新奥法在高速公路隧道施工中的应用分析

刘 铖

湖南省核工业地质局三〇四大队，湖南长沙 410000

隧道工程已经成为我国高速公路建设中的重要组成部分，它有效地解决了高速公路在山区地形中的建设问题，缩短了公路的里程数。近年来，随着经济的发展，高速公路的建设也进入到了迅猛发展的阶段，隧道工程项目日渐增多。为了提升高速公路隧道施工的质量，新奥法技术被广泛地应用到隧道工程的建设当中。因此，研究分析新奥法在高速公路隧道施工中的应用具有重要的现实意义。

1 新奥法的概述

1.1 新奥法施工技术的简介

新奥法施工技术是在已有的隧道施工技术基础上，相关工作人员通过大量的隧道工程施工经验进行汇总整理，并借助岩体力学技术研发而成的新型隧道施工技术。在隧道施工过程中，新奥法施工技术将锚杆和混凝土有效地结合在一起，通过喷射的施工工艺，达到了对隧道进行整体支撑的目的，同时还实现了对隧道岩石硬度的监测和预警。

相比较传统的高速攻速隧道施工工艺，新奥法施工技术相对适应能力更强，对施工方法、工序以及设备的要求较低。而且在采用此技术对隧道进行施工的过程中，可以有效地减轻地面的压力，从而对地基起到了一定的保护作用，避免了较大破坏力度造成地基出现大面积沉降的问题，有效地保障了隧道工程施工的安全性和稳定性。因此，在进行高速公路隧道施工过程中，采用新奥法时，对相关工作人员的技术能力和工作经验要求较高。传统方法和新奥法优势对比如表1所示。

表1 传统方法和新奥法优势对比（m2）

1.2 新奥法技术的相关施工要点

在进行高速公路隧道施工过程中，采用新奥法技术，应当遵循以下施工要点：

（1）应对施工所在区域的地形进行全面分析，并通过详细的地质勘测，对隧道的岩体的硬度和承受能力进行预估，为隧道结构的设计和计划方案提供科学、合理的基础数据支持。

（2）在工程开挖施工之前，为了确保施工过程中，相关人员的安全和工程建设的整体质量，应当对施工区域的岩体进行加固处理。

（3）采用新奥法施工过程中，由于其可以对周围岩体进行有效地控制，因此，所开挖的围岩力度大幅度减少，降低了可能出现的变形或者干扰风险，为后期的工程质量打下了牢固的基础，同时避免了对环境的大幅度破坏。

2 新奥法施工技术在隧道工程中的具体应用

某高速公路全线长约74.3km，联络线全场24.2km，总高速公路里程数为98.5km。项目采用封闭式4车道技术标准进行施工。其中第四标段需要穿越山体，进行隧道工程施工。该隧道位于低山区，山体结构主要为大理岩和元古界黑云斜长片岩，质地相对坚硬。为了确保施工的质量和安全，采用新奥法进行施工。

2.1 施工准备

在进行隧道施工过程中，为了确保施工的质量和安全，需要对施工所在区域的地质条件进行深入地勘察，并对其进行超前预测，便于提前准备相关措施，避免严重地质灾害对隧道施工的影响。本工程采用钻眼取芯的方式，对隧道区域的地质情况进行分析，重点预测了工作作业面所在位置的地质构造、岩性情况及围岩稳定性等指标。

经过勘察，在高速公路隧道设计的方案的进口处，发现存在一定发育的小滑坡和破击坡积碎石土，基岩存在一定的强风化问题，厚度约为5～10m。对于隧道的出口段，上方斜坡坡度较大，大理岩基岩裸露，稳定性符合工程建设要求。隧道的洞身围岩主要是片岩和大理岩，相对坚硬，性能良好。

2.2 监控量测断面布置

为了及时掌握隧道施工的推进情况，了解围岩的等级变化情况，本工程在施工过程中，对于部分区域增设了收敛监测断面，确保了施工的安全性和施工质量。相关布置图如图1所示。

图1 下台阶开挖后收敛监测断面布置图（m）

2.3 开挖施工

（1）明洞及洞口段土石方施工。对于明洞开挖施工过程中，采用挖掘机自上而下进行分层开挖，分层喷锚支护。本工程由于隧道洞口的地质结构不良，采用上下断面的方法进行施工。

（2）洞口锚喷支护施工：在进行暗洞进洞施工之前，应对洞口的边仰坡进行支护施工。采用人工打眼，注浆机注浆的方式进行锚杆的支护施工，在混凝土喷射施工过程中，应注意喷射的厚度应高于隧道工程设计的施工厚度。

（3）当工程的暗洞施工大约100m距离后，对明洞和暗洞进行二次衬砌施工。

2.4 喷射混凝土浆液的配置

工程所需混凝土浆液在配置过程中，选用标准的525标号硅酸盐水泥，为了确保材料选用的合格性，对水泥、水玻璃等材料进行了现场抽样检测，确保其符合工程建设质量，在进行混凝土的调制。本工程选择的水玻璃，性能相关参数要求为：浓度为45Be，比重为1.43左右，模数为2.5。为了避免影响后期新奥法喷浆施工的效果，浆液制作所学的水必须经过严格检验，避免使用污水或者含有杂质的水。

2.5 衬砌和支护

（1）支护施工作业。首先在隧道开挖后，应进行初次的支护作业，混凝土喷射的厚度一般为5mm左右，然后进行锚杆、金属网、立拱架和复喷混凝土的操作施工。为了确保初期支护作业的效果，应当在洞口开挖3h内完成施工。初期支护示意图如图2所示。

（2）二次支护作业。当围岩的变形和位移处于稳定状态后，需要对隧道进行二次支护作业，同时为了避免底鼓量过大，影响围岩的稳定性，应同时进行封底作业。

图2 初期支护示意图

3 结语

综上所述，随着社会的不断进步，高速公路在进行隧道建设过程中，也引入了各种先进的施工工艺。在隧道施工过程中，应当根据工程的详细情况，合理地选用新奥法，应用到隧道开挖、围岩支护以及监控测量等方面，从而达到提升隧道工程施工质量、保障工作人员安全的目的。相关工作者应当提升自身的专业能力，仔细研究新奥法的技术要点，采用科学、合理的方法对新奥法进行应用，保障我国高速公路隧道建设工程的顺利进行，推动交通运输行业的可持续发展。