淺談公路隧道新奧法施工技術與管理

李軍濤

摘 要：新奧法是奧地利的拉布西維茲教授等人由巖石力學觀點入手而指出的一項施工方法，其是用噴射混凝土與錨桿當主要支護舉措，把經驗、量測與理論相融合，構成的一項隧道工程新方法，是當前國際國內廣泛運用之動態監測設計施工技術手段。本文由分析公路隧道新奧法的主要施工順序入手，主要對新奧法在公路隧道施工技術與管理方面的運用進行了一番淺析。以期能給大家帶來一些幫助。

關鍵詞：公路隧道 新奧法 施工 技術 管理

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0169-02

新奧法是奧地利的拉布西維茲教授等人由巖石力學觀點入手而指出的一項施工方法，其是用噴射混凝土與錨桿當主要支護舉措，把經驗、量測與理論相融合，構成的一項隧道工程新方法，是當前國際國內廣泛運用之動態監測設計施工技術手段。[1]伴隨公路隧道監控量測技術方法的進一步改進、隧道支護技術的不斷完善以及設計技術的逐步更新，新奧法隧道設計施工技術在公路隧道建設中獲得愈來愈廣泛的運用，業已成了在松軟破碎圍巖區域修筑公路隧道的最基本的技術。

1 公路隧道新奧法的主要施工順序

新奧法的主要施工順序可簡單地概括為：洞身開挖作業→初期（柔性）支護作業→二次襯砌支護作業。施工順序如圖1所示。

具體內容如以下幾點。

（1）洞身開挖作業。

洞身開挖作業依次包含：鉆眼作業、裝炸藥環節、爆破環節、通風環節、清除出殘渣過程等。開挖工作同初次支護工作要交叉實施，為確保圍巖本身支撐力量，初次支護工作要盡快實施。為了有效運用圍巖的本身支撐力量，開挖要運用挖掘機械，并且盡可能實施全斷面開挖，遭遇地質環境差的狀況能夠實施分塊屢次開挖。每次開挖長度要結合巖質環境與開挖模式來確定。若巖質環境較好，開挖長度能夠大些，若巖質環境較差，則開挖長度能夠小些，在同等巖質環境狀況下，分塊屢次開挖長度能夠大些，整個斷面開挖長度則應小些。[2]一般在中硬巖環境狀況長度大概為2～2.5 m；在膨脹性地層環境狀況長度大概為0.8～1 m。

（2）初期支護作業。

主要依次包含：首次噴射混凝土作業、打設錨桿環節、掛鋼筋網片環節、架立鋼架（預防拱頂出現坍塌）或格柵拱架、復噴混凝土作業等。

開挖作業完工后，要迅速噴射4～6 cm厚混凝土，首次噴射混凝土之時間愈早愈好，于1/2圍巖自行穩定時間內完工合適。能在開挖之渣堆上實施，先首噴，后清除出殘渣，以爭取首噴時間。

為了讓圍巖構成一定厚度之承載拱，要依據一定距離打設系統錨桿，同深層圍巖一同受力，掛鋼筋網片，立鋼架抑或格柵拱架架立之后，重新噴混凝土，把錨桿、鋼筋網片、拱架等均裹進重新噴的混凝土內。

初期支護即柔性支護，同圍巖密實粘結同時許可存在一定程度之可縮性，許可其同圍巖存在一定程度之協調變形，用來釋放圍巖應力重分配出現的超大集中應力，并且于圍巖中構成一定空間之塑性變形區，初期支護在同圍巖一起變形中得到壓縮，對圍巖發生更大的支護反力，也讓圍巖之本身承受能力獲得有效發揮。可以抑制圍巖出現超大變形，切實控制圍巖塑性區適量發展，避免圍巖產生松動破壞。

（3）二次襯砌支護作業。

主要依次包括：布設防水層過程、鋼筋制安環節、模筑二襯混凝土作業等。初次支護之后，在圍巖變形達到穩定時，實施二次支護及封底，也就是永久性支護。使之達到提升安全性與全部支護承載力增大之功效，支護時機由監測數據獲得。針對底板不平穩，底鼓變形較大，自然會導致側墻與頂部支護的活動，因此要盡早封底，構成封閉模式的支護，以圖圍巖穩定。

2 公路隧道新奧法施工的基本要點

主要包括如下幾點。

（1）嚴格貫徹落實公路隧道施工的“十八字”方針。[3]即“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”。

（2）巖體屬于公路隧道結構體系中之重要承載單元之一，公路隧道施工中一定要有效保護巖體，盡量實施大斷面抑或大斷面開挖，以減輕對圍巖之擾動。防止過度破壞巖體強度。所以，施工過程中斷面不適合過多分塊，開挖要運用光面爆破技術抑或預裂爆破技術抑或采用機械掘進技術。

（3）注重監控量測工作，在施工作業中借助監控量測，對圍巖與支護結構作用狀況實施監測。對于二次襯砌，原則來講是于圍巖同初期支護變形處于穩定的環境下實施，圍巖同支護結構構成整體，進而提升支護體系之安全度。借助施工過程中針對圍巖與支護之動態量測，用監測結果進一步完善設計變更，修正設計參數，科學安排施工程序，強化日常施工管理，以正確指導下一步驟的施工。

（4）結合圍巖實際特點運用不盡相同的支護類型與參數，對圍巖有效實施密貼在柔性噴射混凝土方面及錨桿初期支護方面，用來控制圍巖之變形與松弛。在松軟破碎圍巖區域，讓斷面盡早封閉，用來起到支護體系的作用，確保公路隧道穩固。

（5）條件許可狀況下，初期支護優先采取濕法噴射混凝土，用來控制回彈量與粉塵，改進作業條件，確保工程質量。

3 公路隧道新奧法的施工管理

新奧法施工技術在公路隧道工程中得以廣泛的運用，可仍然存有施工管理方面的問題。新奧法同其它傳統公路隧道施工方法的最大區別即主、被動支護相融合之動態設計，借助動態設計、施工、監控量測的持續循環，促使公路隧道施工與設計進一步完善及優化的過程。

（1）實施監控量測。

監控量測即新奧法公路隧道施工之最重要的管理工作之一，同時亦是保障工程施工質量、注意安全生產之關鍵環節。新奧法的重要特征即實施現場監控，以量測信息來指導施工，也就是借助對公路隧道施工過程中量測數據與對開挖面之地質觀測等實施預測、預報及反饋。同時結合已構筑的量測當基準，對公路隧道施工方法、斷面的開挖作業程序、初期支護之參數等實施合理調整，以保障施工的安全，基于保證圍巖穩定和工程質量的前提下實現支護結構的經濟化等。endprint