公路隧道工程中新奥法施工技术的应用

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在当今的我国公路隧道工程建设中广泛的应用着具有现代科技水平的新奥法施工工艺，然而，其在实际隧道建设工程中的应用水平还不十分理想，并且存在着许多需要改善和优化的方面。公路隧道建设单位一定要完整地把握新奥法施工工艺的内容实质，有针对性的联系具体建设项目情况进行实践运用，方可完整地把握住公路隧道项目建设质量。基于此目标，本人联系自身多年从事公路隧道工程建设工作的实践体会，分析了新奥法隧道工程建设工艺机理，且就如何能够更深一步地在公路隧道项目中运用新奥法施工工艺展开了系统性的研究。

1新奥法施工工艺

我们所说的“新奥法”，其英文缩写为“NATM”，系对由奥地利工程专家所设计的新公路隧道施工工艺的行业称谓。此施工工艺依托于目前的隧道工程施工技术和岩石力学学术基础，实现了锚杆与喷射水泥混凝土之间的完美结合，而且把它运用到隧道施工的围岩支护过程中，并且实施针对围岩形变过程的监测与调控，最大限度地利用围岩自身负载功能的隧道施工流程。当利用新奥法进行公路隧道的工程建设时，其能够表现出很多优越性，比如在隧道建设初期开始挖掘时，不但只产生很小的岩层松动及沉降，给周边岩层带来的振动作用亦非常小，对挖掘工作面的现状维持能力强，使整个作业进程具备很高的安全性，可以切实地控制好施工进度。另外，此工艺还有较大的适用范围。为了充分利用此施工工艺的长处，一定要编制出科学有效的施工程序，任用技术精湛的工程管理人员，提高工程监理人员业务素质，且聘用工程专家实施建设工地就地精确指导，方可切实地实现运用效果。

2新奥法施工工艺在公路隧道建设中的运用过程

2.1采用新奥法施工工艺实施隧道围岩的固定支护

随着作业工作面开挖进程的延续，隧道围岩的结构应力分布及承载力程度必然产生持续性的变化以至于发生大幅度地重新布局，故一定要实施好对现有围岩的固定支护，切实保障围岩在撤掉承载后不致于丧失支撑强度。而为了达到构架承载的需求，允许围岩发生一定幅度的位移及形变，进而在曲面开凿后产生需要的拱模作用，最后构成拱力环绕应力区域布局。在此基础上，亦必须细致监控围岩的位移产生速度，防止因为围岩的快速位移引发围岩结构松驰。所以，特别注意要依托新奥法工艺实施隧道围岩构架的保护性支护。当实施围岩支护作业时，第一要注意先利用锚喷实施前期支护过程。当进行二次支护时，利用模筑水泥混凝土实施多层重合衬砌。然而锚喷围岩支护是靠喷射水泥混凝土、钢筋网状喷施水泥混凝土及锚杆组装而成的一款支护架构。喷射水泥混凝土系将加入速凝剂的水泥掺合料依托水泥喷射机及高压水融合，且在高压空气的催动下把它喷散到岩层表面，进而迅即凝固定形。进行围岩支护施工时，倘若围岩状况较好，此时需将喷射水泥混凝土过程当做对围岩支护的主导模式，而且再依托锚杆实施配合固定过程；在围岩状况不好的条件下，就要把锚杆当做围岩支护的主导方式，而且把它和喷射水泥混凝土、钢筋网状喷射水泥混凝土等方式配合运用。在对隧道围岩进行支护时运用新奥法的锚喷支护工艺，其特点是把围岩当做支撑构架的主体因素。所以，在二次砌衬支护时，基本是把它当做末期围岩的装饰面及荷载的支撑，所以，在实施二次砌衬支护实施之前，一定要对围岩的形变幅度、前期支护和隧道附近条件等展开整体性估量和评判。然而，不管是属于前期支护类型还是长久支护类型，均需利用薄壳型的柔体构架，以便在防止和降低衬砌发生形变的基础上，再尽量抑制挠曲开裂或折断。当运用新奥法施工工艺做隧道围岩保护性支护时，一定要关注隧道岩石的软硬性能，主要是由于施工隧道岩石的软硬直接决定着利用新奥法支护的不同方式。当处于软岩地层时，隧道下部地层薄，离地表较近，从而不具备承受二次分布的应力负载，况且上部土层施予较高的重量压力，其没有能力抑制施工产生的形变。所以，在进行软岩隧道支护时，如果选取柔性支护模式，即很有可能产生意外隐患，万一卸支过快即可引发坍塌后果。相对于柔软散碎围岩所浅盖着的隧道来说，绝不能运用硬岩隧道施工的新奥法模式，也就是说，不但要切实抑制好围岩所发生的形变，而且绝对禁止只进行一次性的柔性模式支护，必须在低下岩层中实施提前固化措施，且运用具备足够强度的手段实施提前保护性支护，以便能够切实保障它具备较佳的自身承载能力，最后实现稳固的目标。

2.2利用新奥法施工工艺强化隧道开挖作业过程的监测公路隧道建设的安全监测过程系整体隧道工程利用新奥法施工工艺建设的关键环节，依托对施工过程的实施监控测量，可以真正地把握住围岩的稳固性能、支护构架的应力分布及支护构架

产生形变的力学转化过程，进而更恰当地选择支护和衬砌的时间节点，以便使整体工程质量满足设计要求，切实保障整体隧道工程的安全性及良好的稳定性。所以，在隧道施工开挖作业之后，施工单位一定要实施好下面两项工作内容：

（1）针对不稳定的隧道围岩要及时实施支护过程，对于稳定性较好的围岩应确保支护的即时性，并及时地进行混凝土的喷射支护，逐一加大喷层的厚度，并添加相应的钢筋网和锚杆。初次衬砌混凝土喷射之后，应及时对喷层进行变形监测。

（2）初期支护结束之后，由于其变形相对稳定，因而应加设模板，并进行二次混凝土的衬砌。而新奥法的特点就在于集施工监测、力学计算以及经验方法等于一体，因而整个隧道的勘察、设计、施工等环节反复交叉融合，所以应在对地质进行初步调查的基础上，结合经验方法或数学计算对其进行预设计，确定支护参数，并在施工时做好监控测试系统的布置，在开挖围岩和支护过程中对其稳定性和支护现状有一个全面的认识，并通过得到的这些信息对其支护作用和稳定性进行间接的描述，再将其反馈到施工过程之中，从而更加科学有效地确定开挖方案以及各项支护参数。

2.3应用新奥法施工工艺进行隊道的开挖施工

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。依据爆破效果来说，优先采用光面爆破。光面爆破是利用岩石抗劈裂能力低的特点，通过采用縮小周边眼间距、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。光面爆破可控制超欠挖，减少出渣量，节省衬砌混凝土量，从而加快施工进度，降低成本。

结语

综上所述，对如何在公路隧道建设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。公路隧道施工企业必须紧密结合时展的需要，充分意识到新奥法在隧道施工中的重要性，结合工程实际，科学有效地运用新奥法进行隧道工程的开挖施工、隧道围岩的支护以及隧道施工的监测，以确保公路隧道工程建设质量。

作者：张甲钢 单位：张家口泰保工程监理咨询有限责任公司