項(xiàng)曉仕

摘 要：隨著新奧法在地下工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，人們對(duì)新奧法的認(rèn)識(shí)也越來(lái)越深刻，新奧法在不同等級(jí)的圍巖設(shè)計(jì)與施工中具有不同的工藝與措施，本文結(jié)合瑞安市萬(wàn)松山隧道，按照新奧法施工的指導(dǎo)思想主要對(duì)Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)與施工中的工藝與措施進(jìn)行詳細(xì)論述。

關(guān)鍵詞：新奧法；圍巖；跨度；支護(hù)；襯砌；少擾動(dòng)

New method of the guiding ideology in ruian application of songshan tunnel design and construction

Xiang Xiao-shi，Hu Feng-fan

（Ruian City Urban Landscape Engineering Quality Supervision Station， Zhejiang Ruian 325200）

Abstract： With the New Austrian Tunneling Method in underground engineering more widely， people NATM increasingly profound understanding， design and construction of the new Austrian law has a different process and measures at different levels of rock ， this paper Ruian City Matsuyama tunnel， according to the guiding ideology of NATM mainly Ⅳ， Ⅴ grade rock craft and design and construction measures were discussed in detail.

Keywords： NATM； rock； span； support； lining； less disturbance

1.概論

1.1新奧法的概念

新奧法——奧地利隧道施工法（New Austrian Tunnelling Method，NATM），是奧地利隧道工程師臘布希維首先提出的。它是以控制爆破（光面爆破、預(yù)裂爆破等）為開(kāi)挖方法，以噴射混凝土和錨桿作為主要的支護(hù)手段，通過(guò)監(jiān)測(cè)控制圍巖的變形，動(dòng)態(tài)修正設(shè)計(jì)參數(shù)和變動(dòng)施工方法的一種隧道施工法，其核心內(nèi)容是充分發(fā)揮圍巖的自承能力。它是在錨噴支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上總結(jié)和發(fā)展起來(lái)的。

1.2新奧法施工的指導(dǎo)思想

圍巖是有自穩(wěn)能力的，之所以垮塌是因?yàn)閲鷰r的自穩(wěn)能力不夠，因此在施工過(guò)程中就要想方設(shè)法幫助圍巖提高自穩(wěn)能力，達(dá)到自穩(wěn)的目的。

1.3新奧法施工的基本原則

新奧法施工的基本原則可以歸納為“少擾動(dòng)，早噴錨，勤量測(cè)，緊封閉”。

（1）少擾動(dòng) 在進(jìn)行隧道開(kāi)挖時(shí)，盡量地減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)次數(shù)、擾動(dòng)強(qiáng)度、擾動(dòng)范圍和擾動(dòng)持續(xù)時(shí)間。因此，要求能用機(jī)械開(kāi)挖的就不用鉆爆法開(kāi)挖；采用鉆爆法開(kāi)挖時(shí)，要嚴(yán)格進(jìn)行控制爆破；根據(jù)圍巖類別、開(kāi)挖方法和支護(hù)條件選擇合理的循環(huán)掘進(jìn)進(jìn)尺；自穩(wěn)性差的圍巖，循環(huán)掘進(jìn)進(jìn)尺應(yīng)短一些；支護(hù)要盡量緊靠開(kāi)挖面，縮短圍巖應(yīng)力松弛時(shí)間。

（2）早噴錨 開(kāi)挖后及時(shí)施作初期錨噴支護(hù)，使圍巖的變形進(jìn)入受控制狀態(tài)。一方面是為了使圍巖不致應(yīng)變形過(guò)度而產(chǎn)生坍塌失穩(wěn)；另一方面是使圍巖的變形適度發(fā)展，以充分發(fā)揮圍巖的自承能力，必要時(shí)可采取超前預(yù)支護(hù)措施。

（2）勤量測(cè) 以直觀、可靠的量測(cè)方法和量測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖（圍巖加支護(hù)）的穩(wěn)定狀態(tài)，或判斷其動(dòng)態(tài)發(fā)展趨勢(shì)，以便及時(shí)調(diào)整支護(hù)形式和開(kāi)挖方法，確保施工的安全和順利進(jìn)行。量測(cè)是現(xiàn)代隧道工程及地下工程理論的重要標(biāo)志之一，也是掌握圍巖動(dòng)態(tài)變化過(guò)程的手段和進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和施工的依據(jù)。

（4）緊封閉 一方面采取噴射混凝土等防護(hù)措施，避免圍巖因長(zhǎng)時(shí)間暴露而致使強(qiáng)度和穩(wěn)定性的衰減，尤其是對(duì)于易風(fēng)化的軟弱圍巖；另一方面更為重要的是適時(shí)對(duì)圍巖施作封閉支護(hù)，這樣不僅可以及時(shí)阻止圍巖的變形，而且可以使支護(hù)和圍巖能進(jìn)入良好的共同工作狀態(tài)。

1.4根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTDG70-2004），我國(guó)根據(jù)巖石的堅(jiān)硬程度和巖體的完整程度兩個(gè)基本因素的定性特征和定量的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)值BQ綜合進(jìn)行初步分級(jí)；對(duì)圍巖進(jìn)行詳細(xì)定級(jí)時(shí)，應(yīng)在巖體基本質(zhì)量分級(jí)基礎(chǔ)上考慮修正因素的影響，修正巖體基本質(zhì)量指標(biāo)值，按修正后的巖體基本質(zhì)量指標(biāo)[BQ]，結(jié)合巖體的定性特征綜合評(píng)判、確定圍巖的詳細(xì)分級(jí)。

2.Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在新奧法施工指導(dǎo)思想下在設(shè)計(jì)與施工中應(yīng)采取的工藝與措施

由于瑞安市萬(wàn)松山隧道圍巖等級(jí)為Ⅳ、Ⅴ級(jí)，故本文僅結(jié)合Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖，論述新奧法的指導(dǎo)思想在設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用。

2.1 IV級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)施工中應(yīng)采取的工藝與措施

按照新奧法的指導(dǎo)思想，IV級(jí)圍巖的設(shè)計(jì)宜采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，在施工實(shí)踐中不斷完善設(shè)計(jì)理論。IV級(jí)圍巖中隧道的襯砌宜采用曲墻式襯砌來(lái)抵抗較大的水平壓力。在IV級(jí)圍巖中隧道的施工中，由于圍巖的自穩(wěn)能力有限宜采用超前錨桿臨時(shí)支護(hù)配合的短臺(tái)階法開(kāi)挖，確保隧道施工過(guò)程施工安全和工程的進(jìn)度，對(duì)于IV級(jí)圍巖中隧道的初期支護(hù)選擇合適厚度的噴射混凝土以及在拱墻位置處打入系統(tǒng)錨桿和掛鋼筋網(wǎng)完成隧道的初期支護(hù)，然后在初期支護(hù)完成后以及時(shí)、直觀和可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)，監(jiān)測(cè)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，此種隧道宜澆筑合適厚度的鋼筋混凝土進(jìn)行二次襯砌，確保隧道圍巖的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

2.2 V級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)施工中應(yīng)采取的工藝與措施

按照新奧法的指導(dǎo)思想，V級(jí)圍巖中隧道的襯砌應(yīng)采用曲墻式襯砌，對(duì)于地基較軟弱的地區(qū)底板應(yīng)設(shè)計(jì)成仰拱式，在V級(jí)圍巖隧道的施工中，隧道的開(kāi)挖宜采用三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法。對(duì)于V級(jí)圍巖中的隧道初期支護(hù)在拱墻上打入系統(tǒng)錨桿和噴射混凝土或者在圍巖不穩(wěn)定地區(qū)可以采取懸掛鋼筋網(wǎng)、錨桿和噴射混凝土作為初期支護(hù)，然后在初期支護(hù)完成后以及時(shí)、直觀和可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)，監(jiān)測(cè)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，在二次襯砌中可以澆筑合適厚度鋼筋混凝土作為二次襯砌，從而維持隧道的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

3.新奧法的指導(dǎo)思想在瑞安市萬(wàn)松山隧道設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用

瑞安市萬(wàn)松山隧道位于瑞安市北部萬(wàn)松山，是瑞安市新區(qū)連接錦湖街道與瑞祥新區(qū)的一條重要道路，規(guī)劃等級(jí)為城市次干路Ⅰ級(jí)，規(guī)劃紅線寬度36m，計(jì)算行車速度40km/h。本隧道設(shè)計(jì)為雙洞六車道分離式隧道（洞口為小凈距），長(zhǎng)度645m。在本隧道施工時(shí)，按照設(shè)計(jì)圖紙施工，其復(fù)合式襯砌支護(hù)的各項(xiàng)參數(shù)見(jiàn)下表。

3.1明洞施工

明洞段采用明挖法施工，施工前對(duì)坡面上的不穩(wěn)定巖石進(jìn)行了清除并對(duì)不穩(wěn)定坡體做了加固。

3.2暗洞段施工

暗洞開(kāi)挖采用新奧法施工，具體如下：

（1）對(duì)Ⅴ級(jí)圍巖段，施工開(kāi)挖先做了超前支護(hù)，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖，左右斷面間距控制在1～2倍洞徑尺寸；

（2）對(duì)于分離式隧道Ⅳ級(jí)圍巖段，施工前先做好超前支護(hù)，采用微臺(tái)階弧形導(dǎo)坑留核心土的方法開(kāi)挖，上下斷面間距控制在1～2倍洞徑尺寸；

（3）而對(duì)于小凈距隧道Ⅳ級(jí)圍巖段，施工前先做好超前支護(hù)，采用單側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖，左右斷面間距控制在1～2倍洞徑尺寸。

施工過(guò)程中嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早成環(huán)、勤量測(cè)”的原則，對(duì)于軟弱圍巖段堅(jiān)持“弱爆破、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、早閉合、襯砌緊跟”的原則，防止巖體坍塌，各工序緊跟，不能脫節(jié)，以確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與施工安全。

4.結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合瑞安市萬(wàn)松山隧道，按照新奧法施工的指導(dǎo)思想主要對(duì)Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖在設(shè)計(jì)與施工中的工藝與措施進(jìn)行了詳細(xì)論述，并通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用驗(yàn)證了這些工藝與措施的合理性和可操作性。endprint