新奥法在公路隧道施工中的运用

坚锐锋

摘 要：利用新奥法原理修建公路隧道已成为一种主要施工方法，尤其在施工场地受限、地层条件多变、工程结构形式复杂等情况下用新奥法施工尤为重要。基于此，本文对新奥法施工技术进行了概述，重点对隧道开挖施工、围岩支护、施工监测等内容作了介绍，通过运用新奥法技术，可提升公路隧道施工水平。

关键词：隧道工程；新奥法；施工技术

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）14-0131-01

就目前公路隧道工程施工而言，运用最为广泛、最为先进的施工技术就是新奥法，但其运用在具体工程实践中，仍然存在一些问题。由此施工单位一定要切实掌握新奥法施工技术的核心所在，并针对工程实际情况加以分析，从而保证公路隧道工程的施工质量。

1 新奧法施工技术概述

1.1 施工特点

新奥法施工技术是建立在隧道工程的施工经验，以及与岩体力学有关理论的基础之上，为了使得锚杆和喷射混凝土两者能够有机结合，在隧道支护工程之中，通过检测与控制围岩，能够最大程度发挥自承载性能，同时新奥法可紧跟开挖作业面施工，因为其以喷锚支护为主要施工手段，在围岩变形前利用开挖施工面的时空效应，可及时有效的进行隧道施工，并且在开挖施工面时，由于爆破会造成围岩的裂缝，导致整个地质构造的裂缝，从而引发隧道的变形或坍塌，但利用新奥法的喷锚支护特点，可以通过较快的速度对岩面进行喷射混凝土支护，并能够很好的充填围岩的裂隙，提高围岩的强度。其次，新奥法主要适合运用于以下情况：具有较长自稳时间的中等岩体；弱胶结的砂、石砾、不稳定的砾岩、强风化的岩石；刚塑性的黏土泥质灰岩和泥质灰岩；坚硬黏土，也有带坚硬夹层的黏土。

1.2 施工原则

新奥法的施工原则重在：认为施工开挖面的围岩不仅是承载物，而且还是承载结构，同时利用围岩本身的力度与新奥法的支护结构，可构成一个支护力学系统，在围岩开挖的过程中通过支护结构支撑围岩，防止出现坍塌等。但新奥法隧道施工也有其自身的缺点，比如说需要依靠精准的测量工作进行施工，一旦出现问题就会引起非常严重的问题，而且测量的过程中耗时较长，需要的人力投入较多，因此，对于工期也会有一定的影响。同时，在施工的过程中，混凝土的喷射容易扬起灰土，对施工人员的身体保护提出了更高的要求。

2 新奥法在公路隧道工程中的应用

2.1 隧道施工准备

新奥法应将围岩整体的自称能力作为出发点，通过严密的现场监控进行施工，从而更好地保证施工质量，控制施工成本，以此把隧道设计、施工与检测反馈联成一个有机整体。首先在利用新奥法进行施工时，应紧密结合隧道工程的具体特征、工期要求以及各个方面的影响因素，确定最为科学合理的施工方案，同时结合具体情况，预计将来施工过程当中可能出现的问题，并根据具体的问题制定出相应的应对措施，从而更好地保证隧道施工的安全性，提高工程的经济性。其次在使用新奥法施工时，需事先对隧道工程的岩石情况进行充分的了解，掌握岩石的软硬情况，这主要是由于在采用新奥法时，软岩隧道和硬岩隧道这两者之间存在着十分明显的差异，对于软岩地层来说，隧道因需接近地表的地下薄层，所以难以承受来自于应力二次分布的荷载。

2.2 隧道开挖施工

在进行公路隧道开挖施工时，隧道当中的围岩应力会再次的分布，所以必须要积极采取有效的措施对围岩进行加固处理，确保围岩支护结构卸载后，还能够保持应有的强度，同时，围岩结构可能会出现稍微的变形，导致承载效果发生变化和后续进行曲面开挖时产生拱膜效应。因此，还需要对围岩的变化进行严格的控制。其次光面爆破隧道的开挖方式有很多种，比如说矿山法、掘进机法、盾构法等，且光面爆破可充分利用岩石抗劈裂能力差的特点，使得对周边眼间距的要求变小，可通过制定科学的起爆顺序，控制好周边眼的方向，限制装药量，从而防止周边眼的围岩受到破坏。其次，光面爆破能够有效的控制出渣量，对于超欠挖的情况也能够有效的控制，大大节约了衬砌混凝土的用量，降低了施工成本。另外光面爆破可有效减轻围岩的扰动，促使开挖的轮廓更加平滑和规则，使得围岩最大限度发挥自承载力，同时在使用新奥法进行隧道开挖施工时需要注意，如果隧道周边的轮廓较为模糊，且格柵拱和钢拱等支护很难进行架设，其会导致支护系统的破坏。

2.3 隧道围岩支护

在进行初期支护的过程中，首先采用锚喷方式，在进行二次支护的时候，采用模筑混凝土来进行衬砌。对于锚喷支护，就是通过利用锚杆阻隔、混凝土、钢筋网喷混凝土形成一个支护结构，对于喷射所用的混凝土，是利用含有速凝剂的混凝土混合料，并借助高压水和喷射机进行混合处理后，在高压空气的作用下喷射到岩面上，从而快速凝结成型。对于软弱破碎的围岩结构，对于围岩的变形应该做好严格的控制，特别是不能使用一次性柔性支护结构，应该先对低层进行加固处理后，使用高强度的支护结构进行预支护处理。

2.4 隧道施工监测

在隧道施工的过程中，进行施工监测是极为重要的一项工作，通过监测可以有效的确定支护和衬砌的时间，确保施工的安全和质量。在隧道开挖后，应该重点注意以下几个问题：（1）对于稳定性较好的围岩，应该及时进行喷射，对于稳定性较差的围岩，应该先进行必要的支护处理后，再及时进行混凝土的喷射，确保工程的质量。（2）当混凝土初次喷射之后，必须要第一时间对喷层变形进行监测，同时采用湿喷工艺，并应分块进行，每块宽约1～2m，喷头出料口至受喷面距离，以0.6～1.0m为宜，且喷射料束角度以垂直受喷面为最佳。（3）在半侧仰拱初期支护喷射混凝土施工完成后，即可绑扎二衬仰拱钢筋、立模型，以及浇注二衬仰拱混凝土，在浇注二衬仰拱混凝土时，需采用溜槽入模，人工振捣密实。（4）隧道通风排尘；一般情况下，多采用压入式隧道通风除尘，通过风机将具有一定风速和压力的空气输送到掌子面，以将有毒有害气体和粉尘排除洞外。本法可有效稀释掌子面内有害气体，使掌子面快速获得新鲜空气。

3 结语

总之，作为隧道施工单位，必须要从根本上认识到新奥法在公路隧道施工中的重要作用，同时在具体的施工过程当中，应紧密结合工程实情，科学合理地使用新奥法，以将隧道围岩支护施工，开挖施工等各项工作做到位，从而更好地保证公路隧道工程的整体质量。

参考文献

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