高速公路隧道新奥法施工技术探讨

肖青

摘 要：本文以高速公路隧道施工中广泛应用的“新奥法”为研究对象，探讨该施工技术的特点及其在高速公路隧道施工中的应用。

关键词：隧道施工；新奥法；技术要点

在高速公路的建设中，隧道的施工必不可少。尽管，修建隧道工程浩大，付出成本相对较高，但其却能够极大的缩减道路里程。在我国，尽管各种地质状况相当复杂，但伴随交通事业的飞速发展，大规模，长里程的高速公路建设仍在不断增加，因而，与公路隧道有关的建设产业发展前景必将愈加广阔。从全球范围来看，几乎所有国家的发展都离不开畅通的高速公路网对于经济的支持。高速公路工程建设无论在规模上还是在技术上，都显示了人类隧道施工水平的提升[1]。

1 “新奥法”的原理、优点和适用条件

什么是”新奥法“？就是新奥地利隧道施工法的简称，早在上世纪中叶，一位名为拉布西维斯的奥地利教授依照多年的隧道施工经验，同时根据岩体力学的理论支撑，提出了此法。直至当今，此方法仍是隧道施工的最主要方法，特别是针对那些围岩相对软弱的地区。

当开挖隧道之时，围岩自身的应力都会慢慢加大，进而让围岩发生错位、变形。不过，当开挖的面积增大，深度加深，围岩的应力会在某一时间段内降低，再往后，围岩的错位和变形的区域面积不断增大，随之，应力又逐渐增大。”新奥法“也就是根据围岩应力变化的过程，在其降低之时做早期的保护支撑，以防围岩的错位和变形情况加剧。此方法将围岩本身的承重能力恰当的应用起来，进而可以极大的减少在施工后期对于围岩支撑防护的需求，与以往的施工方法相比，“新奥法”的支护成本几乎减少了三成。

“新奥法”有很多优点，总结起来就是其更为安全经济，能加快施工进度，对于地质环境的适应力也更强。此法更加适用于一些较为坚硬的粘土地质、中等岩体、一些胶结不强的砂岩、泥质灰岩以及高应力环境下依旧坚硬的岩石，这些地质的共同特点就是自稳时间相对较长。

2 新奥法在高速公路隧道施工中的应用

2.1 应用新奥法进行隧道围岩的支护

隧道的围岩应力会根据隧道的施工开挖进程而重新分布，因而为保证卸载围岩之后的强度不减，不断加固围岩是十分必要的。不过，在施工中，为了符合结果承重的要求，允许围岩发生一定范围内的错位以及变形，随后可以在曲面施工之后构成一个拱膜效应，致使最终的受力环区的形成。并且，还要对围岩的错位移动速度严密监控，以防因其而导致的大范围围岩变形破碎。所以，在隧道支撑防护中务必采用新奥法中的隧道支护。实施支护时，初期先要采用锚喷，第二次支护当用模筑混凝土做衬砌处理。

一般而言，如果围岩状况尚可，做支护时当首选喷射混凝土的方法，同时使用锚杆做辅助稳固；但是，如果围岩的稳定性不佳，就应当把锚杆固定作为首选方法，同时辅以混凝土喷涂以及加入钢筋网固定。应用新奥法中的隧道支护技术，关键就是把围岩本身当做了承载架构的主要构成。所以，当进行二次衬砌时，主要就是把它当做后期围岩的压力承载体以及饰面来用，因此，做二次支护之前，要先对围岩的位移变形状况以及首次的支护和隧道环境的变化情况进行综合全面的考量。但是，不论所做的支护时首次的还是永久性的，一般都要使用薄壳结构，其更加柔软，可以减小衬砌变弯走样，也减小挠曲断裂的发生概率。

采用新奥法对围岩实施支护的过程中要严密关注隧道岩石的软硬程度。当地岩为软岩覆盖，说明隧道位于近地表，故而很难承载由于应力重新分布带来的荷载，同时，由于覆盖土层自身的重力很大，一般很难把握围岩的变形。所以，将柔性支护应用于硬岩隧道的施工之中是有很大风险的，一旦发生了过度释放会立即引发大面积坍塌。但对于围岩属于软碎地质状况而言，隧道浅埋其中，也不能使用硬岩隧道里所使用的支护法，也就是不能对围岩的变形做过于苛刻的控制，同时还要严防使用一次性的柔性支撑防护工作，而是应当首先在底层之中做预固定，随后用刚强度较大的办法做预支护，如此便可保障其发挥出更好的自承性能，让支护效果更为理想[2]。

2.2 应用新奥法加强隧道施工的监测

在隧道施工过程中使用新奥法，其中心工作就是实时监测。通过监测，知晓围岩的稳定情况、支护架构的承重状况以及支护结构的变形以及受力变化，进而可以更为精确的明确实施支护以及衬砌的时机，保障施工符合设计需求，保障隧道工程的施工进度以及质量和安全。所以，当隧道施工一旦开始实施，施工方就要从以下两方面着手开展工作：

（1）针对围岩的不同性质采取不同措施，稳定状况不佳的要及时做支护处理，稳定性尚可的当明确做支护的时机，及时喷射混凝土，并不断加厚涂层，并将锚杆以及钢筋网即时加入其中。第一次对围岩做喷涂混凝土处理之后就要实时监测喷涂层面的变形状况。

（2）做好初期的支护施工以后，围岩的变形会趋于稳定，故而要增设模板，做好二次混凝土衬砌施工。对于新奥法而言，其特点就是将力学的计算，过往施工经验以及对于施工过程的严密监控集于一体，这就让隧道施工的整个过程都处于不断地设计、勘察以及施工的步骤循环之中，这就要在地质勘察的基础上明确开挖实施的方案和进行各项支护的参数。

2.3 应用新奥法进行隧道的开挖施工

优先采用光面爆破隧道开挖的方法很多，如矿山法、盾构法，掘进机法等，但爆破手段都是不可缺少的。光面爆破是利用岩石抗劈裂能力低的特点，通过采用缩小周边眼间距、严格控制周边眼方向、限制装药量、正确设置起爆顺序等措施，来避免周边眼以外的围岩受到破坏，达到预定效果。光面爆破能够加快施工进度，降低成本。因此对采用新奥法施工的隧道工程而言，光面爆破能减少爆破对围岩的扰动，同时使开挖轮廓线规则、平滑，这有利于保护围岩，发挥围岩的自承能力[3]。

3 结语

综上所述，对如何在高速公路隧道工程中加强新奥法施工技术的应用进行探讨具有十分重要的意义。高速公路隧道施工企业必须紧密结合时代发展的需要，充分意识到新奥法在隧道施工中的重要性，结合工程实际，科学运用新奥法进行隧道围岩的支护、隧道施工的监测以及隧道的开挖施工，确保高速公路隧道工程质量。

参考文献：

[1]易丽萍.现代隧道设计与施工[M].中国铁道出版社，2007.

[2]代高飞，应松，夏才初等.高速公路隧道新奥法施工监控量测[J].重庆大学学报：自然科学版，2004（02）：132-135.

[3]冯忠华.高速公路隧道新奥法施工应用[J].交通世界（建养机械），2012（06）：282-283.