高速公路隧道新奥法施工技术

武树川

山西路桥第六工程有限公司 山西晋中 030600

1 项目背景

此高速公路工程项目的全线长度是6.35km，采用的是双向四车道，主要包含了6座桥梁、3座隧道，其中隧道施工选择的方法是新奥法施工技术。工程现场隧道围岩的等级是IV级、V级，且隧洞的洞口区域仰坡稳定性相对比较差，很容易发生塌方、滑坡等安全性事故，从而威胁到施工与行车安全[1]。

2 新奥法施工技术的基本要点

2.1 技术原理

新奥法指的是结合隧道项目施工经验，依托岩体力学技术研发的一种新型隧道施工技术。通过新奥法能够有效保证公路隧道工程项目的施工质量及安全。以高速公路隧道施工为例，新奥法是把混凝土与锚杆进行结合，通过喷射技术实现隧道总体支撑。相较于传统施工方法而言，新奥法适用范围比较广，且选用的设备、操作流程以及工艺等较为简单[1]。同时，采用新奥法可以减小地面压力，更好地保护地基，有效解决了地基遭受较大破坏力之后而发生的塌陷等问题，切实增强了隧道结构稳定性与安全性[2]。

2.2 技术要点

实地调查公路隧道工程现场地质与地形条件，然后利用地勘技术综合分析隧道岩体承载力以及硬度，从而为公路隧道工程施工技术方案的编制提供依据。

在进行隧道开挖施工之前，必须采用一系列措施加固处理岩体，以保证施工安全及质量。

采用新奥法能够实现对岩体的有效控制，减小围岩挖掘施工难度系数，以及降低岩石变形风险，为后续施工提供安全保障，同时保护工程现场自然生态环境。

新奥法的使用需要高度重视量测与监控，这也是保证公路隧道施工质量的关键条件。加大施工监测力度是为了准确掌握围岩稳定性变化，以增强支护结构的安全性[2]。结合监测结果优化与完善设计内容，从而为施工提供依据，同时可以预测施工阶段可能会出现的险情或者是安全性事故，提前制定有效的防治措施。

3 新奥法施工技术的应用

3.1 断面布置监测

综合研究隧道围岩等级与掌子面施工具体状况，然后精准评价施工进度。此高速公路隧道选择的是断面收敛及拱顶下沉测量，把收敛观测断面建立隧道相对薄弱位置，认真观察围岩具体变形状况，从而提高隧道施工安全系数。并用检测结果修改初步设计，指导施工。

3.2 洞口施工

洞口以及明洞土石方进行开挖。采用的挖掘设备是挖掘机，石方挖掘技术是爆破技术（非电式），针对挖掘过程中形成的土渣与杂质等通过自卸车运输至指定区域。明洞选择明挖施工方法，通过喷锚支护与分层挖掘实现洞口土石方的有效处理[3]。由于此隧道洞口石质不稳定，应采用上下断面施工方式。

洞口喷锚支护。正式进行暗洞施工之前必须完成洞口仰坡支护，而在锚杆施工过程中应采用人工钻眼方式，通过注浆机实现注浆作业，由技术人员手动进行锚杆安装。

明洞施工。当暗洞开挖深度为100m，则开始暗洞与明洞的二次衬砌。其中明洞洞口先完成施工，结合设计方案规定基本要求开展暗洞衬砌施工。

3.3 洞身挖掘

在进行暗洞挖掘之前，应结合设计方案规定要求处理洞口，等到套拱施工完成之后，选择土袋或者是片石进行压实，以保证仰坡的安全性与稳定性符合工程规定要求。同时套拱施工必须在暗洞超前支护之前结束，按照设计图纸具体要求进行暗洞洞室挖掘，其中上半断面挖掘过程中应重视注浆防护与导管保护。在具体施工时，以人工方式对上台阶环形导坑进行挖掘，核心土与下台阶开挖应采用“人工+挖掘机”的组合方式。当环形导坑挖掘结束之后，再进行喷射支护作业，初期支护结束后再进行核心土挖掘[4]。针对下半断面施工而言，选择的是“左右断面”间断式施工，断面间应保证10m左右的距离。在钻眼过程中选择风钻或者是风镐，并采用弱爆破技术，通过铲车把形成的土渣等运输到指定位置。每一次进尺的距离是1.5m，以确保格栅钢架达到设计规定基本要求。

3.4 支护

锚杆施工。严格按照图纸规定要求安装注浆锚杆，其中锚杆孔深度＞岩体锚杆0.5m，当钻孔施工完成之后，需要选择高压风把杂物清理干净，从而保证注浆孔无任何杂物。

挂设钢筋网。选择加工厂进行钢筋网制备，然后运输至工程现场，通过手动方式进行钢筋网安装作业。同时选择电焊方式把钢架和锚杆的外露部进行衔接，从而保证混凝土喷射过程中不会发生晃动。

安装钢支撑。选择隧道外部进行钢拱架制作，同时在端部建立法兰，把钢拱架运输到隧道内部进行施工，通过施工技术人员拼装与螺栓连接。当拼装结束之后，紧接着就要进行挂网喷浆。此外。钢拱架架设之前必须对其质量进行严格检查，仔细清理底脚区域的杂物；若是发生了超挖问题，则应选择土工布把钢拱架包裹起来，以防止接头板螺栓孔在喷射混凝土过程中发生堵塞现象；结合设计规定要求，各段间、焊接纵筋和系筋间应安装垫片，保证螺栓能够拧紧。

喷射混凝土。需要根据设计规定要求均匀、充分搅拌水泥，保证各项材料满足设计基本要求。当隧道挖掘施工结束之后，应立即把混凝土喷射到岩土表面，以免岩土表面松弛发生变形或是塌方问题。此外针对新喷混凝土而言，必须高度重视养护工作，根据规定要求实施洒水养护处理。

3.5 二次衬砌

V级围岩的二次衬砌应保证和掌子面距离大于70m，施工时间控制在30d以内。而针对其他级别的围岩，需要保证围岩和支护变形区域的稳定性，以实现隧道安全施工，提高施工质量。

4 结语

高速公路隧道项目施工必须结合现场实际情况，合理、有效使用新奥法，以提高公路隧道施工质量及安全。本文结合高速公路隧道工程，分析了新奥法的技术要点以及实际应用，为类似隧道施工提供了借鉴。