浅析新奥地利隧道施工技术

刘 奔

（山东科技大学，山东 青岛 266590）

传统的隧道施工技术效果并不理想，用取材料多且支护效果并不良好。而新奥法施工技术则有效的改善了传统隧道施工的不足，改变了传统的支护形式，融会更多先进的技术，取得更为理想的效果，适合于多种复杂的施工环境，更多的为人们所采用。

1 新奥法施工的简介

隧道开挖后，传统的支护方式为厚壁混凝土支护结构，使用混凝土最多，且混凝土支护与隧道围岩作用不紧密，支护的效果并不理想。而新奥法，他的全称是“新奥地利隧道施工法”，这种方法改变了传统的支护形式，融会了比较前沿的的岩石力学的理论，通过先对围岩喷射柔性喷射混凝土，再将由较特殊的金属材料制成的金属网状结构、锚杆、钢制拱肋等进行支护，该支护结构为锚喷支护结构。即先对开挖成型后的围岩喷射混凝土，再对其进行支护钢架、钢拱肋、锚杆等措施，最后再喷射混凝土至其规范的设计厚度。

2 新奥法施工的理念

新奥法施工的关键在于它摒弃了前人一味的增强支护强度，只从支护及支护材料的强度上寻求突破以求隧道围岩的稳定而忽略了充分利用围岩的自身的承载力。在隧道开挖结束后，围岩是周围岩石压力作用的主要的部分，围岩压力作用的主要对象还是岩石本身，前人一贯采用增强支护强度的方法平衡围岩压力。而新奥法认为是由支护与围岩共同承担。在巨大的围岩压力作用下，围岩本身与外界的支护一起平衡围岩压力。利用围岩的自承作用支撑隧道，并使其变为支护结构的重要的一个组成部分，使得围岩与支护组成坚固的自承环。另一方面，新奥法提出岩体失稳的主要因素在于二次应力作用和结构面的切割。而构成岩体的一些结构面在围岩开挖被破坏时，松动岩土体与四周岩土体隔开构成了多个切割面。

3 新奥法施工的基本要点

（1） ①在进行隧道的开挖项目时时，应尽量更多的使用光面爆破，光面爆破是在拣选了恰当的施工的工序方法，并核对核算采用准确无误的爆破参数后，对于不同区域不同分段采用微差爆破（又称为毫秒延期爆破，延期的时间间隔很短，一般为几毫秒到几十毫秒的一种爆破形式） 从而符合断面轮廓线的设计要求。 并且使其临空面，即爆破岩体与空气接触的表面平整规则的一种较为先进高效的限制爆破影响规模的爆破技术。 ②应当是更多的选用预裂爆破，在起爆时最先进行起爆的是周边眼，在剩余的其他的炮眼并未进行起爆时，提前在断面设计轮廓线上预裂爆破出一条预裂面，其作用是对剩余未进行起爆的预先布置的掏槽眼、辅助眼等爆破产生的爆轰波产生一定程度的缓冲和反射作用，从而可以一定程度上阻止围岩由于爆破而产生的失稳破碎，保证岩体的稳定性和完整性，从而让爆破后的开挖面更加平整，减少突起或凹槽的产生。

预裂爆破和光面爆破的区别主要是在于起爆的次序。预裂爆破由于目的是产生预裂面，故起爆次序最先的是周边眼，而光面爆破中周边眼在最后起爆。采用以上两种爆破方式可以极大的减少爆破产生的对地面的扰动。

（2） 隧道开挖告终，应该对围岩自身的自承能力加以利用，并尽可能的利用围岩自身的承担能力，使其成为支护结构的关键的成分，使得围岩与支护构成坚固的自承环，为更加高效的发挥围岩的自承能力进行支护的设计。目前来看，主要是通过设置柔性支护来实现，如分多次或延时喷射混凝土，设置柔性垫层和可滑性接头等。

（3） 按照围岩的特征采用种类不一样的支护形式和相对应的支护所用参数，及时的进行早期支护，向围岩喷射混凝土以及将锚杆进行安装作为初期支护，得以形成一种柔性的支护体系。允许围岩有一定的“约束”运动，以控制围岩的松弛与变形。

（4） 在比较软弱比较碎裂的岩石区域，应该使隧道断面尽快地闭合上，以便于更好的显现出支护体系的用处，减少隧道不稳定和破坏的可能性。隧道断面的早期闭合只适合于某些不良围岩，例如软弱型、破碎型这类围岩。而对于一些良好的围岩，由于良好围岩拥有良好的围岩自承能力，开挖后的断面是自然闭合的，即断面会自行的闭合。

（5） 二次衬砌，其与隧道的初期支护处于不同的阶段，在隧道的初期支护完成时，再对隧道进行以混凝土、钢筋等材料进行内层的衬砌，从而使支护得到加固，使内部照明、通风、排水等设施更加方便，同时也使其外观显得更加美观。 二次衬砌，在原则上来说，是初期支护结束时，围岩初期支护结束后的变形大体上趋于稳固时，再进行该工序。围岩与支护结构形成不可分开的完整部分，使得整个支护体系更加的稳固可靠。

（6） 避免产生应力集中，施工时应尽量使隧道断面更加圆润、规则、平整，避免在隧道的棱角或某些不规整的断口突起、突变处产生应力集中，使物体的应力局部增高。 当应力超过岩体的承载能力极限状态时会产生破坏，降低隧道围岩的稳定性，降低其安全性。

（7） 施工的工序的安排要统筹兼顾，高效合理，在施工进行中要用更多的时间对围岩支护进行动态观测、记录。遇到一些技术难点，例如施工过程中出现岩溶性地质、膨胀性地质等不良地质时，要及时进行设计变工，针对性的提出解决方案，并合理高效的进行施工的管理。

4 结语

通过对新奥法施工技术的详细介绍与以及对其技术方面的研究，新奥地利隧道施工法较之传统的隧道施工方法更为高效，且融会了前沿的岩石力学理论，在施工要点上考虑全面，在在施工程序，施工方法上安排更为合理，更能适应多种复杂的施工环境。更加符合现代隧道施工的要求，因此，该方法应该得到更多的推广和使用。