

新奥法在隧道工程中的广泛应用极大地推动了隧道工程技术的进步，目前，新奥法原理己经成为世界各国隧道及地下工程中普遍遵循的原理。

虽然，在这期间一些学者也提出其它隧道工程方法，但目前隧道设计与施工中仍以新奥法为主。

1.2新奥法在我国的发展

　　早在20世纪六十年代新奥法介绍到我国，七十年代末八十年代初得到迅速发展，至今，可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开新奥法。

用新奥法指导施工的工程实例不胜枚举。

例如，复杂隧道：

大秦线军都山隧道的黄土浅埋段和洞内泥石流、大瑶山隧道的9#断层、京九线的歧岭隧道、宝中线大寨岭隧道等；长隧道：

大瑶山隧道、米花岭隧道；大断面隧道：

二滩电站的导流洞最大断面面积600m2以上、太平驿电站直径达28.6m的调压井。

特殊地质隧道:

南昆线家竹菁隧道（高地应力、大变形）；城市地下工程：

北京地铁复兴门折返线、西单地铁车站、国家计委停车场。

目前高速公路隧道己全面推广新奥法施工。

许许多多重点难点工程的建成带动了我国整个地下工程的发展。

　　新奥法以其快速、节省、安全和具有很高的灵活性与优越性越来越受到学者和工程技术人员的青睐。

这里的灵活性不但指其适用范围广一一不同的地质条件，不同的埋深，不同的洞径及不同的支护目的；而且指通过反馈信息及时调整设计方案一一遇到地质条件变化时，可以根据现场量测资料及时调整设计和施工方案，支护强度不够可以补强，过分安全可以削减。

2新奥法原理

2.1岩体的基本属性

　　新奥法施工是在岩体内开挖各种形状断面的隧道或洞室，因此，了解隧址区岩体的基本属性非常重要。

　　众所周知，岩石有3种类型:

岩浆岩、变质岩和沉积岩。

无论哪种岩石，在其形成过程中都会生成原生构造。

岩浆岩是由地壳深处的岩浆冒出来形成的，岩浆在冷却过程中除结晶外还会形成节理构造。

变质岩是由岩浆岩或沉积岩在高温高压作用下产生的，在矿物重新结晶的过程中形成节理和片麻理构造。

沉积岩是各种矿物颗粒被水携带由近及远，由粗至细，层层沉积而成，其形成都有层理构造。

岩石形成后又经历了多次大地构造运动，每次构造运动都会使岩体产生次生构造，由于构造力的大小和方向不同，岩体产生的断裂（正断层、逆断层和逆掩断层）规模和方向也会不同，其断裂带的性质和宽度也不同。

断裂带内的岩石被挤压破碎，甚至糜凌化，在大地构造力作用下，有的岩体呈叠瓦状构造。

碳酸盐类岩石有时还会有溶洞，洞内有的充填一些破碎土石，有的无充填物。

岩体内一般都有地下水活动，而水会降低软弱夹层、破碎带及裂隙内充填物的力学指标（C、值）。

地表一定深度内的岩石在长期物理化学作用下都产生不同程度的风化，轻者破碎加重，强度降低，重者则变成散粒体或土。

　　由此可见，岩体是一种非常复杂的介质，既不连续又不均匀，还不各向同性，同时还存在原始地应力。

岩体既有弹性又有塑性，还存在流变问题，各种构造面均是岩体的薄弱部分。

2.2围岩破坏原理

　　新奥法的理论基础是认为围岩具有自承能力，分析围岩自承能力形成的力学机制对于正确选择设计和施工方案有重要意义。

　　围岩的自承能力来源于围岩自身强度。

开挖前岩体处于三向原岩应力状态，隧道开挖后，在岩土体中形成新的空间，导致隧道周边岩土体失去原有的支撑，径向应力降低。

围岩向隧道洞内移动，围岩相互挤压，切向应力升高，局部可能出现拉应力，围岩应力状态趋于恶化。

围岩稳定性是围岩强度与二次应力一对矛盾比较的结果。

如果围岩自身强度高于二次应力，围岩是能够稳定的，因此围岩的自承能力大小取决于围岩强度的高低。

此处的围岩强度不是指围岩中岩石块体的强度，是包含了结构面分布与性质、岩石块体嘴构体强度和工程因素等多方面影响的综合指标。

　　隧道工程中不支护而长期稳定的实例则证明了围岩的自承能力。

如果围岩强度低于二次应力围岩发生破坏，破坏由表面向深处发展，围岩内应力不断调整，破坏不断发展，在围岩内形成三个区，由围岩表面向深部依次是塑性软化区、塑性强化区和弹性区。

三个区的岩体处于不同的变形阶段，塑性软化区围岩处于峰值后变形阶段，即塑性软化变形阶段；塑性强化区围岩处于峰值前的塑性变形阶段，即塑性强化阶段；弹性区围岩处于弹性变形阶段。

　　理论研究表明，塑性强化区和弹性区是围岩承载的主体，塑性软化区是支护的对象。

强化区和弹性区的切向应力高于原岩应力，软化区应力得到释放，切向应力低于原岩应力。

围岩的自承能力与岩体的力学性质密切相关。

岩石的两种性质对于围岩的自承能力有重要影响，一是随着围压的升高，岩体峰值前和峰值后的承载力都不断增大载力。

二是岩石处于软化变形阶段仍具有承载力。

围岩处于塑性软化变形阶段时，岩石已破碎，围压较低，围岩变形处于非稳定状态，其承载力来源于破裂面的摩擦力。

软化区的承载力具有双重作用，一是有利于自身的稳定，但必须通过施加支护才能实现软化区围岩的稳定；二是软化区对强化区围岩具有作用力，增大了强化区围压，提高围岩强度，促进强化区围压进入稳定状态。

因此软化区工作状态对强化区的承载力有重要影响。

强化区围压较软化区大，围岩结构面处于紧密挤压状态，围岩变形处于稳定状态，是主要的承载区之一。

强化区对弹性区围岩具有支撑作用，增大了弹性区围压，提高了岩体屈服强度，促使弹性区的形成。

弹性区围压高于软化区、强化区，使得围岩处于弹性工作状态，岩体应力和变形关系服从胡克定律，是主要承载区之一。

　　由上述分析可见，塑性软化区、强化区和弹性区是相互关联、相互影响、相互作用的整体。

塑性强化区和弹性区是承载的主体，但都位于围岩深处，一般不能对其进行支护加固，而塑性软化区是支护的主要对象，通过对浅部（软化区）围岩进行加固或支护，提高其强度，使其达到稳定。

浅部（软化区）围岩再对深处（强化区）围岩实施作用，实现深部围岩稳定，并使其成为主要的承载区。

除了对浅部（软化区）围岩的加固措施外，在矿山法开挖隧道时采用光面爆破的目的是减轻爆破对围岩的震动，尽可能保持原始状态。

在稳定性差的围岩条件下，常采用预支护方法，在隧道开挖前围岩即得到强化。

浅部支护、光面爆破和预支护等措施都是工程施工中常用的技术手段，其目的都是在施工时尽可能维持围岩的原始状态，保持原有强度，达到围岩稳定。

2.3新奥法原理

新奥法是一种隧道施工方法，该法在岩体力学的基础上，把以往普氏理论的围岩荷载视作能自承载的结构，并借助喷锚支护等的加固作用充分发挥围岩的自承性能，千方百计地充分发挥围岩的自承能力是新奥法的精髓。

　　众所周知，隧道未开挖前，无论隧址区域的地质条件如何，隧址区域内的原始地应力是处于某种平衡状态的。

但是，隧道开挖后，解除了开挖断面内岩体的应力，使围岩处于临空状态，破坏了隧址区域的应力平衡状态，围岩的径向应力突然降为零，而环向应力则立即升高，围岩由原来的三维应力状态变为二维应力状态。

开挖后，围岩的弹性变形瞬间完成，但弹塑性和塑性变形将随时间的推移继续发展，这种变形是在围岩应力重新调整过程中产生的。

若某个部位的压剪应力超过围岩的抗剪强度就会发生剪切破坏，破坏部分的围岩失去了自承能力，必然又造成应力的重新分布。

应力将向较深层围岩转移，其结果有2种：

一是应力重分布后，围岩不再继续破坏，暂时能自承；二是应力重分布后，围岩仍在继续破坏，最后发生塌方。

　　新奥法提出保持围岩稳定的关键是充分发挥围岩的自承能力，这一提法是从力学角度提出了保持围岩稳定的思路，揭示了决定围岩稳定性的主要因素是围岩的自承能力。

从上述分析可见，围岩自承能力源于围岩强度，因此保持围岩原始状态，即是保持原有围岩强度，这是发挥围岩自承能力的充分必要条件。

总之，新奥法"充分发挥围岩的自承能力"的观点可进一步表述为"基本维持围岩原始状态"。

两种表述方法的区别还在于，"充分发挥围岩的自承能力"是从力学层面所作的"隐性"表述，"基本维持围岩原始状态"既是从力学层面所作的表述，同时又是与工程措施密切结合的，因此是一种"显性"表述。

3新奥法施工

　　新奥法是科学、先进、灵活的隧道施工方法。

根据开挖后围岩的实际情况，灵活应用锚喷支护，使加固后的围岩形成自承能力。

有人把新奥法和锚喷支护划等号。

但这种观点具有片面性，因为新奥法是以锚喷作为加固围岩的手段，但在实施锚喷支护过程中还应有非常严密的施工组织和现场围岩变形观测，必须通过观测来判断围岩的稳定状态，由观测获得的数据来指导施工，确定锚喷支护的合理参数，并提供2次衬砌的施作时间。

　　由此可见，锚喷支护仅仅是新奥法施工的一种手段，而不等同于新奥法，如果在隧道施工中能够灵活而正确地应用新奥法，那么就可以减少或避免塌方。

下面以高速公路隧道为例，分别阐述在各类围岩中开挖隧道如何正确应用新奥法。

3.1新奥法施工应具备的条件

　　采用新奥法施工隧道，应具备以下条件：

工程技术人员必须真正懂得新奥法的原理和施工程序，熟悉光面爆破技术，具有一定地质和岩体力学知识，会做围岩变形观测和数据分析，并以此来正确判断围岩的变形趋势和稳定情况；开挖作业队的钻爆技术熟练，并能密切配合技术人员实施光面爆破，爆后围岩的幅员规整，平均超挖控制在5cm内，无欠挖，切实保护好围岩；支护施工队伍素质好，能严格按喷锚支护的操作规程和要领进行施工，确保锚喷支护的施工质量；有良好的施工设备和常用的围岩变形观测设备。

3.2各类围岩隧道新奥法施工

光面爆破、锚喷支护和围岩变形观测是新奥法的3大法宝，无论在哪类围岩中开挖隧道都要恰当而适时的应用，以便充分发挥围岩的自承性能。

3.2.1V级围岩

　　V级围岩是很差的围岩，但同是V级围岩，因岩性和产状的不同，其自稳情况也会有所不同。

施工前必须详细调查岩体的构造、特性、风化程度和水文地质情况，同时还要掌握地形地貌，根据隧址区围岩的实际情况和设计断面来确定施工方法。

通常，对于V级围岩隧道开挖都设计了不同的超前支护，在超前支护加固或支撑围岩条件下来开挖。

开挖采用分步法，如短台阶预留核心土法和侧壁导坑法等。

用机械和人工开挖时严禁爆破开挖，每循环进尺控制在0.5~1.0m。

初喷混凝土要及时，并用钢拱架强行支撑，然后打锚杆，挂钢筋网，复喷混凝土，促使围岩变形逐渐稳定，避免产生过大沉降而侵界。

开挖后在拟设的观测断面上尽快建立观测点，严密监视围岩的变形量和变形发展趋势，并以此来正确指导施工。

经初期支护后围岩的稳定性仍不理想，应及时施作仰拱，使围岩四周形成封闭的支撑环，视围岩的稳定情况适时施作2次衬砌。

　　在V级围岩中开挖隧道应遵循"超前支，短台阶，留核心，少进尺，弱爆破，快喷锚，强支撑，早封闭，勤量测"的施工原则。

3.2.2IV级围岩

　　相对V级围岩而言，IV级围岩开挖后有一定的稳定时间，但时间较短。

通常可不用超前支护，个别情况下仅需随机进行适当的超前支护即可。

一般采用上下台阶法开挖，台阶之间的距离根据围岩的实际情况确定，以安全和便于施工为原则。

每循环开挖进尺2~2.5m，若围岩稳定时间较长，进尺可达3.0m。

开挖后最好先及时初喷3~5cm混凝土将围岩封闭，然后再支立拱架，布钢筋网，打锚杆，最后复喷混凝土至设计厚度。

在拟定的观测断面上及时建立围岩变形观测点，随时监测围岩的变形情况，当围岩的变形速率小于0.2mm/d后，可根据工期要求适时施作2次衬砌。

　　在IV级围岩中开挖隧道应遵循"两台阶，中进尺，弱爆破，早初喷，随支撑，复喷锚，勤观测"的施工原则。

3.2.3Ⅲ级围岩

　　一般情况下Ⅲ级围岩的自稳性能都比较好，为了尽量少扰动围岩，通常采用全断面开挖，每循环进尺2.5~3.0m，若围岩自稳时间较长，进尺可达3.5m。

爆破后视围岩的自稳清况适时进行喷锚支护，适当控制围岩的变形，不需钢拱架支撑。

还应选择有代表性的围岩断面建立观测点，以便掌握围岩的变形情况，使喷锚支护参数更加合理。

根据工期要求确定2次衬砌的施作时间，尽量减少施工干扰。

3.2.4Ⅰ,Ⅱ级围岩

　　Ⅰ,Ⅱ级围岩的自稳能力很强，一般都采用全断面开挖，每循环进尺3.0~3.5m，开挖后仅喷混凝土或打随机锚杆支护即可。

在高地应力区域，如有岩爆时，则应设法释放地应力（打水胀式锚杆，打应力释放孔，喷混凝土），以防止岩爆造成安全事故。

2次衬砌根据工期要求适时施作。

4工程实例

4.1新奥法在引滦入津不良地质洞段的应用

4.1.1引滦入津隧洞穿过特大断层的洞段

　　引滦入津隧洞长10km，出口附近穿过一区域性大断层交汇带，即主断层F1~F10，其间为石英岩，两侧为片麻岩，构造的基本特征是，在平面及立面上均呈"V"字形交汇。

而隧洞的空间位置则穿过"V"字形的尖端，断层带在洞线上的出露长度达212m。

该洞段的施工成为实现引滦入津的重大难关。

　　该洞段设计采用喷锚支护作为外层衬砌，再补以内层钢筋混凝土衬砌，并将底板与直边墙连为一体，形成封闭式，以增强对可能产生的非均匀或不对称偏压等不利荷载组合的适应性及满足必须的强度与刚度要求。

设计喷混凝土厚15cm，系统锚杆、内衬拱墙厚70cm，底板厚105cm。

　　为尽可能保证围岩自稳，减少人为破坏，决定采用两种掘进方式，一是在上游面，因地下水较多，采用下导坑先行（既排水又探测地质情况）；二是在下游面，采用上弧形导洞先行的"分段、分部"开挖与支护方法。

为监测围岩的稳定性、指导施工并修改设计参数，设置17个监测断面，含收敛量测、单点位移和喷层切向应变量测等。

据观测，变形在8~12d内趋于稳定。

根据安全要求，在围岩变形趋于稳定，但未达到最后稳定时做内衬。

　　按照上述设计与施工要求，没有产生大的塌方，胜利完成了这一关键洞段的施工。

4.1.2引滦入津隧洞通过P4大断层破碎带的洞段

　　P4断层破碎带是引滦入津隧洞通过的又一大断层破碎带，总长为60m，含黄色断层角砾岩、糜棱岩及断层泥。

地下水呈股状溢出，流量为0.1L/s。

该段隧洞设计为组合式衬砌，喷混凝土厚5~8cm，设置径向锚杆及超前锚杆，内衬混凝土边墙厚30cm，拱厚40cm，底板厚60cm，与边墙连接，呈封闭式整体结构。

　　该洞段开挖采用控制爆破（周边孔距0.25~0.4m），用上台阶法分部掘进，超前锚杆与径向锚杆相结合施工时，在主断层部位设置监控断面，分别埋设单点位移和收敛计。

监测结果表明，围岩变形在7~8d后即趋于稳定，而内衬时间则为7个月以后，在此期间未发现围岩失稳的迹象。

　　此例说明，在此不良地质条件下，采用控制开挖、喷锚支护、监控量测能够安全、高效地完成开挖与衬砌工作。

由于初期支护效果良好，在大断层破碎带洞段实现了单薄型新型组合式衬砌。

4.1.3引滦入津隧洞穿过东沟沟谷浅埋段

　　引滦入津隧洞穿过的"东沟"沟谷处为黑云斜长片麻岩，有多处岩脉侵人。

该洞段设计采用组合式衬砌，喷混凝土厚5~8cm，内层混凝土厚5Ocm，由于地处沟谷，地下水出露较多，能否在"大淋水"条件下进行开挖与衬砌，成为该洞段工程的关键。

经现场勘察，地下水出露较多，主要以线流、股流形式溢出，有丰沛的补给源。

处理的方法是结合工程地质资料，查清主水源的通道，然后打排水孔（或群孔）将主流集中导出，并在排水孔内插入带孔的钢管，钢管与孔壁的间隙用棉纱封紧，用速凝水泥砂浆堵在棉纱外部，再用塑料软管与钢管联结，将渗水导引到底板，防止渗水沿洞壁下流，影响混凝土浇筑作业。

在完成上述步骤后，开始以排水孔为中心由四周向中心围喷混凝土。

对于开挖面的渗水，则采用超前排水锚杆，即由钢板卷焊成开口式的"摩擦锚杆"，既可加固围岩又可排水。

　　在处理完淋水后，进行该洞段的施工，最后顺利通过东沟谷地。

4.2新奥法在西洱河三级电站中一号支润的试验研究

　　西洱河电站位于云南省大理白族自治洲下关市附近。

三级电站主要由拦河坝、引水隧洞与厂房组成，装机4.42万瓦千瓦。

其中引水隧洞长3237米，洞径5.3米。

有一条宽近150米的断层组合破碎带平行河谷，构造复杂多变，岩石软弱破碎，地下水位高量又大，围岩自稳能力很低。

各支洞必须穿封该地段才能进人主洞，给施工带来很大困难，成为该电站的控制性工程。

　　为此，在隧洞开挖前，选择1号支洞做为试验洞（开挖断面为宽4.9m的方圆形），进行了新奥法的试验研究。

4.2.1工程地质条件与围岩分类

　　试验洞桩号0+000~0+305一段有殊大断层穿过。

基岩岩性为千枚岩与云母片岩，各段的围岩类别划分见表6-1。

　　表4.1试验洞围岩分类

桩号

工程地质条件描述

自稳条件

围岩分类

O+00~0+148

断层破碎带，由断层泥、糜棱岩岩、片状压碎岩、剧风化千枚岩组成，地下水活动强烈，会出现突然涌水。

无自稳时间，采用超前排水和锚固保持临时自稳。

Ⅴ

0+148~0+155

千枚岩，片状构造，切理发育，部分充填泥质，掌子面及其附

近有7~11L/s的渗流，压力达2kgf/cm2。

经排水处理后，自稳时间可达4~8h。

Ⅳ

0+155~0+305

石英云母片岩，块状结构，被两组节理切割，2~5条/m，地

下水活动强烈。

基本稳定3~7d。

Ⅲ

4.2.2开挖方法及支护结构

　　施工程序、钻爆方法及支护结构，见表4.2。

表4.2实验洞施工方法

围岩分类

施工程序与支护结构

主要钻爆参数

Ⅳ~Ⅴ

超前深孔排水（129~90mm，花管）-钻爆开挖（1~1.5m/循环）-顶拱喷2cm厚混凝土一出渣一浅孔，密孔排水一边墙喷5cm厚、顶拱复喷3~5cm厚混凝土-安装超前锚杆（18mm，长3间距，间距O.5m）和周边系统锚杆（16~20mm，深2~2.5m，间、排距t×e=0.8×0.8m）-挂钢筋网（6~8mm,网格25×25cm）-复喷混凝土厚lOcma

V类围岩周边采用预裂（30个

孔），光面（25个孔）爆破，直孔掏槽，每次爆破进尺1.2m，单位耗药量0.4~0.6kg/m3。

Ⅳ类围岩，预裂（28个孔），光面（26个孔）爆破破，真孔掏槽，进尺1.2~1.4m，耗药量0.5~0.7kg/m3。

Ⅲ

钻爆开挖（2~2.5m/循环）-出渣一局部钻排水孔-每两次进尺喷5cm厚混凝土-局部安装锚杆（18cm.深1.5~2.0m）

预裂（28个孔），光面（（26个孔）爆破，直孔掏槽，耗药量1.7~1.8kg/m3。

4.2.3量测及围岩稳定分析

（1）测试项目与断面布置；测试项目以宏观观察与收敛量测为必测项目，其次用多点收敛计量测的塑性区发展程度。

　　测试断面布置密度较高，不同工程地质条件，均没置有量测断面：

对相同地质条件观测断面间距不大寸20m，试验段内，计有收敛观测断面12个。

多点位移计断面3个，锚杆应力断面1个，小应变计1个，小应变盒1个，声波测试断面2个。

（2）与掌子面距离及爆破振动对围岩收敛的影响，围岩在距掌子面1倍洞径范围内。

每爆破一次，收敛量显著增大；距掌子面愈远。

受钻爆施工的影响相应减小。

故在两倍洞径范围之内，收敛变形达到总变形量的70~85%以上。

如在0+133断面（V类围岩），距掌子面两倍洞径时收敛变形量已达73mm（水平腰线处，该处已作部分锚喷支护），两个月后的总变形量为84mm。

　　（3）喷锚与钢拱架对围岩变形的约束作用采用传统的钢拱架垫木板、楔支护。

钢拱架间距仅80cm，对旧岩变形也没有起到约束作用。

由变形引起变形压力导致钢架失稳破坏，产生塌方，而及时采用表4.2所列的锚喷支护后。

在距掌子面两倍洞径范围以内。

边墙水平收敛速率平均为1.2~3.Omm/d。

距掌子面倍洞径以远，水平收敛速率降至0.1mm/d，趋于稳定。

　　（4）顶拱与边墙收敛值。

在0+129.4断面，多点位移计量测的数据表明，顶拱围岩位移大于边墙，但总收敛值，以腰部水平断面最大，说明符合腊布希维兹的剪切破坏理论。

　　（5）塌方对围岩稳定性的影响。

桩号0+142因地下水集中导致塌方，从而影响到距掌子面2倍洞径距离的0+133及4倍洞径距离0+123断面，其收敛速率从1.27mm/d突增至4.4mm/d。

施工中根据这一情况，锚杆间距从1.0m.加密到0.5m，收敛变形速率又恢复稳定，降到0.3mm/d。

　　根据以上观测资料，西洱河