吳 浪

(貴州陸通工程管理咨詢(xún)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550001)

隧道工程中新奧法施工技術(shù)的應(yīng)用分析

吳 浪

(貴州陸通工程管理咨詢(xún)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550001)

新奧法作為當(dāng)前公路隧道工程中常見(jiàn)施工技術(shù)，但其應(yīng)用效果還待提升。對(duì)此，若要提高新奧法應(yīng)用效果，可從公路隧道實(shí)際情況的角度出發(fā)，將圍巖結(jié)構(gòu)作為新奧法施工核心，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)用，以此促進(jìn)公路隧道工程施工質(zhì)量的提高。首先以工程案例為切入點(diǎn)，其次探討新奧法工作原理與施工技術(shù)，最后闡述新奧法施工技術(shù)在公路隧道工程中的實(shí)際應(yīng)用。

公路；隧道工程；新奧法；施工技術(shù)

1 工作原理

1963年，基于巖體力學(xué)理論，對(duì)新奧法(New Austrian Tunnelling Method)進(jìn)行闡述，說(shuō)明量測(cè)、噴混凝土與錨桿屬于新奧法三項(xiàng)基本要素?，F(xiàn)階段，新奧法已成為公路隧道工程建設(shè)新起點(diǎn)，其主要利用對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的明確，分析圍巖核心承載力基準(zhǔn)點(diǎn)；利用圍巖開(kāi)挖與加固的手段，對(duì)其卸載位移給予有效控制；針對(duì)整體隧道支護(hù)項(xiàng)目，在受力圍巖區(qū)域內(nèi)，可在較小空間內(nèi)出現(xiàn)圍巖結(jié)構(gòu)變形，但應(yīng)對(duì)圍巖位移幅度進(jìn)行抑制，避免發(fā)生圍巖結(jié)構(gòu)松散的狀況；圍巖首次支護(hù)工作的開(kāi)展，需以圍巖自身承載力為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)支護(hù)最佳時(shí)間、效果的判斷，降低圍巖變形的危險(xiǎn)；公路隧道工程開(kāi)挖前，應(yīng)對(duì)圍巖周邊地質(zhì)條件進(jìn)行勘測(cè)，在確保無(wú)任何遺漏的前提下，計(jì)算圍巖位移變形參數(shù)?？傊?，因受到噴射混凝土圍巖密貼、受力快特點(diǎn)的影響，促使新奧法在公路隧道工程得到廣泛應(yīng)用。

2 新奧法施工技術(shù)

新奧法是以隧道工程、巖體力學(xué)理論為基準(zhǔn)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)噴射混凝土、錨桿與量測(cè)手段的運(yùn)用，在公路隧道工程支護(hù)項(xiàng)目應(yīng)用、控制與檢測(cè)中得到有效利用，并以圍巖核心承載力為前提，判斷其是否存在變形的可能。針對(duì)公路隧道工程建設(shè)，新奧法施工技術(shù)的應(yīng)用存在較多優(yōu)勢(shì)，如經(jīng)濟(jì)快速、安全、適應(yīng)性強(qiáng)、可控性、靈活性以及可制作防水層，例如：將面積X定義為100 m2，利用爆破與柔性薄襯砌的方式，判斷襯砌量Y、超挖量面積Z。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)方法和新奧法優(yōu)勢(shì)的對(duì)比，可知新奧法的運(yùn)用，可有效降低圍巖支護(hù)成本，具體情況如表1所示。

表1 傳統(tǒng)方法和新奧法優(yōu)勢(shì)對(duì)比

3 新奧法施工技術(shù)在公路隧道工程中的應(yīng)用

3.1 圍巖支護(hù)

基于隧道工程開(kāi)挖工作的開(kāi)展，圍巖自身應(yīng)力會(huì)隨之變化，為避免圍巖強(qiáng)度、穩(wěn)定性的降低，則需采用圍巖支護(hù)的方式，實(shí)現(xiàn)圍巖結(jié)構(gòu)加固的目的。在此期間，為了有效對(duì)圍巖結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行控制，則可利用曲面開(kāi)挖技術(shù)，促使圍巖產(chǎn)生拱膜效應(yīng)，從而出現(xiàn)圍巖小范圍內(nèi)變形或位移。若要預(yù)防圍巖結(jié)構(gòu)松散的問(wèn)題，還需對(duì)圍巖位移產(chǎn)量參量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化控制。然而，隨著新奧法施工技術(shù)在圍巖支護(hù)工作中的運(yùn)用，可降低圍巖位移或變形對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)、施工人員的威脅，其原因在于：在圍巖支護(hù)階段，采用錨噴的方式，對(duì)圍巖實(shí)施初次襯砌，而錨噴材料的選擇主要以噴射混凝土、錨桿與鋼筋網(wǎng)噴混凝土為主，通過(guò)三者間混合作用，形成特定圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)；隨后速凝劑、高壓水的填加，基于混凝土噴射機(jī)的運(yùn)作，使其在圍巖表面形成凝結(jié)固層，從而實(shí)現(xiàn)圍巖支護(hù)的目的。

通常情況下，若圍巖地質(zhì)條件良好，則噴射混凝土屬于圍巖支護(hù)最佳手段，而錨桿僅通過(guò)輔助作用的方式，針對(duì)圍巖特殊部位實(shí)施加固工作；若圍巖地質(zhì)條件較差，需將錨桿作為首選支護(hù)方式，并加以對(duì)噴射混凝土和鋼筋網(wǎng)噴射混凝土的混合運(yùn)用。在實(shí)際的圍巖支護(hù)過(guò)程中，通過(guò)新奧法的運(yùn)用，將圍巖作為隧道承載力重要組成核心，利用二次襯砌手段，通過(guò)對(duì)圍巖飾面力與壓力向錨桿的轉(zhuǎn)移，降低圍巖承載力。另外，在此期間，初期支護(hù)、永久支護(hù)均需采用柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，從而避免圍巖出現(xiàn)撓曲斷裂狀況。

3.2 隧道監(jiān)測(cè)

從整體上來(lái)看，隧道監(jiān)測(cè)工作屬于新奧法隧道施工的重要組成部分，其主要采用監(jiān)控測(cè)量的方式，為圍巖穩(wěn)定系數(shù)、支護(hù)結(jié)構(gòu)受力與變形問(wèn)題進(jìn)行分析，最終結(jié)合科學(xué)運(yùn)算法則，對(duì)最佳支護(hù)時(shí)間、襯砌時(shí)間進(jìn)行判斷，以此滿(mǎn)足隧道工程安全、質(zhì)量需求。針對(duì)此，關(guān)于公路隧道工程開(kāi)挖工作，施工單位在對(duì)新奧法施工技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，還應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：首先，針對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對(duì)較差的圍巖，則應(yīng)采用及時(shí)支護(hù)的方式；穩(wěn)定性良好的圍巖，需確定最佳支護(hù)時(shí)間，通過(guò)對(duì)噴射混凝土的運(yùn)用，逐漸加厚噴射層，以鋼筋網(wǎng)、錨桿添加為基礎(chǔ)，對(duì)圍巖變形問(wèn)題進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。其次，在圍巖初次支護(hù)工作結(jié)束后，則應(yīng)依據(jù)變形實(shí)際情況，對(duì)其實(shí)施模板架設(shè)工作，并完成混凝土二次襯砌。然而，在此過(guò)程中，新奧法的作用與優(yōu)勢(shì)為：將力學(xué)計(jì)算、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、施工監(jiān)測(cè)等工作融合為一體，利用勘測(cè)和設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)測(cè)的交叉運(yùn)用，對(duì)圍巖支護(hù)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)確定。

3.3 隧道開(kāi)挖

在進(jìn)行公路隧道開(kāi)挖項(xiàng)目中，優(yōu)先對(duì)光面爆破技術(shù)進(jìn)行選用，如掘進(jìn)法、礦山法與盾構(gòu)法等，但無(wú)論采用何種爆破技術(shù)，均應(yīng)對(duì)爆破參數(shù)、圍巖抗劈裂性、周邊眼間距與方向、彈藥量、爆破點(diǎn)與起爆順序等數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，以此降低對(duì)圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，從而達(dá)到隧道開(kāi)挖預(yù)期效果。從本質(zhì)上來(lái)講，光面爆破技術(shù)具有施工進(jìn)度與成本控制的優(yōu)勢(shì)，可降低出渣量、襯砌量的運(yùn)用，從而還可對(duì)超欠挖問(wèn)題給予嚴(yán)格控制。隨著新奧法在隧道爆破工作的應(yīng)用，可在光面爆破原有基礎(chǔ)上，降低對(duì)圍巖擾動(dòng)問(wèn)題，使其開(kāi)挖表面呈現(xiàn)規(guī)則、平滑的特點(diǎn)。

[1] 冉衛(wèi).公路隧道新奧法施工技術(shù)探討[J].江西建材,2016，(5):191-192.

[2] 涂穎霞.楊正仁.試論高速公路隧道施工中新奧法的運(yùn)用[J].工程技術(shù):文摘版,2016，(7):238-238.

[3] 姜光利.隧道開(kāi)挖方法的選擇及新奧法施工技術(shù)分析[J].交通世界:建養(yǎng),2013，(17):214-215.

2017-06-12

吳浪(1975-)，男，工程師，研究方向：公路隧道橋梁。

U455

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：1008-3383(2017)06-0173-01