新奧法在隧洞施工當中技術分析及應用

【摘要】進入21世紀以來，我國在對外開放水平以及經濟全球地位等方面取得了長足進步。經濟與世界接軌，是一把雙刃劍，既是一次無與倫比的機會，也是一場前所未有的挑戰。為了更好的迎接機遇、面對挑戰，我國政府提出了科技興國的戰略，這其中最為直觀的就是對創新的鼓勵。人民生活水平提高的同時，對生活質量的要求也就大大提高，這就是新材料新技術的研發勢在必行，并促進了新材料新技術將出現新發展，二者相輔相成，互為表里，在許多行業都取得了重大成效。

【關鍵詞】新奧法；隧洞施工；技術分析；應用

1、新奧法的基本概述

在隧洞工程的施工過程中，新奧法發揮著重要的作用。新奧法的施工工藝主要是利用巖石力學理論以及隧洞工程施工技術，將噴射水泥混凝土施工和錨桿施工有效結合在一起，在施工中實時監測周圍巖石的變化并且隨時進行調控工作，從而依靠圍巖本身的荷載能力很好的結合到隧洞施工中。在隧洞施工中應用新奧法技術，一定要充分掌握隧洞的各個結構特征以及圍巖的主要承載結構和承重位置，使施工方案更加科學合理。新奧法在圍巖施工中的主要作用是減小圍巖卸載的力度，控制圍巖的變形活動和位移程度的大小，從而有效縮小圍巖的變形范圍，防止因為開挖工作造成周圍巖體出現松弛。此外，在適當的施工過程中還可以設立次的支護工作，有效延緩圍巖發生巨大變形的時間，為實際的工作爭取了更多的施工時間，還能夠確保后期達到最佳的支撐效果。在應用新奧法技術的過程中，一定要充分調查、分析隧洞工程中周圍巖體的實際情況，準確判斷隧洞洞周的位移變形。

2、施工方法及技術分析

2.1全斷面法有限元模型

全斷面法即根據設計的開挖面一次性開挖完工的方法。全斷面法適用于I-II級的石質隧洞，在軟弱不穩定的圍巖不應使用。全斷面法施工的優缺點如表1所示。

2.2臺階法

臺階法是將斷面分為兩部分進行開挖，主要有上半斷面及下半斷面兩部分，是新奧法運用最為廣泛的施工方法。隨著開挖的臺階長度，臺階法可適用于大部分的地層，因此也是最主要的施工方法。臺階法主要根據臺階長度分為長臺階，短臺階及超短臺階法三種，采用何種方法主要根據以下條件確定。

（1）對于圍巖條件較差，現場支護要求閉合環的形成時間較短時則要求臺階必須縮短。

（2）現場的施工機械具的施工效率較高，可以適當的縮短閉合環的閉合時間，故可以使臺階適當的增長。對于上述條件，都是希望閉合環能夠較快的閉合，因此在圍巖條件較差的前提下應以第一個條件為主，確保施工的安全性；若圍巖的條件較好，則可以在確保施工安全性的前提下保證經濟性，故可以考慮后一個條件。臺階法多適用于V，IV級圍巖條件較軟弱的地段。

臺階法的優缺點如表2所示。

2.3分部開挖法

分布開挖法是指將隧洞的開挖面分布開挖成型，并且某部分進行超前開挖的方法，也可稱為導坑超前開挖法。分布開挖法適用于土質及圍巖較為軟弱易坍塌的地段。可分為：臺階分布開挖法，上下導坑法，單側壁及雙側壁導坑法等。

2.4輔助施工措施

在新奧法施工過程中，開挖過程的工作面隨時會遇到不能自穩或沉陷較大的情況。為了確保隧洞開挖的順利進行及施工的安全，必須對地層進行預支護及加固等措施，稱為輔助施工措施。預支護措施有：預留核心土，超前錨桿，臨時仰拱封底等，預加固措施有：預注漿加固地層，地表噴錨預加固及超前小導管注漿等。

3、新奧法施工技術的應用

3.1工程概況

小浪底南岸自流總干（引黃入洛）工程由已建成南岸引水口出口分水樞紐自流總干進水閘處進洞，通過縱坡為1/2000，長19.925km的隧洞，引水至文家溝分水樞紐；洞型為城門洞型，設計斷面凈寬2.5m～3.4m，凈高3.65m～3.85m設計引水流量9m3/s，加大流量10.8m3/s。經文家溝分水樞紐后分別引水至金水河和邙山渠。其任務是通過自流總干向中州渠、邙山渠供水，恢復原有灌溉面積，改善洛陽市區生態用水條件，遠期解決洛陽市城市供水問題。

本工程共分有基本穩定Ⅱ類及局部穩定性差的Ⅲ類圍巖隧洞施工、不穩定Ⅳ類及極不穩定Ⅴ類圍巖隧洞施工、土質圍巖隧洞施工。其中制約本工程進度的為不穩定Ⅳ類及極不穩定Ⅴ類圍巖洞段，樁號范圍為9+069.5m～14+425.5m，全長5356m。為保證工程能安全、順利的完工，對該洞段采用新奧法施工。

3.2監控量測斷面布置

在隧洞施工的時候，在運用新奧法施工的過程之中，要將監控量監控量測斷面布置合理，另外還得要科學的各個監控量測點確定出來，還得要依據量測的實際需求來精準的將量測精度確定下來。運用新奧法施工的過程之中，錨噴支護主要涵蓋噴混凝土、鋼支撐、鋼筋、拱架、錨鋼筋網以及鋼格柵等等，可以運用具體的地質情況和支護斷面的大小來進行應用。

3.3開挖施工

在針對隧洞進行開挖的時候，要充分的運用光面爆破來實施，運用該項技術其巖石抗劈裂能力相對較小，其主要是利用降低周邊眼距來實現力度的控制，其中具體的所用到炸藥的用量要依據實際情況來選用，并精準的將起爆的順序確定出來，該方式的最大優勢體現在可以科學、合理化的針對超欠挖情況來進行有效的控制，值得注意的就是還得要注重縮減出差量，不僅僅可以實現原材料的節省，還可以達到進一步的加快施工進度，進而實現縮減施工投入的成本。

3.4洞身開挖

在針對隧洞施工的過程之中，洞身開挖工作不容忽視，其要嚴格依照支護的實際需求來針對開挖段的隧洞實施相應的支護，另外，還得要運用適宜的機械設備來協助開挖，將開挖出來的土石要及時的運出，實時確保隧洞作業面干凈整潔，從根本之上來進一步的加大隧洞的質量與水平，最終有效的確保隧洞開挖的質量可以與相應的標準基本一致。

3.5超前及初期支護

首先，在進行錨桿施工的時候，要運用錨桿來對隧洞內部實施合理的支護，確保隧洞支護的關鍵就在于錨桿之上，

從而可以很好的為隧洞支護打下堅實的基礎。其次，鋼筋網的掛設，要在隧洞支護層面來進行鋼筋網的掛設工作，預防隧洞內壁碎石發生滾落的情況。再者，加工并安裝鋼支撐。最后則是混凝土的噴射，在進行隧洞支撐的時候，要進行必要的混凝土噴射工作，確保隧洞內壁可以得到有效的固化，加大隧洞壁自身的承載力與強度。

3.6二次襯砌施工

想要從根本之上來提升隧洞壁的強度，的就得要提升隧洞壁的支撐效果，在進行支撐的時候，要實施混凝土的噴射工作，還得要實施二次襯砌，保障在隧洞壁進行混凝土噴射的形勢下來實施二次襯砌。

4、結語

伴隨著經濟全球化以及科學技術的飛速向前邁進，如何節約不可再生資源已經成為了燃眉之急，而最好的解決方法就是，加大力度進行開發創新，研發新型材料以及新興技術。新型技術的不斷投入使用，相信一定可以帶來新一輪的技術革命。相應行業也會朝著現代化、新型化不斷發展，推陳出新、更新換代，形成高效環保的新式發展路線，從而為我們生活水平的提高和審美享受的提高做出卓越貢獻。因此，在目前以及以后的很長一段時間里，新興技術新型材料都將有著巨大的開發前景和市場，我們需在研發時，既能夠保證材料的新，又要保證其可應用性，使得新技術新材料能夠走出實驗室，真正的應用到實際建設中來，創造更加便捷更加美好的生活。

參考文獻：

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