浅谈公路隧道新奥法施工技术与管理

李军涛

摘 要：新奥法是奥地利的拉布西维兹教授等人由岩石力学观点入手而指出的一项施工方法，其是用喷射混凝土与锚杆当主要支护举措，把经验、量测与理论相融合，构成的一项隧道工程新方法，是当前国际国内广泛运用之动态监测设计施工技术手段。本文由分析公路隧道新奥法的主要施工顺序入手，主要对新奥法在公路隧道施工技术与管理方面的运用进行了一番浅析。以期能给大家带来一些帮助。

关键词：公路隧道 新奥法 施工 技术 管理

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（a）-0169-02

新奥法是奥地利的拉布西维兹教授等人由岩石力学观点入手而指出的一项施工方法，其是用喷射混凝土与锚杆当主要支护举措，把经验、量测与理论相融合，构成的一项隧道工程新方法，是当前国际国内广泛运用之动态监测设计施工技术手段。[1]伴随公路隧道监控量测技术方法的进一步改进、隧道支护技术的不断完善以及设计技术的逐步更新，新奥法隧道设计施工技术在公路隧道建设中获得愈来愈广泛的运用，业已成了在松软破碎围岩区域修筑公路隧道的最基本的技术。

1 公路隧道新奥法的主要施工顺序

新奥法的主要施工顺序可简单地概括为：洞身开挖作业→初期（柔性）支护作业→二次衬砌支护作业。施工顺序如图1所示。

具体内容如以下几点。

（1）洞身开挖作业。

洞身开挖作业依次包含：钻眼作业、装炸药环节、爆破环节、通风环节、清除出残渣过程等。开挖工作同初次支护工作要交叉实施，为确保围岩本身支撑力量，初次支护工作要尽快实施。为了有效运用围岩的本身支撑力量，开挖要运用挖掘机械，并且尽可能实施全断面开挖，遭遇地质环境差的状况能够实施分块屡次开挖。每次开挖长度要结合岩质环境与开挖模式来确定。若岩质环境较好，开挖长度能够大些，若岩质环境较差，则开挖长度能够小些，在同等岩质环境状况下，分块屡次开挖长度能够大些，整个断面开挖长度则应小些。[2]一般在中硬岩环境状况长度大概为2～2.5 m；在膨胀性地层环境状况长度大概为0.8～1 m。

（2）初期支护作业。

主要依次包含：首次喷射混凝土作业、打设锚杆环节、挂钢筋网片环节、架立钢架（预防拱顶出现坍塌）或格栅拱架、复喷混凝土作业等。

开挖作业完工后，要迅速喷射4～6 cm厚混凝土，首次喷射混凝土之时间愈早愈好，于1/2围岩自行稳定时间内完工合适。能在开挖之渣堆上实施，先首喷，后清除出残渣，以争取首喷时间。

为了让围岩构成一定厚度之承载拱，要依据一定距离打设系统锚杆，同深层围岩一同受力，挂钢筋网片，立钢架抑或格栅拱架架立之后，重新喷混凝土，把锚杆、钢筋网片、拱架等均裹进重新喷的混凝土内。

初期支护即柔性支护，同围岩密实粘结同时许可存在一定程度之可缩性，许可其同围岩存在一定程度之协调变形，用来释放围岩应力重分配出现的超大集中应力，并且于围岩中构成一定空间之塑性变形区，初期支护在同围岩一起变形中得到压缩，对围岩发生更大的支护反力，也让围岩之本身承受能力获得有效发挥。可以抑制围岩出现超大变形，切实控制围岩塑性区适量发展，避免围岩产生松动破坏。

（3）二次衬砌支护作业。

主要依次包括：布设防水层过程、钢筋制安环节、模筑二衬混凝土作业等。初次支护之后，在围岩变形达到稳定时，实施二次支护及封底，也就是永久性支护。使之达到提升安全性与全部支护承载力增大之功效，支护时机由监测数据获得。针对底板不平稳，底鼓变形较大，自然会导致侧墙与顶部支护的活动，因此要尽早封底，构成封闭模式的支护，以图围岩稳定。

2 公路隧道新奥法施工的基本要点

主要包括如下几点。

（1）严格贯彻落实公路隧道施工的“十八字”方针。[3]即“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”。

（2）岩体属于公路隧道结构体系中之重要承载单元之一，公路隧道施工中一定要有效保护岩体，尽量实施大断面抑或大断面开挖，以减轻对围岩之扰动。防止过度破坏岩体强度。所以，施工过程中断面不适合过多分块，开挖要运用光面爆破技术抑或预裂爆破技术抑或采用机械掘进技术。

（3）注重监控量测工作，在施工作业中借助监控量测，对围岩与支护结构作用状况实施监测。对于二次衬砌，原则来讲是于围岩同初期支护变形处于稳定的环境下实施，围岩同支护结构构成整体，进而提升支护体系之安全度。借助施工过程中针对围岩与支护之动态量测，用监测结果进一步完善设计变更，修正设计参数，科学安排施工程序，强化日常施工管理，以正确指导下一步骤的施工。

（4）结合围岩实际特点运用不尽相同的支护类型与参数，对围岩有效实施密贴在柔性喷射混凝土方面及锚杆初期支护方面，用来控制围岩之变形与松弛。在松软破碎围岩区域，让断面尽早封闭，用来起到支护体系的作用，确保公路隧道稳固。

（5）条件许可状况下，初期支护优先采取湿法喷射混凝土，用来控制回弹量与粉尘，改进作业条件，确保工程质量。

3 公路隧道新奥法的施工管理

新奥法施工技术在公路隧道工程中得以广泛的运用，可仍然存有施工管理方面的问题。新奥法同其它传统公路隧道施工方法的最大区别即主、被动支护相融合之动态设计，借助动态设计、施工、监控量测的持续循环，促使公路隧道施工与设计进一步完善及优化的过程。

（1）实施监控量测。

监控量测即新奥法公路隧道施工之最重要的管理工作之一，同时亦是保障工程施工质量、注意安全生产之关键环节。新奥法的重要特征即实施现场监控，以量测信息来指导施工，也就是借助对公路隧道施工过程中量测数据与对开挖面之地质观测等实施预测、预报及反馈。同时结合已构筑的量测当基准，对公路隧道施工方法、断面的开挖作业程序、初期支护之参数等实施合理调整，以保障施工的安全，基于保证围岩稳定和工程质量的前提下实现支护结构的经济化等。endprint