公路工程施工技术：新奥法施工原则及隧道施工要点

根据对隧道及地下工程的基本问题——“开挖与支护关系”的认识，对围岩的“三位一体特性”的认识，以及对支护的“加固和维护作用”的认识，现代围岩承载理论认为“围岩是工程加固的对象，是不可替代的；支护是加固的手段，是可以选择的”。围岩承载理论在“新奥法”成功应用的基础上，运用岩体力学分析方法，充分考虑围岩在施工过程中的动态变化，逐步形成了“以维护和利用围岩的自承能力为基本出发点，锚杆和喷射混凝土为主要支护措施，对围岩和支护的变形和应力进行测量为监视控制手段，来指导隧道和地下工程设计施工”的基本思路，并进一步总结出提供支护帮助的基本原则，即“围岩不稳，支护帮助，遇强则弱，遇弱则强，按需提供，先柔后刚，监控量测，动态调整”。

根据以上解决问题的基本思路和支护设计的基本原则，作为一种施工方法，新奥法施工的基本原则可以归纳为“少扰动，早锚喷，勤量测，紧封闭”。

少扰动：在进行隧道开挖时，要尽量减少对围岩的扰动次数、扰动强度、扰动范围和扰动持续时间。因此，隧道施工应根据围岩级别，选择合理的开挖方法、掘进进尺和作业循环。具体措施：能用机械开挖的就不用钻爆法开挖；采用钻爆法开挖时，要严格地进行控制爆破；尽量采用大断面开挖，以减少对围岩的扰动次数；对自稳性差的围岩，宜采用分部开挖，小循环作业，并且掘进进尺应短一些；最好采用机械开挖，必要时可采用松动爆破；支护要尽量紧跟开挖面，以缩短围岩应力松弛时间。

早锚喷：开挖后及时施做初期锚喷支护，使围岩变形进入受控制状态。这样做一方面使围岩不致因变形过度而产生坍塌失稳；另一方面使围岩变形适度发展，以充分发挥围岩的自承能力。必要时，可采取超前预支护，甚至注浆加固（地层改良）措施。具体措施：根据围岩级别采用喷射混凝土、锚杆、钢拱架等不同组合形式的初期支护，及时调整支护时机、支护参数，以求达到最佳支护效果。(www.xing528.com)

勤量测：以直观、可靠的量测方法获得量测数据来判断围岩（或围岩加支护）的稳定状态及动态发展趋势，评价支护的作用和效果，以便及时调整支护时机、支护参数、开挖方法、施工速度，确保施工安全和顺利进行。具体措施：在隧道施工中，对围岩进行地质素描、拱顶下沉观测、水平收敛观测、仰拱隆起观测及锚杆抗拔力测试等。量测是掌握围岩动态变化过程的手段和修改支护参数、调整施工措施的依据，也是现代隧道及地下工程理论的重要标志之一。

紧封闭：一方面是采用喷射混凝土等防护措施，避免围岩长时间暴露导致强度和稳定性衰减，尤其是对于易风化的软弱围岩。另一方面，更为重要的是要适时对围岩施做封闭性支护，使之形成“力学意义上的封闭的承载环”，即围岩+支护=无薄弱部位且整体稳定的环状（筒状）结构物。这样做不仅可以及时阻止围岩的过度变形，保证隧道稳定，而且可以使支护和围岩能进入良好的共同工作状态，以有效地发挥支护体系的作用。具体措施：在一般破碎围岩地段施工中，及时加固薄弱部位；而在软弱破碎围岩地段施工中，采用短台阶或超短台阶法开挖，及时修筑仰拱，使初期支护尽早形成封闭的承载环。值得注意的是，在一般围岩条件下，模筑混凝土内层衬砌原则上在初期支护与围岩共同工作并已达成基本稳定（变形收敛）的条件下修筑。因而内层衬砌的作用是承受围岩后期压力和提供安全储备。但在围岩自稳能力很弱并具有较强流变特性时，及时采用刚度较大的强支护措施就显得非常必要。