新奧法在公路隧道施工中的運(yùn)用

堅(jiān)銳鋒

摘 要：利用新奧法原理修建公路隧道已成為一種主要施工方法，尤其在施工場(chǎng)地受限、地層條件多變、工程結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜等情況下用新奧法施工尤為重要。基于此，本文對(duì)新奧法施工技術(shù)進(jìn)行了概述，重點(diǎn)對(duì)隧道開挖施工、圍巖支護(hù)、施工監(jiān)測(cè)等內(nèi)容作了介紹，通過(guò)運(yùn)用新奧法技術(shù)，可提升公路隧道施工水平。

關(guān)鍵詞：隧道工程；新奧法；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）14-0131-01

就目前公路隧道工程施工而言，運(yùn)用最為廣泛、最為先進(jìn)的施工技術(shù)就是新奧法，但其運(yùn)用在具體工程實(shí)踐中，仍然存在一些問(wèn)題。由此施工單位一定要切實(shí)掌握新奧法施工技術(shù)的核心所在，并針對(duì)工程實(shí)際情況加以分析，從而保證公路隧道工程的施工質(zhì)量。

1 新奧法施工技術(shù)概述

1.1 施工特點(diǎn)

新奧法施工技術(shù)是建立在隧道工程的施工經(jīng)驗(yàn)，以及與巖體力學(xué)有關(guān)理論的基礎(chǔ)之上，為了使得錨桿和噴射混凝土兩者能夠有機(jī)結(jié)合，在隧道支護(hù)工程之中，通過(guò)檢測(cè)與控制圍巖，能夠最大程度發(fā)揮自承載性能，同時(shí)新奧法可緊跟開挖作業(yè)面施工，因?yàn)槠湟試婂^支護(hù)為主要施工手段，在圍巖變形前利用開挖施工面的時(shí)空效應(yīng)，可及時(shí)有效的進(jìn)行隧道施工，并且在開挖施工面時(shí)，由于爆破會(huì)造成圍巖的裂縫，導(dǎo)致整個(gè)地質(zhì)構(gòu)造的裂縫，從而引發(fā)隧道的變形或坍塌，但利用新奧法的噴錨支護(hù)特點(diǎn)，可以通過(guò)較快的速度對(duì)巖面進(jìn)行噴射混凝土支護(hù)，并能夠很好的充填圍巖的裂隙，提高圍巖的強(qiáng)度。其次，新奧法主要適合運(yùn)用于以下情況：具有較長(zhǎng)自穩(wěn)時(shí)間的中等巖體；弱膠結(jié)的砂、石礫、不穩(wěn)定的礫巖、強(qiáng)風(fēng)化的巖石；剛塑性的黏土泥質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r；堅(jiān)硬黏土，也有帶堅(jiān)硬夾層的黏土。

1.2 施工原則

新奧法的施工原則重在：認(rèn)為施工開挖面的圍巖不僅是承載物，而且還是承載結(jié)構(gòu)，同時(shí)利用圍巖本身的力度與新奧法的支護(hù)結(jié)構(gòu)，可構(gòu)成一個(gè)支護(hù)力學(xué)系統(tǒng)，在圍巖開挖的過(guò)程中通過(guò)支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐圍巖，防止出現(xiàn)坍塌等。但新奧法隧道施工也有其自身的缺點(diǎn)，比如說(shuō)需要依靠精準(zhǔn)的測(cè)量工作進(jìn)行施工，一旦出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)引起非常嚴(yán)重的問(wèn)題，而且測(cè)量的過(guò)程中耗時(shí)較長(zhǎng)，需要的人力投入較多，因此，對(duì)于工期也會(huì)有一定的影響。同時(shí)，在施工的過(guò)程中，混凝土的噴射容易揚(yáng)起灰土，對(duì)施工人員的身體保護(hù)提出了更高的要求。

2 新奧法在公路隧道工程中的應(yīng)用

2.1 隧道施工準(zhǔn)備

新奧法應(yīng)將圍巖整體的自稱能力作為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)嚴(yán)密的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控進(jìn)行施工，從而更好地保證施工質(zhì)量，控制施工成本，以此把隧道設(shè)計(jì)、施工與檢測(cè)反饋聯(lián)成一個(gè)有機(jī)整體。首先在利用新奧法進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)緊密結(jié)合隧道工程的具體特征、工期要求以及各個(gè)方面的影響因素，確定最為科學(xué)合理的施工方案，同時(shí)結(jié)合具體情況，預(yù)計(jì)將來(lái)施工過(guò)程當(dāng)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并根據(jù)具體的問(wèn)題制定出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，從而更好地保證隧道施工的安全性，提高工程的經(jīng)濟(jì)性。其次在使用新奧法施工時(shí)，需事先對(duì)隧道工程的巖石情況進(jìn)行充分的了解，掌握巖石的軟硬情況，這主要是由于在采用新奧法時(shí)，軟巖隧道和硬巖隧道這兩者之間存在著十分明顯的差異，對(duì)于軟巖地層來(lái)說(shuō)，隧道因需接近地表的地下薄層，所以難以承受來(lái)自于應(yīng)力二次分布的荷載。

2.2 隧道開挖施工

在進(jìn)行公路隧道開挖施工時(shí)，隧道當(dāng)中的圍巖應(yīng)力會(huì)再次的分布，所以必須要積極采取有效的措施對(duì)圍巖進(jìn)行加固處理，確保圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)卸載后，還能夠保持應(yīng)有的強(qiáng)度，同時(shí)，圍巖結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)稍微的變形，導(dǎo)致承載效果發(fā)生變化和后續(xù)進(jìn)行曲面開挖時(shí)產(chǎn)生拱膜效應(yīng)。因此，還需要對(duì)圍巖的變化進(jìn)行嚴(yán)格的控制。其次光面爆破隧道的開挖方式有很多種，比如說(shuō)礦山法、掘進(jìn)機(jī)法、盾構(gòu)法等，且光面爆破可充分利用巖石抗劈裂能力差的特點(diǎn)，使得對(duì)周邊眼間距的要求變小，可通過(guò)制定科學(xué)的起爆順序，控制好周邊眼的方向，限制裝藥量，從而防止周邊眼的圍巖受到破壞。其次，光面爆破能夠有效的控制出渣量，對(duì)于超欠挖的情況也能夠有效的控制，大大節(jié)約了襯砌混凝土的用量，降低了施工成本。另外光面爆破可有效減輕圍巖的擾動(dòng)，促使開挖的輪廓更加平滑和規(guī)則，使得圍巖最大限度發(fā)揮自承載力，同時(shí)在使用新奧法進(jìn)行隧道開挖施工時(shí)需要注意，如果隧道周邊的輪廓較為模糊，且格柵拱和鋼拱等支護(hù)很難進(jìn)行架設(shè)，其會(huì)導(dǎo)致支護(hù)系統(tǒng)的破壞。

2.3 隧道圍巖支護(hù)

在進(jìn)行初期支護(hù)的過(guò)程中，首先采用錨噴方式，在進(jìn)行二次支護(hù)的時(shí)候，采用模筑混凝土來(lái)進(jìn)行襯砌。對(duì)于錨噴支護(hù)，就是通過(guò)利用錨桿阻隔、混凝土、鋼筋網(wǎng)噴混凝土形成一個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)，對(duì)于噴射所用的混凝土，是利用含有速凝劑的混凝土混合料，并借助高壓水和噴射機(jī)進(jìn)行混合處理后，在高壓空氣的作用下噴射到巖面上，從而快速凝結(jié)成型。對(duì)于軟弱破碎的圍巖結(jié)構(gòu)，對(duì)于圍巖的變形應(yīng)該做好嚴(yán)格的控制，特別是不能使用一次性柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)該先對(duì)低層進(jìn)行加固處理后，使用高強(qiáng)度的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)支護(hù)處理。

2.4 隧道施工監(jiān)測(cè)

在隧道施工的過(guò)程中，進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)是極為重要的一項(xiàng)工作，通過(guò)監(jiān)測(cè)可以有效的確定支護(hù)和襯砌的時(shí)間，確保施工的安全和質(zhì)量。在隧道開挖后，應(yīng)該重點(diǎn)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）對(duì)于穩(wěn)定性較好的圍巖，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行噴射，對(duì)于穩(wěn)定性較差的圍巖，應(yīng)該先進(jìn)行必要的支護(hù)處理后，再及時(shí)進(jìn)行混凝土的噴射，確保工程的質(zhì)量。（2）當(dāng)混凝土初次噴射之后，必須要第一時(shí)間對(duì)噴層變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)采用濕噴工藝，并應(yīng)分塊進(jìn)行，每塊寬約1～2m，噴頭出料口至受噴面距離，以0.6～1.0m為宜，且噴射料束角度以垂直受噴面為最佳。（3）在半側(cè)仰拱初期支護(hù)噴射混凝土施工完成后，即可綁扎二襯仰拱鋼筋、立模型，以及澆注二襯仰拱混凝土，在澆注二襯仰拱混凝土?xí)r，需采用溜槽入模，人工振搗密實(shí)。（4）隧道通風(fēng)排塵；一般情況下，多采用壓入式隧道通風(fēng)除塵，通過(guò)風(fēng)機(jī)將具有一定風(fēng)速和壓力的空氣輸送到掌子面，以將有毒有害氣體和粉塵排除洞外。本法可有效稀釋掌子面內(nèi)有害氣體，使掌子面快速獲得新鮮空氣。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，作為隧道施工單位，必須要從根本上認(rèn)識(shí)到新奧法在公路隧道施工中的重要作用，同時(shí)在具體的施工過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)緊密結(jié)合工程實(shí)情，科學(xué)合理地使用新奧法，以將隧道圍巖支護(hù)施工，開挖施工等各項(xiàng)工作做到位，從而更好地保證公路隧道工程的整體質(zhì)量。

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