新奧法施工技術在公路隧道工程中的應用

張甲鋼

（張家口泰保工程監理咨詢有限責任公司，河北 張家口 075000）

在當今的我國公路隧道工程建設中廣泛的應用著具有現代科技水平的新奧法施工工藝，然而，其在實際隧道建設工程中的應用水平還不十分理想，并且存在著許多需要改善和優化的方面。公路隧道建設單位一定要完整地把握新奧法施工工藝的內容實質，有針對性的聯系具體建設項目情況進行實踐運用，方可完整地把握住公路隧道項目建設質量?；诖四繕耍救寺撓底陨矶嗄陱氖鹿匪淼拦こ探ㄔO工作的實踐體會，分析了新奧法隧道工程建設工藝機理，且就如何能夠更深一步地在公路隧道項目中運用新奧法施工工藝展開了系統性的研究。

1 新奧法施工工藝

我們所說的“新奧法”，其英文縮寫為“NATM”，系對由奧地利工程專家所設計的新公路隧道施工工藝的行業稱謂。此施工工藝依托于目前的隧道工程施工技術和巖石力學學術基礎，實現了錨桿與噴射水泥混凝土之間的完美結合，而且把它運用到隧道施工的圍巖支護過程中，并且實施針對圍巖形變過程的監測與調控，最大限度地利用圍巖自身負載功能的隧道施工流程。當利用新奧法進行公路隧道的工程建設時，其能夠表現出很多優越性，比如在隧道建設初期開始挖掘時，不但只產生很小的巖層松動及沉降，給周邊巖層帶來的振動作用亦非常小，對挖掘工作面的現狀維持能力強，使整個作業進程具備很高的安全性，可以切實地控制好施工進度。另外，此工藝還有較大的適用范圍。為了充分利用此施工工藝的長處，一定要編制出科學有效的施工程序，任用技術精湛的工程管理人員，提高工程監理人員業務素質，且聘用工程專家實施建設工地就地精確指導，方可切實地實現運用效果。

2 新奧法施工工藝在公路隧道建設中的運用過程

2.1 采用新奧法施工工藝實施隧道圍巖的固定支護

隨著作業工作面開挖進程的延續，隧道圍巖的結構應力分布及承載力程度必然產生持續性的變化以至于發生大幅度地重新布局，故一定要實施好對現有圍巖的固定支護，切實保障圍巖在撤掉承載后不致于喪失支撐強度。而為了達到構架承載的需求，允許圍巖發生一定幅度的位移及形變，進而在曲面開鑿后產生需要的拱模作用，最后構成拱力環繞應力區域布局。在此基礎上，亦必須細致監控圍巖的位移產生速度，防止因為圍巖的快速位移引發圍巖結構松馳。所以，特別注意要依托新奧法工藝實施隧道圍巖構架的保護性支護。當實施圍巖支護作業時，第一要注意先利用錨噴實施前期支護過程。當進行二次支護時，利用模筑水泥混凝土實施多層重合襯砌。然而錨噴圍巖支護是靠噴射水泥混凝土、鋼筋網狀噴施水泥混凝土及錨桿組裝而成的一款支護架構。噴射水泥混凝土系將加入速凝劑的水泥摻合料依托水泥噴射機及高壓水融合，且在高壓空氣的催動下把它噴散到巖層表面，進而迅即凝固定形。

進行圍巖支護施工時，倘若圍巖狀況較好，此時需將噴射水泥混凝土過程當做對圍巖支護的主導模式，而且再依托錨桿實施配合固定過程；在圍巖狀況不好的條件下，就要把錨桿當做圍巖支護的主導方式，而且把它和噴射水泥混凝土、鋼筋網狀噴射水泥混凝土等方式配合運用。在對隧道圍巖進行支護時運用新奧法的錨噴支護工藝，其特點是把圍巖當做支撐構架的主體因素。所以，在二次砌襯支護時，基本是把它當做末期圍巖的裝飾面及荷載的支撐，所以，在實施二次砌襯支護實施之前，一定要對圍巖的形變幅度、前期支護和隧道附近條件等展開整體性估量和評判。然而，不管是屬于前期支護類型還是長久支護類型，均需利用薄殼型的柔體構架，以便在防止和降低襯砌發生形變的基礎上，再盡量抑制撓曲開裂或折斷。

當運用新奧法施工工藝做隧道圍巖保護性支護時，一定要關注隧道巖石的軟硬性能，主要是由于施工隧道巖石的軟硬直接決定著利用新奧法支護的不同方式。當處于軟巖地層時，隧道下部地層薄，離地表較近，從而不具備承受二次分布的應力負載，況且上部土層施予較高的重量壓力，其沒有能力抑制施工產生的形變。所以，在進行軟巖隧道支護時，如果選取柔性支護模式，即很有可能產生意外隱患，萬一卸支過快即可引發坍塌后果。相對于柔軟散碎圍巖所淺蓋著的隧道來說，絕不能運用硬巖隧道施工的新奧法模式，也就是說，不但要切實抑制好圍巖所發生的形變，而且絕對禁止只進行一次性的柔性模式支護，必須在低下巖層中實施提前固化措施，且運用具備足夠強度的手段實施提前保護性支護，以便能夠切實保障它具備較佳的自身承載能力，最后實現穩固的目標。

2.2 利用新奧法施工工藝強化隧道開挖作業過程的監測

公路隧道建設的安全監測過程系整體隧道工程利用新奧法施工工藝建設的關鍵環節，依托對施工過程的實施監控測量，可以真正地把握住圍巖的穩固性能、支護構架的應力分布及支護構架產生形變的力學轉化過程，進而更恰當地選擇支護和襯砌的時間節點，以便使整體工程質量滿足設計要求，切實保障整體隧道工程的安全性及良好的穩定性。所以，在隧道施工開挖作業之后，施工單位一定要實施好下面兩項工作內容：

（1）針對不穩定的隧道圍巖要及時實施支護過程，對于穩定性較好的圍巖應確保支護的即時性，并及時地進行混凝土的噴射支護，逐一加大噴層的厚度，并添加相應的鋼筋網和錨桿。初次襯砌混凝土噴射之后，應及時對噴層進行變形監測。

（2）初期支護結束之后，由于其變形相對穩定，因而應加設模板，并進行二次混凝土的襯砌。而新奧法的特點就在于集施工監測、力學計算以及經驗方法等于一體，因而整個隧道的勘察、設計、施工等環節反復交叉融合，所以應在對地質進行初步調查的基礎上，結合經驗方法或數學計算對其進行預設計，確定支護參數，并在施工時做好監控測試系統的布置，在開挖圍巖和支護過程中對其穩定性和支護現狀有一個全面的認識，并通過得到的這些信息對其支護作用和穩定性進行間接的描述，再將其反饋到施工過程之中，從而更加科學有效地確定開挖方案以及各項支護參數。

2.3 應用新奧法施工工藝進行隊道的開挖施工

隧道開挖的方法很多，如礦山法、盾構法，掘進機法等，但爆破手段都是不可缺少的。依據爆破效果來說，優先采用光面爆破。光面爆破是利用巖石抗劈裂能力低的特點，通過采用縮小周邊眼間距、嚴格控制周邊眼方向、限制裝藥量、正確設置起爆順序等措施，來避免周邊眼以外的圍巖受到破壞，達到預定效果。光面爆破可控制超欠挖，減少出渣量，節省襯砌混凝土量，從而加快施工進度，降低成本。

結語

綜上所述，對如何在公路隧道建設工程中加強新奧法施工技術的應用進行探討具有十分重要的意義。公路隧道施工企業必須緊密結合時代發展的需要，充分意識到新奧法在隧道施工中的重要性，結合工程實際，科學有效地運用新奧法進行隧道工程的開挖施工、隧道圍巖的支護以及隧道施工的監測，以確保公路隧道工程建設質量。

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