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摘 要：随着我国建筑行业的快速发展，越来越多先进技术应用其中，对建筑施工提出了更高的要求。隧道开挖由于自身特性，在实际施工过程中如果某一个环节出现失误，很容易造成隧道坍塌，危及施工人员生命财产安全，同时影响施工质量和进度。由此，在隧道施工中應用新奥法，能够更好的避免此类安全事故的出现，保证施工质量。
关键词：新奥法 信息化设计与施工 支护形式 开挖方法
一、引言
新奥法是一种新式施工手段，在隧道开挖中应用新奥法能够更有效的保证施工质量和施工安全，主要是根据岩体力学原理，通过提高周围岩石整体稳定力为根本，将锚杆和喷射混凝土作为隧道开挖的主要施工手段，并做好支护工作。这样的施工防范有助于保证隧道整体稳定性，防止周围岩石变形出现坍塌事故，同支护体系的整合在一起，形成三位一体的承载结构，以其突出的承载能力共同支撑山体对隧道产生的负荷压力。对于隧道施工，需要实施进行监督和检测，对于支护结构受力变化情况及时上报进行处理，为后续支护工作提供合理的参考依据。通过监控量测反馈的信息来指导隧道和地下工程的设计和施工。新奥法广泛应用于山岭隧道、地下厂房、矿山巷道、城市地铁、地下贮库等地下工程。
采用新奥法施工的公路隧道，应视其规模，地质条件以及安全要求、施工方法，并充分利用现场监控，量测信息来指导施工，严格执行施工程序，不得有任何省略。就新奥法本特点来看，最为突出的就是对隧道开挖现场进行监控，将监测得到的信息进行收集整理，对开挖面的地质观察等进行反复预测和修改，反馈给施工人员，为后续开挖工作提供参考依据。结合反复测量的出的最终数据，合理调整隧道施工方法、支护的参数以及断面开挖流程等内容，以此来提高隧道开挖安全，确保周围岩层稳定，保证施工质量的前提下，降低施工成本和工期。
新奥法施工的主要流程见下图：
新奥法施工的基本原则可归纳为：“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。就新奥法在实践应用现状来看，以其独特的优势被广泛应用在地铁施工方面，成为切实可用的主要施工方法之一。新奥法能够有效应对地质条件和内部复杂的施工环境，在保证人员生命安全的前提下，保证施工质量，降低施工成本。
二、隧道开挖方法分类
隧道施工中，开挖方法是影响围岩稳定的重要因素之一。因此，在选择开挖方法时，主要根据隧道断面大小及形状、围岩的类别、围岩的工程地质与水文地质条件、隧道埋深、支护条件、衬砌类型、工期要求、工区长度、施工技术水平、机械配备能力、经济可行性等因素进行综合分析，并以施工安全为前提及以工程质量为核心，综合研究采用恰当的开挖方法。在隧道开挖施工中，主要类比法，依据施工监测得到的数值进行分析。目前国内隧道工程数量规模不断增加，对于一些断面较小的隧道，采用台阶法即可满足，而对于一些地质条件较差，地表很容易出现沉降现象的，采用CD法具有更好的效果，结合实际施工需求寻求合理的应对措施，以此来降低施工成本，缩短工期；对于断面较大的地铁车站隧道工程而言，首先需要保证工程安全的前提下，采用CRD工法或双侧壁导坑工法（眼镜工法），防止对周围环境造成破坏。
1.全断面开挖
即全断面开挖法，是指按设计开挖面一次开挖成型，
全断面开挖法
1—全断面开挖 2—锚喷支护 3—浇筑混凝土砌筑
全断面法开挖在实际应用中，首先需要进行全断面开挖，根据施工实际要求选择锚喷支护，最后对工程进行浇筑混凝土衬砌，保证施工质量和施工人员生命安全。这种方法在实际应用中较为常见，大多是应用在Ⅳ～Ⅵ类硬岩石质隧道施工中，采用深孔爆破的方式进行施工，施工速度较快。
在隧道工程施工中，应用全断面开挖法具有十分突出的优势特点，施工场所空间面积较大，对于一些人力施工较为困难的环节亏采用大型机械设备进行作业，在降低施工强度的同时，有效提高施工速度。这种方法工序简单，影响因素小，便于施工现场组织管理。但同时这种技术缺点更加突出，开挖面越大，隧道周围的围岩稳定性越低，循环作业量较大，很容易出现隧道坍塌事故，重复施工或者危及施工人员生命财产安全，耗费大量成本。
在实际应用中，首先需要运用移动式钻孔台车，对全断面一次钻孔，将炸药连线，钻孔台车作业完成后退到50m以外的安全地点，起爆炸药。这种方法能够保证一次爆破成型，出渣后钻孔台车再移动至开挖面就位，对其他的钻孔出进行爆破，循环作业，在这个过程中需要保证锚喷支护和先墙后拱衬砌同时施工，保证施工进度。
2.台阶法。台阶法一般是将设计断面分成上半断面和下半断面，将一次开挖施工分为两次开挖成型，也有极个别的情况是采用台阶式上部拱形导坑超前开挖的：
台阶法示意图（尺寸单位：m）
台阶法开挖顺序是：按照从上到下的顺序，先在上半部分开挖，随后进行拱部锚杆喷射混凝土支护作业，确保支护紧随开挖施工，对作业区域进行拱部衬砌；从下半部分中央区域进行开挖作业，随后在边墙处开挖作业，边墙锚杆喷射混凝土支护和衬砌。
台阶法开挖的适用性及特点
台阶法在实际应用中更多的是应用在Ⅱ、Ⅲ较软的围岩结构中，结合实际情况可以选择三种作业方案。
a长台阶法：这种方法主要是利用大型机械设备辅助施工，由于上下台阶间距过长，所以需要保证上台阶超前50m左右，在实际施工过程中利用大型机械设备辅助施工即可，如果机械设备数量不足情况下，可以适当的采用人力施工，或者降低施工速度。对于一些距离较短的隧道施工时，结合实际情况将隧道上半部分全部挖通后，再对下半部分进行施工作业，这样能够有效的防止其他因素对施工活动产生干扰，可进行单工序作业。b短台阶法：这种短台阶法主要是应用在上台阶长度在5～10m之间的围岩施工，多是用于Ⅱ、Ⅲ类围岩。这种短台阶法在实际应用中能够有效防止客观因素影响，降低仰拱封闭时间，营造更加良好的支护受力条件；如果在施工过程中受到的干扰较大，尤其是在软弱围岩施工作业时，需要高度谨慎，做好安全防护措施，根据实际情况，选择合理开挖方法，确保开挖面稳定，提高施工质量。c超短台阶法：上台阶仅超前3～5m，这种台阶封闭速度十分快。这种方法一般情况下是用于无法大面积使用机械设备的作业区域，多是依靠小型机械设备或是人力完成，一旦遇到一些结构稳定性较差的围堰，需要保持高度谨慎，适当的选择辅助设备进行施工作业，保证施工安全。 3.分部开挖法。分部开挖法，这种隧道开挖法在实际应用中能够有效降低外部干扰，大致能够分为五种变化方案，不同的开挖方案应对不同的施工条件，在施工中需要結合隧道实际情况选择合理开挖方案。可以说，分部开挖法并非是将隧道一次性开挖成型，而是分部的进行开挖作业，某部分较之其他开挖面可能超前作业，所以又可以将其称之为超前开挖法。
三、出渣
出渣是隧道施工的基本作业之一。出渣作业能力的强弱，决定了它在整个作业循环中所占时间的长短（一般在40%～60%）。因此，出渣运输作业能力的强弱在很大程度上影响施工进度。在选择出渣方式时，应对隧道或开挖坑道断面的大小、围岩的地质条件、一次开挖量、机械配套能力、经济性及工期要求等相关因素综合考虑。出渣作业可以分解为：装渣、运渣、卸渣三个环节。
1.初期支护设计与施工。隧道开挖过程中，如果开挖顺序不正确，很容易造成围堰结构的松动，存在安全隐患，对后续施工作业安全产生深远的影响，所以需要结合实际施工作业要求选择合理支护类型。在施工过程中，结合实际情况对作业区域围岩和支护情况进行监测，并根据反馈信息进行不断修正，确保后续施工活动能够有序开展。
2.二次衬砌设计与施工。随着喷射混凝土技术的不断创新和完善，国外一些隧道工程逐渐将喷射混凝土作为二次衬砌的实例，在实际应用中能够有效降低衬砌厚度，在规定的施工期限内完成验收工作，降低工程施工成本。与此同时，在施工中应选择强度较高的混凝土材料，能够具有更高的强度，防止混凝土出现裂缝，甚至脱落影响施工质量，所以对于混凝土的早期强度的应予以高度重视，尽可能的降低混凝土脱模时间，提高二次衬砌施工效率和质量，保证施工安全。
四、排水设计与施工
在隧道开挖施工中应用新奥法，最初主要是将防水作为主要原则，但是经过多年的创新和完善，积累了大量的经验，发现地下水位较高的区域水压力较大，防水层很容易承受不住冲击，出现漏水现象，影响隧道施工质量。故此，对于隧道防水施工作业主要遵循以下原则“ 以防为主，防排结合，综合治水”，在实际施工作业中需要严格遵循这一原则，能够更好的解决隧道漏水问题，提高施工质量。
五、辅助施工策略分析
在城市地铁建设施工中应用辅助施工方法能够有效促进新奥法的发展，且在城市地铁区间隧道、暗挖车站的建造中发挥了不可忽视的效果。在辅助施工中需要满足如下要求：即在工程安全得到保障的前提下，需要对具有较多优势的辅助措施优先使用。当前，经常使用的施工辅助方法有：（1）利用小导管或锚杆进行超前支护；（2）采用混凝土喷射方法封闭掌子面；（3）向玻璃钢纤维管内注浆，从而对掌子面进行加固；（4）借助长管棚对地层进行支护加固；（5）地层深孔注浆，从而进行加固。
六、冻结法进行地层加固等
辅助措施不同适用条件也会相应改变，由此，在实际分析中，应该综合考虑地质条件因素，做好选择。在隧道结构设计以及施工中，新奥法发挥了较为显著的作用，但是其也存在较多问题，主要表现在：
1.目前新奥法在实际应用中主要是以喷射混凝土和锚杆为主要支出手段，这种定义法存在明显的缺陷，符合新奥法原则以及多样支护手段的定义更为贴切，这样在隧道施工中不会对围岩整体稳定性产生影响，保证施工质量。
2.锚杆支护的使用是有条件的，在实际施工过程中需要高度重视这一方面的内容，根据围岩特性进行施，确保施工活动能够有序开展。
3.隧道工程在开挖作业过程中，地下水是最主要的影响因素之一，很容易对隧道围岩和支护结构稳定性产生深远的影响，对此问题的深入分析仍然有待完善，所以在实际施工过程中需要高度重视地下水的危害。
4.隧道工程失败的案例给人们以警示，新奥法理论以及基础、分析方法、支护手段是值得借鉴的，但是还需要在实践中进行磨合综合，才能够使其发挥更大的价值。
关键词：新奥法 信息化设计与施工 支护形式 开挖方法
一、引言
新奥法是一种新式施工手段，在隧道开挖中应用新奥法能够更有效的保证施工质量和施工安全，主要是根据岩体力学原理，通过提高周围岩石整体稳定力为根本，将锚杆和喷射混凝土作为隧道开挖的主要施工手段，并做好支护工作。这样的施工防范有助于保证隧道整体稳定性，防止周围岩石变形出现坍塌事故，同支护体系的整合在一起，形成三位一体的承载结构，以其突出的承载能力共同支撑山体对隧道产生的负荷压力。对于隧道施工，需要实施进行监督和检测，对于支护结构受力变化情况及时上报进行处理，为后续支护工作提供合理的参考依据。通过监控量测反馈的信息来指导隧道和地下工程的设计和施工。新奥法广泛应用于山岭隧道、地下厂房、矿山巷道、城市地铁、地下贮库等地下工程。
采用新奥法施工的公路隧道，应视其规模，地质条件以及安全要求、施工方法，并充分利用现场监控，量测信息来指导施工，严格执行施工程序，不得有任何省略。就新奥法本特点来看，最为突出的就是对隧道开挖现场进行监控，将监测得到的信息进行收集整理，对开挖面的地质观察等进行反复预测和修改，反馈给施工人员，为后续开挖工作提供参考依据。结合反复测量的出的最终数据，合理调整隧道施工方法、支护的参数以及断面开挖流程等内容，以此来提高隧道开挖安全，确保周围岩层稳定，保证施工质量的前提下，降低施工成本和工期。
新奥法施工的主要流程见下图：
新奥法施工的基本原则可归纳为：“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。就新奥法在实践应用现状来看，以其独特的优势被广泛应用在地铁施工方面，成为切实可用的主要施工方法之一。新奥法能够有效应对地质条件和内部复杂的施工环境，在保证人员生命安全的前提下，保证施工质量，降低施工成本。
二、隧道开挖方法分类
隧道施工中，开挖方法是影响围岩稳定的重要因素之一。因此，在选择开挖方法时，主要根据隧道断面大小及形状、围岩的类别、围岩的工程地质与水文地质条件、隧道埋深、支护条件、衬砌类型、工期要求、工区长度、施工技术水平、机械配备能力、经济可行性等因素进行综合分析，并以施工安全为前提及以工程质量为核心，综合研究采用恰当的开挖方法。在隧道开挖施工中，主要类比法，依据施工监测得到的数值进行分析。目前国内隧道工程数量规模不断增加，对于一些断面较小的隧道，采用台阶法即可满足，而对于一些地质条件较差，地表很容易出现沉降现象的，采用CD法具有更好的效果，结合实际施工需求寻求合理的应对措施，以此来降低施工成本，缩短工期；对于断面较大的地铁车站隧道工程而言，首先需要保证工程安全的前提下，采用CRD工法或双侧壁导坑工法（眼镜工法），防止对周围环境造成破坏。
1.全断面开挖
即全断面开挖法，是指按设计开挖面一次开挖成型，
全断面开挖法
1—全断面开挖 2—锚喷支护 3—浇筑混凝土砌筑
全断面法开挖在实际应用中，首先需要进行全断面开挖，根据施工实际要求选择锚喷支护，最后对工程进行浇筑混凝土衬砌，保证施工质量和施工人员生命安全。这种方法在实际应用中较为常见，大多是应用在Ⅳ～Ⅵ类硬岩石质隧道施工中，采用深孔爆破的方式进行施工，施工速度较快。
在隧道工程施工中，应用全断面开挖法具有十分突出的优势特点，施工场所空间面积较大，对于一些人力施工较为困难的环节亏采用大型机械设备进行作业，在降低施工强度的同时，有效提高施工速度。这种方法工序简单，影响因素小，便于施工现场组织管理。但同时这种技术缺点更加突出，开挖面越大，隧道周围的围岩稳定性越低，循环作业量较大，很容易出现隧道坍塌事故，重复施工或者危及施工人员生命财产安全，耗费大量成本。
在实际应用中，首先需要运用移动式钻孔台车，对全断面一次钻孔，将炸药连线，钻孔台车作业完成后退到50m以外的安全地点，起爆炸药。这种方法能够保证一次爆破成型，出渣后钻孔台车再移动至开挖面就位，对其他的钻孔出进行爆破，循环作业，在这个过程中需要保证锚喷支护和先墙后拱衬砌同时施工，保证施工进度。
2.台阶法。台阶法一般是将设计断面分成上半断面和下半断面，将一次开挖施工分为两次开挖成型，也有极个别的情况是采用台阶式上部拱形导坑超前开挖的：
台阶法示意图（尺寸单位：m）
台阶法开挖顺序是：按照从上到下的顺序，先在上半部分开挖，随后进行拱部锚杆喷射混凝土支护作业，确保支护紧随开挖施工，对作业区域进行拱部衬砌；从下半部分中央区域进行开挖作业，随后在边墙处开挖作业，边墙锚杆喷射混凝土支护和衬砌。
台阶法开挖的适用性及特点
台阶法在实际应用中更多的是应用在Ⅱ、Ⅲ较软的围岩结构中，结合实际情况可以选择三种作业方案。
a长台阶法：这种方法主要是利用大型机械设备辅助施工，由于上下台阶间距过长，所以需要保证上台阶超前50m左右，在实际施工过程中利用大型机械设备辅助施工即可，如果机械设备数量不足情况下，可以适当的采用人力施工，或者降低施工速度。对于一些距离较短的隧道施工时，结合实际情况将隧道上半部分全部挖通后，再对下半部分进行施工作业，这样能够有效的防止其他因素对施工活动产生干扰，可进行单工序作业。b短台阶法：这种短台阶法主要是应用在上台阶长度在5～10m之间的围岩施工，多是用于Ⅱ、Ⅲ类围岩。这种短台阶法在实际应用中能够有效防止客观因素影响，降低仰拱封闭时间，营造更加良好的支护受力条件；如果在施工过程中受到的干扰较大，尤其是在软弱围岩施工作业时，需要高度谨慎，做好安全防护措施，根据实际情况，选择合理开挖方法，确保开挖面稳定，提高施工质量。c超短台阶法：上台阶仅超前3～5m，这种台阶封闭速度十分快。这种方法一般情况下是用于无法大面积使用机械设备的作业区域，多是依靠小型机械设备或是人力完成，一旦遇到一些结构稳定性较差的围堰，需要保持高度谨慎，适当的选择辅助设备进行施工作业，保证施工安全。 3.分部开挖法。分部开挖法，这种隧道开挖法在实际应用中能够有效降低外部干扰，大致能够分为五种变化方案，不同的开挖方案应对不同的施工条件，在施工中需要結合隧道实际情况选择合理开挖方案。可以说，分部开挖法并非是将隧道一次性开挖成型，而是分部的进行开挖作业，某部分较之其他开挖面可能超前作业，所以又可以将其称之为超前开挖法。
三、出渣
出渣是隧道施工的基本作业之一。出渣作业能力的强弱，决定了它在整个作业循环中所占时间的长短（一般在40%～60%）。因此，出渣运输作业能力的强弱在很大程度上影响施工进度。在选择出渣方式时，应对隧道或开挖坑道断面的大小、围岩的地质条件、一次开挖量、机械配套能力、经济性及工期要求等相关因素综合考虑。出渣作业可以分解为：装渣、运渣、卸渣三个环节。
1.初期支护设计与施工。隧道开挖过程中，如果开挖顺序不正确，很容易造成围堰结构的松动，存在安全隐患，对后续施工作业安全产生深远的影响，所以需要结合实际施工作业要求选择合理支护类型。在施工过程中，结合实际情况对作业区域围岩和支护情况进行监测，并根据反馈信息进行不断修正，确保后续施工活动能够有序开展。
2.二次衬砌设计与施工。随着喷射混凝土技术的不断创新和完善，国外一些隧道工程逐渐将喷射混凝土作为二次衬砌的实例，在实际应用中能够有效降低衬砌厚度，在规定的施工期限内完成验收工作，降低工程施工成本。与此同时，在施工中应选择强度较高的混凝土材料，能够具有更高的强度，防止混凝土出现裂缝，甚至脱落影响施工质量，所以对于混凝土的早期强度的应予以高度重视，尽可能的降低混凝土脱模时间，提高二次衬砌施工效率和质量，保证施工安全。
四、排水设计与施工
在隧道开挖施工中应用新奥法，最初主要是将防水作为主要原则，但是经过多年的创新和完善，积累了大量的经验，发现地下水位较高的区域水压力较大，防水层很容易承受不住冲击，出现漏水现象，影响隧道施工质量。故此，对于隧道防水施工作业主要遵循以下原则“ 以防为主，防排结合，综合治水”，在实际施工作业中需要严格遵循这一原则，能够更好的解决隧道漏水问题，提高施工质量。
五、辅助施工策略分析
在城市地铁建设施工中应用辅助施工方法能够有效促进新奥法的发展，且在城市地铁区间隧道、暗挖车站的建造中发挥了不可忽视的效果。在辅助施工中需要满足如下要求：即在工程安全得到保障的前提下，需要对具有较多优势的辅助措施优先使用。当前，经常使用的施工辅助方法有：（1）利用小导管或锚杆进行超前支护；（2）采用混凝土喷射方法封闭掌子面；（3）向玻璃钢纤维管内注浆，从而对掌子面进行加固；（4）借助长管棚对地层进行支护加固；（5）地层深孔注浆，从而进行加固。
六、冻结法进行地层加固等
辅助措施不同适用条件也会相应改变，由此，在实际分析中，应该综合考虑地质条件因素，做好选择。在隧道结构设计以及施工中，新奥法发挥了较为显著的作用，但是其也存在较多问题，主要表现在：
1.目前新奥法在实际应用中主要是以喷射混凝土和锚杆为主要支出手段，这种定义法存在明显的缺陷，符合新奥法原则以及多样支护手段的定义更为贴切，这样在隧道施工中不会对围岩整体稳定性产生影响，保证施工质量。
2.锚杆支护的使用是有条件的，在实际施工过程中需要高度重视这一方面的内容，根据围岩特性进行施，确保施工活动能够有序开展。
3.隧道工程在开挖作业过程中，地下水是最主要的影响因素之一，很容易对隧道围岩和支护结构稳定性产生深远的影响，对此问题的深入分析仍然有待完善，所以在实际施工过程中需要高度重视地下水的危害。
4.隧道工程失败的案例给人们以警示，新奥法理论以及基础、分析方法、支护手段是值得借鉴的，但是还需要在实践中进行磨合综合，才能够使其发挥更大的价值。