新奧法在隧洞施工當(dāng)中技術(shù)分析及應(yīng)用

【摘要】進入21世紀(jì)以來，我國在對外開放水平以及經(jīng)濟全球地位等方面取得了長足進步。經(jīng)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(zhàn)。為了更好的迎接機遇、面對挑戰(zhàn)，我國政府提出了科技興國的戰(zhàn)略，這其中最為直觀的就是對創(chuàng)新的鼓勵。人民生活水平提高的同時，對生活質(zhì)量的要求也就大大提高，這就是新材料新技術(shù)的研發(fā)勢在必行，并促進了新材料新技術(shù)將出現(xiàn)新發(fā)展，二者相輔相成，互為表里，在許多行業(yè)都取得了重大成效。

【關(guān)鍵詞】新奧法；隧洞施工；技術(shù)分析；應(yīng)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(fā)揮著重要的作用。新奧法的施工工藝主要是利用巖石力學(xué)理論以及隧洞工程施工技術(shù)，將噴射水泥混凝土施工和錨桿施工有效結(jié)合在一起，在施工中實時監(jiān)測周圍巖石的變化并且隨時進行調(diào)控工作，從而依靠圍巖本身的荷載能力很好的結(jié)合到隧洞施工中。在隧洞施工中應(yīng)用新奧法技術(shù)，一定要充分掌握隧洞的各個結(jié)構(gòu)特征以及圍巖的主要承載結(jié)構(gòu)和承重位置，使施工方案更加科學(xué)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(xiàn)松弛。此外，在適當(dāng)?shù)氖┕み^程中還可以設(shè)立次的支護工作，有效延緩圍巖發(fā)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(dá)到最佳的支撐效果。在應(yīng)用新奧法技術(shù)的過程中，一定要充分調(diào)查、分析隧洞工程中周圍巖體的實際情況，準(zhǔn)確判斷隧洞洞周的位移變形。

2、施工方法及技術(shù)分析

2.1全斷面法有限元模型

全斷面法即根據(jù)設(shè)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(zhì)隧洞，在軟弱不穩(wěn)定的圍巖不應(yīng)使用。全斷面法施工的優(yōu)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(jù)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(jù)以下條件確定。

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

（2）現(xiàn)場的施工機械具的施工效率較高，可以適當(dāng)?shù)目s短閉合環(huán)的閉合時間，故可以使臺階適當(dāng)?shù)脑鲩L。對于上述條件，都是希望閉合環(huán)能夠較快的閉合，因此在圍巖條件較差的前提下應(yīng)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(jīng)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(yōu)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(dǎo)坑超前開挖法。分布開挖法適用于土質(zhì)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(dǎo)坑法，單側(cè)壁及雙側(cè)壁導(dǎo)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(wěn)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(yù)支護及加固等措施，稱為輔助施工措施。預(yù)支護措施有：預(yù)留核心土，超前錨桿，臨時仰拱封底等，預(yù)加固措施有：預(yù)注漿加固地層，地表噴錨預(yù)加固及超前小導(dǎo)管注漿等。

3、新奧法施工技術(shù)的應(yīng)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(shè)計斷面凈寬2.5m～3.4m，凈高3.65m～3.85m設(shè)計引水流量9m3/s，加大流量10.8m3/s。經(jīng)文家溝分水樞紐后分別引水至金水河和邙山渠。其任務(wù)是通過自流總干向中州渠、邙山渠供水，恢復(fù)原有灌溉面積，改善洛陽市區(qū)生態(tài)用水條件，遠(yuǎn)期解決洛陽市城市供水問題。

本工程共分有基本穩(wěn)定Ⅱ類及局部穩(wěn)定性差的Ⅲ類圍巖隧洞施工、不穩(wěn)定Ⅳ類及極不穩(wěn)定Ⅴ類圍巖隧洞施工、土質(zhì)圍巖隧洞施工。其中制約本工程進度的為不穩(wěn)定Ⅳ類及極不穩(wěn)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(jiān)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(jiān)控量監(jiān)控量測斷面布置合理，另外還得要科學(xué)的各個監(jiān)控量測點確定出來，還得要依據(jù)量測的實際需求來精準(zhǔn)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(wǎng)以及鋼格柵等等，可以運用具體的地質(zhì)情況和支護斷面的大小來進行應(yīng)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(shù)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(xiàn)力度的控制，其中具體的所用到炸藥的用量要依據(jù)實際情況來選用，并精準(zhǔn)的將起爆的順序確定出來，該方式的最大優(yōu)勢體現(xiàn)在可以科學(xué)、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(xiàn)原材料的節(jié)省，還可以達(dá)到進一步的加快施工進度，進而實現(xiàn)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(yán)格依照支護的實際需求來針對開挖段的隧洞實施相應(yīng)的支護，另外，還得要運用適宜的機械設(shè)備來協(xié)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(yè)面干凈整潔，從根本之上來進一步的加大隧洞的質(zhì)量與水平，最終有效的確保隧洞開挖的質(zhì)量可以與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)部實施合理的支護，確保隧洞支護的關(guān)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(chǔ)。其次，鋼筋網(wǎng)的掛設(shè)，要在隧洞支護層面來進行鋼筋網(wǎng)的掛設(shè)工作，預(yù)防隧洞內(nèi)壁碎石發(fā)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(nèi)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(jié)語

伴隨著經(jīng)濟全球化以及科學(xué)技術(shù)的飛速向前邁進，如何節(jié)約不可再生資源已經(jīng)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(fā)創(chuàng)新，研發(fā)新型材料以及新興技術(shù)。新型技術(shù)的不斷投入使用，相信一定可以帶來新一輪的技術(shù)革命。相應(yīng)行業(yè)也會朝著現(xiàn)代化、新型化不斷發(fā)展，推陳出新、更新?lián)Q代，形成高效環(huán)保的新式發(fā)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(shù)新型材料都將有著巨大的開發(fā)前景和市場，我們需在研發(fā)時，既能夠保證材料的新，又要保證其可應(yīng)用性，使得新技術(shù)新材料能夠走出實驗室，真正的應(yīng)用到實際建設(shè)中來，創(chuàng)造更加便捷更加美好的生活。

參考文獻：

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