劉大群

【摘 要】本文結(jié)合新奧法施工特點，主要針對新奧法施工工藝流程和關(guān)鍵技術(shù)形式及新奧法在隧道工程中的應(yīng)用兩方面進行了分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】新奧法；支護施工；支護形式；應(yīng)用

一、新奧法施工特點

1、及時性

新奧法施工選用噴錨支護為首要手法，能夠最大極限地緊跟開挖作業(yè)面施工，因此能夠利用開挖施工面的時空效應(yīng)，以限制支護前的變形發(fā)展，阻撓圍巖進入松動的狀況，在必要的情況下能夠進行超前支護，加之噴發(fā)混凝土的早強和全部粘結(jié)性，確保了支護的及時性和有效性。

2、封閉性

因為噴錨支護能及時施工，并且是全部密粘的支護，因此能及時有效地避免因水和風化效果形成圍巖的損壞和脫落，阻止脹大巖體的潮解和脹大，維護原有巖體的強度。巷道開挖后，圍巖因為爆炸效果發(fā)生新的裂縫，加上原有地質(zhì)構(gòu)造上的裂縫，隨時都有也許發(fā)生變形或塌落。當噴發(fā)混凝土支護以較高的速度射向巖面，極好地充填圍巖的裂隙和凹穴，大大進步了圍巖的強度（進步圍巖的粘聚力C和增大內(nèi)摩擦角）。

3、柔性

噴錨支護歸于柔性薄性支護，能夠和圍巖緊粘在一起。因為噴錨支護具有必定柔性，能夠和圍巖一起發(fā)作變形，在圍巖中構(gòu)成必定規(guī)模的非彈性變形區(qū)，并能有用操控答應(yīng)圍巖塑性區(qū)有適度的開展，使圍巖的自承才能得以充分發(fā)揮。別的，噴錨支護在與圍巖一起變形中遭到壓縮，對圍巖發(fā)作越來越大的支護反力，能按捺圍巖發(fā)作過大變形，避免圍巖發(fā)作松動損壞。

二、新奧法施工工藝流程和關(guān)鍵技術(shù)形式

新奧法以噴射混凝土、錨桿支護為主要支護手段，因錨桿噴射混凝土支護能形成柔性薄層，與圍巖緊密粘結(jié)的可縮性支護結(jié)構(gòu)，允許圍巖有一定的協(xié)調(diào)變形，而不使支護結(jié)構(gòu)承受過大的壓力。

1、開挖

隧道開挖前，首先就隧道分部開挖順序、部位標高進科學的確定，然后就各部位的鉆眼、裝藥、爆破等細節(jié)合理地調(diào)整系數(shù)，以達到超欠挖最少、輪廓成形圓順的效果。中導洞及主洞的分部位開挖標高位置確定，應(yīng)充分考慮工程量比例的合理安排、初期支護難度、材料合理應(yīng)用以及機械設(shè)備運轉(zhuǎn)空間等需要。

第一，工程量比例適當：分部位開挖法施工要求每步工程量要適當，以便開挖施工的三個部位能形成流水式作業(yè)，減少開挖和支護時間，充分發(fā)揮機械的使用功能。

第二，支護難度考慮：尤其是拱部開挖，斷面空間大小既要考慮工人操作的簡單、快速，又要考慮支護材料的合理下料不至于浪費。

第三，設(shè)備運轉(zhuǎn)空間要求：一般情況下，拱部開挖標高應(yīng)能滿足ZL-50裝載機在其間能運行自如，拱部不宜斷面過大。還要考慮斷面支護結(jié)構(gòu)受力要求，避免初支結(jié)束后支點處于不利的受力支點上。

2、鉆眼施工

隧道鉆眼的好壞，會影響到斷面輪廓成形的圓順以及超欠挖的多少。而鉆眼施工的各工序中，眼數(shù)、眼深、布眼角度、布眼形式等均需根據(jù)現(xiàn)場調(diào)整系數(shù)，才能達到最理想的效果。

第一，掏槽眼：其選擇形式根據(jù)地質(zhì)資料，選擇楔形掏槽，既達到了掏槽效果，又節(jié)約了鉆眼數(shù)量和時間。眼深比其他眼深20～30cm。

第二，輔助眼：由于隧道圍巖均為強風化～風化千枚狀板巖，節(jié)理（裂隙）相當發(fā)育，結(jié)合每次爆破效果，眼距為80cm左右較為合理。

第三，周邊眼：決定輪廓成形是否圓順的關(guān)鍵。由于圍巖較差，一般按45cm環(huán)狀布孔。結(jié)合不同類別巖石，眼距控制在25～45cm。一些特別破碎地段，眼距為25cm時，采用隔眼裝藥方法進行爆破。

第四，底眼：一般要求不高，只是鉆眼應(yīng)盡量控制在同一底平面或設(shè)計的輪廓位置上，并盡量減少底部的超挖回填工作。眼深比其他眼深20～30cm。

第五，輔助眼、周邊眼的眼深要一致，這樣才有利于爆破后掌子面平齊，便于后續(xù)施工進行。

3、裝藥爆破

鉆眼結(jié)束以后，裝藥也很重要。裝藥不當，將導致爆破輪廓成形參差不齊，甚至局部引起較大的超欠挖。一般情況下（2.5m眼深）掏槽眼裝藥要足但應(yīng)適量，輔助眼藥量為二分之一到三分之一眼深的藥量，周邊眼視圍巖裂隙情況可少裝藥甚至不裝藥（即采用隔眼裝藥、預裂爆破）。為達到預裂爆破或者光面爆破效果，裝藥連線應(yīng)選擇不同段別的非電毫秒雷管，不同的眼別采用不同的段別雷管，最后統(tǒng)一成束由1～2個火雷管引爆。1段雷管適用于掏槽眼，3～5段適用于輔助眼，7或9段適用于周邊眼，底眼為9～11段。

三、新奧法在隧道工程中的應(yīng)用

1、應(yīng)用新奧法進行隧道圍巖的支護

開挖工作進行過程中，隧道圍巖的應(yīng)力開始重新分布，必須加固圍巖，使圍巖卸載后強度不會失去。結(jié)構(gòu)承載要盡量被滿足，當圍巖周圍出現(xiàn)位移和變形，開挖曲面后，就形成拱模效應(yīng)，進而形成受力環(huán)區(qū)。所以，對公路隧道進行支護要采用新奧法支護結(jié)構(gòu)，支護時初期采用錨噴的方式，再次支護時，進行的復合襯砌采用模筑混凝土。

噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土和錨桿共同組成一種支護結(jié)構(gòu)。具有速凝劑的混凝土混合料將其混合高壓水用混凝土濕噴機，用高壓空氣直接噴射至巖面，然后凝結(jié)成形。

圍巖的好與壞決定支護使用混凝土的種類，圍巖好，則支護的主要方式是噴射混凝土，輔助工具是錨桿；如果圍巖不好，那么支護的主要方式則是錨桿，借用的材料是鋼筋網(wǎng)混凝土和噴射混凝土等其他混凝土，相互配合使用。新奧法的噴射支護技術(shù)，作為圍巖的承載結(jié)構(gòu)的重要組成部分，被應(yīng)用在隧道支護中。

所以，二次襯砌支護時，新奧法支護是后期的圍巖飾面的承載力，要綜合評估圍巖的變形，評估初期支護和隧道的周邊情況。任何支護都需要薄型的柔性結(jié)構(gòu)。

新奧法施工技術(shù)被應(yīng)用在隧道圍巖支護中，值得注意的是公路隧道巖石的軟硬問題，使用新奧法施工技術(shù)，要區(qū)別硬巖隧道和軟巖隧道。軟巖地層的隧道是接近地表的，很難承受再次荷載，再有就是覆蓋土的重力作用大，很難控制其變形，然而在硬巖隧道中如果使用支護時柔性的，風險就是客觀存在的，釋放過度會導致坍塌。若圍巖中淺埋隧道式軟弱破碎的，新奧法原理就在這時起作用了，可以控制圍巖變形，但是不能采用一次性柔性支護，應(yīng)該加固地層，高強度的預支護，達到好的自承性能效果。

2、應(yīng)用新奧法加強隧道施工監(jiān)測

作為隧道新奧法施工技術(shù)核心的隧道施工監(jiān)測，監(jiān)測是圍巖穩(wěn)定性的保障，確保支護結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)的穩(wěn)定，科學合理的確定襯砌時間和支護時間，做出精細的施工設(shè)計。

所以，開挖隧道后首先是及時支付圍巖，保證其穩(wěn)定性，噴射混凝土，加大噴射厚度，添加錨桿和鋼筋網(wǎng)；然后是初期結(jié)束后加設(shè)模板，二次襯砌混凝土。采用新奧法施工技術(shù)施工監(jiān)測，力學計算，融合整個設(shè)計、勘察和施工等環(huán)節(jié)，所以初步調(diào)查地質(zhì)后使用數(shù)學計算進行預設(shè)計，確定好支護參數(shù)，在施工中布置監(jiān)控測試系統(tǒng)，全面了解支護過程和圍巖，通過信息的反饋，確定科學的開挖方案和支護參數(shù)。

3、應(yīng)用新奧法進行隧道的開挖施工

隧道開挖的方法很多。如掘進機法、礦山法等這些都離不開爆破手段，爆破是利用了巖石抗裂能力低的特點，通過各種措施來減少圍巖周邊的損壞，達到更加好的效果。爆破還能使開挖受控制，襯砌混凝土量得以節(jié)省，施工進度加快，成本降低。新奧法施工，對隧道施工來說，不僅要利用爆破避免圍巖擾動，還要開挖輪廓線，保護圍巖，增強自承能力。

結(jié)束語：

總之，新奧法支護施工目前得到了廣泛的應(yīng)用，但實際應(yīng)用中還有不完善的地方。

造成失敗的原因也很多，除了施工管理、質(zhì)量控制、相關(guān)技術(shù)掌握等方面的因素外，有時施工技術(shù)人員對新奧法的實質(zhì)缺乏正確的理解也是不可忽視的原因，今后應(yīng)不斷總結(jié)施工經(jīng)驗，以便新奧法能更好地為我國的隧道工程項目服務(wù)。

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